Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 230V: Ermitteln ob Spannung anliegt mit µC


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von Paul Serk (Gast)


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Moin moin,

ich möchte gern auswerten ob an einem Leiter 230V Netzspannung anliegt 
oder nicht (möchte die Einschaltzeiten per µC protokollieren).

Das Ganze würde ich gern per Induktion abgreifen, möchte also ungern an 
der Netzspannung irgendwas zwischen schalten. (so a la Leitungsfinder)

Gibt es dafür ein passendes IC ?

LG

Paul

von Joachim B. (jar)


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ob an einem Leiter wirklich Spannung liegt kann man nur mit einem 
nennenswerten Strom ermitteln, als Antenne kann man sich alles mögliche 
einfangen deswegen funktionieren Leitungssucher ja auch nicht immer 
zuverlässig.

von Thomas W. (diddl)


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Per Induktion?

Kommst du an den 220V Leiter ran?

Du könntest einen Draht herum wickeln und die induzierte Spannung 
messen.
Du misst dann da halt den Strom ...

Was sind da für Verbraucher dran?
Immer dieselben?

von Chris K. (deadeye5589)


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von Paul Serk (Gast)


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Moin moin,


es handelt sich um eine Förderschnecke einer Pelletheizung. Das Kabel 
liegt frei bis zum Brenner (Schuko-Stecker).

Sprich dort ist immer der gleiche Verbraucher aktiv (Motor der 
Förderschnecke).

LG

von S. P. Ass-Vogel (Gast)


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Paul Serk schrieb:

> ich möchte gern auswerten ob an einem Leiter 230V Netzspannung anliegt
> oder nicht (möchte die Einschaltzeiten per µC protokollieren).


Lügenstift mit optokoppler

von Paul Serk (Gast)


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@Chris K

jup, den ACS712 hab ich schon liegen, aber dort müsste ich das Kabel 
auftrennen um das Ganze messen zu können :(

LG

von Der Andere (Gast)


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Abgesehen davon daß kapazitive Kopplung dir alles anzeigt nur nicht 
zuverlässig ob da 230V durchgeschaltet sind:
Was nützt dir die Spannung zum Motor zu detektieren? Wenn die 
Förderschnecke blockiert ist oder der Motor defekt oder ein 
Wackelkontakt dreht die Schnecke trotzdem nicht.
Also solltest du eher das Drehen des Motors detektieren. z.B. mit einer 
Schlitzscheibe auf der Welle und ner Gabellichtschranke, oder mit einem 
schwarzen Punkt und ner Reflexlichtschranke, ...

von 0816 (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Nimm einen Hall-Sensor.
>
> 
http://www.instructables.com/id/How-to-Measure-AC-Current-using-Hall-Effect-Sensor/

Wenn Du genau so einen Adaper baust dann musst du ja nichts auftrennen.
Dein Kabel hat ja sowieso einen Schuko Stecker.
Einfach dazwischen stecken.

von Paul Serk (Gast)


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@Der Andere

ne darum geht es ja nicht.... Ich möchte nur mitprotokollieren, wieviel 
kg Pellets am Tag durchgehen. Das geht ja relativ easy in dem man die 
Einschaltzeiten mitprotokollieren (in diesem Fall weiß ich, dass in 
10min 1,8kg Pellets durchgehen)...

An der Schnecke möchte ich ungern rumbasteln (auch wegen Garantie usw).

LG

PAul

von S. P. Ass-Vogel (Gast)


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Paul Serk schrieb:
> ne darum geht es ja nicht.... Ich möchte nur mitprotokollieren, wieviel
> kg Pellets am Tag durchgehen.

Pellets durchspülen macht doch Krach, nimm doch ein Mikro und ein 
bißchen Audiofiltering dahinter.

von H. K. (spearfish)


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Hi!

Ich habe das jetzt so verstanden, dass du nicht prinzipiell wissen 
willst, ob 230V überhaupt anliegen (also Leerlaufspannung), sondern ob 
tatsächlich auch ein Strom fließt.

Sieh dir mal folgendes Projekt der Uni Michigan an: 
https://github.com/lab11/powerblade

Die kommen mit einer intelligent platzierten Spule und mehreren OpAmps 
aus. Gibt auch eine Publikation dazu, die das ganze näher erklärt...

