Guten Tag,
habe folgendes Problem:
ich versuche die Netzspannung zuhause zu messen um dies später
auszuwerten. Hierzu wollte ich zuerst einen einfachen
Brückengleichrichter nutzen, welcher erst mal aus der Wechselspannung
eine Gleichspannung macht. Nach anschließendem Glätten wollte ich das
Signal auf einen 0-5 Volt Pegel mit einem Spannungsteiler für die
AD-Wandlung anpassen. Jedoch stellt sich hier das Problem, dass es im
wichtigen Bereich 220-240 Volt eher ein Schätzeisen wäre, da es sich
hier dann um mV änderungen pro Volt handelt.
Nun suche ich nach einer Schaltung, welche die 220 bis 240 Volt in 0-5
Volt DC umwandelt.
Hat jemand eine Idee?
Schon mal Danke für eure Hilfe
Thorsten schrieb:> Hat jemand eine Idee?
warum misst du nicht gleich die Wechselspannung?
Häng zur Sicherheit ein Trafo (z.b. 12V ) dran und schon kannst du
sicher messen.
Ein Multimeter mit serieller Schnittstelle benutzen und auswerten.
Thorsten schrieb:> Jedoch stellt sich hier das Problem, dass es im> wichtigen Bereich 220-240 Volt eher ein Schätzeisen wäre
Wenn du ein Messgerät mit einem Gesamtfehler von 1% hast, dann sind das
schon +-2,4V Messungenauigkeit.
Die musst du im Selbstbau erst mal erreichen, Transformator,
GLeichrichter, Spannungsteiler, A/D Wandler, ... haben alle einen Fehler
der sich erst mal addiert.
Deshalb wirst du mit einem gekauften Multimeter genauer und vor allem
sicherer dran sein. z.B. ein UNI-T UT 803, das hat noch eine serielle
Schnittstelle.
Zuerst: Denk an Deine Sicherheit.
Lieber trennenden Trafo verwenden und die herabgesetzte von den Gefahren
des Netzes getrennte Spannung messen.
Danach: Mach Dir Gedanken über die Genauigkeit, ob Du die wirklich
brauchst bzw, bekommst
.
Ein Gleichrichter mit Ladekondensator und geringer Belastung erzeugt
eine Spannung aus dem Scheitelwert des Sinus. Der hat mit dem
Effektivwert des Sinus nur indirekt etwas zu tun, besonders bei nicht
ganz sinusförmiger Spannung am Netz. Dann kommt die
Temperaturabhängigkeit der Gleichrichterdioden. Da Du zwei Dioden in
reihe hast, bei einert Brücke, nimmt die gleichgerichtete Spannung um
ca. 4mV je Grad zu.
Wenn Du Dich also an mV austoben willst: Erst auf ungefährliche ca. 24V
heruntertransformieren (und vom Netz trennen). Dann gleichrichten, ca.30
V am Gleichrichter. Die 30V auf ca. 4V mit Spannungsteiler
herunterteilen.
anhand dieser 4V die Änderungen des Netzes kontrollieren. Dabei wirst Du
aber absolute Fehler im Bereich der Zehnerprozente haben. relaive
Genauigkeit, also was die Änderungen der Spannung angeht, im
Prozentbereich.
Thorsten schrieb:> ich versuche die Netzspannung zuhause zu messen um dies später> auszuwerten.
wozu und was genau willst du messen?
Die Netzspannung ist definiert als 50Hz mit 230V soll +-10%
Darauf liegen Rundsteuerimpulse und allerlei Schmutz, das würdest du
mitmessen.
Um echte Netzspannung zu messen müsstest du erst mal alles ausser 50Hz
+- Tol. wegfiltern und schon hast du keine reine 230V 50Hz mehr denn
jedes Filter bringt eigene Fehler rein.
Thorsten schrieb:> Hierzu wollte ich zuerst einen einfachen> Brückengleichrichter nutzen, welcher erst mal aus der Wechselspannung> eine Gleichspannung macht. Nach anschließendem Glätten
noch umständlicher und fehlerbehafteter gehts kaum.
Wenn dann nehme einen Netztrafo kleinster Bauart 230V/1V und du hast
eine getrennte 1V AC die dich auch bei weiterer Verarbeitung am Leben
lässt.
Die 1V sind ein Abbild deiner 230V und können eingemessen werden:
240V -> 1,xV
230V -> 1V
220V -> 0,9xV
Die 1V kannst du nun prima über einen Kondensator auf eine Mittelpunkt
DC 2,5V bringen (Spannungsteiler) und dort wackelt dann die Spannung von
2,5 + (1V * SQR(2)) zu
2,5 - (1V * SQR(2))
die man mit einen ADC efassen kann, du kannst dann nach deinem Wunsch
den passenden Mittelwert bilden.
