Spannungsmessung im Steckdosenstromkreis

Beginner schrieb:
> 140 R2 + R2 = 10GOhm ---> R2 = 70,921 MegaOhm
> R1 = 140 R2 = 140*0,070921GOhm = 9,92 GigaOhm

Alleine bei einer Widerstandstoleranz von 0,1 % hättest du für deinen 
10GOhm Widerstand eine Abweichung von bis zu 1MOhm.

Wie genau soll die Messung denn werden?

Beginner schrieb:
> Spannungen sollen hochohmig abgegriffen werden. Da ich einen
> Impedanzwandler habe

Und wieso greiffst du den Spannungsteiler ab und gehst damit direkt auf 
den ADC? Wozu dann der Impedanzwandler?

So wie du das gezeichnet hast gibst du deinem ADC 50x pro Sekunde 
330Volt direkt drauf... Sicher dass du Spannungen messen willst, oder 
ein Feuerwerk starten? :P

Beginner schrieb:
> wieso gebe ich denn 330 Volt auf den ADC? Ich habe doch den
> Spannungsteiler dazwischengeschaltet, der aus 330 Volt max, 1,25 Volt
> machen soll.

Und was ist mit deinem Impedanzwandler?

Schau dir mal an, der + Eingang von dem Teil liegt direkt an den 230V. 
Angenommen du findest nun wirklich einen OP der solch eine Spannung 
treiben kann, dann hast du am Ausgang ja immer die selbe Spannung wie am 
Eingang. Ergo hast du am Ausgang des Impedanzwandlers 330V, wenn am + 
Eingang 330V sind. Und da der Ausgang vom Impedanzwandler mit dem ADC 
verbunden ist, gibst du in dem moment 330V auf den ADC.

San Lue schrieb:

> Schau dir mal an, der + Eingang von dem Teil liegt direkt an den 230V.

Wenn Die Potentialtrennung der Versorgung richtig gemacht wird,
bleibt sich das ziemlich egal.

RoWa schrieb:
> Du verwechselst R1 und R2, die hohe Spannung fällt an R2 ab.

Das wäre mir noch nicht mal aufgefallen aber ja, das kommt noch hinzu.

Somit gibt er sowohl über dem Impedanzwandler an die 330VAC (Den 
Impedanzwandler grillt es wohl vorher), als auch über den 
Spannungsteiler eine Spannung von WEIT über 2,5V.

Beginner schrieb:
> Ich hab gelesen, dass es sinnvoll sei, einen Impedanzwandler
> dazwischenzuschalten, weil man so hochomiger messen könne. Und ich
> dachte, je hochohmiger die Spannung gemessen wird, um so besser für die
> Messung.

Dann müsste der Wandler aber nicht dort hin.

So wie du den im moment Eingebaut hast, bringt der absolut nichts. Wenn 
schon, dann den + Eingang vom Wandler an den Anschluss vom 
Spannungsteiler.

Harald Wilhelms schrieb:
> Wenn Die Potentialtrennung der Versorgung richtig gemacht wird,
> bleibt sich das ziemlich egal.

Ändert nicht viel dran, dass der Wandler dort
1. Keinen Sinn hat
2. Er kaum 330V am Eingang vertragen wird, ausser man investiert 
bisschen was.

Guest schrieb:
> Aber da er
> sich mit dem Aufbau sowieso umbringen wird, ist das wahrscheinlich egal,
> wenn man jetzt noch mit der Spannungsfestigkeit der Widerstände
> argumentiert, oder?

So ziemlich. Allerdings versuche ich ihm erst einmal das Grundprinzip 
etwas näher zu bringen. Solche Dinge haben Zeit, ich hoffe mal dass er 
die Schaltung nicht schon am Aufbauen ist...

Beginner schrieb:
> wo müsste er denn dann hin? Sollte man drei Widerstände in Reihe
> schalten

Im Anhang mal ein Bild, wie es in meinen Augen vom PRINZIP her sein 
müsste. Wie von Guest schon richtig erwähnt, kommen dann noch ganz 
andere Dinge mit ins Spiel.

Sorry dafür, dass ich sowas mit Paint mache. Gerade am Laptop der leider 
kein CAD drauf hat.

Beginner schrieb:
> brauche ich denn überhaupt einen Impedanzwandler? Ich habe halt gelesen,
> dass es sinnvoll sei, bei hochohmigen Spannungsmessungen einen
> Impedanzwandler dazwischenzusetzen, damit das Signal besser sei. Ist das
> richtig oder nicht richtig?

Bei dem Impedanzwandler geht es lediglich darum die Quelle (In deinem 
Fall den Spannungswandler) nicht zu bealsten und somit das Messergebniss 
nicht zu verfälschen.

