Hallo zusammen!
Ich habe vor, den Strom durch drei Leitungen mittels Stromwandler zu
erfassen.
Dazu habe ich die Schaltung wie im Anhang ersichtlich aufgebaut.
Allerdings nur bis nach den 2 RC-Filtern (blauer Kasten). Das Schaltbild
habe ich aus einem Beitrag von Falk. Danke an dieser Stelle nochmals für
die Anregung.
Der 47R Widerstand ist bei mir ein 49,9R, anstonsten sind alle Teile
identisch.
Der zweite Anhang zeigt einen Screenshot meiner aufgenommenen Messwerte.
Als Last diente ein Heißluftfön an nem Variac. Also weitestgehend
ohmsche Last mit ziemlich sinusförmigem Stromfluss.
Die Werte sehen schon ab 0,2A halbwegs brauchbar aus, das stimmt mich
fröhlich. Nun allerdings die Frage: Woher kann ich die gemessenen
DC-Werte nach den beiden Filtern ableiten? Die AC-Werte bei 49,9R direkt
am AC1020 sind zum Vergleich ziemlich genau die im Datenblatt. Welcher
Faktor hängt dazwischen? Wurzel2 ist es ja nicht...
Und noch eins: Wie kann ich die 60A max im Datenblatt verstehen? Ich
finde keine maximale Leistung o.ä für den Wandler. Sind die 60A da eher
als Pulsbelastbarkeit zu verstehen oder hält er das auch mal für ein
paar Minuten aus?
Beatbuzzer schrieb:> Die Werte sehen schon ab 0,2A halbwegs brauchbar aus, das stimmt mich> fröhlich. Nun allerdings die Frage: Woher kann ich die gemessenen> DC-Werte nach den beiden Filtern ableiten? Die AC-Werte bei 49,9R direkt> am AC1020 sind zum Vergleich ziemlich genau die im Datenblatt. Welcher> Faktor hängt dazwischen? Wurzel2 ist es ja nicht...
Das ist der Gleichrichtwert, nicht der Effektivwert! Daher kommt die
Differenz.
Gleichrichtwert = Mittelwert des gleichgerichteten Signals.
Effektivwert = Wurzel aus Mittelwert des Quadrats des Signals.
Exakte Zahlenwerte dazu Googeln!
>> Und noch eins: Wie kann ich die 60A max im Datenblatt verstehen? Ich> finde keine maximale Leistung o.ä für den Wandler. Sind die 60A da eher> als Pulsbelastbarkeit zu verstehen oder hält er das auch mal für ein> paar Minuten aus?
Ich habe auch schon (möglicherweise den selben) oder ähnliche
Stromwandler von Talem durchgemessen. Haben mich alle nicht begeistert.
Für meinen Anwendungszweck (Leistungsmessung bei 50 Hz) waren die alle
viel zu schlecht.
Die Datenblätter lassen auch mehr Fragen offen.
Die Sinnhaftigkeit eines Diagramms relativer Fehler mit Werten bis zu
1000% muß man sich auch hinterfragen.
Linearität 20A -> 0,1 V/A
2A -> 0,097 V/A
Das sind 3% !!!
Friedrich Seuhs schrieb:> Das ist der Gleichrichtwert
Danke für das Stichwort. Darüber kam ich dann zu Formfaktor und damit zu
PI / 2 x Sqrt 2. Das klärt die Sache zumindest theoretisch.
Wenn ich meine DC-Werte damit multipliziere, bin ich allerdings immer
noch nicht bei den gemessenen AC-Werten, sondern noch deutlich
niedriger...die Dioden sollten doch wegen des KSQ-Prinzips des Wandlers
eigentlich keine Auswirkungen haben, zumindest nicht mehr bei Strömen
>>1 A ?
Beatbuzzer schrieb:> sondern noch deutlich> niedriger
Kannst du deine Messwerte posten, was ist das jetzt genau?
Ich würde aber trotzden empfehlen, lieber die Bürde (47R oder 49,9R)
direkt an den Stromwandler hängen und danach einen aktiven Gleichrichter
nehmen.
Der passive Gleichrichter setzt mMn recht gute Eigenschaften (auch im
Frequenzverhalten) voraus, was der AC1020 möglicherweise nicht hat.
Wenn du vernünftig messen willst, vergiß den AC1020 und nimm z.B. den
TZ77 (ebay, Conrad) der ist von den Daten wirklich gut und hält was er
verspricht. Kostet leider einiges.
Friedrich Seuhs schrieb:> Kannst du deine Messwerte posten, was ist das jetzt genau?
Die Messwerte nach den RC-Filtern sind die links im zweiten Bild oben.
Die mit Shunt direkt am Wandler entsprechen nahezu denen im Datenblatt.
