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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wechselstrom messen (230V) - Shunt oder Spule?


Autor: Michael S. (michi88)
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Hi,

folgendes Vorhaben:

Beim Einschalten eines Beamers (zieht 250W) soll die Leinwand für X 
Sekunden nach unten Fahren um eine optimale Ausrichtung zu erhalten. Das 
Steuermodul der Leinwand kann man extern ansteuern. Das soll über einen 
Mikrocontroller (MEGA8) erledigt werden, da ich noch zusätzlich über 
einen Taster nachregeln möchte und evtl. noch andere Sachen später mal 
damit steuern möchte.

Das Programm (wird mein erstes sein) will ich jetzt mal außen vor 
lassen.

Es geht mir hauptsächlich darum, wie ich den Strom messen kann.
Gedacht hab ich an einen 0,008 Ohm-Shunt (hab ich hier rumliegen). Die 
abfallende Spannung mit einem OV verstärkt und diese dann auf einen 
Analogeingang vom µC gegeben.

Bei dieser Lösung hab ich aber keine galvanische Trennung. Außerdem ist 
mir unklar, ob ich die Versorgungsspannung (GND) vom OV mit dem 
Neutralleiter verbinden muss.

Andererseits hab ich an eine Spule mit Ringkern gedacht. Durch diesen 
wird der Stromführende Leiter gesteckt und die induzierte Spannung dann 
ausgewertet.

Mich würde aber vor allem die Lösung mit dem Shunt interessieren.
Ist das so möglich, wie ich geschrieben habe?

Danke soweit

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael S. wrote:
> Hi,
>
> folgendes Vorhaben:
>
> Beim Einschalten eines Beamers (zieht 250W) soll die Leinwand für X
> Sekunden nach unten Fahren um eine optimale Ausrichtung zu erhalten. Das
> Steuermodul der Leinwand kann man extern ansteuern. Das soll über einen
> Mikrocontroller (MEGA8) erledigt werden, da ich noch zusätzlich über
> einen Taster nachregeln möchte und evtl. noch andere Sachen später mal
> damit steuern möchte.

Hi Michael,

hast du mal geguckt, ob dein Beamer einen Ausgang dafür hat?

Vielen haben das, da schließt der Beamer beim Einschalten einen Kontakt.

Autor: Peter (Gast)
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ist es nicht viel einfacher einfach ein Lichtsensor zu nehmen und 
schauen ob der Beamer leuchtet?
Das Problem mit der galvanische Trennung ist nicht ohne. Das mit der 
Spule haben sich auch schon viele Leute gedacht und haben LEM-Sensoren 
entwickelt.

Autor: Michael S. (michi88)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Michael S. wrote:
>> Hi,
>>
>> folgendes Vorhaben:
>>
>> Beim Einschalten eines Beamers (zieht 250W) soll die Leinwand für X
>> Sekunden nach unten Fahren um eine optimale Ausrichtung zu erhalten. Das
>> Steuermodul der Leinwand kann man extern ansteuern. Das soll über einen
>> Mikrocontroller (MEGA8) erledigt werden, da ich noch zusätzlich über
>> einen Taster nachregeln möchte und evtl. noch andere Sachen später mal
>> damit steuern möchte.
>
> Hi Michael,
>
> hast du mal geguckt, ob dein Beamer einen Ausgang dafür hat?
>
> Vielen haben das, da schließt der Beamer beim Einschalten einen Kontakt.

Hi,

nee hat er leider nicht, deswegen müssen wir das über einen anderen Weg 
lösen.

Das mit dem leuchten ist natürlich auch eine nette Idee, aber wie soll 
ich das genau bewerkstelligen?

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Also wenn es sich nur um ein Einzelstück handelt und du bereit bist, 
15-20€ für eine absolut (funktions-) sichere Strommessung auszugeben und 
dich nicht weiter damit herumzuplagen, nehme einen LEM-Stromsensor. Die 
sind galvanisch getrennt und sehr simpel zu benutzen. Bei nur einem 
Prototypen wäre es mir das Geld wert.

Autor: David (Gast)
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Hallo Michael,

wenn Du galvanisch getrennt Strom messen willst, dann schau Dir auch mal 
den CSA-1V Stromsensor an.

http://www.sentron.ch/csa.htm

David

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Fotowiderstand oder Fototransistor oder Fotodiode nehmen.
Schau mal im web unter dem Stichwort "Dämmerungsschalter".


hth,
Andrew

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Andrew Taylor wrote:
> Fotowiderstand oder Fototransistor oder Fotodiode nehmen.
> Schau mal im web unter dem Stichwort "Dämmerungsschalter".

