Arduino Analog Pin schützen

[Heinz peter P. (poschi8)]

Hallo zusammen,

ich habe folgende Messschaltung (siehe Anhang).
Ich habe eine Last-Widerstand R1 und eine zweiten Mess-Widerstand R2.

Am R2 messe ich die Spannung die abfällt und werte diese mit einem 
Arduino aus.
Das ist soweit auch nicht schwer.. Mit den Werten 3k3 und 22 Ohm bei 
einer Spannung von 350V@50Hz messe ich ca 2,42 Volt.
Das stimmt auch so.
Die Messung funktioniert einwandfrei und ohne Probleme.

Wenn ich nun aber einen weiteren Widerstand parallel zu R1 schalte mit 
dem gleichen Wert erhöht sich die Spannung an R2 und ich messe das 
doppelte..

Ich habe beim planen meiner Schaltung leider nicht berücksichtigt das es 
sei kann das ich bis zu 100 Widerstände parallel habe.
Das würde dann nur mehr einen Widerstand von 33 Ohm bedeuten und ein 
Spannung an R2 von ca. 210V.

Das ist natürlich für den Arduino der Tod.
Jetzt habe ich mir gedacht ich kann das mit einer Suppressor-Diode 
schützen, z.B.: BZW06-5V8
Wenn ich diese Diode parallel wie eine Zennerdiode zu R2 schalte dann 
müsste diese zumindest die Spannung über 5,8V ableiten, richtig???

Meine Frage ist nun ob das in der Realität so durchführbar ist als 
Schutz?
Die Wechselspannung liegt immer nur für ca 100ms an während einer 
Messung.
Bei 100 Widerstände parallel wird auch 100 mal gemessen.
Hält die Diode dieser Belastung stand oder wird sie beschädigt?

Mit besten Grüßen,
poschi8

[Heinz peter P. (poschi8)]

Nur noch als info:
Ich habe zwischen dem Arduino und dem Widerstand R2 noch einen Jumper, 
das bedeutet ich könnte dort noch etwas zwischen schalten, falls es 
unbedingt sein muss.

Mit besten Grüßen,
poschi8

[nixwasigenau (Gast)]

Abgesehen von den Spannungsproblem. Schon den Strom ausgerechnet der bei 
100 parallel geschaltenen Widerständen fließt ?

[Heinz peter P. (poschi8)]

Hallo,

ja es sind ca. 6,5A..

[Wolfgang (Gast)]

Heinz peter P. schrieb:
> Das ist soweit auch nicht schwer.

Nicht schwer, aber evtl. heiß. Andere Leute löten mit so einer Leistung.

Was spricht dagegen, die Widerstände R1 und R2 einen Faktor 100 größer 
zu wählen. Dann hat der µC den Schutz schon eingebaut.
Statt R1 solltest du allerdings besser zwei Widerstände in Serie 
schalten - wegen der Spannungsfestigkeit.

[Heinz peter P. (poschi8)]

Ich habe mir nun eine kleine Schaltung ausgedacht und möchte gerne 
wissen ob das so funktionieren kann..

Wenn ich nach der Suppressordiode ein Relais schalte und parallel zur 
Spule noch einen Kondensator geben lädt sich dieser auf wenn die 
Spannung der Diode überschritten wird.
Das Relais zieht an und öffnet mir die Zuleitung und somit ist der 
Arduino Pin geschützt, auch die Diode ist nur kurz unter Spannung und 
wird somit nicht stark belastet.
Wenn sich der Kondensator entladen hat schließt sich die Zuleitung 
wieder und der Arduino bekommt wieder ein Signal.
Sollte die Spannung noch immer zu hoch sein zieht natürlich die Spule 
wieder an und die Zuleitung wird erneut unterbrochen.

Über den 2. Relais kontakt kann ich dann noch ein Steursignal zum 
Arduino bringen der mir anzeigt ob das Relais angezogen ist oder nicht.

Was haltet ihr von dieser Schaltung?

Mit besten Grüßen,
poschi8

[Brummbär (Gast)]

Heinz peter P. schrieb:
> ja es sind ca. 6,5A.

350V * 6,5A = 2240W. Also etwas mehr als mein Fön hat. Mein Lötkolben 
hat "nur" 80W.

[poschi8 (Gast)]

Brummbär schrieb:
> 350V * 6,5A = 2240W. Also etwas mehr als mein Fön hat. Mein Lötkolben
> hat "nur" 80W.

