Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom- und Spannungsteiler am Arduino Nano anwenden.


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von Yalcin A. (Gast)


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Hallo,

ich habe mir anhand von Youtube Tutorials eine Art "Labornetzteil" 
gebaut. In jedem dieser Tutorials wurde eine duale Strom und 
Spannungsanzeige verwendet. Nachdem ich bereits drei dieser Displays 
erfolglos getestet habe, bin ich auf die Idee gekommen, die ADC Pins 
eines Arduino Nano, zur Messung zu nutzen und das ganze auf einem LCD 
Display auszugeben. Leider habe ich sowas nur noch nie gemacht.

Ohne groß über die Schaltung nachzudenken, habe ich die Teile bestellt. 
Leider stellt sich mir erst jetzt eine grundlegende Frage. Wie soll ich 
anhand von Spannungs- und Stromteilern die Werte bestimmen, wenn sich 
doch der Gesamtwiederstand ändert, je nachdem, was ich mit dem Netzteil 
betreibe?
Mache ich irgendwo einen Denkfehler bzw. fällt jemandem eine Lösung ein. 
Leider bin ich auch nach der Suche im Netz, auf nichts passendes 
gestoßen.

Es handelt sich um ein PC netzteil. Ich nutze die 12V Leitung, in 
verbindung mit einem Buck-Boost Converter.
Mit dem Multimeter habe 0V bis 37.5V und  0A bis 5.1A gemessen.


Mir ist klar, dass dieses Projekt eigentlich nicht für einen Anfänger 
wie mich geeignet ist, aber ich habe das Netzteil schon zum Laufen 
gebracht und auch sonst sehr viel Zeit reingesteckt. Es sah in den 
Videos so einfach aus und keiner hat erwähnt, dass diese Displays immer 
einen falschen Strom anzeigen. Es wäre schön wenn ich das Ding endlich 
mal fertigstellen könnte.
Vielen Dank im Voraus!

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von Brain 2.0 (Gast)


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Kannst du aufzeichnen, wie du die Displays angeschlossen hast ?
Das werden sicher keine reinen Displays sein, sondern schon Volt oder 
Ampere-Meter.

von Yalcin A. (Gast)


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Brain 2.0 schrieb:
> Kannst du aufzeichnen, wie du die Displays angeschlossen hast ?
> Das werden sicher keine reinen Displays sein, sondern schon Volt oder
> Ampere-Meter.

Ja, es handelt sich um kombinierte Volt-/Amperemeter.
"Display" sollte als Umschreibung dienen.
Kann das gerne nochmal grafisch veranschaulichen. Heute komme ich nicht 
mehr dazu. Die Rücksprache mit den Händlern ergab aber, dass alles 
richtig verkabelt war.
Die Spannung wurde bei allen Geräten korrekt angezeigt. Nur beim Strom 
lagen immer abweichende Werte vor. Auch nachjustieren brachte nichts. 
Lediglich ein Display konnte alles korrekt anzeigen bis nach wenigen 
Sekunden die Hintergrundbeleuchtung ausfiel.
Daher jetzt auch mein verzweifelter Versuch, es mit einem Arduino zu 
lösen. Hab auch fertige Strom und Spannungssensoren auf Amazon gesehen, 
aber deren Maximalspannung liegt immer bei 25V. Zu wenig für meinen 
Aufbau.

: Bearbeitet durch Admin
von Jens M. (schuchkleisser)


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Ich wette, das du das Modul in die 12V gehängt hast, und dann macht dir 
der BB natürlich die Werte durcheinander.
Auf der 37V-Seite dagegen rauchts.
Klassischer Fall von völlig das falsche gekauft. Oder Null Verständnis 
von Stromkreisen und Spannungsteilern...

