Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leistungsmessung mit MSP430


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Phillip S. (fipsi)


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Hallo zusammen,

ich möchte für mein Hobby einen mobilen Stromverteiler (mit noch einigen 
weiteren Schnick-Schnack) bauen und darin Leistungsmessung und 
-schaltung verbauen.

Erst mal zum grundsätzlichen Aufbau:
Das Gerät soll jeweils einen 400 V/63 A, 400 V/32 A und 400 V/16 A sowie 
3x 230 V/16 A EIngangstecker haben, welche ich manuell aktivieren muss 
(nur einer gleichzeitig möglich).
Als Ausgänge sollen jeweils ein 400 V/32 A und 400 V /16 A sowie 
insgesamt vmtl. 15x 230 V/16 A vorhanden sein.
Von all diesen Ein- und Ausgänge möchte ich alle Strom- und 
Spannungswerte erfassen (V: L1-L2, L1-L3, L2-3, L1-N, L2-N, L3-N; I: L1, 
L2, L3, N), womit ich auf insgesamt über 80 Messwerte komme.

Ich hab mir das genaze bisher soweit überlegt, dass diese mit ADC-MCUs 
erfassen und dann per I²C an einen Raspberry Pi schicken will.
Bisher bin ich als MCU am MSP430 hängen geblieben, genau gesagt am 
MSP430F5419A. Bei der Menge an Messwerten werd ich auf 6 dieser MCUs 
kommen, (einer hat 16 ADCs, wobei ich A10 und A11 noch nicht gefunden 
hab) die alle auf eine Platine sollen.
Im Bereich der MCUs bin ich noch relativ neu und unwissend, weshalb ich 
eine Reihe von Fragen/Problemen hab:

- Was genau muss ich an der Kiste jetzt alles beschalten?
DVCC/DVSS/AVCC/AVSS ist klar, direkt an 3,3 V. Was ist mit VCORE?
An die Ax-Pins kommen die Messwerte. Brauch ich nen externen Oszi? Die 
I²C-Pins sind auch klar.
Was brauch ich sonst noch? (programmieren kommt später)

- Wie viel halten die A-Pins aus? Max. 3,3 V ist klar, aber Strom? Hab 
ich aus dem Datenblatt jetzt nichts rauslesen können (blind oder blöd?)

- Womit wir schon beim nächsten Punkt sind: Beim Dreh-, bzw. 
Wechselstrom gibt's ja sowohl positiv-, als auch negativ-Werte. Den 
Strom werd ich über Spulen messen, die positiv-Welle kriegt der MCU dann 
gebacken, aber bei der negativ-Welle raucht er ab. Wie kann ich den 
Messstrom "anheben", dass sozusagen 0 A die Mitte des Messbereichs ist? 
Gleiches gilt auch für die Spannung, wobei ich hier auch noch nicht 
weiß, wie ich die Spannung galvanisch trennen kann, dass mir hier nicht 
doch auch mal ausversehen 690 Veff den MCU grillen.

- In welcher Frequenz werden die A-Eingänge abgetastet? Da sollte ich ja 
schon halbwegs eine Sinus-Welle abbilden können, um Spitzen- und 
Effektivwerte ermitteln zu können. Ich denke mal, bei einer kompletten 
Welle sollten so ungefähr 100 Werte drin sein, das wären dann 5.000 
Werte/s, bzw. alle 0,2 ms. Wäre das möglich? Oder brauch ich gar nicht 
so viele Werte?

- Und auch hier kommen wir gleich wieder zum nächsten Punkt:
Sollte ich die Werte alle auf dem MCU verarbeiten und dann nur 
Effektiv-/Spitzenwerte, Frequenz, Phasenverschiebung, usw. per I²C raus 
schicken oder die Einzelwerte an den Pi schicken und auf diesen dann 
berechnen? (Ich denke mal, das wäre bei 80+ Werten je 0,2 ms ne 
ziemliche Belastung.)

- Und dann zum Programm: Ich will die MCUs auf die Platine löten und 
dann vom Raspberry Pi aus programmieren. Ich hab dazu zwar einiges mit 
Google gefunden, aber nicht so ganz verstanden... Ist das so überhaupt 
möglich, gerade auch, weil ja dann 6 MCUs parallel sitzen? (Von mir aus 
setz ich auch erst Jumper, hauptsache ich muss den MCU selbst nicht mehr 
anfassen). Und wie muss ich die beiden Kollegen dann verschalten, dass 
das funktioniert?

Ich glaube, für den Anfang war das erst mal genug, es kommen dann 
bestimmt noch weitere Fragen auf :D

Ich hoffe, ihr könnt mir bei meinem Vorhaben helfen und danke euch 
bereits im voraus dafür :)

Liebe Grüße

Fipsi

P.S.: Bevor jemand mit der Netzspannungs-Warnung kommt: Ich bin 
Elektroniker und arbeite fast jeden Tag mit 400 V, also ich weiß, wo ich 
hinlangen darf und wo nicht und wie ich die ganze Kiste absichern muss 
;)

von Achim M. (minifloat)


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Wie du die hier...
Phillip S. schrieb:
> 3x 230 V/16 A EIngangstecker haben,
... auf das hier ...
Phillip S. schrieb:
> 400 V/32 A und 400 V /16 A
... umsortierst, fände ich jetzt mal interessant.

Phillip S. schrieb:
> . Wie kann ich den Messstrom "anheben", dass sozusagen 0 A die Mitte des
> Messbereichs ist?
Warum fragst du, du bist doch
Phillip S. schrieb:
> Elektroniker
???