Darum will ich die Schaltung ja auch absichern!!!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Heinz peter P. schrieb:
> Das ist natürlich für den Arduino der Tod.
Mach einfach in Richtung Arduino einen 22k Widerstand und an den Pin die 
üblichen 2 Dioden nach Vcc und GND. Denn auf die internen Schutzdioden 
sollte man sich nicht verlassen...

Und mach von 5V nach GND noch eine 5,6V Z-Diode, damit im Fehlerfall die 
5V nicht zu weit ansteigen.

[poschi8 (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Mach einfach in Richtung Arduino einen 22k Widerstand

Das würde dann aber bedeuten das der Widerstand durchbrennt wenn der 
Strom zu hoch ist.
Das ist nicht optimal, da in diesem Fall die Schaltung nicht weiter 
verwendet werden kann.

[Stefan F. (Gast)]

Dann pack halt noch einen Rückstellbaren Sicherungsautomat mit rein.

Den ultimativen Schutz der gegen alles Schützt und keine Nebenwirkungen 
hat, gibt es nicht.

[Peter D. (peda)]

Heinz peter P. schrieb:
> ja es sind ca. 6,5A..

D.h. der 22 Ohm ist mindestens ein 1kW-Typ.

Bei 6,5A würde ich den Widerstand so wählen, daß er nicht mehr als 1W 
umsetzt. Die kleine Spannung kann man dann mit dem ADC mit Verstärkung 
messen.

[Wolfgang (Gast)]

Heinz peter P. schrieb:
> Meine Frage ist nun ob das in der Realität so durchführbar ist als
> Schutz?

Versteifst du dich da nicht auf irgendetwas. Was spricht gegen eine 
einfache Strommessung, z.B. mit einem ACS712

[Oliver R. (roliver75)]

Hallo

Und was ist mit parallel und reihenschaltung ?

3,3ohm parallel mal 100 ist nicht 33ohm sonder 0,033 Ohm oder?


Gruß Oliver

[Mitleser (Gast)]

Oliver R. schrieb:
> 3,3ohm parallel mal 100 ist nicht 33ohm sonder 0,033 Ohm oder?

... kΩ ...

[poschi8 (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Heinz peter P. schrieb:
> Meine Frage ist nun ob das in der Realität so durchführbar ist als
> Schutz?
>
> Versteifst du dich da nicht auf irgendetwas. Was spricht gegen eine
> einfache Strommessung, z.B. mit einem ACS712

Hi,

jap das habe ich mir auch schon überlegt, und ich denke auch das ich es 
so machen werden.
Dann kann ich das schön steuern und überwachen.

Danke :)

Mit besten Grüßen,
poschi8

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

poschi8 schrieb:
> Das würde dann aber bedeuten das der Widerstand durchbrennt wenn der
> Strom zu hoch ist.
Rechne mal nach, wie hoch der Strom sein müsste, dass dieser Widerstand 
abfackeln würde.

> Das ist nicht optimal, da in diesem Fall die Schaltung nicht weiter
> verwendet werden kann.
Wenn durch den speziellen Fehlerfall "Überstrom" der 22k Widerstand 
durchbrennt, kann die gesamte Schaltung hinterher eh' nicht 
weiterverwendet werden. Garantiert nicht...

poschi8 schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Heinz peter P. schrieb:
>> Was spricht gegen eine einfache Strommessung, z.B. mit einem ACS712
> ich denke auch das ich es so machen werden.
Ich denke, das ist beim aktuellen Wissensstand ein weiser Entschluss.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Mitleser schrieb:
> ... kΩ ...

Nein. Parallel, nicht in Reihe.

[Heinz peter P. (poschi8)]

Lothar M. schrieb:
> poschi8 schrieb:
>> Wolfgang schrieb:
>>> Heinz peter P. schrieb:
>>> Was spricht gegen eine einfache Strommessung, z.B. mit einem ACS712
>> ich denke auch das ich es so machen werden.
> Ich denke, das ist beim aktuellen Wissensstand ein weiser Entschluss.

Das passt sogar sehr gut, den die Platine die mir die Spannung 
durchtaktet hat bereits einen Arduino drauf, somit muss ich nur mehr den 
ACS712 drauf packen und je nachdem dann die Spannung auf die Widerstände 
geben oder halt nicht wenn der Strom zu hoch ist.

Danke für diesen Tipp!