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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Nulldurchgangsdedektor


Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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Hallo!

Hab hier eine Wechselspannung von AC30V. Ich muß nun zur digitalen
Weiterverarbeitung den Nulldurchgang feststellen, sowie die
Phasenlage.

Hat zufällig jemand eine gute, einfache und sichere Schaltung hierfür?
Hab ein paar aus den 300'er-Büchern ausprobiert, waren aber nicht so
doll...  :-(

Danke & Ciao!

Autor: Dirk (Gast)
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Hi,

schon den Applikationnote von Atmel angeschaut?

Mfg

Dirk

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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@Dirk:

Irgendwie find ich nix.. Sorry! :o)
Welche Nummer hat das File? Link?

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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Hat keiner eine gute Schaltung parad?
Oder einen Link?

Autor: Dirk (Gast)
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Hi,

http://www.atmel.com/dyn/products/app_notes.asp?fa...

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

Unter www.google.de findet man noch einiges . Deutschsprachige Seiten
sind auch zufinden.

Mfg
Dirk

Autor: Sebastian (Gast)
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Guckstu www.mathar.com -> Dimmer-Tutorial, da habe ich eine
Nulldurchgangserkennung mit einem 6N138 und ein paar Widerständen.
Kostet ca. einen Euro und passt auf eine Briefmarke ... Evtl. musst du
deine 30Vss noch ein wenig runterbringen ...

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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Hallo!

Danke für die bisherigen Links. Leider ist aber bisher nichts
brauchbares für mich dabei, da ich das Signal als Nadelimpuls EXAKT
beim Nulldurchgang (+-0,1V) benötige!!

Ausserdem brauch ich gleichzeitig zum Nadelimpuls (spätestens bei der
fallenden Flanke) ein Rechtecksignal, das mir die Phasenlage angibt.

Der Nadelimpuls sollte etwa 50-100us lang sein!

Genau dies ist ja mein Problem...  ;-)

Autor: Sebastian (Gast)
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Hm, +- 0,1V wird sicherlich eng. Optoelektronisch wird da kaum was zu
machen sein, da alle mir bekannten Forward-Spannungen ab 0,7V liegen
... Da könntest du wirklich nur an den A/D-Wandler und fleissig sampeln
(1000 mal pro Sekunde sollte ja locker reichen) und auf größer oder
kleiner Schwellwert abfragen.

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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:-(
..das habe ich schon befürchtet!

Hätte gehofft, dass hier jemand eine funktionierende Schaltung mit
OP's oder so hat. Meine Versuche sind leider kläglich gescheitert, was
brauchbares rauszufiltern...  :-/

Autor: Rahul (Gast)
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In irgend'nem Datenblatt von irgendnem OP hab ich mal einen
Nullspannungsdetektor gesehen (aber nur wo... könnte einer von National
gewesen sein).
Wieso kann man nicht einfach 2 Komparatoren nehmen?
Einer, dessen Schaltschwelle bei +0,1 V liegt und der anderen mit einer
Schaltschwelle bei -0,1V?
Bin jetzt nicht so bewandert in dem Bereich, aber gehen müsste das
doch. Es ist ja keine Netzspannung (ich meine 230V), wobei ich von 50Hz
ausgehe.
Die Phasenverschiebung misst man doch normalerweise über einen
Shunt-Widerstand, oder?
Also noch 2 Komparatoren. Jetzt muß man die alle nur noch mit "ein
wenig" digitaler Logik verbinden, und dann müsste man die Impulse doch
herstellen können.
Schlagt mich bitte nicht zu doll, wenn ich komplett falsch liege.
Ich wollte nur ein paar Denkanstösse liefern, die gerne diskuttiert
werden können.
Sollte ich falsch liegen, würde ich mich über eine Berichtigung  (mit
Begründung) freuen.

Gruß Rahul

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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@Rahul:

Vielen dank für deine ausführlichen Beitrag!
Das mit den Op's mit Schatschwellen dachte ich auch erst, aber leider
sieht es in der Praxis nicht so rosig aus...  :-(

Will sagen: Hab den LM324, LM358, LM339, LM348 und den TL082
ausprobiert und bei allen sind die Schaltschwellen nach ein paar
Stunden davongedriftet..! Mit ein bischen Kältespray waren sie dann
aber sehr schnell wieder ok -> Thermisch instabil! :-(

Ich muss keine Phasenverschiebung messen, sondern die Phasenlage! D.h.
Ob der Sinus in die pos. oder in die neg. Halbwelle wechselt..!

Ciao!

Autor: Rahul (Gast)
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Hallo Wilhelm!
Zumindest die Phasenlage liesse sich aber so messen...
Ich muß dann wohl doch mal etwas nach der Application Note graben.