Unterm Strich würde ich sagen, lass es lieber.

mfg mf

von Phillip S. (fipsi)


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Achim M. schrieb:
> Wie du die hier...
> Phillip S. schrieb:
>> 3x 230 V/16 A EIngangstecker haben,
> ... auf das hier ...
> Phillip S. schrieb:
>> 400 V/32 A und 400 V /16 A
> ... umsortierst, fände ich jetzt mal interessant.

Wenn ich über die 230 V einspeise, sind die 400 V-Ausgänge nicht aktiv.
Ich bin mit dem Verteiler mobil unterwegs und hab verschiedene 
Gegebenheiten vor Ort. Wenn ich ne 400 V Einspeisung hab und die noch wo 
anders gebraucht werden, kann ich die weiter leiten. Wenn ich nur 230 V 
hab, gibt's halt da nichts mehr raus.

> Phillip S. schrieb:
>> . Wie kann ich den Messstrom "anheben", dass sozusagen 0 A die Mitte des
>> Messbereichs ist?
> Warum fragst du, du bist doch
> Phillip S. schrieb:
>> Elektroniker
> ???

Joar, Elektroniker für Betriebstechnik, deswegen hab ich von 
µC-Schaltungen leider immer noch nicht viel Ahnung.

von Nick M. (Gast)


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Also, ich kommentier dei Starkstromseite mal lieber nicht. Du wirst 
schon wissen wie du was zusammenführst und gegenseitig sicher 
versperrst. Denn das ist tendentiell wahnsinnig.

Zur Messwert-Seite:
Willst du nur die Scheitelwerte haben oder die Sinuskurve diskret 
aufnehmen? Wenn letzteres: Wozu?
80 Eingänge ist nicht wenig. Die muss man aber nicht auf 6 µC aufteilen, 
die kann alle einer verarbeiten (insbes. wenn nur die Scheitelwerte 
interessieren). Ein µC frägt mehrere Mehrfach-ADCs ab. Die ADCs gibt es 
auch mit I2C oder anderen Bussen.

Zu den negativen Spannung: Gleichrichter mit OpAmps erledigen das. Dann 
hast du halt nur dei Scheitelspannung, ich denke das genügt.

Genügt es, wenn die aktuellen Messwerte nur im Sekundentakt gemessen 
werden oder müssen die 50 (100) Mal in der Sekunde vorliegen?

Mit anderen Worten: Es hapert an der großen Übersicht wie man die Sachen 
zusammenfasst oder aufteilt, du bist zu früh ins Detail gegangen.

Wie du die 80 Werte am Raspberry darstellen willst weiß ich nicht, 
glingt nach Riesen-Monitor und unübersichtlich. Muss aber nicht sein.

Ganz trivial wird das nicht, aber man kann sich die einzelnen 
Komponenten schrittweise erarbeiten und dann zusammenschalten.

von Phillip S. (fipsi)


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Nick M. schrieb:
> Also, ich kommentier dei Starkstromseite mal lieber nicht. Du wirst
> schon wissen wie du was zusammenführst und gegenseitig _sicher_
> versperrst. Denn das ist tendentiell wahnsinnig.

Wahnsinnig ist mein zweiter Vorname :D
Nein, Spaß bei Seite:
Ich weiß, dass das nicht ganz ungefähr ist, aber das wird alles eigens 
abgesichert, die Schütze Hardwaremäßig (über die Verdrahtung) 
verriegelt, und so weiter. Also da bin ich mir sicher, dass da nichts 
passieren wird.

> Zur Messwert-Seite:
> Willst du nur die Scheitelwerte haben oder die Sinuskurve diskret
> aufnehmen? Wenn letzteres: Wozu?

Im Prinzip will ich die Verbrauchsdaten erfassen und das auch als 
Leistungszähler verwenden. Dass das nicht rechtskräftig ist, ist mir 
klar, aber damit ich einen sehr guten Anhaltswert hab, besser als die 
Gesamtnennleistung all meiner Verbraucher.

> 80 Eingänge ist nicht wenig. Die muss man aber nicht auf 6 µC aufteilen,
> die kann alle einer verarbeiten (insbes. wenn nur die Scheitelwerte
> interessieren). Ein µC frägt mehrere Mehrfach-ADCs ab. Die ADCs gibt es
> auch mit I2C oder anderen Bussen.

Das hatte ich im Grunde mit den 6x MSP430 vor. Diese sollen nur die 
Daten erfassen und vllt. bearbeiten und dann zusammen an EINEN Raspberry 
Pi schicken. Oder meinst du, da gibt's noch "kleinere" ADCs, die weniger 
Aufwand betreiben und trotzdem an den Pi senden können?

> Zu den negativen Spannung: Gleichrichter mit OpAmps erledigen das. Dann
> hast du halt nur dei Scheitelspannung, ich denke das genügt.

Danke dafür, werd ich später noch mal Google befragen.

> Genügt es, wenn die aktuellen Messwerte nur im Sekundentakt gemessen
> werden oder müssen die 50 (100) Mal in der Sekunde vorliegen?

Wie schon erwähnt, soll das ganze auch als Leistungsmessung fungieren, 
da denk ich, dass im Sekundentakt zu grob ist.

> Mit anderen Worten: Es hapert an der großen Übersicht wie man die Sachen
> zusammenfasst oder aufteilt, du bist zu früh ins Detail gegangen.
>
> Wie du die 80 Werte am Raspberry darstellen willst weiß ich nicht,
> glingt nach Riesen-Monitor und unübersichtlich. Muss aber nicht sein.

Die 80 Messwerte werden niemals alle Gleichzeitig benötigt (allein schon 
wegen den drei Eingängen fallen 20 raus). Dazu sind die Ausgänge (2x 400 
V, ca. 15x 230 V) in 5 Gruppen aufgeteilt, in die ich das strukturieren 
kann.
Das ganze soll mehr zur Überwachung und Warnung vor Überlastung sowie 
Protokollierung dienen als dass da permanent jemand diese Werte 
beobachtet.

