Hallo zusammen.
Für ein Projekt in meiner Werkstatt möchte ich eine möglichst simple
Möglichkeit, mittels Elektronik eine (Wechsel-)Spannung zu messen.
Diese Wechselspannung darf nicht größer als 70 Volt sein.
Sobald die Spannung überschritten wird, soll eine rote Lampe anzeigen,
dass eben diese Spannung zu hoch ist.
Das es wie gesagt möglichst simpel sein soll, kommt mir dabei ein
A/D-Wandler und ein AVR-Mikrocontroller in den Sinn.
Ich stelle es mir so vor, dass man die Spannung mit einem A/D-Wandler
einliest, diese über einen Mikrocontroller auswertet und den
Mikrocontroller entsprechend eine Aktion ausführen lässt ("Lampe an bei
Überschreiten der Spannung", "Lampe aus bei Unterschreiten").
Bloß wie kann ich die Spannung (bis zu 400 V!) dermaßen "reduzieren",
damit ich sie an den A/D-Wandler anschließen kann, ohne dass er sich
pulverisiert? :)
Ich weiß, dass ein Mikrocontroller auch interne AD-Wandler hat um
Spannungen o.ä. zu wandeln. Deshalb muss man Mikrocontroller und
A/D-Wandler nicht modular getrennt betrachten (so wie ich beschrieben
habe).
Könntet ihr mir helfen?
Danke und Gruß
Voltageknife schrieb:> Für ein Projekt in meiner Werkstatt möchte ich eine möglichst simple> Möglichkeit, mittels Elektronik eine (Wechsel-)Spannung zu messen.
Da würde ich einen Wechselspannungsmesser nehmen.
> Sobald die Spannung überschritten wird, soll eine rote Lampe anzeigen,> dass eben diese Spannung zu hoch ist.
Dann brauchst Du keinen Spannungsmesser, sondern einen Komparator.
>> Das es wie gesagt möglichst simpel sein soll, kommt mir dabei ein> A/D-Wandler und ein AVR-Mikrocontroller in den Sinn.
Simpel? Dürfte es auch ein Vierkernprozessor mit 5GHz
und ein Josephson-Spannungsnormal sein?
Ich würde die Wechselspannung gleichrichten, auf einen Tiefpass führen
und über einen Spannungsteiler zu einem OpAmp/Komperator führen der die
runter geteilte Spannung mit einer Referenz (TL431, 2.5V) vergleicht.
Das ist klein und billig, da braucht es keinen Controller.
>Simpel? Dürfte es auch ein Vierkernprozessor mit 5GHz>und ein Josephson-Spannungsnormal sein?
Für mich als Softwareler deutlich einfacher, ein ADC-Register
auszulesen, als mir den Kopf über Vorwiderstände, Widerstände,
Kapazitäten und sonstiges zu machen.
>Dann brauchst Du keinen Spannungsmesser, sondern einen Komparator.
Das schließt doch den Einsatz eines Mikrocontrollers nicht aus?!
Kleinen 230V zu 24V oder zu 12V Trafo nehmen.
Die 230V Wicklung an die 70 +- Spannung (Ich gehe jetzt davon aus, dass
die Spannung sinusförmig und 50Hz ist).
Dann hast du Sekundär ca. 8 oder 4V.
Spannung gleichtichten und mit einer Spannungsreferenz und einem
Komparator vergleichen.
Die Versorgungsspannung für den Komparator (ggf. mit kleiner Hysterese)
kannst du ggf. direkt von dem Trafo selbst nehmen, zumindest dann wenn
die 70V nie weniger als 50-60V sind.
Ansonsten noch ein kleines USB Netzteil.
Einmal abgleichen und fertig.
Voltageknife schrieb:>>>Dann brauchst Du keinen Spannungsmesser, sondern einen Komparator.> Das schließt doch den Einsatz eines Mikrocontrollers nicht aus?!
Nein, das nicht. Aber du brauchst ihn nicht unbedingt dafür. Ein
Komparator reicht, um die Lampe einzuschalten. Einfacher gehts wirklich
nicht. Schaltschwelle des Komparators festlegen und die Lampe an den
Ausgang.
Wenn du sowieso schon einen µC hast, dann kann der das natürlich mit
erledigen, dann kannst du dir den Komparator sparen. Aber wenn du
wirklich nur die Lampe schalten willst, reicht ein Komparator. Da mußt
du nicht mal was programmieren.
Voltageknife schrieb:> Habe nochmal nachgesehen, das Gerät liefert KEINE Wechselspannung> sondern eine GLEICHSPANNUNG!> Asche auf mein Haupt.
Dann wirds ja noch einfacher.
Mein Ziel wäre, dass das alles ein Mikrocontroller macht, aus folgenden
Gründen:
- Überspannungsdetektion über PC-Software erkennbar (RS232 - UART)
- Ereignissteuerung von Aktuatoren (Ventilen) über PC-Software
- Lampe schalten (am Gerät selbst)
Ich habe ja wie gesagt einen AD-Eingang am Mikrocontroller.
Wie müsste ich diesen denn mit einem Spannungsteiler beschalten, um 400
V/70 V über den ADC zu detektieren?
Danke
Voltageknife schrieb:> - Überspannungsdetektion über PC-Software erkennbar (RS232 - UART)Voltageknife schrieb:> Wie müsste ich diesen denn mit einem Spannungsteiler beschalten, um 400> V/70 V über den ADC zu detektieren?
Ich sag dazu nur:
Galvanische Trennung nicht vergessen.
Sonst ist ruck zuck nicht nur der uC "pulverisiert"!
Kann alles notwendige, und funktioniert, und ist sicher, auch gegen
Überspannung!
ABB Spannungsüberwachungsrelais 1SVR430830R0400 - CM-ESS.2
(oder dutzende andere)
Voltageknife schrieb:> Ich habe ja wie gesagt einen AD-Eingang am Mikrocontroller.> Wie müsste ich diesen denn mit einem Spannungsteiler beschalten, um 400> V/70 V über den ADC zu detektieren
Du dimmensionierst den Spannungsteiler so das der für Dich interessante
Bereich nicht über Aref geht.
Wenn 70V Dein Maximum ist dann halt so das bei 70V nicht Aref
überschritten wird. Wichtig ist nicht was max an Spannung anliegen kann,
sondern bis wohin Du noch qualitativ auswerten willst.
ADC = MAX bedeutet dann Überschreitung unbekannter Höhe.
Das ganze so hochohmig das der ADC Input Strom das Signal nicht zu stark
verfälscht, aber hochohmig genug das die (internen) clamping Dioden ein
zu großes Signal auf VCC klemmen können ohne dabei draufzugehen.
Noch ein paar nF an den ADC wegen dem internen sample and hold
Kondensator und fertig.
Wenigstens eine Zweipunktkalibrierung solltest Du machen.
Offset und Steigung ist ohne Kalibrierung nur annähernd so wie im
Datenblatt.
Alle Daten dazu stehen im Datenblatt Deiner MCU.
Der Rest ist URI.
Frank schrieb:> Galvanische Trennung nicht vergessen.
Wozu ?
Braucht man nur wenn man auf unterschiedlichen Potentialen arbeiten
will.
