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Ahoi, ich habe da gerade was gebastelt und hätte gerne eure Meinung und Verbesserungsvorschläge dazu. Die Idee war recht simpel, ich wollte mit möglichst kleinem Aufwand die Netzfrequenz messen. Dazu habe ich mir erstmal den ESP ausgesucht da ich die Messwerte gerne via TCP/IP versenden will, bzw. eigentlich soll das Ding dann die Metrik an Prometheus liefern, aber das nur warum ich den ESP nutzen will. Meine herangehensweise war folgende: Ich nutze ein Steckernetzteil (Wandwarze) das ich noch hier liegen hatte das AC liefert. Ich hole mir aus der Wechselspannung mittels Diode nur den positiven Teil. Hier fängt es an wo ich Probleme hatte, da ich keine Erdung habe, jedenfalls solange die Schaltung nicht durch USB o.Ä. mit Erde verbunden ist, habe ich ja quasi keine 0V, weil ich aus Unwissenheit da nicht weitergekommen bin habe ich da einen Optokoppler drauf geworfen. Also ich nehme über die Diode den positiven Teil des Signals und speise ihn über einen Vorwiderstand in den Optokoppler. Auf der anderen Seite sitzt ein DC/DC-Converter hinter einem Brückengleichrichter und gibt mir 3.3V für den Mikrokontroller und den Optokoppler. Der "Ausgang" des Optokopplers ist noch gegen Ground gezogen und geht in einen Pin des Mikrokontrollers. Soweit die elektrische Seite, die Software war für mich jetzt nicht so das Problem, bzw. da bin ich recht selbstsicher das es da alles passt, vergleiche mit den Werten von netzfrequenzmessung.de und netzfrequenz.info oder dem Hardware-Frequenzzähler meines Oszi's zeigen auf jedenfall recht schlüssige Werte. Ich habe im Anhang noch ein paar Messung eingefügt, einmal wie es vom Netzteil kommt, einmal hinter der Diode und einmal hinter dem Optokoppler, falls das hilft. Ich freue mich auf Anregungen oder Kritik, ich komme halt eher aus der Digitaltechnik und mit Wechselspannungen zu arbeiten hat mir doch sehr gezeigt das ich vieles noch nicht verstehe Grüße David
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Mit was für einer Taktquelle versorgst Du den ESP, so daß er genauer zählen kann als die Netzfrequenz ist? Mit einem normalen Quarz dürfte Deine Messung immer auf 'so um die 50 Herz' hinaus laufen.
Wenn du nur die steigende Flanke auswertest sollte das in Ordnung sein. Du hast dann zwar eine leichte Phasenverschiebung zwischen deinem Meßsignal und der tatsächlichen Netzfrequenz, aber der sollte nicht weiter stören wenn du nur die Netzfrequenz brauchst.
Ein Schaltplan und Fotos wären hilfreich, damit wir nicht über unsere individuellen Hirngespinste diskutieren müssen, sondern über deine Schaltung.
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Ja stimmt, sorry, ich hatte Probleme die richtigen Bauteile im CAD zu finden, bin da noch nicht so geübt drin, daher hatte ich es erstmal aufgegeben. Hab es jetzt nachgeholt. Danke für euer Interesse. Bei der AC-Eingangsspannung war ich mir nicht ganz sicher was ich da jetzt eintragen soll, auf der Wandwarze steht 9VAC, aber messen tue ich etwas über 11VAC auch das Oszi zeigt fast 12V Rms an, daher hab ich da jetzt einfach mal 12VAC hingeschrieben.
David E. schrieb: > ich hatte Probleme die richtigen Bauteile im CAD zu finden Papier und Stift geht immer. Der analoge Eingang des ESP8266 Chips geht nur bis 1,1V. Viele Boards enthalten dort aber noch einen Spannungsteiler für 3,3V. Ansonsten sieht die Schaltung Ok aus. Was genau wolltest du denn damit messsen? Frequenz, Phasenlage, Spannung?
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Die Pins vertragen die 3.3V die aus dem DC/DC-Converter kommen, schon wieder ein paar Angaben verssen, sorry :) Der ESP ist entweder ein NodeMCU oder ein ESP-01, je nachdem ob ich am Breadboard bastel oder auf der Lochrasterplatine. Messen möchte ich nur die Frequenz. Spannung ist mir zu gefährlich. Phase würde vermutlich auch bedeuten das ich direkt an die Netzspannung muss, der Trafo in der Wandwarze verschiebt doch glaub ich die Phase bereits!?