> Ganz trivial wird das nicht, aber man kann sich die einzelnen
> Komponenten schrittweise erarbeiten und dann zusammenschalten.

Dass das kein Zuckerschlecken wird, hab ich befürchtet, aber deswegen 
auch nicht einfach drauf los gebastelt. Ich denke, sobald ich den ersten 
400 V Eingang auf die Reihe gekriegt hab, wird der Rest dann 
hauptsächlich Copy&Paste und anpassen.

Vielen Dank und
liebe Grüße

Fipsi

von Kevin M. (arduinolover)


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Phillip S. schrieb:
> (einer hat 16 ADCs, wobei ich A10 und A11 noch nicht gefunden
> hab)

Der hat mit Sicherheit keine 16 ADCs der hat vielleicht einen mit 16 
Kanälen, von denen du laut Datenblatt 14 extern benutzen kannst. Was 
bedeutet das deine effektive Samplerate von anscheinend 200Ksps auf ca. 
14 Ksps abfällt. Wenn wir mal realitätsnah arbeiten und sagen das 
Nyquist ein schlauer man aber ein Theoretiker war kannst du damit 
vielleicht Signale im Bereich 1,5 KHz bis 3KHz messen. Das mag für die 
Spannung in der Regel ausreichen, aber je nachdem was du für Verbraucher 
dran hast hat der Strom relativ hochfrequente Anteile.

Ich weiß es leider nicht mehr genau, aber vor kurzem gab es 
diesbezüglich was hier im Forum da hat irgendwer mal gemeint das 
Messgeräte (Gossen und was es nicht alles so gibt) mit etwas mehr als 
10KHz messen. Den genauen Wert weiß ich nicht mehr war was krummes 
vermutlich, um sinnvoll eine FFT zu machen. Es gibt wohl auch eine Norm 
dazu, vielleicht hat ja jemand was dazu parat.

Ich will damit nicht sagen das das nicht geht, nur das du dir 
entsprechend Gedanken auch bezüglich Filterung und was du wie genau 
messen willst machen solltest.

Für die Strommessung gibt es fertige Hal-Sensoren, ich habe gute 
Erfahrungen mit CZ3AG1 gemacht, die gibt es für verschiedene 
Stromstärken. Bedenke auch eine ausreichende Isolierung, je nachdem ist 
eine Basisisolierung nicht ausreichend.

von Nick M. (Gast)


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Phillip S. schrieb:
> Das hatte ich im Grunde mit den 6x MSP430 vor.

Das geht mit einem, wie ich schrub. Der liest mehrere externe ADCs aus 
und schickt die Daten weiter.

Phillip S. schrieb:
>> Genügt es, wenn die aktuellen Messwerte nur im Sekundentakt gemessen
>> werden oder müssen die 50 (100) Mal in der Sekunde vorliegen?
>
> Wie schon erwähnt, soll das ganze auch als Leistungsmessung fungieren,
> da denk ich, dass im Sekundentakt zu grob ist.

Ich meinte damit, ob du alle Kanäle zu jeder Halbwelle messen willst.

Willst Du W oder VA?

von Phillip S. (fipsi)


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Kevin M. schrieb:
> Phillip S. schrieb:
>> (einer hat 16 ADCs, wobei ich A10 und A11 noch nicht gefunden
>> hab)
>
> Der hat mit Sicherheit keine 16 ADCs der hat vielleicht einen mit 16
> Kanälen, von denen du laut Datenblatt 14 extern benutzen kannst. Was
> bedeutet das deine effektive Samplerate von anscheinend 200Ksps auf ca.
> 14 Ksps abfällt. Wenn wir mal realitätsnah arbeiten und sagen das
> Nyquist ein schlauer man aber ein Theoretiker war kannst du damit
> vielleicht Signale im Bereich 1,5 KHz bis 3KHz messen. Das mag für die
> Spannung in der Regel ausreichen, aber je nachdem was du für Verbraucher
> dran hast hat der Strom relativ hochfrequente Anteile.

Also wenn ich das richtig zusammenfass und zusammenleg, würde ich auf 2 
Messungen je MCU kommen, die dann sinnvoll/richtig messen? Ich glaube, 
so genau muss das für mich gar nicht sein.
Es muss ja wie gesagt keine rechts-/wissenschaftsrechtliche Aussage wie 
bei einem Stromzähler zur Abrechnung sein, sondern dass ich 
Anhaltspunkte hab, ob ich jetzt bei 5 A, 10 A oder kurz vor der 
Sicherungsgrenze bin und ich weiß, was ich ungefähr verbrauch. Aber ich 
sag natürich nicht Nein, wenn es genauer wird.

> Ich weiß es leider nicht mehr genau, aber vor kurzem gab es
> diesbezüglich was hier im Forum da hat irgendwer mal gemeint das
> Messgeräte (Gossen und was es nicht alles so gibt) mit etwas mehr als
> 10KHz messen. Den genauen Wert weiß ich nicht mehr war was krummes
> vermutlich, um sinnvoll eine FFT zu machen. Es gibt wohl auch eine Norm
> dazu, vielleicht hat ja jemand was dazu parat.
>
> Ich will damit nicht sagen das das nicht geht, nur das du dir
> entsprechend Gedanken auch bezüglich Filterung und was du wie genau
> messen willst machen solltest.
>
> Für die Strommessung gibt es fertige Hal-Sensoren, ich habe gute
> Erfahrungen mit CZ3AG1 gemacht, die gibt es für verschiedene
> Stromstärken. Bedenke auch eine ausreichende Isolierung, je nachdem ist
> eine Basisisolierung nicht ausreichend.