Warum den Speiseteil nicht aus den 12V versorgen und den Messteil an die 
37V hängen?
Sind nur 3 Widerstände und 2 Messgeräte.
Mit dem Arduino alleine wirds ein wenig schwer, weil der ADC nicht gut 
genug ist für die Stromanzeige, funzt im Prinzip schon, ist aber nicht 
schön: zuwenig Auflösung und Genauigkeit.
Mit ein wenig Zusatzelektronik dagegen kann man das super bauen. Auch 
wenn 2 3$-Messgeräte aus dem ebay einfacher wären..

von Yalcin A. (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Ich wette, das du das Modul in die 12V gehängt hast, und dann macht dir
> der BB natürlich die Werte durcheinander.
> Auf der 37V-Seite dagegen rauchts.

Du brauchst keine Wetten abzuschließen, fragen genügt. Anbei die 
Schaltung, die mir auch von Händlern als korrekt bestätigt wurde.
Die Spannung wird korrekt gemessen aber der Strom weist immer Messfehler 
auf.
Ich habe auch versucht, I+ und I- parallel, an den ausgängen zum 
Verbraucher zu messen und auch sonst hier und da rumprobiert.

Anbei die Links zu den verwendeten Messgeräten:

https://www.amazon.de/gp/aw/d/B07M7KS85P/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1

https://www.amazon.de/gp/aw/d/B07DQRSSQ6/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1

https://www.amazon.de/gp/aw/d/B07VZ9ZGKL/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1

Der letzte Link führt zu dem einzigen Gerät, das korrekt gemessen hat. 
Wie auch bei anderen Käufern, fiel leider auch bei mir, die Beleuchtung 
aus (siehe Kommentare)

Jens M. schrieb:
> Oder Null Verständnis von Stromkreisen und Spannungsteilern...

Ich habe fertige Messgeräte verwendet.
Mit Strom- und Spannungsteilern muss man da nicht rumhantieren.

Ich weiss, dass folgendes gilt:

Ux = Rx/Rges * Uges
Und
Ix = Rges/Rx * Iges

Meine Frage lautete, wie ich das ganze berechnen soll, weil sich doch 
Rges immer ändert mit wechselnden Verbrauchern am Ausgang.

Jens M. schrieb:
> Mit dem Arduino alleine wirds ein wenig schwer, weil der ADC nicht gut
> genug ist für die Stromanzeige, funzt im Prinzip schon, ist aber nicht
> schön: zuwenig Auflösung und Genauigkeit.
> Mit ein wenig Zusatzelektronik dagegen kann man das super bauen. Auch
> wenn 2 3$-Messgeräte aus dem ebay einfacher wären..

Nennst du mir bitte auch die Zusatzelektronik von der du sprichst und 
netterweise einen Lösungsansatz? 3 euro Messgeräte von Ebay und Amazon 
möchte ich ehrlich gesagt nicht mehr verwenden, nach meinen Erfahrungen. 
Selbst das 23 Euro Modell gab sofort den geist auf. Habe auch das 
Gefühl, dass bei den Youtube Tutorials eher die Klickzahlen im 
Vordergrund standen als der spätere Nutzen. Da wurde auch nichts mit dem 
Multimeter überprüft.

: Bearbeitet durch Admin
von Martin H. (horo)


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Yalcin A. schrieb:
> Du brauchst keine Wetten abzuschließen, fragen genügt. Anbei die
> Schaltung, die mir auch von Händlern als korrekt bestätigt wurde.

Hast Du das mit diesem Plan verglichen?
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71vnhqCzdNL._AC_SL1500_.jpg

Yalcin A. schrieb:
> Die Spannung wird korrekt gemessen aber der Strom weist immer Messfehler
> auf.

Definiere Messfehler - 0.95A statt 1.0A oder 0.1A statt 6.0A?

Yalcin A. schrieb:
> Ich habe auch versucht, I+ und I- parallel, an den ausgängen zum
> Verbraucher zu messen und auch sonst hier und da rumprobiert.

Das ist immer die beste Beschreibung (hier und da). Wenn es dann kaputt 
geht, heißt es: „Ich habe nichts gemacht.“

Mannomann - warum müsst Ihr immer versuchen zu rennen bevor ihr laufen 
könnt?