Ich würde die Diode D1 nicht seriell, sondern antiparallel zur Leuchtdiode des Optokopplers schalten. Es gibt zwei Gründe : - die Leuchtdiode des Optokopplers wird mit dem Leckstrom von D1 in Sperrichtung betrieben und das kann einen Streß für die Leuchtdiode bedeuten - der Transformator wird mit einem Gleichstom belastet
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David E. schrieb: > Phase würde vermutlich auch bedeuten das ich direkt an die Netzspannung > muss, der Trafo in der Wandwarze verschiebt doch glaub ich die Phase > bereits!? Ja, das war auch mein Gedanke dabei. Wenn du nur die Frequenz messen willst, kannst du vielleicht auch einen digitalen Eingang verwenden. Ich habe das mit einem ESP noch nicht ausprobiert aber mit einem AVR geht das ganz sicher.
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David E. schrieb: > die Software war für mich jetzt nicht so das Problem (Aus-)schalten von Induktivitäten(Stromstoßschalter, alte Leuchtstoffröhre mit Drossel, etc) können so machen zusätzlichen Nulldurchgang erzeugen..
Erstmal vielen Dank für euren Input. Gerald K. schrieb: > Ich würde die Diode D1 nicht seriell, sondern antiparallel zur > Leuchtdiode des Optokopplers schalten. Danke! Das klingt nach einer sinnvollen Sache. Stefan ⛄ F. schrieb: > Wenn du nur die Frequenz messen willst, kannst du vielleicht auch einen > digitalen Eingang verwenden. Ich habe das mit einem ESP noch nicht > ausprobiert aber mit einem AVR geht das ganz sicher. Mache ich bereits und wie beschrieben funktioniert die Schaltung ja auch schon recht gut. 51,5Hz schrieb: > (Aus-)schalten von Induktivitäten(Stromstoßschalter, alte > Leuchtstoffröhre mit Drossel, etc) können so machen zusätzlichen > Nulldurchgang erzeugen.. Ein bisschen versuche ich da durch Sanity-Checks schon entgegen zu wirken, es werden einfach alle Messungen verworfen die zu sehr aus dem Rahmen fallen, es kann natürlich dennoch zu falschen Messungen kommen, da werde ich noch ein bisschen verbessern. Ich dachte daran nicht nur den absoluten Wert zu betrachen sondern auch die größe der Änderungen. Falls da noch jemand bessere Ideen hat, eventuell sogar auch der elektrischen Seite, wär ich dankbar.
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Ich würde einen Mehrschichtkondensator (da polungsunabhängig) parallel zur Fotodiode des Optkopplers schalten um Störspitzen zu Dämpfen. So groß, dass bei kleinster Netzspannung mit Sicherheit Impulse am Fototransistor des Optkopplers gemessen werden können. Probieren geht über studieren. Warum am Eingang des Optokopplers und nicht am Ausgang? Damit die Filterung symetrisch ist. Der Kondensator wird maximal mit 2V belastet.
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Also so? Ich würde da gerne rum probieren, aber ich wüsste gerade nicht wie ich solche Störungen gezielt herbeiführen könnte. Mein Inventar gibt auch leider nicht sonderlich viel Auswahl her was Mehschichtkondensatoren angeht max bis 10uF :)
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David E. schrieb: > Also so? Ich würde da gerne rum probieren, aber ich wüsste gerade > nicht > wie ich solche Störungen gezielt herbeiführen könnte. Mein Inventar gibt > auch leider nicht sonderlich viel Auswahl her was > Mehschichtkondensatoren angeht max bis 10uF :) Nein, C1 direkt parallel zu den beiden Dioden. R1 und C1 bilden einen Tiefpass. Pi x Daumen 10uF * 1k ~ 10ms aber man muss 12V gegenüber 1,5v betrachten, als ist die Filterzeit kürzer. <=10uF sollten passen. Dr Kondensator muss zwischen den beiden Uf's der Dioden über R1 umgeladen werden. Damit werden kurz Störungen im Übergangsbereich von L/H und H/L weggefilter.
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Ich würde, auch mit dem ESP8266, einfach die Frequenz aus einer Seite wie z.B. der hier holen: https://www.netzfrequenzmessung.de/index.htm
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David E. schrieb: > auf der Wandwarze steht 9VAC, aber messen tue ich etwas über 11VAC auch > das Oszi zeigt fast 12V Rms an, daher hab ich da jetzt einfach mal 12VAC > hingeschrieben. Die hat die 9V dann, wenn du den spezifizierten Laststrom entnimmst. Gerald K. schrieb: > Ich würde die Diode D1 nicht seriell, sondern antiparallel zur > Leuchtdiode des Optokopplers schalten. Ich würde den Optokoppler und den ganzen Klimbim drumrum einfach weglassen und sowas machen wie im Anhang. Vermutlich würde ich die Z-Dioden Variante nehmen und statt der Z-Diode eine Klemmung mit 2 Schottky-Dioden auf die Versorgung des µC machen.
