Stromnetz / Wechselspannug / 230 V mit Mikrocontroller detektieren?

Glimmlampe und Fotodiode

> Was geht noch?

L über einen 1 MOhm Widerstand an einen ATTiny Pin.

Wegstaben Verbuchsler schrieb:
> Sorry, heute ist Freitag, das Heise Forum ist überfüllt und mir ist
> langweilig ...
Erzähl das deinem Chef!

> Was geht noch?
war wohl die falsche Frage!

  -> Was ist die günstigste, sicherste, zuverlässigste und kompakteste 
Methode, um 230 V Netzspannung zu detektieren?

Micha H. schrieb:
> 4 Wünsche auf einmal, das geht nun wirklich nicht.

doch - wie schon von Hans geschrieben
> L über einen 1 MOhm Widerstand an einen ATTiny Pin.

>   -> Was ist die günstigste, sicherste, zuverlässigste und kompakteste
> Methode, um 230 V Netzspannung zu detektieren?

Das ist schon mal Lötzinn. Gäbe es eine solche Methode, bräuchte man 
alle anderen nicht (aka es würde sich niemand Gedanken um andere 
Methoden machen.

Pede Methode ist ein Kompromiss zwischen diesen Punkten - was Dir 
wichtig ist, mußt Du schon selbst festlegen

http://www.atmel.com/ AppNote AVR182 "Zero Cross Detector" 
http://www.microchip.com/ AN521 "Interfacing to AC Power Lines"

Finger nassmachen und dranhalten ;-)

Eva schrieb:
> Wegstaben Verbuchsler schrieb:
>> Sorry, heute ist Freitag, das Heise Forum ist überfüllt und mir ist
>> langweilig ...
> Erzähl das deinem Chef!

Genau! Der Hof müsste mal wieder dringend gefegt werden!
SCNR
Harald

Micha H. schrieb:
> Eva schrieb:
>> Was ist die günstigste, sicherste, zuverlässigste und kompakteste
>> Methode, um 230 V Netzspannung zu detektieren?
>
> 4 Wünsche auf einmal, das geht nun wirklich nicht.

Genau, in den Märchen gibts auch immer nur drei Wünsche...

Micha H. schrieb:
> Du hältst das für die sicherste Lösung?

Diese Lösung erkennt sehr sicher erkennt ob dort eine spannung vorhanden 
ist. Oder ging es um eine andere Sicherheit?

> Diese Lösung erkennt sehr sicher erkennt ob
man sollte erst am Abend zur Flasche greifen...

AN521 und AVR182 nutzen die Schutzdioden der Controller und begrenzen 
den Strom mit Widerständen im MΩ Bereich.

Aber ja, galv. Trennung sollte zur Sicherheit sein.

Ich tendiere zur Lösung mit Optokoppler (es gibt dazu einige Threads) - 
was sind die Nachteile gegenüber anderen Lösungen?

Der energiesparendste, sichere Variante die ich gefunden habe ist:

Kondensatornetzteil + Reed-Relais

Negativ daran:
- wegen dem Kondensator nicht richtig klein
- nicht richtig billig

aber wenns fürs Hobby ist spielt der Preis (zumindest bei so kleinen 
Beträgen) nicht die große Rolle. Erst recht nicht, wenn man sich danach 
im Glauben wähnt, "das Beste, das wo es geben tut" gebaut zu haben.

Grüße, Joey

Es gibt sogar einen Artikel: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/230V

> Genau genommen ist ein 1M-Widerstand auch nicht zuverlässig, da die
> benötigte Spannungsfestigkeit nicht gegeben ist. Also ist das weder
> sicher noch zuverlässig.

Nimm 2.

Joey5337 schrieb:
> Der energiesparendste, sichere Variante die ich gefunden habe ist:
>
> Kondensatornetzteil + Reed-Relais
>
> Negativ daran:
> - wegen dem Kondensator nicht richtig klein

  - wegen dem Kondensator nicht richtig schnell. Es dauert einige
Perioden, bis der Netzausfall erkannt wird.
Gruss
Harald

Knut Ballhause schrieb:

> Da nimmst Du sowas, oder wickelst es Dir selbst.
> Bild vergessen...

..und wie kann man damit das Vorhandensein einer Spannung feststellen?
Fragt sich
Harald

Über das Ohmsche Gesetz denken wir jetzt aber nochmal nach oder?

Klaus De lisson schrieb:
> noch nicht erwähnt wurde die Glimmlampe in Verbindung mit LDR.
>
> Gruss K.

Naja, Glimmlampe und Fotodiode war schon der dritte Beitrag.
:-)
Gruss
Harald

> ..und wie kann man damit das Vorhandensein einer Spannung feststellen?