: Bearbeitet durch User
von Paul Serk (Gast)


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richtig... Sobald Spannung anliegt, fließt auch Strom, weil der Motor 
dann direkt anläuft :) Ich guck mir das mal an :)

von Chris K. (deadeye5589)


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Stichwort Strommesszange. Da führt man einen stromführenden Leiter durch 
einen Luftspalt in einem Kern und misst dann mittels Hall Sensor das 
Magnetfeld. Dafür muss man kein Kabel auftrennen.

Alterativ geht es bei größeren Wechselströmen auch mit dem 
Transformatorprinzip. Ein paar Wicklungen auf einen Kern wickeln. Kabel 
durchstecken und die induzierte Spannung mit Op-Amps verstärken.

von S. P. Ass-Vogel (Gast)


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von S. P. Ass-Vogel (Gast)


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von ms (Gast)


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Hallo,

oder das hier Lem LTS in ein Gehäuse.
Liegen 2,5V am ADC fliest kein Strom. Schwangt die Spannung im Takt 
fliest strom.

ms.

von Erich (Gast)


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Der ENERGY-LOGGER 4000 wird einfach dazwischengesteckt und kann auch die 
Betriebszeit pro Tag ermitteln. Siehe Seite 12 der Anleitung.

http://www.voelkner.de/products/285082/VOLTCRAFT-Energiekosten-Messgeraet-ENERGY-LOGGER-4000-Stromtarif-einstellbar-Kostenprognose.html#tech-data

Alternativ bietet sich für eine Selbstbaulösung als Trenner zwischen 
Netzspannung und uC ein simples Trenn- bzw. Schaltrelais an. Wie Eltako 
R12-100-230V.

Gruss

von Kai S. (zigzeg)


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Chris K. schrieb:
> Strommesszange

Chris K. schrieb:
> Kabel
> durchstecken

Das Problem waere das man auch in diesem Fall das Kabel auftrennen muss, 
sonst heben sich das Magnetfeld von Hin- und Rueckleiter auf, aber das 
moechte der TO ja nicht:

Paul Serk schrieb:
> aber dort müsste ich das Kabel
> auftrennen um das Ganze messen zu können

Ich denke dann verbleibt nur etwas zum dazwischenstecken...

von Dirk B. (dirkb2)


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Du kannst auch eine Leuchte parallel schalten und die Helligkeit messen.

Den Hallsensor kannst du auch am Motor anbauen. Der macht ein stärkeres 
Magnetfeld als das Kabel.

von Der Andere (Gast)


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Paul Serk schrieb:
> Das geht ja relativ easy in dem man die
> Einschaltzeiten mitprotokollieren

Da du eh nicht an die 230V willst, gehe ich davon aus, daß der Motor 
über ein Schuko-Stecker eingesteckt ist?
Wenn ja einfach ein kleines 5V Schaltnetzteil (USB) parallel zum Motor 
anschliessen. Das eventuell noch mit einem 220 Ohm Widerstand belasten. 
Dann kannst du mit dem Arduino direkt an dem 5V Ausgang und Masse das 
Ein Signal abnehmen.

von Messi (Gast)


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Falls die Summe der Einschaltzeit reicht und die Zeitpunkte nicht 
wichtig sind, reicht ein handelsübliches Verbrauchsmessgerät. Mindestens 
meines mißt auch die Einschaltzeit. EKM265 von Conrad. Gibt es aber 
leider nicht mehr zu kaufen. Ich gehe aber davon aus, dass andere das 
auch können.

von Michael B. (laberkopp)


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Paul Serk schrieb:

> Das Ganze würde ich gern per Induktion abgreifen

Spannung induziert aber nichts, nur Strom.

> möchte also ungern an der Netzspannung irgendwas zwischen schalten.
> (so a la Leitungsfinder)

> Gibt es dafür ein passendes IC ?

Hast du keinen uC ?

> ich möchte gern auswerten ob an einem Leiter 230V Netzspannung anliegt
> oder nicht (möchte die Einschaltzeiten per µC protokollieren).

Möchtest du messen, ob die Leitung eingeschaltet an Spannung liegt weil 
sowieso dann immer das Gerät loslegt das an der Leitung angeschlossen 
ist wie eine Lampe, oder möchtest du messen, ob ein an der sowieso an 
der Leitung unter Dauerspannung stehendes Gerät nun Strom aufnimmt weil 
es eingeschaltet worden ist, wie eine Waschmaschine ?