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So sieht die Realisierung mit Optokoppler aus. 17Vs = 12Veff
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Gerald K. schrieb: > Nein, C1 direkt parallel zu den beiden Dioden. R1 und C1 bilden einen > Tiefpass. Pi x Daumen 10uF * 1k ~ 10ms aber man muss 12V gegenüber 1,5v > betrachten, als ist die Filterzeit kürzer. <=10uF sollten passen. > > Dr Kondensator muss zwischen den beiden Uf's der Dioden über R1 > umgeladen werden. Damit werden kurz Störungen im Übergangsbereich von > L/H und H/L weggefilter. Ah ok, vielen dank deine Erklärung fand ich sehr hilfreich, werde versuchen das in Gänze zu verstehen. Heinz R. schrieb: > Ich würde, auch mit dem ESP8266, einfach die Frequenz aus einer Seite > wie z.B. der hier holen: > > https://www.netzfrequenzmessung.de/index.htm Danke, aber es geht mir hierbei darum mehr über elektische Schaltungen zu lernen. Ich brauche diese Messung ja auch nicht, es ist einfach eine Spielerei. Trotzdem Danke! Lothar M. schrieb: > Die hat die 9V dann, wenn du den spezifizierten Laststrom entnimmst. Mhm, ok dieser Laststrom müsste dann also auch auf dem Typenschild zu sehen sein und ich könnte ihn simulieren, also z.B. durch einen Widerstand? Was die LTSpice-Simulationen angeht, ich hatte tatsächlich meine ersten Ideen damit versucht zu simulieren, ich war mir dann aber nicht mehr ganz sicher ob meine Simulation noch der Wahrheit entspricht sobalb die Schaltung keine Erde mehr durch z.B. die USB-Verbindung oder das Oszi hat. Es scheint da wohl auch nur einen Workaround zu geben indem man durch einen riesigen Widerstand gegen Erde/Ground geht!? Ansonsten werde ich mir die Schaltungen mal ankucken und versuchen zu verstehen was dort passiert, danke für die Files! Nochmal vielen Dank an alle, ich freue mich das ihr so geduldig mit mir umgeht :)
David E. schrieb: >> Die hat die 9V dann, wenn du den spezifizierten Laststrom entnimmst. > > Mhm, ok dieser Laststrom müsste dann also auch auf dem Typenschild zu > sehen sein und ich könnte ihn simulieren, also z.B. durch einen > Widerstand? ja
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Ich wollte nur noch einmal kurz das Resultat meiner Bastelei hier zeigen und mich damit noch einmal für die Hilfe von euch bedanken! https://50hz.ewelt.net Danke!
Beim nächsten mal, platziere die Antenne nicht mitten auf der Platine, sondern lasse sie an einer Seite so weit wie möglich heraus schauen. https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp8266_hardware_design_guidelines_en.pdf Kapitel 1.6
Stefan ⛄ F. schrieb: > Beim nächsten mal, platziere die Antenne nicht mitten auf der Platine, > sondern lasse sie an einer Seite so weit wie möglich heraus schauen. Macht Sinn. Ich hab mal versucht so ein Ding mit ner Blechbüchse abzuschirmen um einen WLAN-Ausfall zu simulieren ... Kaktus, hat nich geklappt, aber ich wette sobald ich es nicht will reicht schon die Groundplane des Boards :D
David E. schrieb: > Kaktus, hat nich geklappt, aber ich wette sobald ich > es nicht will reicht schon die Groundplane des Boards So läuft das Leben. Bei mir hatte anderes Modul auf dem Steckbrett keinen Empfang, bis ich die Beinchen mit einem Zwischenstecker ein paar mm verlängerte.
David E. schrieb: > Ich wollte nur noch einmal kurz das Resultat meiner Bastelei hier zeigen > https://50hz.ewelt.net Woher stammt die Referenzfrequenz für die Messung? Stellt der ESP die Daten über einen WEB-Server dar?
Gerald K. schrieb: > Woher stammt die Referenzfrequenz für die Messung? Es wird keine externe Referenzfrequenz benötigt, die Zeitmessung findet durch den ESP statt, dieser nutzt glaube ich ein RC-Schwingkreis für seinen Takt. > Stellt der ESP die Daten über einen WEB-Server dar? Der ESP sendet seine Messungen via MQTT an einen Broker. Eine Art Relay abonniert diese Meldungen und verteilt sie über einen WebSocket-Server an die JavaScript-Clients.
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