Kapazitive Einkopplung :-)

Warum nicht ein PC814 Wechselspannungs-Optokoppler,
dessen current transfer ratio beträgt mindestens 50%,
also ein 320k Vorwiderstand der nicht mal 0.33W verbrät
und am Phototransistor ein 10k Widerstand nach +5V
ausreichend um mit 0.5mA voll durchzuschalten.

Einfach, billig (bei Reichelt heissen die KB814/LTV814

Für alle, die jetzt
> und dafür holst du einen x Jahre alten Thread hoch? Leichenschändung!
schreiben wollen: Jaja, ich weiß, der Thread ist alt, das Thema aber 
zeitlos und genau passend.

Denn auch ich möchte das Vorhandensein von Netzspannung detektieren 
(Lichtschalter als Eingabegerät).

Elektrolytkondensatoren ("Kondensatornetzteil") und Optokoppler altern.
Relais-Kontakte verschleißen (je nach Last) und sind nicht lautlos.

Es bleibt eigentlich nur die Lösung mit Trafo und Gleichrichter - oder 
...?

Galv. Trennung ist erforderlich, Bauraum und Kosten spielen eher eine 
untergeordnete Rolle (Einzelstück).

Adam schrieb:
> Elektrolytkondensatoren ("Kondensatornetzteil") und Optokoppler altern.

Trafos auch.

Nichts hält ewig.

Optokoppler aber ziemlich lange, vor allem bei geringem Strom.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3

ab 'Gegenrichtung'.

Adam schrieb:
> Elektrolytkondensatoren ("Kondensatornetzteil") und Optokoppler altern.

Das schon, aber sie gehen nicht plötzlich kaputt. Ausreichend 
überdimensioniert halten sie quasi ewig.

Um eine weitere Gaga-Empfehlung in den Raum zu werfen:
Mann könnte thermisch erkennen, dass der Verbraucher in Betrieb ist.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Mann könnte thermisch erkennen, dass der Verbraucher in Betrieb ist.

Im Gegensatz zum Ausgangspost von "eva" ist bei mir kein Verbraucher 
angeschlossen, es fließt also kein Strom (nur, was der Detektor 
benötigt).
Im ersten Post geht es aber offensichtlich auch gar nicht darum, den 
Strom des Verbrauchers zu erkennen, sondern nur, ob Spannung anliegt.

MaWin schrieb:
> Optokoppler aber ziemlich lange, vor allem bei geringem Strom.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ausreichend
> überdimensioniert halten sie quasi ewig.

Mhh, was sind die Vorteile gegenüber Trafo + Gleichrichter, ggf. Siebung 
(oh, auch Elkos)? Kleiner? Billiger? Wohl nicht einfacher, und für galv. 
Trennung müssen die Bauteile entsprechend gewählt werden 
(Spannungsfestigkeit etc.).

Adam schrieb:
> Mhh, was sind die Vorteile gegenüber Trafo + Gleichrichter, ggf. Siebung
> (oh, auch Elkos)? Kleiner? Billiger?

Kleiner, billiger, leichter zu montieren, liefern direkt ein Logiksignal 
für die auswertende Elektronik.

> und für galv. Trennung müssen die Bauteile entsprechend gewählt
> werden (Spannungsfestigkeit etc.)

Ja, aber das wäre bei einem Trafo nicht anders.

MaWin schrieb:
> Adam schrieb:
>> Elektrolytkondensatoren ("Kondensatornetzteil") und Optokoppler altern.
>
> Trafos auch.
>
> Nichts hält ewig.
>
> Optokoppler aber ziemlich lange, vor allem bei geringem Strom.
>
Zur Netzspannungsdetektierung verwenden wir in der Firma schon seit über 
35 Jahren Optokoppler (IL250).
Wir bekommen auch immer wieder mal Steuerungen die schon so lange im 
Einsatz sind zur Überprüfung zurück und auch nach so langer Zeit 
funktionieren die Optokoppler immer noch einwandfrei.

Gerald K. schrieb:
> Die Realisierung mit Optokoppler braucht relativ viel Energie. Die
> Lebensdauer der LED ist begrenzt.

Verstehe ich nicht. Ich würde das so aufbauen:

1

        1kΩ      Kontroll-LED

2

 ~ o---[===]---+----|>|---+

3

               |          |

4

 230V          +----|<|---+

5

                          |

6

 ~ o-----||---------------+

7

        47nF     Optokoppler-LED

8

9

10

                 +----------o µC Eingang mit internem Pull-Up

11

                 |

12

               |/

13

Optokoppler    |

14

Transistor     |\>

15

                 |

16

                GND

Bei dem 1kΩ Widerstand muss man aufpassen, dass er ausreichend 
Spannungsfest ist. Eventuell in zwei "normale" aufteilen. Die Schaltung 
nimmt etwa 10 Milliwatt auf. Die Lebensdauer der LED ist dabei 
irrelevant, solange nicht das Haus abfackelt oder ein Komet vom Himmel 
fällt.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>> Die Realisierung mit Optokoppler braucht relativ viel Energie. Die
>> Lebensdauer der LED ist begrenzt.
>
> Verstehe ich nicht. Ich würde das so aufbauen:
>
>