: Bearbeitet durch Admin
von Lothar J. (black-bird)


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Yalcin A. schrieb:
> Anbei die Schaltung, die mir auch von Händlern als korrekt bestätigt
> wurde.

Stört es, wenn die beiden GND-Anschlüsse am PC-Netzteil intern verbunden 
sind?

Blackbird

: Bearbeitet durch Admin
von Yalcin A. (Gast)


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Martin H. schrieb:
> Hast Du das mit diesem Plan verglichen?

Das ist der Plan für das letzte Messgerät.
Meine Zeichnung bezog sich aber auf die beiden vorherigen Geräte.
Wie gesagt hat dieses Gerät auch funtkioniert. Nur die 
Hintergrundbeleuchtung war sofort hinüber. Man konnte, wenn man im 
richtigen Winkel draufschaute, immer noch die richtigen Werte ablesen. 
Wie soll dies möglich sein, wenn die Verkabelung falsch ist? Wie bereits 
gesagt, bin ich nicht der einzige Käufer, der diese Erfahrung gemacht 
hat. Bitte lies doch die Artikelbewertungen.

Martin H. schrieb:
> Definiere Messfehler - 0.95A statt 1.0A oder 0.1A statt 6.0A?

Der Messfehler lag bei DEN BEIDEN VORHERIGEN GERÄTEN, zwischen 0,3A bis 
1A.
Durch justieren konnte man zwar in die nähe des richtigen Wertes kommen, 
doch sobald ich den Poti für den Storm betätigte war wieder alles 
hinüber und es wurden falsche Werte angezeigt.

Martin H. schrieb:
> Das ist immer die beste Beschreibung (hier und da). Wenn es dann kaputt
> geht, heißt es: „Ich habe nichts gemacht.“
>
> Mannomann - warum müsst Ihr immer versuchen zu rennen bevor ihr laufen
> könnt?

Was ist das bitte für ein unnützer Kommentar?! Statt irgendwelche Dinge 
zu mutmaßen, die du doch garnicht wissen kannst, solltest du meine Posts 
vielleicht richtig durchlesen.

Ich habe nach einer Youtube Anleitung gehandelt! Das nennst du Rennen? 
Mehrere Käufer nennen die gleichen Probleme mit diesen Geräten. Statt 
auf meine Frage einzugehen und etwas Zielführendes beizutragen, muss ich 
immer noch Vorurteile ausräumen und auf diese Schrottdisplays eingehen.

Meine Frage lautete, wie ich das Problem mit dem variierenden 
Gesamtwiderstand lösen kann.

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von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lothar J. schrieb:
> Stört es, wenn die beiden GND-Anschlüsse am PC-Netzteil intern verbunden
> sind?
Das passt schon.
Aber die Last darf nicht direkt an Masse angeschlossen sein, sondern 
der Laststrom muss in den IN+ Eingang über den Shunt des Messmoduls nach 
Masse fließen.

Yalcin A. schrieb:
> Anbei die Schaltung, die mir auch von Händlern als korrekt bestätigt
> wurde.
Die Leute sagen dir dann irgendwann halt einfach das, was du hören 
willst, damit du endlich ruhg bist. Trotzdem ist deine Schaltung völlig 
falsch. Schon allein, weil dort die Last direkt an Masse angeschlossen 
ist.

Yalcin A. schrieb:
> dass diese Displays immer einen falschen Strom anzeigen.
Wenn man die richtig anschließt, dann zeigen sie auch den richtigen 
Strom an.

Yalcin A. schrieb:
> Das ist der Plan für das letzte Messgerät. Meine Zeichnung bezog sich
> aber auf die beiden vorherigen Geräte.
Die sind im Grunde gleich. Garantiert.

> Meine Frage lautete, wie ich das Problem mit dem variierenden
> Gesamtwiderstand lösen kann.
Zeichne einen Schaltplan mit Bauteilnamen, aber ohne Bauteilwerte. Und 
dann zeig diesen Plan, damit wir diskutieren können, was du da machst.

