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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Grundsätzliches zur Spannungs,Srommessung


Autor: Tobias (Gast)
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Also ich würde gerne Strom und Spannung und Phasenverschiebung mit einem
µC messen und auf einem LCD ausgeben (ist für ein Labornetzteil welches
ich in der Ausbildung gebaut habe). Mal ganz vom Controller abgesehen
wie bekomme ich soetwas hin? Mich interesiert eigentlich nur die
Grundsätzliche vorgehensweise! Also ich würde mich freuen über
jeglichen Hinweis!

Autor: Markus_8051 (Gast)
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Spannung: Spannungsteiler -> ADC -> µC
Strom: Spannungsabfall über Meßshunt -> ADC -> µC
Phasenverschiebung: Nulldurchgangserkennung -> Zeitdifferenz

Phasenverschiebung??? Was ist das für ein Labornetzteil?
Vielleicht solltest Du dazu nochmal was schreiben.

Gruß,
Markus_8051

Autor: Tobias (Gast)
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Mich interesiert die Phasenverschiebung sprich der cosphi bei induktiven
und Kapazitiven Lasten am Wechselspannungsausgang! Kann man die
Nulldurchgangserkennung nicht Softwaretechnisch lösen mit den
messwerten aus der Spannungs und Strommessung? Wollte die STrommessung
über Messwandler machen da ich keine Ahnung habe ob die Platine den
Strom packt!Wieviel Strom kann ich über eine Handelsübliche Platine
jagen?

Haben ein Netzteil gebastelt welches eine Gleichspannung von 12V Plus
minus (einstellbar) liefert begrenzt auf 5 Ampere.
Des weiteren kann noch 24V Wechselspannung abgegriffen werden ( nicht
einstellbar ) auch mit 5 Ampere abgesichert.

Autor: Elektrikser (Gast)
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Zur Strombelastbarkeit von Platinen, siehe Anhang.
Nulldurchgangserkennung wäre über Hardware, so mmiene Meinung,
einfacher zu lösen.

Gruß Elektrikser

Autor: Elektrikser (Gast)
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Wie du an dem Anhang siehst, muss auf die Umgebungstemperatur und auf
die Wärmeabführung geachtet werden. Wenn man Platinen kühlen würde, was
ich noch nicht gesehen habe, könnte man sehr viel mehr drüber gehen
lassen.
Ich bin eigentlich noch vorsichtiger. Im Gegensatz zu dem Flyer, das
ich von pcb-pool habe, lasse ich in eine 1mm breite 35µm starke
Leiterbahn nur 1-1,25 A durch.

Autor: Tobias (Gast)
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Ist die umsetzung in C ein großes Problem oder ist das übersichtlich hat
schon einer erfahrungen mit soetwas gemacht?

Autor: Elektrikser (Gast)
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Ich kann dir nur sagen, wie ich es machen würde:
Spannung über einen Spannungsteiler auf den ADC des Controllers, Strom
über einen Shunt (und einen OP als Verstärker, falls notwendig)
abgreifen und auf den ADC.
Zwei Nulldurchgangsdetektoren bauen, einen für die Spannung und einen
für den Strom. Die Zeit zwischen den beiden mit dem Timer des
Controllers messen und mit den 20ms der Netzfreuenz vergleichen.
Das Programm des Controllers sollte nicht so schwierig sein.

Gruß Elektrikser

Autor: Tobias (Gast)
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Danke für die Info!

Autor: Tobias (Gast)
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Spannungsteiler und shunt geht nicht muß Spannung bis 600V und Strom bis
150A messen! Werde für den Strom Messwandler verwenden und für die
Spannung Optokoppler (hatte ich so überlegt)! Nulldurchgangsschalter
(Komparator möcht ich allerdings intern ihrgendwie hinbekommen! Habe
gelsen das man Komparatoren auch ganz gut programmieren kann jetzt ist
nur die Frage wie gut die und schnell die Teile sind!

Autor: KWB (Gast)
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Hallo,
was ist das für eine Diskussion?
Labornetzgerät +-15V, 5A aber Spannung bis 600V und Strom bis 150A
messen?
Spannung messen mit Optokoppler?

Wie gut oder wie schnell sind Komparatoren? Bei Netzfrequenz bestimmt
schnell und gut genug. Programmieren, was denn? Komparator heißt
Vergleicher.


Grundlagen??? Meßtechnik???
Bevor ich mich an Eurer Stelle mit Messungen mit uC beschäftigen würde,
würde ich mir erst mal anschauen, wie ein Netzgerät (Spannungsregelung,
Strombegrenzung) funktioniert.

Gruß

KWB

Autor: Elektrikser (Gast)
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Ich verstehe jetzt deine Angaben auch nicht mehr.
Welcher Spannungs- und Strombereich soll es denn jetzt sein?

Autor: Tobias (Gast)
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Sorry war schon einen Schritt weiter! Am Netzteil soll der ganze Spaß
getestet werden um anschließend erweitert zu werden auf die oben
genannten Werte.Aber warum muß man sich denn dann gleich so aufregen
Herr/Frau KWB möchte doch nur wissen ob man die Schaltung auch mit
einem vernünftigen Ergebniss intern realisieren kann, wenn man den
schon einmal Spannung und Strom hat.