Hallsensoren hatte ich schon mal auf dem Schirm, aber ich komm grad ums 
verrecken nicht mehr drauf, warum ich die in meinen Gedanken dafür mal 
aussortiert hab.

Nick M. schrieb:
> Phillip S. schrieb:
>> Das hatte ich im Grunde mit den 6x MSP430 vor.
>
> Das geht mit einem, wie ich schrub. Der liest mehrere externe ADCs aus
> und schickt die Daten weiter.

Kann ich mir den MCU dann nicht gleich sparen und die ADCs direkt an den 
Pi senden lassen?
Was für ADCs schweben dir da vor? Hättest du n Tipp für mich?

> Phillip S. schrieb:
>>> Genügt es, wenn die aktuellen Messwerte nur im Sekundentakt gemessen
>>> werden oder müssen die 50 (100) Mal in der Sekunde vorliegen?
>>
>> Wie schon erwähnt, soll das ganze auch als Leistungsmessung fungieren,
>> da denk ich, dass im Sekundentakt zu grob ist.
>
> Ich meinte damit, ob du alle Kanäle zu jeder Halbwelle messen willst.
>
> Willst Du W oder VA?

Ich denk, des muss jez nicht unbedingt jede Halbwelle sein, aber zu 
viele auslassen will ich auch nicht.
Am liebsten wär mir W, VA und VAr, aber ich denk, das wär dann mehr ne 
Spielerei, bzw. wenn ich die Phasenverschiebung hab, kann ich das ja 
sowieso raus rechnen.

Vielen Dank und
liebe Grüße

Fipsi

von Kevin M. (arduinolover)


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Phillip S. schrieb:
> Also wenn ich das richtig zusammenfass und zusammenleg, würde ich auf 2
> Messungen je MCU kommen, die dann sinnvoll/richtig messen?

Nein das hab ich nicht gesagt :D

Du kannst die schon alle nutzen, es kommt halt drauf an was und wie 
genau du messen möchtest.

Phillip S. schrieb:
> Ich denk, des muss jez nicht unbedingt jede Halbwelle sein, aber zu
> viele auslassen will ich auch nicht.
> Am liebsten wär mir W, VA und VAr, aber ich denk, das wär dann mehr ne
> Spielerei, bzw. wenn ich die Phasenverschiebung hab, kann ich das ja
> sowieso raus rechnen.

Grundsätzlich musst du die RMS Werte immer über volle Perioden bestimmen 
sonst kommt Mist raus. Bedenke hierbei das sich die Wirkleistung nicht 
aus den RMS Größen berechnen lässt, das geht nur für resistive lasten. 
Die Phasenverschiebung wirst du nur bei rein Sinusförmigen Größen messen 
können, sobald da ein Schaltnetzteil o.ä. dran hängt wars das, da wirst 
du höchstens den Leistungsfaktor bestimmen können. Und spätestens, wenn 
du die Energie messen möchtest musst du kontinuierlich messen.

von Phillip S. (fipsi)


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Kevin M. schrieb:
> Nein das hab ich nicht gesagt :D
>
> Du kannst die schon alle nutzen, es kommt halt drauf an was und wie
> genau du messen möchtest.

Ich denke, das hab ich jetzt zu genüge dargestellt, was ich erreichen 
will. Da bin ich jetzt auf euren Rat angewiesen, weil ich in der 
Hinsicht keinerlei Erfahrung hab. Wenn ich bisher sowas wissen wollte, 
hab ich mein Multimeter, Strommesszange oder nen Simens PAC ausgepackt 
:D

> Grundsätzlich musst du die RMS Werte immer über volle Perioden bestimmen
> sonst kommt Mist raus. Bedenke hierbei das sich die Wirkleistung nicht
> aus den RMS Größen berechnen lässt, das geht nur für resistive lasten.
> Die Phasenverschiebung wirst du nur bei rein Sinusförmigen Größen messen
> können, sobald da ein Schaltnetzteil o.ä. dran hängt wars das, da wirst
> du höchstens den Leistungsfaktor bestimmen können. Und spätestens, wenn
> du die Energie messen möchtest musst du kontinuierlich messen.

Ich denke mal, dann kann ich mir gleich die Kugel geben, denn allein im 
Stromverteiler werden zwei Schaltnetzteile verbaut sein und dann je nach 
Veranstaltung noch so 1 - 10 Stück hinten dran. Und die Oberschwingungen 
vom PowerLAN muss ich auch noch berücksichtigen, fällt mir da grad noch 
so ein...

Was tu ich mir da nur an... schnüff
Aber lernen und wachsen ist hierbei mein Motto. Hab mich bisher fast 
noch nie von einem Projekt abbringen lassen :D

Liebe Grüße

Fipsi

von Kevin M. (arduinolover)


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Phillip S. schrieb:
> Ich denke, das hab ich jetzt zu genüge dargestellt, was ich erreichen
> will. Da bin ich jetzt auf euren Rat angewiesen, weil ich in der
> Hinsicht keinerlei Erfahrung hab. Wenn ich bisher sowas wissen wollte,
> hab ich mein Multimeter, Strommesszange oder nen Simens PAC ausgepackt
> :D

Wenn du Multimeter, Strommesszange und U*I rechnest misst du halt die 
Scheinleistung (resistive Lasten ausgenommen). Sofern es kein TRMS ist 
vielleicht auch Müll.

Phillip S. schrieb:
> Kann ich mir den MCU dann nicht gleich sparen und die ADCs direkt an den
> Pi senden lassen?