Was ihr nicht bedenkt ist, dass auch ein 'Kinozimmer' Fenster haben 
kann, welches eine Natürliche Dämmerung herein lässt.

Von der Standard-Zimmerbeleuchtung mal abgesehen.

Was ist, wenn ihr einfach den Beamer per Schalter einschaltet?

Das Ausschalten ginge dann natürlich erst, wenn man den Beamer per 
Fernbedienung ausgeschaltet hat.


Wo wir gerade dabei sind:

Man kann natürlich auch einfach einen Fernbedienungsempfänger nehmen. Es 
gibt doch sicher eine Taste auf der Fernbedienung des Beamers, die man 
nicht benutzt, die aber auch keinen Schaden anrichtet. (Freeze oder so).

Oder man nimmt gleich eine Universalfernbedienung.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Jo, und den dann vorsichtig in die Nähe eines Lüftungsschlitzes bringen, 
dürfte funzeniern.

Autor: Peter (Gast)
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> Was ihr nicht bedenkt ist, dass auch ein 'Kinozimmer' Fenster haben
> kann, welches eine Natürliche Dämmerung herein lässt.
Man kann ja die öffnung auf den Beamer fixieren

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Andrew Taylor wrote:
>> Fotowiderstand oder Fototransistor oder Fotodiode nehmen.
>> Schau mal im web unter dem Stichwort "Dämmerungsschalter".
>
> Was ihr nicht bedenkt ist, dass auch ein 'Kinozimmer' Fenster haben
> kann, welches eine Natürliche Dämmerung herein lässt.
>
> Von der Standard-Zimmerbeleuchtung mal abgesehen.

Doch, ham mer schon dran gedacht. Man kann die Schaltschwelle dieser 
Dämmerungsschalter in weiten Bereichen umstellen.
Und da direkt am Beamer Helligkeik_Beamer >> Helligkeit_Rest_des 
_Zimmers,

sollte das ausreichend zuverlässig baubar sein ,-)


hth,
Andrew

Autor: Michael S. (michi88)
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Das mit den Lüfterschlitzen ist vielleicht ne ganz nette idee.

Ich hab jetzt aber eine Spule und um die hab ich nochmal den 
stromführenden Leiter ein paar mal rumgewickelt.

Jetzt würde ich bei 250Watt 40mV messen.

Die müsste ich doch auch über einen OV auf - sagen wir mal 5V - 
verstärken können und dann ein 5V-Relais anziehen lassen, das einen 
Digitaleingang am µC auf HIGH legt.

Reicht da ein 741 aus, wenn ich nur im Endeffekt EIN/AUS haben möchte?

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Peter wrote:
>> Was ihr nicht bedenkt ist, dass auch ein 'Kinozimmer' Fenster haben
>> kann, welches eine Natürliche Dämmerung herein lässt.
> Man kann ja die öffnung auf den Beamer fixieren

Nun ja, Beamer sind ja recht treu, was den Lichtkegel angeht. Also muss 
der Sensor schon dahin, wo der Lichtstrahl hingeht. Dann wird er 
allerdings verdeckt, sobald die Leinwand runtergeht.


Wenn du was am Beamer anbringen willst, kannst du dich auch ins 
VGA-Kabel einschleusen. Vielleicht gibts da eine Möglichkeit 
rauszufinden, ob der Monitor, der angeschlossen ist, im Standby ist oder 
nicht. (Vielleicht hat er ja einen VGA-Ausgang, da kannst du dann 
einfach auswerten, ob da was rauströpfelt oder nicht)

Autor: Michael S. (michi88)
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ausgang hat er nicht.
Wird außerdem mit HDMI versorgt.

Mit dem Fototransistor hinter der Leinwand würde auch gehen.
Würde aber lieber erst Kommentare zu meiner 40mV-Verstärkung lesen. :)

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael S. wrote:
> ausgang hat er nicht.
> Wird außerdem mit HDMI versorgt.

Schreib doch mal bitte, welchen Beamer du hast (idealerweise mit Link 
zur Bedienungsanleitung)

Autor: Michael S. (michi88)
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hitachi pjtx100

hier die Bedienungsanleitung - leider in Englisch

http://www.seebier.de/beamer.pdf

Autor: Roland Praml (pram)
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du kannst evtl einen Reed-Kontakt nehmen. Wickle eine Ader der 
Netzleitung 10-20mal um einen Reed-Kontakt. Dann hast gleich die 
galvanischte Trennung.

