Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom nichtinvasiv messen und/oder detektieren


von walterO (Gast)


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Hallo,

Ich habe eine Förderschnecke die ab und an sich fest frisst. Wenn sie 
mal wieder fest sitzt dann fliegt die Sicherung. Hierzu wäre es nötig 
dass ich den Strom messen kann. Ich würde das ganze mit einem 
Arduino/ESP8266 auswerten wollen. Da ich nicht die vorhandene Schaltung 
ändern möchte wäre es schön wenn es nichtinvasiv wäre. Messen müsste ich 
bis 25A (wegen 25A Sicherung).

Weiter möchte ich wissen wie oft eine Lampe eingeschaltet wird.
Dazu möchte wieder einen Arudino/ESP8266 in einer Abzweigdose 
installieren der die einzelnen Lampen überwacht. Da das ganze 24/7 
laufen soll suche ich nach einer Energiesparenden Lösung.

Könnt ihr mir bei meinen Problem weiterhlefen?

: Verschoben durch User
von ZF (Gast)


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Strommesszange für Messgerät mit RS232-Interface oder Messzange mit 
eingebautem Messgerät und Interface oder einzelnen Hallsensor:
http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs.aspx

von Eieiei (Gast)


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Wie wäre es denn mal mit einer Wartung der Förderschnecke...

Strom messen soll helfen?

von walterO (Gast)


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Eieiei schrieb:
> Wie wäre es denn mal mit einer Wartung der Förderschnecke

Oh danke, klar daran hab ich noch nicht gedacht.
Es liegt daran dass die Hackschnitzel die ich bekomme nicht immer ganz 
trocken sind und somit klumpen, damit hat dann die Schnecke ein Problem.

Eieiei schrieb:
> Strom messen soll helfen?

Hab ich nicht danach gefragt?

ZF schrieb:
> Strommesszange für Messgerät mit RS232-Interface

Konntest du damit schon Erfahrungen sammeln?
Oder mit den ICs?

von Der Andere (Gast)


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Suche nach Stromwandler z.B. von Lem.

Die gibts in 100 Formen und Anwendungen.

von Mike J. (linuxmint_user)


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"Strom nichtinvasiv messen und/oder detektieren"

Man beeinflusst den Stromfluss immer etwas.

Du kannst die 25A entweder mittels LEM-Sensor messen oder mit Hilfe 
eines kleinen Shunts.

Bei dem Shunt musst du die abfallende Spannung mit einem OpAmp 
verstärken um ein messbares Signal zu bekommen.

Die LEM-Lösung ist einfach, teuer und die Sensoren haben eine Hysterese.
Die Shunt-Lösung ist etwas komplizierter, sehr günstig, die Messung ist 
recht einfach, aber man muss die ein mal kalibrieren damit man weiß 
welche Spannung genau für welchen Strom steht. (Offset bei I=0A und der 
Shunt hat vielleicht keinen ganz genauen Wert von 1.0 mOhm)


Bei 25A fallen über 1mOhm 25mV ab, die kann man mit einem OpAmp 40-fach 
verstärken damit man im Maximum auf Vref=1000mV kommt.

Ich habe das mit billigen LM358 gemacht und hatte ausreichend genaue 
Ergebnisse.

Wenn du Strom sparen willst, dann gibt es aber auch ganz tolle OpAmps 
von LT. Der LTC2063 zieht nur 1,4µA bis 2µA.

von Der Andere (Gast)


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Mike J. schrieb:
> Die LEM-Lösung ist einfach, teuer und die Sensoren haben eine Hysterese.
> Die Shunt-Lösung ist etwas komplizierter, sehr günstig, die Messung ist
> recht einfach, aber man muss die ein mal kalibrieren damit man weiß
> welche Spannung genau für welchen Strom steht. (Offset bei I=0A und der
> Shunt hat vielleicht keinen ganz genauen Wert von 1.0 mOhm)

Du vergisst aber in deiner Aufzählung, daß der Shunt in den Stromkreis 
eingeschleift werden muss, was entgegen den Wünschen des TOs steht und 
-und das ist wichtiger- deine komplette Messmimik dann nicht mehr 
potentialfrei ist, d.h. erst mal ist alles auf Netzpotential (incl des 
Arduino) und der TO hat in die Elektoinstallation eingegriffen.

von ZF (Gast)


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walterO schrieb:
>
> ZF schrieb:
>> Strommesszange für Messgerät mit RS232-Interface
>
> Konntest du damit schon Erfahrungen sammeln?
> Oder mit den ICs?