Ich habe es selbst noch nie gemacht, aber was man so hört und das wäre 
auch meine Einschätzung ist ein Pi mit laufendem OS nicht unbedingt 
geeignet für solche Echtzeit Aufgaben, wobei es auch RTOS für die gibt. 
Ich würde das mit einem µC machen der auch die ganze Signalverarbeitung 
übernimmt, sodass der Pi nur noch speichern und anzeigen muss.

Was für eine sample Frequenz du brauchst kommt halt auf deine 
Anforderungen. Du musst wissen bis zu welcher Frequenz du Oberwellen 
messen möchtest, dann muss ein analoger Filter an dein Signal der meiner 
Meinung nach mindestens Faktor 5 mit der Grenz Frequenz höher ist und 
das gefilterte Signal solltest du nochmal mit einer höheren Abtastrate 
samplen. PowerLan willst du wohl rausfiltern wollen, da musst du dich 
mal schlau machen was das für Frequenzen sind.

: Bearbeitet durch User
von Phillip S. (fipsi)


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Kevin M. schrieb:
> Phillip S. schrieb:

> Wenn du Multimeter, Strommesszange und U*I rechnest misst du halt die
> Scheinleistung (resistive Lasten ausgenommen).

Joar, ist halt auch meistens das, was mal in der Industrieumgebung so 
auf'm Schirm hat.

> Ich habe es selbst noch nie gemacht, aber was man so hört und das wäre
> auch meine Einschätzung ist ein Pi mit laufendem OS nicht unbedingt
> geeignet für solche Echtzeit Aufgaben, wobei es auch RTOS für die gibt.
> Ich würde das mit einem µC machen der auch die ganze Signalverarbeitung
> übernimmt, sodass der Pi nur noch speichern und anzeigen muss.

Mhm, okay, verstehe... aber das ist ja dann egal, was für nen µC ich 
nehme, oder? Solang der eben die ADCs auslesen und an den Pi weiter 
geben kann, also könnte dann auch n ATmega werden? (Mit denen hab ich 
schon mal bisschen Erfahrungen gemacht.)
Da wär ich jetzt über Empfehlungen für ADCs und µC ganz froh :)

> Was für eine sample Frequenz du brauchst kommt halt auf deine
> Anforderungen. Du musst wissen bis zu welcher Frequenz du Oberwellen
> messen möchtest, dann muss ein analoger Filter an dein Signal der meiner
> Meinung nach mindestens Faktor 5 mit der Grenz Frequenz höher ist und
> das gefilterte Signal solltest du nochmal mit einer höheren Abtastrate
> samplen. PowerLan willst du wohl rausfiltern wollen, da musst du dich
> mal schlau machen was das für Frequenzen sind.

Also die Oberschwingungen vom PowerLAN verkomplizieren die ganze Sache 
noch mal nicht so ganz unerheblich. Juhu.
Da die im gesamten System/Verteiler hängen, muss ich das also wohl bei 
jeder Messung berücksichtigen... ich freu mich....

von Kevin M. (arduinolover)


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Phillip S. schrieb:
> Joar, ist halt auch meistens das, was mal in der Industrieumgebung so
> auf'm Schirm hat.

Da du wie du selbst sagts W, va und var messen möchtest solltest du aber 
auch wissen wie man das im diskreten Fall macht ;)

Phillip S. schrieb:
> Also die Oberschwingungen vom PowerLAN verkomplizieren die ganze Sache
> noch mal nicht so ganz unerheblich.

Bezweifle ich, ohne nachgesehen zu haben würde ich vermuten, dass die 
Trägerfrequenz im MHz Bereich liegt, das lässt sich problemlos filtern.

Phillip S. schrieb:
> Da wär ich jetzt über Empfehlungen für ADCs und µC ganz froh :)

Ich bin ein Freund von STM32, aber da werden dir 10 Leute 10 Meinungen 
geben. Ich habe vor kurzem eine Energiemessung für 3 Phasen umgesetzte, 
das habe ich mit einem STM32G4 gemacht, da ich nicht viel Platz hatte 
und der schon brauchbare OpAmps und ADCs sowie Komparatoren für die 
Nulldurchgang Detektion eingebaut hat.

von Nick M. (Gast)


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Phillip S. schrieb:
> Was für ADCs schweben dir da vor? Hättest du n Tipp für mich?

Zb der AD7616. 16 Kanäle, wobei 2 gleichzeitig messen können. 
Differentielle Eingänge +/- % v etc.
Ich würde das Gezapple auf der Netzseite rausfiltern, du baust ja keinen 
eigbaren Stromzähler.

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Erst mal zum grundsätzlichen Aufbau:
> Das Gerät soll jeweils einen 400 V/63 A, 400 V/32 A und 400 V/16 A sowie
> 3x 230 V/16 A EIngangstecker haben, welche ich manuell aktivieren muss
> (nur einer gleichzeitig möglich).
> Als Ausgänge sollen jeweils ein 400 V/32 A und 400 V /16 A sowie
> insgesamt vmtl. 15x 230 V/16 A vorhanden sein.
> Von all diesen Ein- und Ausgänge möchte ich alle Strom- und
> Spannungswerte erfassen (V: L1-L2, L1-L3, L2-3, L1-N, L2-N, L3-N; I: L1,
> L2, L3, N), womit ich auf insgesamt über 80 Messwerte komme.

Vergiss das mit den MCUs.