Gruß
Roland

Autor: Gast (Gast)
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Der Control Port ist so ein Anschluss wie einer Oben geschrieben hat, 
welcher den Status des Beameres ausgibt sowie man den Beamer auch 
steuern kann. Musst mal schaun ob das "nur" eine normale RS232 ist oder 
ob da auch schon Kontakte vorgesehen sind für so einen Fall wie du 
benötigst. Ansonnsten kannst du vlt auch den Pegel des Tx Pins messen 
und schaun ob du einen Unterschied hast zwischen an und aus.

Autor: Christian Kreuzer (christian_rx7) Benutzerseite
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Die Spannung vom Lüfter abgreifen, dieser sollte doch immer laufen und 
vom Netz ist er auch meist getrennt, da die oft mit 12V laufen

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Karl-heinz Strunk wrote:
> Peter wrote:
>>> Was ihr nicht bedenkt ist, dass auch ein 'Kinozimmer' Fenster haben
>>> kann, welches eine Natürliche Dämmerung herein lässt.
>> Man kann ja die öffnung auf den Beamer fixieren
>
> Nun ja, Beamer sind ja recht treu, was den Lichtkegel angeht. Also muss
> der Sensor schon dahin, wo der Lichtstrahl hingeht.

Die Beamer Lampe streut genug Licht auch munter im Gehäuse. Irgendeinen 
Lüfterschlitz findet man (fast) immer, und dort ist ein guter Platz für 
dien Fotoempfänger.

> Dann wird er
> allerdings verdeckt, sobald die Leinwand runtergeht.
>

Nun, man kann sich auch Mühe geben einen Platz zu finden der für den 
Fotoempfänger möglíchst ungeeignet ist. Schätze, das wäre so ein Platz.



bye,
Andrew

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Michael S. wrote:
> Das mit den Lüfterschlitzen ist vielleicht ne ganz nette idee.
>
> Ich hab jetzt aber eine Spule und um die hab ich nochmal den
> stromführenden Leiter ein paar mal rumgewickelt.
>
> Jetzt würde ich bei 250Watt 40mV messen.
>
> Die müsste ich doch auch über einen OV auf - sagen wir mal 5V -
> verstärken können und dann ein 5V-Relais anziehen lassen, das einen
> Digitaleingang am µC auf HIGH legt.
>
> Reicht da ein 741 aus, wenn ich nur im Endeffekt EIN/AUS haben möchte?

Das wird gehen.  100Hz BW packt der ;-)


Du bist aber vermutlich schneller fertig, wenn Du Dir (wenn es unbedingt 
Strommessung sein soll) den Bauplan sogenannter 
"Master-Slave-Steckdosenschaltungen" aus dem web holst.

Da gibt es ebenfalls genug, sogar mit einstellbarer Schaltschwelle.

Bausätze u.a. auch bei ELV, etc.


hth,
Andrew

Autor: Michael S. (michi88)
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Ich hab jetzt mal eine Testschaltung aufgebaut.
Funktioniert aber nicht. Der OV legt den Ausgang immer auf 12V

Ist die Spule korrekt angeschlossen?

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Gast wrote:
> Der Control Port ist so ein Anschluss wie einer Oben geschrieben hat,
> welcher den Status des Beameres ausgibt sowie man den Beamer auch
> steuern kann. Musst mal schaun ob das "nur" eine normale RS232 ist oder
> ob da auch schon Kontakte vorgesehen sind für so einen Fall wie du
> benötigst. Ansonnsten kannst du vlt auch den Pegel des Tx Pins messen
> und schaun ob du einen Unterschied hast zwischen an und aus.

Warum nicht einfach nachschauen, ob der Beamer beim Starten und 
Ausschalten RS232 spricht?

Mikrocontroller dran und fertig!

Wenn du das noch mit RFM12-Modulen machst, kannst du noch als dritten 
Teilnehmer den Rechner anschließen, der dann von sich aus den Beamer 
anschalten und die Leinwand runter fahren kann.


Christian Kreuzer wrote:
> Die Spannung vom Lüfter abgreifen, dieser sollte doch immer laufen und
> vom Netz ist er auch meist getrennt, da die oft mit 12V laufen

Klar. Und weg ist die Gewährleistung.

Autor: Michael S. (michi88)
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jo, so weit wollen wir aber net gehen, da der Rechner manchmal nur zum 
Musik hören da is.

Interessant wäre es trotzdem, ob man den Beamer über die RS232 
einschalten kann. Dann könnte man einen Klatschschalter realisieren. :)

Autor: Roland Praml (pram)
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Der 741er ist kein Rail2Rail OP, da kommst um eine Symetrische 
Versorgungsspannung nicht drum rum?.

Gruß
Roland

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Er hat doch +/- 12 Volt an seinem ATX_NT seines Rechners...

