Arten der Spannungsmessung

Gast #2362299
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Hallo Leute

Für ein Projekt muss ich eine Spannungsmessung (100V bis 200V) 
durchführen,welche AD gewandelt werden muss und eine galvanische 
Trennung erfordert. Das Problem dabei ist dass der ganze Messaufbau 
möglichst platzsparend sein muss und somit eine Messung mit einem 
vorgeschalteten Trafo nicht in Frage kommt.
Zu folgenden Varianten habe ich mir schon einige Gedanken gemacht:

- Stromerzeugen über einen Widerstand und so per Hallelement das Feld 
messen

- optisch mit Ausnutzung des Faradayeffekts

- Spannung auf einen Isolations OP geben

- Messung per Shunt. Auf AD Wandler und danach Signal über einen 
Optokoppler führen

- Kapazitive Spannungsmessung(wie es in der Hochspannungstechnik 
erfolgt)

Meine Frage dabei ist welche Variante wohl am ehesten realisierbar wäre 
bei den gegebenen Spannungen. Oder ob es allenfalls eine andere, noch 
besser geeignete Variante gäbe.

Mit einem Isolations OP müsste die Spannung wohl vorgängig verkleinert 
werden was wiederum über einen Spannungsteiler erfolgen müsste.

Bei der optischen Variante bin ich mir nicht sicher ob die Spannung und 
der Strom genügend gross werden um die Drehung der optischen Achse 
detektieren zu können.

Bei der kapazitiven Spannungsmessung bin ich mir nicht sicher, ob es mit 
den gegebenen Spannungsgrössen überhaupt möglich ist.


Danke schon im Voraus für eure Inputs.

Gruss
Abho-Lord
#2362349
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Wie gut oder schlecht soll/kann/darf denn geschätzt werden?

Bandbreite der Messung?

Signalform?

Ach: Temperaturbereich? Umwelteinflüsse??
Sprich WAS willst du WO messen?
Einmalig, x Wochen oder 10 Jahre?


Denkbar ist viel und für sinnvolle Antworten fehlen mir da noch 
Information.
Gast #2362376
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Hallo Henrik V.


Danke für dein Interesse, da war ich wohl etwas zu ungenau.

Das Signal ist eine harmonische Wechselspannung mit 50/60 Hz.

Die Amplitudengenauigkeit des Signals sollte so um die 0.5% liegen.

Mit Vorteil sollte die Messung im Temperaturbereich von -40°C bi 85°C 
möglich sein.

Es handelt sich dabei um eine Langzeitmessung sprich eine elektronische 
Überwachung.Daher auch die AD-Wandlung da das Signal weiterverarbeitet 
wird.

Gruss

Abho-Lord
Gast #2362429
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Hallo Abho-Lord,

ich nehme bei solchen Aufgaben gerne einen hochohmigen 
Differenzverstärker, die "galvanische Trennung" besorgen die hochohmigen 
Eingangswiderstände.
Hier könnte man ja auch mehrere Widerstände in Reihe schalten.
Als OPV kann ich hier den AD8605 mit seinen extrem niedrigen 
Offsetströmen empfehlen.
Wenn man als Referenzspannung die halbe Betriebsspannung nimmt, ist auch 
keine negative Betriebsspannung nötig. Ich messe die Referenzspannung 
immer mit und ziehe sie dann von der Meßspannung ab. So habe ich dann 
auch gleich das richtige Vorzeichen.

David
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Gast #2362452
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Hallo David

Danke für den Input. Die Idee ist sehr gut. Jedoch ist mir die 
"galvanische Trennung" noch etwas zu wenig galvanisch =). es sollte sich 
möglichst um eine echte galvanische Trennung handeln.

Ich werde deine Idee aber auf alle Fälle im Hinterkopf behalten.

Gruss

Abho-Lord
Gast #2362493
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Abho-Lord schrieb:
> Jedoch ist mir die
> "galvanische Trennung" noch etwas zu wenig galvanisch =).

100 MΩ würden andere schon als Isolationswiderstand bezeichnen - aber na 
gut.
Du könntest deinen AD-Wandler/µC mit einem Kondensatornetzteil in ein 
ausreichend isoliertes Gehäuse einbauen und ihn auf der 
"Hochspannungsseite" werkeln lassen. Die Meßdaten überträgst du dann 
seriell über einen einfachen Optokoppler.
Achte aber drauf, dass dein Layout und Platinenmaterial besser isolieren 
als die vorgeschlagenen 100 MΩ. Sonst bringt das keinen Vorteil ;-)
Gast #2362599
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Hallo Martin

Danke für deine Antwort.Da hast du absolut recht... Wie schon gesagt 
behalte ich diese Ideen mal im Hinterkopf.

Trotzdem würde ich noch gerne zwei Fragen in die Runde werfen. Wäre es 
auch möglich die Sache optisch zu lösen oder allenfalls mit Hilfe von 
Kapazitäten wie es in der Hochspannungstechnik üblich ist?

Gruss
Abho-Lord
Gast #2362655
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@ Martin Maschmann

Ich habe da eher an einen Laser mit Pockelszelle gedacht wobei durch die 
Spannung die Optische Achse gedreht wird.

Deine Lösung ist ja vom Prinzip her ein überdimensionaler Optokoppler. 
Daran habe ich auch schon gedacht. Denn dies ähnelt der Messung über 
einen Isolations OP. Leider habe ich aber dafür nichts passendes 
gefunden.


@Floh

Das war auch mein erster Gedanke.Vom System her ist es zwar einfach zu 
realisieren und günstig. Aber für das Projekt wohl etwas zu wenig 
"innovativ" =).

Gruss

Abho-Lord

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