Schau Dir das hier an:
https://www.cirrus.com/products/cs5490/

So hab ich das gemacht:
Beitrag "Re: Isolator für Atmel ICE-Programmer"

Für Drehstrom gibts das hier:
https://www.cirrus.com/products/cs5484/

Diese ICs rechnen Dir selber Eiffektivwert von Strom und Spannung, 
Wirk-/Blind-/Scheinleistung usw aus. Als Schnittstelle zum Pi gibts 
einen UART, der galvanisch getrennt sein muss. Du nimmst dafür sowas 
hier
https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/si864x-datasheet.pdf
wobei Du nur Bausteine mit 5V Isolationsspannung nehmen darfst.

Der Rest ist dann einfach.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Kevin M. schrieb:
> Da du wie du selbst sagts W, va und var messen möchtest solltest du aber
> auch wissen wie man das im diskreten Fall macht ;)

Muss ich zugeben, kenn ich bisher halt nur den Weg über die 
Phasenverschiebung.

> Bezweifle ich, ohne nachgesehen zu haben würde ich vermuten, dass die
> Trägerfrequenz im MHz Bereich liegt, das lässt sich problemlos filtern.

Ich hab vorhin mal kurz bei Devolo und TP-Link geschaut und darüber 
keine Angaben gefunden... :(

> Ich bin ein Freund von STM32, aber da werden dir 10 Leute 10 Meinungen
> geben. Ich habe vor kurzem eine Energiemessung für 3 Phasen umgesetzte,
> das habe ich mit einem STM32G4 gemacht, da ich nicht viel Platz hatte
> und der schon brauchbare OpAmps und ADCs sowie Komparatoren für die
> Nulldurchgang Detektion eingebaut hat.

Das sind also wieder die Glaubensfragen, was besser ist. Okay :D
Aber da ich keine der Bauteile kenne, ist das schon mal ein Anfang ;) 
Danke dafür.

Nick M. schrieb:
> Zb der AD7616. 16 Kanäle, wobei 2 gleichzeitig messen können.
> Differentielle Eingänge +/- % v etc.
> Ich würde das Gezapple auf der Netzseite rausfiltern, du baust ja keinen
> eigbaren Stromzähler.

Huff.. hab das Datenblatt grad mal nur kurz überflogen, aber da brauch 
ich wieder ewig, bis ich mich reingefuchst hab. Magst du mir kurz 
erzählen, wie du den verwenden würdest?

Frank K. schrieb:
>Vergiss das mit den MCUs.
>
> Schau Dir das hier an:
> https://www.cirrus.com/products/cs5490/
>
> So hab ich das gemacht:
> Beitrag "Re: Isolator für Atmel ICE-Programmer"
>
> Für Drehstrom gibts das hier:
> https://www.cirrus.com/products/cs5484/
>
> Diese ICs rechnen Dir selber Eiffektivwert von Strom und Spannung,
> Wirk-/Blind-/Scheinleistung usw aus. Als Schnittstelle zum Pi gibts
> einen UART, der galvanisch getrennt sein muss. Du nimmst dafür sowas
> hier
> https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/si864x-datasheet.pdf
> wobei Du nur Bausteine mit 5V Isolationsspannung nehmen darfst.
>
> Der Rest ist dann einfach.
>
> fchk

Schaut erst mal ganz interessant aus... hab mich bisher nur noch nicht 
mit UART anfreunden können. Kann ich die dann alle auf den Pi hängen? 
Ich bräuchte ja dann für jeden Ein- und Ausgang einen eigenen, das wären 
etwa 20 Stück.

Vielen Dank euch bisher und
liebe Grüße

Fipsi

von Uwe (Gast)


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Hi.
>(V: L1-L2, L1-L3, L2-3, L1-N, L2-N, L3-N; I: L1,
>L2, L3, N), womit ich auf insgesamt über 80 Messwerte komme.
Wie du auf 80 Messwerte kommst ist mir noch etwas schleierhaft.
aber wenn du das so ausgerechnet hast wirds schon so sein.

>- Und dann zum Programm: Ich will die MCUs auf die Platine löten und
>dann vom Raspberry Pi aus programmieren.
Warum? Ich hätte ein funktionierendes Teilsystem für 3 Phasen und das 
wird dann auf alle anderen Systeme gespielt.
Wäre es nicht überhaupt vernünftiger Subsysteme zu haben die man dann an 
einen Bus anklemmt?
Ich habe mal vor längerer Zeit eine Leistungsmessung für ein BHKW 
gemacht und war anfangs auch der Meinung für jede Phase einen eigenen µC 
zu brauchen.
Weit gefehlt, ein Mega 328 mit ein klein wenig Peripherie schafft das 
recht locker wenn du für die Messung einer Phase 20ms ansetzt hast du 
aller 80ms
neue Werte. Mir hat das gelangt und du brauchst vermutlich auch nicht 
mehr
um die Grenzwertigkeit deiner Absicherung abschätzen zu können.
Übrigens um
>> Am liebsten wär mir W, VA und VAr
messen zu können solltest du eine Sinuswelle schon öfters abtasten.
Mir haben 64 Messungen pro Sinus gelangt.

Was ich eigentlich sagen will: Du solltest dein Konzept sehr gut 
überdenken
und auch mal einfach nur Versuche machen was machbar ist.
100 Leute werden 100 Meinungen haben, aber du musst dich festlegen.

Viel Erfolg, Uwe

von Phillip S. (fipsi)


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Uwe schrieb:
> Hi.
> Wie du auf 80 Messwerte kommst ist mir noch etwas schleierhaft.
> aber wenn du das so ausgerechnet hast wirds schon so sein.

Je 400 V Eingang/Ausgang 10 Messwerte und je 230 V EIngang/Ausgang 2 
Messwerte = 80.

> Warum? Ich hätte ein funktionierendes Teilsystem für 3 Phasen und das
> wird dann auf alle anderen Systeme gespielt.
> Wäre es nicht überhaupt vernünftiger Subsysteme zu haben die man dann an
> einen Bus anklemmt?