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von Jens M. (schuchkleisser)


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Yalcin A. schrieb:
> Anbei die
> Schaltung, die mir auch von Händlern als korrekt bestätigt wurde.

Da hat der Kollege aber gerade die Berechtigung, Batterien einzulegen, 
aber nur wenn man sie ihm richtig herum angibt.

12V GND und 5V GND sind verbunden, Mess GND und MEter GND auch, also 
hast du einen Kurzen gebastelt.

Yalcin A. schrieb:
> Ich habe fertige Messgeräte verwendet.
> Mit Strom- und Spannungsteilern muss man da nicht rumhantieren.

Wenn man keine Ahnung hat....
Schau die Blättken zu den Messgeräten an, wie die verschaltet werden...

Yalcin A. schrieb:
> Meine Frage lautete, wie ich das ganze berechnen soll, weil sich doch
> Rges immer ändert mit wechselnden Verbrauchern am Ausgang.

Jesses.
Ein Spannungsteiler für die Spannungsmessung ändert sich nicht mit der 
LAst.
Ein Shunt für die Strommessung auch nicht.

Yalcin A. schrieb:
> 3 euro Messgeräte von Ebay und Amazon
> möchte ich ehrlich gesagt nicht mehr verwenden, nach meinen Erfahrungen.
> Selbst das 23 Euro Modell gab sofort den geist auf.

so wie du geschaltet hast, ist der Preis egal.
Nicht alles gute is teuer, nicht alles teure ist gut.

Yalcin A. schrieb:
> bei den Youtube Tutorials eher die Klickzahlen im
> Vordergrund standen als der spätere Nutzen

Ja ach. Monetarisierung ist dir ein Begriff?

Yalcin A. schrieb:
> Mehrere Käufer nennen die gleichen Probleme mit diesen Geräten. Statt
> auf meine Frage einzugehen und etwas Zielführendes beizutragen, muss ich
> immer noch Vorurteile ausräumen und auf diese Schrottdisplays eingehen.

Die Dinger funktionieren einwandfrei. Der Chinese liefert aber kein 
Papier mit, weil er was kopiert aber nicht versteht.
Der Endkunde (also du) muss das machen.
Das Teil braucht eine isolierte Versorgung (hast du nicht) und die drei 
Strippen müssen zwischen Quelle und Senke auf eine festgelegte Art 
verschaltet werden, und schon tun die für 3$ ganz ausgezeichnet.

Yalcin A. schrieb:
> Meine Frage lautete, wie ich das Problem mit dem variierenden
> Gesamtwiderstand lösen kann.

Fertig.
Gibt es nämlich nicht.

: Bearbeitet durch Admin
von Yalcin A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Aber die Last darf nicht direkt an Masse angeschlossen sein, sondern
> der Laststrom muss in den IN+ Eingang über den Shunt des Messmoduls nach
> Masse fließen.

Du meinst, dass der Minuspol vom Verbraucher mit I+ verbunden wird und 
über I- mit dem Minuspol des Buck/Boost Converters? Quasi anders herum?
Das habe ich nämlich auch schon ausprobiert. Das Ergebnis war das 
gleiche.

Oder verstehe ich dich da grad falsch?

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von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Yalcin A. schrieb:
> Das habe ich nämlich auch schon ausprobiert. Das Ergebnis war das
> gleiche.
Zeichne einen Schaltplan.

> Das habe ich nämlich auch schon ausprobiert.
Wenn man mit elektronischen Bauteilen zu viel "herumprobiert", können 
die schon mal kaputtgehen. Dann funktionieren sie u.U. nicht mehr so wie 
geplant. Aus diesem Grund zeichnet man zuerst(!!) einen Schaltplan. Dann 
überlegt man, ob der Schaltplan korrekt sein kann. Und dann baut man die 
Schaltung auf.

Und wenn man was ändert, dann zeichnet man das wieder in den Schaltplan 
ein.