Als Filter kannst du auch eine FFT benutzen, oder vorher einen idealen
Gleichrichter per OPV.
Etwas mehr Beschreibung was du erreichen willst wäre geboten.
Messtechnik ist nicht mal so ebenbei zu erstellen.
Thorsten schrieb:> Nun suche ich nach einer Schaltung, welche die 220 bis 240 Volt in 0-5> Volt DC umwandelt
Du hast vermutlich wohl so was
1
o------+--|>|--+------+ 325V
2
| | |
3
+--(--|>|--+ 650k
4
| | | |
5
230V~ | | 10uF +---- 5V
6
| | | |
7
| +--|<|--+ 10k ADC
8
| | |
9
o---+-----|<|--+------+---- 0V
Bist du dir klar, daß, je nach dem wie rum der Stecker drin ist, an den
angeblichen 0V durchaus auch mal 325V anliegen ?
Ein einfacher Umbau, damit deine Messpannung 0-5V für 220-240Veff steht,
geht durch:
1
o------+--|>|--+------+ 340V
2
| | |
3
+--(--|>|--+ 50k
4
| | | |
5
230V~ | | 10uF +----
6
| | | |
7
| +--|<|--+ 10k ADC
8
| | | |
9
o---+-----|<|--+--||--+----
10
|
11
310VDC
Daß dann keine 0V mehr an 0V sind, ist kein Problem, da sowieso keine 0V
an 0V waren. Du brauchst also bloss eine zusätzliche Batterie bzw.
Spannungsquelle.
Die 'Messung', per Brückengleichrichter einen Spitzenwert zu bilden und
aus dem Spitzenwert durch eine Abschätzung der ungefähren Sinusform die
angebliche Effektivspannung zu erraten, ist natürliuch grober Pfusch.
Warum messen, wenn man auch Wünschelrutenschätzen kann ?
Guten Abend,
erst mal vielen Dank für die schnellen Antworten. Die Idee erst mal die
Spannung durch einen Trenntraffo runter zu transformieren kam mir jetzt
auch. Das mit dem falsch herum einstecken kann ich ausschließen, da ich
es direkt anschließe und nicht an einem Schuko Stecker betreiben würde.
Im Endeffekt glaube ich ist es die beste Lösung es wie oben beschrieben
mit einem Multimeter mit entsprechendem Ausgang zu messen. Auch der
Sicherheit zu liebe.
Trotzdem Danke für die Hilfe/Meinungen... :)
Gruß Thorsten
Joachim B. schrieb:> Um echte Netzspannung zu messen müsstest du erst mal alles ausser 50Hz> +- Tol. wegfiltern und schon hast du keine reine 230V 50Hz mehr denn> jedes Filter bringt eigene Fehler rein.
Wie wäre es mit einem Synchrongleichrichter?
Beste Unterdrückung anderer Frequenzen durch einen nachfolgenden
Tiefpass und fertig.
Der Andere schrieb:> Und du hast eine True RMS Messung, statt eine bei nicht genau> sinusförmigem Netz beliebig ungenauen Mittelwert oder> Spitzenspannungsmessung.
Da muss die RMS-Mimik aber schon eine deutlich hohe Bandbreite haben, um
die oft vorhandene Netzverseuchung richtig zu bewerten.
240V~ = 340V Amplitude
220V~ = 311V Amplitude
delta V = 340V - 311V = 29V
Somit ist ein Bereich von 29V (mit 311V Offset) auf 5V abzubilden.
Daher wäre mein erster Schritt die Netzspannung mit einem Faktor von
(idealerweise) 340V/5V = 68 herunterzutransformieren.
Diese würde ich anschließend mit einer Spitzenwertgleichrichterschaltung
in eine quasi Gleichspannung umwandeln. Von dieser kann dann analog ein
Offset von 311V * 5V / 340V = 4.57V abgezogen werden.
Anschließend wird dieser DC-Wert um den Faktor 29V/5V = 5.8
multipliziert und der Bereich von 220V~ bis 240V~ auf 5V abzubilden
(Faktor sqrt(2) für Umrechnung rms <> Amplitude beachten.
Idealerweise wird die Messung synchron mit der Netzfrequenz aufgenommen
um den Einfluss der Zeitkonstante des Spitzenwertgleichrichters zu
unterdrücken.