Autor: Michael S. (michi88)
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Es gibt keinen Rechner in dieser Konstellation.

Wichtiger wäre mir ein Lösungsvorschlag, wie ich bei 40mV den OV 
schalten lassen kann oder sollte ich da lieber einen LM311 nehmen?

Autor: Karl-heinz Strunk (cletus)
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Michael S. wrote:
> jo, so weit wollen wir aber net gehen, da der Rechner manchmal nur zum
> Musik hören da is.

Ist ja kein Problem. Das "Leinwand soll sich aus/einfahren je nach 
Beamerzustand" kriegst du ja auch ohne Rechner hin.

Autor: Michael S. (michi88)
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Ich möchte jetzt endlich mal verstehen wie ich einen Komparator schalten 
muss, dass er bei 40mV auf HIGH geht und sonst auf LOW.

Ob die Spule richtig angebunden ist, konnte mir bisher leider auch noch 
niemand sagen. :/

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Wie schon von anderen gesagt, die Schaltung an sich liefert ein 
brauchbares Ergebnis  WENN Du einen dual supply Speisung hast. (z.B. + 
und - 12V). Dann paßt auch die Spule.

Single supply, so wie gezeichnet, geht mit 741 nicht in dieser 
Konstellation.

Dir ist aber schon klar dass Du da einen schlichten nicht-invertierenden 
Verstärker mit V=+11 gezeichnet hast?

Dahinter schaltest Du Deinen Komparator. Dessen Schaltschwelle sollte 
etwas unterhalb 440mV liegen.

Autor: Michael S. (michi88)
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jap das is mir klar, aber eigentlich hab ich V=10 ausgerechnet? 10k/1k ?

Dass das Ding gar nicht funktioniert ohne negative Ub wusste ich nicht.


Ich hab mal eine Schaltung angehängt.
Wäre so eine Spannungsversorgung in Ordnung, oder würde die ggf.
einbrechen?
Kondensatoren haben 470µF

An den Offenen Kontakten kommt die Spule.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ist schon mal ein brauchbarer  Anfang. Je nach Last am Ausgang des  741 
hast Du evtl. eine  störende Verschiebung Deines  via 2 1k Wid. 
erzeugten GND.

Aber für den Anfang ist das schon mal ok. So solltest Du loslegen.

V=+11 weil Du das Teil als non-inv. Verstärker betreibst.


Es macht bei Deiner Anwendung aber kein ernstzunehmendes Problem.

Autor: Michael S. (michi88)
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Huhu,

also ich hab jetzt den 741 als Verstärker geschalten.
Verstärkungsfaktor ist erstmal egal, kann man ja leicht ändern.

Weiteres vorgehen wäre jetzt z.b. die Verstärkung so hoch zu wählen, 
dass ein dahintergeschalteter Brückengleichrichter eine Gleichspannung 
herstellt, die man dann nachträglich noch glättet und dann auf den µC 
gibt.

Jetzt fehlt nur noch der µC-Programmieradapter :)

Autor: Klaus (Gast)
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Hallo Michael,

ich würde dafür einen Master Slave Schalter nehmen, am besten einen 
Funkschalter, z.B.
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/FS20FM...

und dann noch einen FS20 Empfänger, der die Leinwand steuert.

Wenn Dir das zu einfach ist, kannst Du ja am Schaltplan was abkupfern 
;-)

z.B. das Sendemodul durch einen Optokoppler ersetzen.

Der Master Slave Schalter lässt sich übrigens auch als Timer 
programmieren.
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/FS20FM...

Eine einfache Master Slave Steckdose würde auch schon mal das 
Schaltsignal erzeugen.

HTH.

Viele Grüße,
Klaus

Autor: Michael S. (michi88)
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huhu,

ich weiß man kann sich sicherlich Lösungen zusammenkaufen.
Aber ich will einfach was SELBER bauen.
Der Reiz. :)

aber trotzdem danke!

Autor: Klaus (Gast)
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klar, kannst Du ja machen. Deshalb hab ich ja den Schaltplan gepostet. 
Da kannst du kontrollieren wie es geht mit dem Shunt.
Viel Spaß,
Klaus

Autor: Michael S. (michi88)
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Frage:

Ich hab jetzt die Ausgangsspannung vom 741er mit nen elko "sauber" 
gemacht.
Sprich es ist eine saubere Dreiecksspannung am Oszi zu sehen. Wie bekomm 
ich jetzt einen DC-Pegel her?

Oder ganz anders.

Kann ich mir den Effektivwert vom Microcontroller berechnen lassen?
Eigentlich doch schon oder? :)

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