Yalcin A. schrieb:
> Du meinst, dass der Minuspol vom Verbraucher mit I+ verbunden wird und
> über I- mit dem Minuspol des Buck/Boost Converters?
Ich meine, dass du die Schaltung so aufbauen solltest, wie sie in dem 
Bild 
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71vnhqCzdNL._AC_SL1500_.jpg
beschrieben ist.
Und dabei noch kontrollieren solltest, dass deine Masse tatsächlich so 
durchgängig ist wie ich das in deinem Schaltplan eingemalt habe.

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von Yalcin A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich meine, dass du die Schaltung so aufbauen solltest, wie sie in dem
> Bild
> https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71vnhqCzdNL._AC_SL1500_.jpg
> beschrieben ist.
> Und dabei noch kontrollieren solltest, dass deine Masse tatsächlich so
> durchgängig ist wie ich das in deinem Schaltplan eingemalt habe.

Danke für die Tips Lothar. Ich werde das ganze noch einmal verkabeln und 
ggf. mit einem weiteren Display überprüfen.

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von Yalcin A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Und dabei noch kontrollieren solltest, dass deine Masse tatsächlich so
> durchgängig ist wie ich das in deinem Schaltplan eingemalt habe.

Also ich habe grad alles noch einmal neu verkabelt und dabei auch auf 
die Durchgängigkeit geachtet. Mir wurde schon wieder ein falscher Wert 
angezeigt. Er lag ziemlich genau 1A unter dem tatsächlichen Wert.
Habe wieder versucht nachzujustieren. Jetzt zeigt es nur noch nullen an 
beim Strom.

Falls jemand mir ein Modell empfehlen kann, das er schon verbaut hat, 
würde ich mich freuen.

Jens M. schrieb:
> Die Dinger funktionieren einwandfrei. Der Chinese liefert aber kein
> Papier mit, weil er was kopiert aber nicht versteht.
> Der Endkunde (also du) muss das machen.

Hast du diese Billigteile selbst schon einmal genutzt?
Ich habe das DSN-VC288.

Hier berichtet ein Forenadmin vom gleichen Problem und nennt das 
Messgerät eine Fehlkonstruktion.
https://www.ittsb.eu/forum/index.php?topic=1351.0

Jens M. schrieb:
> Jesses.
> Ein Spannungsteiler für die Spannungsmessung ändert sich nicht mit der
> LAst.

Und was ist mit ohmschen Verbrauchern? Ich weiss noch nicht, was ich 
später mit dem Netzteil alles betreiben möchte. So wie ich das 
verstanden habe, hat doch jede Last auch einen eigenen Wiederstand. Das 
meinte ich mit varrierendem Gesamtwiderstand.

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von Jens M. (schuchkleisser)


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Yalcin A. schrieb:
> Hast du diese Billigteile selbst schon einmal genutzt?
> Ich habe das DSN-VC288.

Ja, einige, und sie tun zufriedenstellend (+- 1 Digit).
Wie es hieß weiß ich nicht, ist schon ewig her.

Yalcin A. schrieb:
> Und was ist mit ohmschen Verbrauchern? Ich weiss noch nicht, was ich
> später mit dem Netzteil alles betreiben möchte. So wie ich das
> verstanden habe, hat doch jede Last auch einen eigenen Wiederstand. Das
> meinte ich mit varrierendem Gesamtwiderstand.

Jetzt echt? Im Ernst? Du solltest nicht an irgendwas mit weit 150W 
Leistung rumbasteln, wenn du das einfache Konzept eines Spannungsteilers 
nicht verstehst. Das kann brennen oder Leute umbringen.

Nochmal:
Der Spannungsteiler und der Stromshunt interessieren sich einen feuchten 
Kehricht für die Last, sei sie Ohmsch, Kapazitiv, Induktiv, ein 
Kurzschluss oder nicht vorhanden.
Das Netzteil selber mag Probleme bekommen, aber wenn an einem 
Spannungsteiler 12V anliegen, dann teilt er 12V in was auch immer 
runter, egal was da noch angeschlossen ist. Und wenn er das 
zufälligerweise so teilt das da ein ADC eines Arduino oder ein Messgerät 
was mit anfangen kann, dann ist das toll.

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