Ja, funktioniert. :-)
Die Allegro ICs haben in Deinem Fall den Nachteil, dass Du den 
Laststromkreis auftrennen musst, auch wenn im IC dann auch nur eine 
leitende Verbindung (und kein Shunt) sitzt. Die erwähnten LEM dürften 
auch durchfädeln des Leiters ermöglichen, habe ich aber nicht selbst 
gemacht. Wichtig bei allen: Nur einen Leiter messen.
Paar Stromzangen: 
http://www.fluke.com/Fluke/chde/products/Strommesszangen-Digitalanzeige.htm
Bei Pollin und Reichelt gibt es auch billigere.

von Mike J. (linuxmint_user)


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Der Andere schrieb:
> daß der Shunt in den Stromkreis
> eingeschleift werden muss, was entgegen den Wünschen des TOs steht

Er wird doch die Förderschnecke irgendwo angeschlossen haben, das würde 
eine Art Lüsterklemme sein aus die er das Kabel entnimmt, zu seiner 
Schaltung führt und von dort aus geht dann ein Kabel wieder zurück.

Ich sehe die fehlende Netztrennung nicht als kritisch an da er die 
Technik eh in einer Abzweigdose installiert und sie nicht angefasst 
wird.

Meine LEM-Sensoren waren recht groß, die mit der kompletten Platine und 
dem Arduino oder ESP8266 müsste man schon recht gut dort rein stopfen.

Ich würde dort auch einen Triac + MOC einbauen damit der Motor 
abgeschaltet wird bevor die Sicherung auslöst und dann kann eine 
Nachricht oder eMail versendet werden damit die Verstopfung wieder 
behoben werden kann.

von knollo (Gast)


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Hallo !
Was ich mich frage, warum ist bei Deiner Förderschnecke kein guter, 
alter Motorschutzschalter eingebaut? Die Sicherungen dürfen bei Überlast 
jedenfalls auf keinen Fall kommen. Ohne Eingriff in die 
Originalschaltung wird es aber trotz allem nicht gehen, auch ein Arduino 
muß die Schnecke irgendwie abschalten. Und bevor das ordentlich läuft 
sind einige Experimente angesagt !
MfG

von Der Andere (Gast)


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Mike J. schrieb:
> Ich sehe die fehlende Netztrennung nicht als kritisch an da er die
> Technik eh in einer Abzweigdose installiert und sie nicht angefasst
> wird.

Spätestens wenn jetzt jemand den Arduino unbedarft an den USB eines 
Laptops anschliesst wird es interessant.

von Strom nichtinvasiv messenh (Gast)


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Strom nichtinvasiv messen..geht nach Heisenberg überhaupt nicht ;-)

von walterO (Gast)


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Mike J. schrieb:
> "Strom nichtinvasiv messen und/oder detektieren"
>
> Man beeinflusst den Stromfluss immer etwas.


Strom nichtinvasiv messenh schrieb:
> Strom nichtinvasiv messen..geht nach Heisenberg überhaupt nicht ;-)

Die Beobachtung des Systems hat einen Einfluss auf das Messergebnis.
Meinte einen Eingriff in die bestehende Schaltung. Messfehler hin oder 
her muss nur eine direkte Proportionalität testen/messen.

Mike J. schrieb:
> Die LEM-Lösung ist einfach, teuer und die Sensoren haben eine Hysterese.

Ok dann fällt diese Lösung komplett flach für beide Vorhaben.

