Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AC Messung - I, U, S, P


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von Bladehunt0 (Gast)


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Hallo zusammen

Ich möchte mit dem Arduino Uno (oder Due) eine Messung in einer 
Verteilung realisieren, welche mir auf einem Standard LCD anzeigt wie 
hoch die Spannung je Phase (und Phase-Phase (berechnet)) ist, wieviel 
Strom pro Phase fliesst plus die Leistung (kVA, kW). Code-, und 
LCD-Seitig ist eigentlich alles klar, ich wollte nur mal in die Runde 
fragen, ob dies oder etwas ähnlichs schonmal von jemandem realisiert 
wurde und was der(die)jenige für Komponenten, vorallem für 230V, 
verwendet hat. Anderen ihre Erfahrungen nutzen finde ich schlauer als 
selber alles durchprobieren ;-)
Danke schon mal und schönen Abend und guten Rutsch!

Gruss Alex

von STK500-Besitzer (Gast)


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Strom kann man über ACS-Sensoren von Allegro messen.
Die Spannung ggf. über Transformatoren.

Die Leistung entweder berechnen, oder einen RMS-Wandler verwenden.

von HI-LOW-Stromer (Gast)


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Bladehunt0 schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Ich möchte mit dem Arduino Uno (oder Due) eine Messung in einer
> Verteilung realisieren,

...

ob dies oder etwas ähnlichs schonmal von jemandem realisiert
> wurde und was der(die)jenige für Komponenten, vorallem für 230V,
> verwendet hat.
...
>
> Gruss Alex

Wie ist dein Ausbildungsstand?

von Multiboot (Gast)


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Hier gab es mal ein Powermeter für eine Phase mit einem AVR. Das hatte 
die besonderheit, dass es ziemlich schnell abtastete und damit bei 
nicht-Sinus Belastung recht genau war. Mal im Forum/Projekten suchen...

von Frank K. (fchk)


Angehängte Dateien:

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Nimm diesen Chip:

http://www.cirrus.com/en/pubs/proDatasheet/CS5490_F3.pdf

und die zugehörige Schaltung, die Dir zeigt, wie es anständig gemacht 
wird.

http://www.cirrus.com/en/pubs/rdDatasheet/CRD5490-Z_RD1.pdf

und nein, die internen ADCs Deines Arduino zu verwenden ist keine gute 
Idee. Da steht dann nämlich der ganze Arduino unter Netzpotential, und 
das willst Du nicht.

fchk

PS: Und so sieht das dann als etwas abgeänderter Eigenbau mit Display 
aus.

PPS: Achte auf die erforderlichen Spannungsfestigkeiten und 
Isolationsabstände.

PPPS: Das hier ist erstmal für eine Phase. Wenn Du bis hierher gekommen 
bist, kannst Du Dir die Chips für 3 Phasen anschauen.

: Bearbeitet durch User
von Bladehunt0 (Gast)


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@HI-LOW-Stromer
Ich habe schon diverse Projekte mit uC realisiert und arbeite im 
Berufsleben an Gleich und Wechselrichtern und deren Steuerkreise. Also 
von Spannungen >500VDC (und AC (elektriker von Beruf)) bis hin zu uC 
habe ich Erfahrungen und oder arbeite damit ;-).

@Frank K.
Diese Systeme sehen sehr interessant aus! Habe mir auch die 3-Phasigen 
angeschaut. Das einzige Problem was ich habe ist, dass ich eigentlich 
die Ganze Verteilung messen will kommt es eigentlich nicht in Frage die 
Last über eine Platine zu leiten. Zu dem müsste ich z.B. für den CS5451A 
sowieso jeweils die Spannung und den Strom wandeln und könnten dann 
gerade so gut mit den gewandelten Ausgängen auf den Arduino

Grundsätzlich dachte ich mir, für die Messung des Stroms einen 
Hall-Sensor durch welchen ich das Kabel führen kann, für die Spannung 
einen Messchip, und für die Phasenlagen Messung eine 0-Punkt Erkennung, 
z.B. mit H11AA1.