Wie ich bereits sagte, kenn ich mich mit den Möglichkeiten der 
vorhandenen Bauteilen nicht so aus. Irgendwie bin ich dann auf die 
MSP430 gekommen und wollte die halt als ADC verwenden und so ist mein 
bisheriger Plan entstanden.

> Ich habe mal vor längerer Zeit eine Leistungsmessung für ein BHKW
> gemacht und war anfangs auch der Meinung für jede Phase einen eigenen µC
> zu brauchen.

Das hab ich ja nicht gesagt? Ich wäre ja auf 6 MCUs für 80 Messwerte 
gekommen. Oder reden wir grad aneinander vorbei?

> Weit gefehlt, ein Mega 328 mit ein klein wenig Peripherie schafft das
> recht locker wenn du für die Messung einer Phase 20ms ansetzt hast du
> aller 80ms
> neue Werte. Mir hat das gelangt und du brauchst vermutlich auch nicht
> mehr
> um die Grenzwertigkeit deiner Absicherung abschätzen zu können.
> Übrigens um
>>> Am liebsten wär mir W, VA und VAr
> messen zu können solltest du eine Sinuswelle schon öfters abtasten.
> Mir haben 64 Messungen pro Sinus gelangt.
>
> Was ich eigentlich sagen will: Du solltest dein Konzept sehr gut
> überdenken
> und auch mal einfach nur Versuche machen was machbar ist.
> 100 Leute werden 100 Meinungen haben, aber du musst dich festlegen.
>
> Viel Erfolg, Uwe

Dass es sehr viele Meinungen geben wird, denke ich auch, bzw. merke ich 
ja auch schon. Was ich will, hab ich ja schon eigentlich so gesagt, ich 
kenn nur leider nicht die Wege, wie ich das realisieren kann und werd so 
wahrscheinlich erst noch in 10 verschiedene Richtungen laufen, bevor ich 
mein Ziel finde. Aber das kann ich ja auch schon....

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Schaut erst mal ganz interessant aus... hab mich bisher nur noch nicht
> mit UART anfreunden können. Kann ich die dann alle auf den Pi hängen?
> Ich bräuchte ja dann für jeden Ein- und Ausgang einen eigenen, das wären
> etwa 20 Stück.

Nimm einen 7-Port Hub (USB 2.0 reicht), daran FT4232H-basierte Umsetzer 
(USB->4*UART), und dann könntest Du 24 UARTs haben. Wenn Du in jeden 
FT4232 eine eigene Seriennummer reinprogrammierst, kannst Du per 
udev-Regel eineindeutige Devicenamen vergeben anstelle /dev/ttyUSB*.

USB-Hubs gibts fertig zu kaufen, die musst Du nicht unbedingt selber 
bauen. Die FT4232-USB-4*UART-Umsetzer gibts auch fertig zu kaufen. Und 
den Rest würde ich modular aufbauen, jeden Kanal auf eine Leiterplatte. 
Ob Du von einer Leiterplatte 1 oder 10 Stück fertigen lässt, spielt 
kostentechnisch keine große Rolle mehr.

Du kannst das natürlich aber auch alles selber machen, wenn Du willst.

https://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/ICs/DS_FT4232H.pdf

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/USB2517-USB2517i-Data-Sheet-00001598C.pdf

Und wenn Du gar keine Lust auf Basteln hast, gibts das alles auch 
fertig:

Dreiphasig:
https://stromzähler.eu/stromzaehler/drehstromzaehler/fuer-hutschiene-ungeeicht/25/sdm630modbus-v2-3phasen-4te-multifunktions-lcd-drehstromzaehler?c=98

Einphasig:
https://stromzähler.eu/stromzaehler/wechselstromzaehler/fuer-hutschiene-ungeeicht/24/sdm230modbus-1p-2te-lcd-wechselstromzaehler

Diese Stromzähler haben Modbus über RS485 - die kannst Du im Prinzip 
alle an einen Bus hängen. Unter Linux gibts die libmodbus, damit kannst 
Du die Teile abfragen. Und ja, auch an einem Pi. Ich machs an einem 
Beaglebone.

https://libmodbus.org/

fchk

PS: Solche Energy Metering Chips gibts auch von anderen Herstellern, 
z.B. Analog Devices oder STM. Sowas in der Art ist in den käuflichen 
Modbus-Stromzählern auch drin.

: Bearbeitet durch User
von Nick M. (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Schau Dir das hier an:
> https://www.cirrus.com/products/cs5490/

Der ist natürlich weitaus besser als zwei ADC und einiges an Rechnerei. 
Ich hatte (halbherzig) auch danach gesucht, aber nur einen 1-kanaligen 
mit riesen Aufwand gefunden.

An den TO: Nimm sowas!

von Uwe (Gast)


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Hi,
>Je 400 V Eingang/Ausgang 10 Messwerte

>Joar, Elektroniker für Betriebstechnik,

hmm, ich bin fast geneigt mich der Meinung von

>von Achim M. (minifloat)
>Unterm Strich würde ich sagen, lass es lieber.
anzuschlissen.


Wie ein Zähler funktioniert ist dir bekannt?
Was ein Stromwandler macht und wie er funktioniert weist du?
Wie ein ADC zu lesen und dessen Wert zu interpretieren ist dir bewusst?