Zitat Elko:
Optokoppler werden immer dann eingesetzt, wenn Schaltungsteile
voneinander galvanisch getrennt (elektrisch isoliert) werden müssen.
Zum Beispiel, wenn nachfolgende Schaltungen keine Rückwirkung auf
vorhergehende Schaltungen haben dürfen oder wenn verschiedene
Massebezüge verwendet werden müssen.

Autor: Elektrikser (Gast)
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Optokoppler sind normalerweise für Gleichspannung. Also benötigst du
davor noch eine Schaltung, die dir die Wechselspannung in eine
Gleichspannung wandelt und am besten in eine Frequenz (U-F-Wandler), da
Optokoppler meistens nur "ein" und "aus" kennen. Die Frequenz
könntest du dann messen und wüsstest wie hoch deine Wechselspannung
ist.

Ich rate dir aus sicherheitstechnischen Gründen davon ab, Controller
ohne galvanische Trennung am Netz, zu betreiben.

Autor: Schoaschi (Gast)
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Wie wärs mit optisch getrennten OPVs? Dann ersparrst du dir das
Gleichrichten und umrichten usw. .. aber du bist dann auch galvanisch
getrennt.

Autor: Roland Praml (pram)
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Also angenommen du hast jetzt 230 V (N und L)
Die Strommessung würde ich mit Shunt oder Messwandler an N durchführen,
die Spannungsmessung über richtig dimensionierten Spannungsteiler an L
(somit liegt in der µC Schaltung nirgens eine zu große
Potentialdifferenz an)
Um N würde ich ein symetrisches Netzteil aufbauen (+/- 5V) und mit
jeweils 2 OP-Gleichrichtern die Spannungen sowie das Vorzeichen vom
Spannungsteiler und von der Spannung die am Shunt abfällt ausgeben.
(Man lese sich dazu das durch
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...)
Die Vorzeichenausgänge kommen auf die INT's vom µC, die
gleichgerichteten Strom/Spannungswerte an den ADC. Der Rest ist dann
Softwareproblem.

Achtung: Der µC ist NICHT GALVANISCH GETRENNT. eventuelle
Schnittstellen musst dann mit Optokoppler o.ä. isolieren.

Gruß
Roland

Autor: Profi (Gast)
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Autor: Daniel (Gast)
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Was die Strommessung anbelangt, kann ich den AD22057 wärmstens
empfehelen. Allerding muß dann noch was für die galvanische Trennung
getan werden. Ich denke auch, daß das am besten mit nem normalen
Optokoppler und ner PWM-Übertragung oder was ähnliches.

Gruß

Autor: MainSter (Gast)
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Hallo,

ich bin auch gerade dabei einen Spannungs- messumformer bis ca. 500V AC 
zu basteln. Das Ausgangssignal muss galvanisch getrennt und kompatibel 
zur 0...10V DC schnittstelle sein.
Meine erste Überlegung war, einen Trafo ans netz und ggf. einen 
Spannungsteiler hinten dran zu machen..... Aber Trafos die 
Primärspannungen bis 500V aushalten sind alles andere als leicht zu 
erwerben. Als nächstes habe ich ein fertiggerät für diese Zwecke gesucht 
aber die Preise sind Astronomisch.
Falls jemand einen Hersteller von solchen Messumwandlern kennt der keine 
500€++ für sein Produkt verlangt bitte ich um eine kurze Antwort. Für 
alle anderen Ideen / Anregungen bin ich offen.

Falls jemand sowas mal mit nem Digitalen Multimeter gemacht hat (RS232 
auf nen AVR, --> DAC) bitte ich um Erfahrungsberichte

Dankes schonmal,

MainSter

Autor: scvo (Gast)
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Hallo!

ich bin ebenfalls dabei einen Spannung/Strom/frequenz/cos phi messer per 
µC zu realisieren.

für die Spannungsmessung, da ich Drehstrom messen will, werde ich trafos 
nehmen die die spannung dann mittels OPV schaltung auf den A-eingang des 
µC schalten.

für den strom wollte ich mini hall sensoren verwenden...

und mittels einer Fast Fourier Transformation (Software) bekomme ich 
dann die Frequenz und den Phasengang der Spannung.. bzw. Klirrfaktor 
berrechnung

Die Frage wäre nur ob Trafos wirklich genau genug sind und wie man die 
schaltung löst bei 400 V .. da ich keinen N habe??

Vl weiss jemand was darüber... danke für eure infos..

Autor: Power (Gast)
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>für den strom wollte ich mini hall sensoren verwenden...

Guckst du hier:
http://www.allegromicro.com/en/Products/Categories...

Gibt's bei Spoerle die Dinger.

Autor: MainSter (Gast)
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Hallo!

Die Stromsensoren sind Interessant für mein nächstes Projekt!

Falls jemand mal einen Messumformer als Fertiggerät benögt, empfehle ich 
die Fa. ICS Schneider. Dort gibt es solche Umformer für unter 100euros 
mit versch. Asugangssignalen. Eingangsseitig bis 500VAC, Ausgang 
0...10V, 0...5V, 4...10V, 0 ...20mA, 4...20mA.

MFG

MainSter

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