3 Phasen Drehstrom Spannung & Stromstärke messen

wissenshunger Gast #6135915 
Hallo zusammen,

wie kann man mit wenig Aufwand aber denoch sicher (galvanische Trennung) 
die Spannung mit einem ADC des ATmega messen?

L1,L2,L3,N,PE => galvanische Trennung => µC

  Welches IC zum Trennen?

Mir stellen sich die Fragen:
- Wie messe ich mit dem ADC eine Spannung von 230V (-/+ 100V) wenn der 
Eingang max. nur 5V verträgt? Spannungsteiler?
- Wie messe ich mit dem ADC eine Wechselspannung, wenn dieser nur für 
Gleichspannung ausgelegt ist?
- Gibt es für die Drehstrom Spannungsmessung evtl. schon ein fertiges 
IC? (evtl. schon mit der Wandlung in ein digitales Signal (SPI))
- Der PE soll gegen N auch gemessen werden. Wie ist das möglich?
- Eine Trennung von PE soll festgestellt werden. Ist es möglich einen 
kleinen Strom über PE zu schicken und zu messen ohne das der FI Auslöst?

Strom (0 - 65A):
- Gibt es eine fertige Lösung die berührungslos (Stromwandler) die 
Stromstärke der einzellen Leiter in ein digitales Signal (SPI) oder eine 
analoge Spannung ausgibt?
(- Wenn keine fertige Lösung: Könnte man mit kleinen Spulen um die 
jeweilige Ader eine Induktionsspannung in den ADC messen? (Auch wieder 
Wechselspannung)

- Wie würde man die ADC Werte Softwaremäßig speichern? (da ja 120° 
Phasenverschoben)
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wissenshunger Gast #6135948 
Wie oben beschrieben. 3 Spannungen festellen (Außenleiter) und den Strom 
der durch diese fließt messen.
Spannungsbereich 100 - 250V
Strombereich 0 - 65A
Genauigkeit 1V bzw. 0,5A
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Zeno Gast #6138126 
https://www.conrad.de/de/p/entes-mpr-26s-21-digitales-hutschienenmessgeraet-entes-mpr-26s-21-multimeter-fuer-hutschiene-rs-485-relaisausgang-2x-digit-2102954.html

Hat zwar seinen Preis aber funktioniert bestens und misst alles was so 
messbar ist. Anschluß an den µC, RasPi etc. via RS485.
Zur Strommessung braucht es noch 3 Stromwandler (so etwas 
https://www.conrad.de/de/p/entes-ens-cct-10-75-m3624-stromwandler-klappmontage-2102940.html).
Alles in allem zwar nicht ganz billig, aber es funktioniert zuverlässig 
und Du kannst Dir sicher sein, das die galvanische Trennung auch 
zuverlässig ist.

Ich habe die Vorgängerversion seit ca. 3 Jahren im Dauerbetrieb. Die 
Daten werden per RasPi über RS485 ausgelesen, ausgewertet, gespeichert 
und auf einer HTML-Seite (s. Bild) dargestellt.
Angehängte Dateien:
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hinz Gast #6138139 
wissenshunger schrieb:
> Optokoppler - auch eine Idee. Aber wie könnte man die Ströme
> messen?

Mit Stromwandlern.


> Welchen Optokoppler würdest du für die Spannung empfehlen?

Da tuts eigentlich jeder einfache Koppler mit Transistorausgang. Du 
willst ja nur das Vorhandensein der Spannung detektieren.
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Zeno Gast #6138164 
wissenshunger schrieb:
> Nee.. schon den Spannungsbereich zwischen 100 - 250 V pro Phase soll
> angezeigt werden

Dann mußt Du die Messung quasi vor der galvanischen Trennung machen, 
d.h. Deine Messschaltung liegt auf Netzpotential und nur der Bus zur 
Peripherie ist galvanisch getrennt. Hauptproblem dürfte die Strommessung 
werden. Shunts scheiden da in jedem Fall aus. Du wirst bei der 
Strommessung nicht um die Messwandler drum herum kommen. Die schlagen 
bereits mit ca. 75€ zu Buche.
Den Aufwand für die Messelektronik solltest Du auch nicht unterschätzen.
Am Ende wird alles zusammen nicht viel billiger als die fertige Variante 
werden. Die fertige Variante hat allerdings einen Sicherheitsvorteil 
gegenüber Deiner Eigenbaulösung. Denk dran das Du ja quasi in  Deiner 
Hauptleitung misst. Ein Anschluß mit 34kW oder mehr Leistung ist nicht 
mehr trivial.
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