Hier mal ein paar Beispiele:
2,0 A prim -> 83,2 mV DC nach RC -> 98 mV AC direkt
rechnerisch: 83,2 mV x (PI / 2 x Sqrt 2) = 92,4 mV
6,5 A prim -> 278 mV DC nach RC -> 321 mV AC direkt
rechnerisch: 278 mV x (PI / 2 x Sqrt 2) = 308,8 mV
Wenn das jetzt am gammeligen Wandler liegt, dann ist das so. Die Werte
liegen ja trotz allem halbwegs auf einer Geraden. Ich messe per µC, kann
einfach einen Korrekturfaktor hintersetzen und gut. Es geht mir auch
eher um ein ungefähres Lastprofil und nicht um den hochgenauen Messwert.
Trotzdem hat mich der Hintergrund interessiert, wie es überhaupt zu
diesen Werten kommt.
Beatbuzzer schrieb:> Ich messe per µC, kann> einfach einen Korrekturfaktor hintersetzen und gut.
Und die Shunt-AC-Spannung direkt abzutatsten und per SW Effektivwert zu
berechnen kommt nicht in Frage?
Darüber habe ich nachgedacht, hatte es denn allerdings nach dem Lesen
dieses Threads wieder verworfen:
Beitrag "Re: Haussteuerung, Strommessung AC"
Ich fand die Lösung, ganz entspannt einen stabilen Wert an einem
Kondensator zu messen, attraktiver. Ich werd es jetzt auch erstmal mehr
oder weniger provisorisch so aufbauen und ein paar Tage laufen lassen.
Doch trotzdem noch kurz zur alternativen Lösung:
Wieviele Werte müsste ich denn Deiner Meinung nach bei 50 Hz pro Sekunde
aufnehmen, damit sich etwas brauchbares errechnen lässt? Ich würde mal
so gefühlsmäßig 10 Werte pro Halbwelle schätzen, also 1000 pro Sec.
Macht bei drei Kanälen und 250 µS Wandlungszeit schon 75% Auslastung
allein fürs messen!?
Oder man misst nur 5 Perioden pro Sekunde und hat die restlichen 900 mS
Zeit für alles mögliche.
Was macht Sinn? So hochdynamische Laständerungen sind an einem
Hausanschluss ja eigentlich nicht zu erwarten...
Beatbuzzer schrieb:> Es geht mir auch eher um ein ungefähres Lastprofil
Das kannst du mit einem gleichgerichteten Strom aber nicht messen.
Last = Watt benötigt U*I und das mehrmal pro Halbwelle, so 100 x.
Du misst nur den Strom. Das kann man brauchen um denn Sicherungswert
abzuschätzen und die Leitungsbelastung, aber über die Last erfährst du
dabei nichts, kann alles Blindstrom sein.
MaWin schrieb:> Last = Watt benötigt U*I und das mehrmal pro Halbwelle, so 100 x.
In der Praxis nicht wirklich, wenn sich das Netz an die Qualitätsnormen
hält. Die meiste Leistung steckt in der Grundschwingung und in den
niedrigen Oberschwingungen. Also reichen da auch 16 - 32 Abtastungen pro
Halbschwingung.
P.S. wenn du gleich die Leistung berechnest, wie oben empfohlen,
brauchst du nach der Summation nichteinmal Wurzelziehen um auf den
richtigen Messwert zu kommen.
Wie oft man pro Periode abtastet ist nicht so kritisch, man sollte nur
alle Phasenwerte so etwa abtasten. Das kann auch wie bei billigen DSO
über mehr Perioden verteilt sein. Die gesamte Messzeit sollte aber schon
ein vielfaches der Periode sein. Da der Strom eine relativ große Dynamik
hat, sollte man ggf. die Verstärkung anpassen, wenn der AD Wandler keine
so hohe Auflösung hat.
Die RMS-messung in Software braucht schon einiges an Rechenzeit, aber
bei nur 1 kHz Abtastrate sollte das noch nicht so viel sein - kommt
natürlich auf den µC und den Takt an. Es kommt halt darauf an was der µC
sonst noch machen muss - die RMS Messung ist da ggf. schon der
rechenaufwändigste Teil, wenn auch nicht so viel Code.
Das schöne dabei ist, das man den Rechenzeitbedarf wenn nötig auch
reduzieren kann, auf kosten ein etwas geringeren Auflösung bzw.mehr
Messzeit: Es braucht halt eine gewisse Zahl an Samples (z.B. etwa 5000)
um ein Rauschniveau zu erreichen - dabei ist es relativ egal wie viel
Zeit man sich lässt sofern die Samples über die Periode verteilt sind.
Stromwandler_Verstaerker.png
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Messwerte.png
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