Gruß Rahul

Autor: Sebastian (Gast)
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@Wilhelm: Falls du dich für die A/D-Wandler-Lösung entscheidest, hättest
du die Phaseninformationen doch automatisch mit dabei. Du misst ja eh
sagen wir mal 1000 mal pro Sekunde; dann vergleichst du einfach zwei
aufeinanderfolgende Werte. Wenn der eine größer ist als der andere,
geht die Halbwelle gerade aufwärts, wenn er kleiner ist, abwärts. Bei
einer Sample-Time von ca. 15µs hast du so quasi in Echtzeit (30µs nach
einem Nulldurchgang) alle Informationen.

Autor: Condor (Gast)
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Hallo

Phasenlage solte doch einfach mit einem optokopler zu machen sein
halbwelle positiv optokopler schaltet (LED in durchlassrichtung)
halbwelle negativ optokopler schaltet nicht oder einer für negativ

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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@Condor:

Siehe oben! Für meine Anwendung unbrauchbar, da Diode erst bei ca. 0,7V
durchlässt! Muss aber bei +-0,1V den Nulldurchgang dedektieren!

Ausserdem brauch ich bei jedem Durchgang eine fallende Flanke zur
Interruptauslösung! Bei der fallenden Flanke muss dan die Phasenlage
bereits feststehen!

Da dies aber leider nicht so einfach zu realisieren ist, wird ein
kleiner Slave mit OnChip-A/D-Wandler diese Aufgabe übernehmen müssen..

Ciao!

Autor: Michael (ein anderer) (Gast)
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Präzisions, High-Speed, Dual-Komparator NE521.

Und wegen davon driften der Schaltschwellen...

Bist Du sicher, dass Deine Referenzen nicht gedriftet sind???
Vielleicht ist auch Deine Masse gedriftet?

Zeig mal einen Schaltplan was Du bis jetzt probiert hast.

Und noch ein Tip: Das Signal dass Du auf die Eingänge der Komparatoren
legst mit Dioden auf +/- 0.7 Volt begrenzen.

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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@anderer Michael:  g

Ufff...  Muß mal schauen, ob ich die URL wiederfinde...

Hatte die Schaltung aus dem Netz und wurde von einem Arbeitskollegen
und mir (theroretisch) für i.O. gefunden.

Natürlich könnten die Referenzen auch davongetriftet sein, da es nur
ein hochohmiger Spannungsteiler mit Z-Dioden-Referenz war. (natürlich
metallische 0,1%-Widerstände)

Aber eigendlich egal - die Schaltung ist weggedriftet und somit zu
riskant in Sachen Zuverlässigkeit..  :-(

Ciao!

Autor: Michael (ein anderer) (Gast)
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@Wilhelm Kulzer:

"Aber eigendlich egal - die Schaltung ist weggedriftet und somit zu
riskant in Sachen Zuverlässigkeit"

Naja, so egal ist das nicht!

Wenn Deine Referenz driftet kannst Du soviel Klimborium hinten ran
hängen wie Du willst, das Ergebnis wird trozdem driften.

Am Ende der Schaltung kann Dein Ergebnis nur schlechter sein, als am
Anfang der Schaltung. Wenn Du am Anfang, also an der Referenz murkst,
kommt am Ende, also am Ausgang nur noch größerer Murks heraus.

Das Problem das Du lösen willst, bei 50 Hz den Nulldurchgang besser als
100mV genau zu messen, ist einfach nur pippi.

Autor: Wilhelm Kulzer (Gast)
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@anderer Michael:

1) Ich bin mir sicher, dass die Referenz NICHT gedriftet ist. Wozu
hätten wir sonst extra Referenzbauteile verwendet?

2) Murksen tun Leute ohne jegliches Fachwissen und grober
Fahrlässigkeit, die nicht wissen, was Sie wie tun sollen...

3) "Das Problem das Du lösen willst, bei 50 Hz den Nulldurchgang
besser als 100mV genau zu messen, ist einfach nur pippi."

Wie soll ich das jetzt verstehen?  :-/

Ciao!

Autor: Michael (ein anderer) (Gast)
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@Wilhelm Kulzer:

Naja, mir ist nicht ganz klar, wo die Hürde ist, bei 50 Hz den
Nulldurchgang zu messen. Mit "Pippi" meinte ich trivial. ;-)

Ich hab' ja nicht direkt behauptet, dass Du murkst. Wollte damit nur
ausdrücken, dass vergoldete Bauteile nicht automatisch zu einem
goldigem Ergebnis führen.

Aber bevor wir anfangen uns gegenseitig die Köpfe einzuschlagen,
schnell wieder zurück zum Thema:

Poste bitte mal den Schaltplan, und dann Deine Messergebnisse bezüglich
dem driften. Und noch wichtiger: Die geforderten Grenzen, ab der ein
Driften kein Driften mehr ist...

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