1

> 

2

>         1kΩ      Kontroll-LED

3

>  ~ o---[===]---+----|>|---+

4

>                |          |

5

>  230V          +----|<|---+

6

>                           |

7

>  ~ o-----||---------------+

8

>         47nF     Optokoppler-LED

9

> 

10

> 

11

>                  +----------o µC Eingang mit internem Pull-Up

12

>                  |

13

>                |/

14

> Optokoppler    |

15

> Transistor     |\>

16

>                  |

17

>                 GND

18

>

Man kann diese Schaltung mit einem IL250 aufbauen.
Da reicht ein Vorwiderstand von 150k für die LED (den Kondensator 
braucht man nicht).
Wenn man an den Ausgangstransistor einen 4k7 Pullup baut, kann man auch 
den Nulldurchgang detektieren (z.B. für eine Phasenanschnittsteuerung).
Will man den Nulldurchgang nicht erkennen, baut man noch einen 33nF 
Kondensator von der herausgeführten Basis des Ausgangstransistors zum 
Kollektor.

H. B. schrieb:
> Da reicht ein Vorwiderstand von 150k für die LED (den Kondensator
> braucht man nicht).

Aber dann hast du nicht 10mW sondern 350mW Leistungsaufnahme.

Gerald K. schrieb:
> Die Realisierung mit Optokoppler braucht relativ viel Energie.

Zur Schaltung mit AC-Optokoppler und 
"Kondensatornetzteil"(http://www.mikrocontroller.net/articles/230V, 
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3, 
http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWc0DMAmALGNkdgJxgIBsCaaICkllkAUAE6UYYhoAc7IA7CsW5yiUq9AMY8+Arp2ocus6DnjKVuAKYBaLhvxpFGYsTR92KMJHaYosSGDpgjIXVzlOOIDOjYgAJmoBmAIYArgA2AC4aoWo+4ELUMLb2jvjE1J4UqbKCFH5BYZHRsRAJ1kkAbsysGVVSQhBUIOhIpTAIjBL8KJIyTZLU5ip0AO6dffy8-K70o72uznUzbi6CWYsjIL3d-HOCS2s1CzX77jUILB5e9AD2HiDErOmQ+Pj3GAmw2C3erCh0QA):

Welche Leistung hat der Löschwiderstand parallel zum kapazitiven 
Blindwiderstand?

230 µW?

Es geht um diese Schaltung:

https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/4/47/230V_am_uC_Port-Pin.png

Oh mei, 230 uA, aber 53 mW - dann sind's aber nicht nur 15 mW für die 
Schaltung...

Adam schrieb:
> Welche Leistung hat der Löschwiderstand parallel zum kapazitiven
> Blindwiderstand?

P = U * I

Gerald K. schrieb:
> Micha H. schrieb:
>> Genau genommen ist ein 1M-Widerstand auch nicht zuverlässig, da die
>> benötigte Spannungsfestigkeit nicht gegeben ist. Also ist das weder
>> sicher noch zuverlässig.
>
> Die Spannungsfestigkeit hängt von der Bauart der Widerstände ab. Ein
> Blick ins Datenblatt macht sicher.
>
> Als einfache Abschätzung kann fürs Erste das Rastermaß RM zwischen
> Netzspannung führenden und davon getrennten Pins dienen. Viele
> Optokoppler haben RM 3 = 7,62mm.
>
> ROX2 Widerstände haben Trennabstand von mindestens 16mm. Laut Datenblatt
> dürfen sie mit 350V betrieben  werden, Spannungsspitzen bis zu 750V sind
> kein Problem.
>
> Die Gefährlichkeit kommt durch den Strom zustande. Bei 1 MOhm können es
> bei 230V maximal 0,23mA sein und die sind absolut unbedenklich. Wichtig
> ist, dass Netzspannung führende Teile nicht berührt werden können und
> die Zugentlastung des Netzanschlusses. Das gilt aber auch für andere
> Lösungen.

Diese Aussage ist schlichtweg falsch und kann unter Umständen tödlich 
enden.

Du wirst keinen Hersteller von Widerständen finden, der eine 
Isolationsgarantie zur Anwendung zwischen Netzspannung und vom Anwender 
berührbaren Teil gibt.

Die Isolationsfestigkeit im Datenblatt ist eine reine Aussage zur 
Funktion und nicht zur Sicherheit.

Du wirst keine Norm finden in der die beschriebene Trennung durch einen 
Widerstand erlaubt ist.