Beginner schrieb:

> Ich hab gelesen, dass es sinnvoll sei, einen Impedanzwandler
> dazwischenzuschalten, weil man so hochomiger messen könne.

Grundsätzlich brauchst Du einen Spannungsteiler mit Offset, so wie
hier: https://www.mikrocontroller.net/articles/Spannungsteiler
beschrieben. Ob Du dahinter noch einen Impedanzwandler setzst,
hängt davon ab, wie hochohmig Dein Spannungsteiler und wie
niederohmig Dein AD-Wandler ist. Auf jeden Fall brauchst Du ein
zusätzliches Netzteil mit Potentialtrennung auf der 230V-Seite.
Gruss
Harald

Baut man da nicht einen Trenntrafo bzw. einen Übetrager ein?

Dann ist man schon mal wech von der Netzspannung und kriegt ggf. auch 
gleich eine kleine Spannung zum Messen bzw. Wandeln zusammen.

J. Ad. schrieb:
> Baut man da nicht einen Trenntrafo bzw. einen Übetrager ein?

Ja, nennt sich dann Meßwandler. Könnte hier ein kleiner Printtrafo sein. 
Vorteile, Isolierung (Wie Du ja schon geschrieben hast), Kleinere 
Spannung, ein Spannungsteiler wird wohl trotzdem gebraucht, der kann 
aber niederohmig genug sein um den ADC direkt anzusteuern, ohne 
Impedanzwandler. Der Trafo darf aber nicht nennenswert belastet werden, 
also zu niederohmig darf es auch nicht sein. Ein weiterer Vorteil ist, 
daß die Trafowicklung potentialfrei ist, da kann man leicht die 
Offsetspannung, um bei 0V auf halbe Aussteuerung am ADC zu kommen, 
einbringen.

Wenn man Einbußen in der Genauigkeit hinnehmen kann, kann es auch die 2. 
Sekundärwicklung des Trafos, der den Aufbau speist, sein. Ich habe schon 
Schaltungen gesehen, da wurde sogar die speisende Sekundärwicklung 
verwendet.

Mit freundlichem Gruß - Martin

Martin Schlüter schrieb:

> Wenn man Einbußen in der Genauigkeit hinnehmen kann,

Einbußen an Genauigkeit hat man schon mit einem normalen Spannungs-
wandler und erst recht mit einem "umfunktionierten" Trafo. Wenn
man dann einen solchen Trafo noch mit einem Gleichrichter belastet,
wirds wohl nur noch ein Schätzeisen werden.
Gruss
Harald

@Harald Wilhelms:

Ja, da hast Du zum Teil Recht, allerdings ist ein Trafo gar nicht so 
schlecht, im unbelasteten Fall sind Sekundär, und Primär-Spannung sehr 
gut proportional zueinander, im Verhältnis der Windungszahlen. Erst wenn 
der Trafo in Sättigung getrieben wird, wirds problematisch, am Beginn 
der Sättigung passts auch noch ganz gut. Man darf natürlich nicht nach 
dem Aufdruck gehen, wenn da steht Prim: 230V / Sek: 12V gilt das für die 
(Ohmsche) Belastung mit Nennstrom, unbelastet ist das mehr, recht 
unterschiedlich, je nach Trafo-Typ. Für den einen Trafo, den man 
vorliegen hat allerdings konstant, kann man also ausmessen, und in der 
Auswertung kalibrieren. Von der (Frequenz-)Bandbreite darf man halt 
keine Wunder erwarten, bei solch einem Netztrafo.

Was die Genauigkeit anbelangt, es wird ja nicht immer eine 
Präzisionsmessung benötigt. Wie genau es der TO braucht, wurde ja noch 
gar nicht gesagt.

Mit freunlichem Gruß - Martin

Martin Schlüter schrieb:

> Erst wenn
> der Trafo in Sättigung getrieben wird, wirds problematisch,
> Man darf natürlich nicht nach
> dem Aufdruck gehen, wenn da steht Prim: 230V

Trafos zur Übertragung von Leistungen arbeiten aber schon ziemlich
dichtam Sättigungspunkt. Als erstes müsste man also die Primär-
spannung deutlich verringern bzw. zwei Trafos in Reihe schalten.

> Was die Genauigkeit anbelangt, es wird ja nicht immer eine
> Präzisionsmessung benötigt.

Ich habe bezüglich von Spannungswandlern nur Grundkenntnisse, aber
da schon normale Spannungswandler selten genauer als 1% sind,
dürfte der Fehler eines "Selbstbauspannungswandlers" dann schnell
im Bereich von 5% o.ä. liegen.
Gruss
Harald