Der Andere schrieb:
> ... daß der Shunt in den Stromkreis eingeschleift werden muss...
> ... d.h. erst mal ist alles auf Netzpotential


Der Andere schrieb:
> Mike J. schrieb:
>> Ich sehe die fehlende Netztrennung nicht als kritisch an da er die
>> Technik eh in einer Abzweigdose installiert und sie nicht angefasst
>> wird.
>
> Spätestens wenn jetzt jemand den Arduino unbedarft an den USB eines
> Laptops anschliesst wird es interessant.

Mit den Allegro ICs wäre ich Potentialfrei oder? Da ich immer mit dem 
DAU rechne wäre eine Potentialfreie Lösung wünschenswert.

ZF schrieb:
> walterO schrieb:
>>
>> ZF schrieb:
>>> Strommesszange für Messgerät mit RS232-Interface
>>
>> Konntest du damit schon Erfahrungen sammeln?
>> Oder mit den ICs?
>
> Ja, funktioniert. :-)
> Die Allegro ICs haben in Deinem Fall den Nachteil, dass Du den
> Laststromkreis auftrennen musst, auch wenn im IC dann auch nur eine
> leitende Verbindung (und kein Shunt) sitzt. Die erwähnten LEM dürften
> auch durchfädeln des Leiters ermöglichen, habe ich aber nicht selbst
> gemacht. Wichtig bei allen: Nur einen Leiter messen.
> Paar Stromzangen:
> http://www.fluke.com/Fluke/chde/products/Strommesszangen-Digitalanzeige.htm
> Bei Pollin und Reichelt gibt es auch billigere.

Wegen der Hysterese leider nicht nutzbar. Und das mit den Stromzangen, 
kommt mir aktuell auch etwas zu aufwändig. Würde dann auf diesen 
zurückgreifen
http://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS709.aspx

Wegen 3V3 & 5V, nur steh ich gerade voll auf dem Schlauch welchen 
Messbereich dieser hat. Könnt ihr mir da nochmal schnell helfen.

Diesen kann ich auch nutzen um mitzuzählen wie oft eine Lampe 
eingeschaltet und ausgeschaltet wird oder?

knollo schrieb:
> Hallo !
> Was ich mich frage, warum ist bei Deiner Förderschnecke kein guter,
> alter Motorschutzschalter eingebaut? Die Sicherungen dürfen bei Überlast
> jedenfalls auf keinen Fall kommen.

Sehr gute Frage, kann ich so gar nicht beantworten. Müsste ich erst am 
WE nachschauen.

Der Motor wird mit einem Schütz geschaltet (Vor- und Rücklauf) das 
Schütz mit 24V von der Heizung oder über Taster. Wenn Rückwärts gedrückt 
wird wird Vorlauf aufgetrennt. Ich würde dann mit Relais die 
Tasterfunktion übernehmen. Und die Taster auf den Arduino legen. Und 
somit eine gegenseitige Verriegelung via Software schaffen.

knollo schrieb:
> Ohne Eingriff in die
> Originalschaltung wird es aber trotz allem nicht gehen

Wollte eben nicht mit höheren Spannungen arbeiten wollen.

Mike J. schrieb:
> Ich sehe die fehlende Netztrennung nicht als kritisch an da er die
> Technik eh in einer Abzweigdose installiert und sie nicht angefasst
> wird.

Zur Motorsteuerung wäre alles im Schaltkasten unterzubringen.
Für meine Lapmenzählung ist der Raum begrenzt durch ne 60mm 
Unterputzdose.

von Mike J. (linuxmint_user)


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walterO schrieb:
> Wegen 3V3 & 5V, nur steh ich gerade voll auf dem Schlauch welchen
> Messbereich dieser hat. Könnt ihr mir da nochmal schnell helfen.

Da steht nur "3 to 5.5 V, single supply operation".

Außerdem:
"Devices
are trimmed for maximum accuracy at V CC = 5 V. The ratiometry feature 
of the device allows operation over the full V CC range; however, 
accuracy
may be slightly degraded for V CC values other than 5 V. Contact the 
Allegro factory for applications that require maximum accuracy for V CC 
= 3.3 V."