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3

von Paul Serk (Gast)


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Das mit dem Steckernetzteil könnte man mal testen. Die Gefahr besteht 
natürlich, dass die Spannung (auch wenns belastet ist) nicht gleich weg 
ist... Aber testen kann man es ja mal :)

von Der Andere (Gast)


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Paul Serk schrieb:
> dass die Spannung (auch wenns belastet ist) nicht gleich weg
> ist

Wo soll denn die Energie herkommen? Da sind nur Kondensatoren drin, die 
den Ripple glätten sollen, wenn du die mit 20mA belastest bricht die 
Spannung in wenigen Sekunden zusammen.
Du kannst ja diese Zeit messen und mit deinem Arduino einfach diese Zeit 
bei jeder Einschaltphase abziehen. Dafür hat man ja einen µC.

von Paul Serk (Gast)


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yo, dass das Problem :) Einschaltdauer ca. 6 Sekunden, dann ca. 12 
Sekunden Pause, dann wird wieder 6 Sekunden gefördert, dann wieder 
Pause... Das muss also recht fix gehen, damit es noch genau bleibt :/

von Huh (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Möchtest du messen, ob die Leitung eingeschaltet an Spannung liegt weil
> sowieso dann immer das Gerät loslegt das an der Leitung angeschlossen
> ist wie eine Lampe, oder möchtest du messen, ob ein an der sowieso an
> der Leitung unter Dauerspannung stehendes Gerät nun Strom aufnimmt weil
> es eingeschaltet worden ist, wie eine Waschmaschine ?

Paul Serk schrieb:
> richtig... Sobald Spannung anliegt, fließt auch Strom, weil der Motor
> dann direkt anläuft :) Ich guck mir das mal an :)

von H. K. (spearfish)


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S. P. Ass-Vogel schrieb:
> Da wird eine Platine zwischen Dose und Stecker geklemmt, so richtig
> berührungslos schaut das nicht aus.

Die Federkontakte die man dort sieht, dienen der Spannungsmessung. Die 
Strommessung erfolgt berührungslos. Auf dem ersten Bild siehst du die 
Spule links vom rechten "Durchlass". Der Strom wird über die in der 
Spule induzierte Spannung gemessen.

von Dirk B. (dirkb2)


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Paul Serk schrieb:
> yo, dass das Problem :) Einschaltdauer ca. 6 Sekunden, dann ca. 12
> Sekunden Pause, dann wird wieder 6 Sekunden gefördert, dann wieder
> Pause... Das muss also recht fix gehen, damit es noch genau bleibt :/

230V LED (wie auch immer, gibt genug Beispiele im Forum) und Photodiode.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Paul Serk schrieb:
> Das muss also recht fix gehen, damit es noch genau bleibt :/

Dann nimm ein analoges Steckernetzgerät und entferne den Elko.
Oder: Wechselspannungsnetzgerät + Gleichrichter.

Die Spannungslücken muss dann die SW "auffüllen", oder Du nimmst einen 
kleinen Kondensator (dennoch: Lastwiderstand nicht vergessen!).

von Jacko (Gast)


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Entweder erfasst du, ob die Spannung eingeschaltet ist:

Ein Mini-Netztrafo parallel zum Motor der Förderschnecke liefert dir
eine Spannung, die du mit Dioden, Kondensator und Spannungsteiler an
den µC anpassen kannst.

* Das wäre die Soll-Zeit. Bei störungssicherem Aufbau ist das auch die
  Ist-Zeit

Oder du erfasst, ob der Schneckenmotor läuft:

Den Strom zur arbeitenden Förderschnecke kann man mit einem passenden
induktiven Stromwandler erfassen. Der wird ebenfalls mit Dioden,
Kondensator und Spannungsteiler an den µC angepasst.
- Die Dimensionierung ist etwas anders...

* Das wäre die Ist-Zeit. Wer will, kann dabei auch den zu hohen
  Strom eines blockierten Schneckenmotors erfassen und diesen
  Zustand als "Förderstrecke läuft nicht" bewerten...

von Dirk D. (dicky_d)


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Wenn das entladen eines Vorhandenen Kondensators für doch Problematisch 
ist, denk auch an die Trägheit der Mechanik.

Zwei Pulse mit je 1 sek. werden Weniger fördern als ein Puls mit 2 sek.

von Pete K. (pete77)


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Biete eventuell die Heizungsregelung hier eine Möglichkeit, die Werte zu 
ermitteln?

von Schreiber (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Nimm einen Hall-Sensor.

Korrekt. Den kann man auch einfach am Motor befestigen. Da gibts aus 
naheliegenden Gründen ein starkes Magnetfeld solange der Motor läuft. 
Sinnvollerweise wertet man die zeitliche Änderung des Signals aus, das 
ist robuster wie nur den Absolutwert zu betrachten.

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