Danke für Eure Zeit :-)

von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Ich hab so ein Projekt mal angefangen, mit dem MCP3909.
Wurde aber aus Zeitgründen nie fertig.

Christian_RX7

von HI-LOW-Stromer (Gast)


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von Torsten W. (wirehead)


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M-Bus oder Modbus Zähler in der bucht kaufen, Werte mit Arduino lesen 
und anzeigen...

Kostet wenns gut läuft <50eu

Wenn mehr gewünscht: Sentron PAC3200 und ein paar Wandler beschaffen 
arduino zuhause lassen.

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Bladehunt0 schrieb:
> @Frank K.
> Diese Systeme sehen sehr interessant aus! Habe mir auch die 3-Phasigen
> angeschaut. Das einzige Problem was ich habe ist, dass ich eigentlich
> die Ganze Verteilung messen will kommt es eigentlich nicht in Frage die
> Last über eine Platine zu leiten.

Wer sagt das? Du musst ja nur die Shunt-Widerstände in die Phasen 
einschleifen, oder Rogowski-Spulen für die Strommessung nehmen, wenn Du 
auf 63A oder 100A-Leitungen messen willst.

> Zu dem müsste ich z.B. für den CS5451A
> sowieso jeweils die Spannung und den Strom wandeln

das macht der doch selber

> und könnten dann
> gerade so gut mit den gewandelten Ausgängen auf den Arduino

Meep. Du musst die Ströme und Spannungen gleichzeitig messen. Dazu 
brauchst Du sechs getrennte ADCs. Der AVR auf Deinem Arduino hat aber 
nur einen ADC mit einem Multiplexer davor. Damit kannst Du nur 
nacheinander und nicht gleichzeitig messen und baust Dir einen 
systematischen Fehler ein.
Und eine SPI- oder UART-Schnittstelle kannst bei besser galvanisch 
trennen als analoge Signale. Vergesse daher die ADCs des Arduino 
einfach, sie werden Dir nicht nützen.

> Grundsätzlich dachte ich mir, für die Messung des Stroms einen
> Hall-Sensor durch welchen ich das Kabel führen kann, für die Spannung
> einen Messchip, und für die Phasenlagen Messung eine 0-Punkt Erkennung,
> z.B. mit H11AA1.

Damit gehst Du davon aus, dass Strom und Spannung exakt sinusförmig 
sind. Nur dann stimmen die Formeln. In den heutigen Zeiten mit Dimmern, 
Schaltnetzteilen und anderen Schweinereien muss diese Annahme nicht mehr 
stimmen. Auch damit baust Du Dir einen systematischen Fehler ein.

fchk

von Bladehunt0 (Gast)


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@Frank K.

Danke für den Hinweis mit dem MUX auf dem Ardu, den habe ich 
vergessen... Naja, kurz vor Jahresende beginn ich nix mehr neues 
(denken) :-P .
Wegen dem Sinus habe ich mir gedacht ich nehm n Plastikfass, kipp 
Elektrolyt (evtl. Salzwasser, da nix anderes vorhanden) rein, schmeiss n 
bisschen Alufolie dazu und halte alle drei Phasen rein, der 
"Super"-Kondensator wird dann den Sinus schon richten :D .
Ich denke ich verwerfe das mit dem Arduino und nehm mir sowas wie den 
"SDM630-MBus". Der zeigt auch alles schon an und wenn ich das irgendwie 
auslesen will kann ich immernoch den Ardu nehmen. Gibts in der Bucht um 
150.-
Danke dennoch für all Eure Antworten!

Allen einen guten Rutsch ins neue Jahr, lasst es heute krachen (nicht 
auf Elektronik o.ä. bezogen ;-P ).

Grüsse aus der Schweiz
Alex

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