:-/
Ist also ungenauer wenn man das Ding mit einer geringen Spannung 
betreibt als 5V.

Und:
"Voltage Reference Output = 0.5 × V_CC"

Wenn du den X20BB nimmst, dann ist bei Vcc/2 dein Nullpunkt (0A).
Vom Nullpunkt aus steigt die Spannung dann immer um 56mV pro 1A oder 
sinkt um 56mA pro -1A Stromfluss.
Also du solltest die Versorgungsspannung schön konstant halten und ein 
mal diesen Punkt bestimmen (quasi auf den Nullpunkt kalibrieren). :-D

von Mike J. (linuxmint_user)


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Okay, ist vielleicht auch günstiger als noch eine Platine mit OpAmps zu 
bauen.

30A range Current Sensor Module ACS712 Module Arduino module
Preis: 1,61€
http://www.ebay.de/itm/401224772333

20A Current Sensor Module ACS712ELC-20A Current Detect Range for Arduino
Preis: 1,45€
http://www.ebay.de/itm/191846386505

Die ACS709 gibt es bei eBay als fertige Platine so gut wie bei keinem 
Händler.

von Wolfgang (Gast)


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walterO schrieb:
> Hierzu wäre es nötig dass ich den Strom messen kann.

Was für Strom? Es gibt Gleich-, Wechsel-, Dreh- oder sogar Kriechstrom.

Bei Wechselstrom kannst du einfach auf eine Ader der Zuleitung mit einem 
Klapp-Ferrit einen kleinen Trafo aufbauen.
http://www.lem.com/hq/de/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,TT/output_type,/

von knollo (Gast)


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walterO schrieb:
> Der Motor wird mit einem Schütz geschaltet (Vor- und Rücklauf)

Das sind dann aber 2 Schütze. Kann es sein, das einer manchmal klebt 
oder durch irgendwelche wiedrigen Umstände beide anziehen ?

walterO schrieb:
> Und
> somit eine gegenseitige Verriegelung via Software schaffen.

Und auch in Hardware !!! (Hilfskontakte der Schützen)
(Ich hoffe Dir fällt auf, das ich Dir den Arduino auszureden versuche)
MfG

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Habe jetzt nicht Alles gelesen, man möge mir verzeihen, wenn folgende 
'Messzange' bereits genannt oder gar schon verworfen wurde:
eBay: 192209426978

Da eh ein Arduino dort werkeln soll, kann man den so erfassten Strom 
auch direkt analog einlesen.
Enthalten sind wohl auch antiserielle Z-Dioden parallel zur Spule, 
wodurch die Ausgangsspannung begrenzt wird.

'Meine' haben einen 3,5mm Stereo-(warum überhaupt 
Stereo?)-Klinkenstecker - man wird aber wohl das Kabel auch nackig 
machen können.

MfG

PS: ... vll. sollte ich mit dem Ding einfach Mal spielen - theoretisch 
sollte ein Mono-Klinkenstecker ausreichend sein ... to_be_contionued ;)

von Eieiei (Gast)


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walterO schrieb:
> Eieiei schrieb:
>> Wie wäre es denn mal mit einer Wartung der Förderschnecke
>
> Oh danke, klar daran hab ich noch nicht gedacht.
> Es liegt daran dass die Hackschnitzel die ich bekomme nicht immer ganz
> trocken sind und somit klumpen, damit hat dann die Schnecke ein Problem.
>
> Eieiei schrieb:
>> Strom messen soll helfen?
>
> Hab ich nicht danach gefragt?
>

Nicht bestimmungsgemäßer Umgang mit Werkzeugen führt zu Problemen....

von Mike J. (linuxmint_user)


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Patrick J. schrieb:
> 'Meine' haben einen 3,5mm Stereo-(warum überhaupt
> Stereo?)-Klinkenstecker

Ich würde meinen da ist ein Hall-Sensor drin, daher Signal + GND + 
Spannungsversorgung.

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