Nun ja, ich denke wenn du Erfolg haben willst solltest du dich mit 
Grundlagen auseinandersetzen.
Das neine ich für elektrotechnisch, analog und digital(µC).
Wenn du dazu keine Lust hast, kaufe dir was und sei glücklich.
Viel Erfolg, Uwe

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Nimm einen 7-Port Hub (USB 2.0 reicht), daran FT4232H-basierte Umsetzer
> (USB->4*UART), und dann könntest Du 24 UARTs haben. Wenn Du in jeden
> FT4232 eine eigene Seriennummer reinprogrammierst, kannst Du per
> udev-Regel eineindeutige Devicenamen vergeben anstelle /dev/ttyUSB*.

Ich denk mal, dass ich da auch größere Hubs, also mit mehr Ports, nehmen 
kann und mehrere hintereinander stecken nicht die beste Idee ist? Ich 
will mir am Pi nicht alle USB-Ports belegen, wer weiß, auf was für Ideen 
ich noch so komm 0:)

> USB-Hubs gibts fertig zu kaufen, die musst Du nicht unbedingt selber
> bauen. Die FT4232-USB-4*UART-Umsetzer gibts auch fertig zu kaufen. Und
> den Rest würde ich modular aufbauen, jeden Kanal auf eine Leiterplatte.
> Ob Du von einer Leiterplatte 1 oder 10 Stück fertigen lässt, spielt
> kostentechnisch keine große Rolle mehr.

Dann kann ich das ganze auch schön im Kasten verteilen und hab nicht 
eine große Platine. Find ich jetzt auch nicht schlecht.

> Du kannst das natürlich aber auch alles selber machen, wenn Du willst.
>
> https://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/ICs/DS_FT4232H.pdf
>
> 
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/USB2517-USB2517i-Data-Sheet-00001598C.pdf

Was mir noch ein wenig abgeht, bei deinem POst von darüber, ist die 
galvanische Trennung... ich will keine 63 A über die Platine am IC 
vorbei jagen. Kann ich bei den CS auch RIngspulen anschließen und dann n 
Übersetzungsverhältnis angeben? Hab das Datenblatt bisher nur 
überflogen...

> Und wenn Du gar keine Lust auf Basteln hast, gibts das alles auch
> fertig:
>
> Dreiphasig:
> 
https://stromzähler.eu/stromzaehler/drehstromzaehler/fuer-hutschiene-ungeeicht/25/sdm630modbus-v2-3phasen-4te-multifunktions-lcd-drehstromzaehler?c=98
>
> Einphasig:
> 
https://stromzähler.eu/stromzaehler/wechselstromzaehler/fuer-hutschiene-ungeeicht/24/sdm230modbus-1p-2te-lcd-wechselstromzaehler
>
> Diese Stromzähler haben Modbus über RS485 - die kannst Du im Prinzip
> alle an einen Bus hängen. Unter Linux gibts die libmodbus, damit kannst
> Du die Teile abfragen. Und ja, auch an einem Pi. Ich machs an einem
> Beaglebone.
>
> https://libmodbus.org/

Das nicht selber basteln gibt der Geldbeutel nicht her und macht nicht 
so viel Spaß. Ich wollte da absichtlich keine fertigen Geräte nehmen... 
:D

Nick M. schrieb:
> Der ist natürlich weitaus besser als zwei ADC und einiges an Rechnerei.
> Ich hatte (halbherzig) auch danach gesucht, aber nur einen 1-kanaligen
> mit riesen Aufwand gefunden.
>
> An den TO: Nimm sowas!

Mach ich ;)

Uwe schrieb:
> Hi,
>>Je 400 V Eingang/Ausgang 10 Messwerte
>
>>Joar, Elektroniker für Betriebstechnik,
>
> hmm, ich bin fast geneigt mich der Meinung von
>
>>von Achim M. (minifloat)
>>Unterm Strich würde ich sagen, lass es lieber.
> anzuschlissen.

> U: L1-L2, L1-L3, L2-3, L1-N, L2-N, L3-N; I: L1,
L2, L3, N
= 10 Messwrte
Ich komm aus'm Maschinenbau... da wurde n PAC und drei Spulen, 10 Adern 
sowie ne Busleitung in den Schrank geklatscht und die Sache war 
gegessen. Davon hab ich nie gelernt, wie genau so ne Messschaltung 
aufgebaut und im IC verarbeitet wird.

> Wie ein Zähler funktioniert ist dir bekannt?

Ja

> Was ein Stromwandler macht und wie er funktioniert weist du?

Ja

> Wie ein ADC zu lesen und dessen Wert zu interpretieren ist dir bewusst?

So halb.

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Für Drehstrom gibts das hier:
> https://www.cirrus.com/products/cs5484/

Mir fiel da grad was auf, als ich mal n Schaltplan mit dem Teil beginnen 
wollte: Der hat nur je zwei Spannungs- und Stromeingänge, keine drei. 
Der ist also für Drehstrom nicht geeignet? Und hab jetzt auch keinen aus 
der CS-Reihe gefunden, der je drei Eingänge hat. Oder war ich mal wieder 
blind?

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:
> Frank K. schrieb:
>> Für Drehstrom gibts das hier:
>> https://www.cirrus.com/products/cs5484/
>
> Mir fiel da grad was auf, als ich mal n Schaltplan mit dem Teil beginnen
> wollte: Der hat nur je zwei Spannungs- und Stromeingänge, keine drei.
> Der ist also für Drehstrom nicht geeignet? Und hab jetzt auch keinen aus
> der CS-Reihe gefunden, der je drei Eingänge hat. Oder war ich mal wieder
> blind?

Stimmt. Hab ich jetzt so schnell nicht drauf geachtet. Der ist wohl eher 
fürs nordamerikanische System mit zwei Phasen plus Mittelanzapfung 
gedacht.

Ansonsten gibts ja auch andere Hersteller:
Stichwort ist "Energy Metering".

https://www.st.com/en/data-converters/metering-ics.html#products
https://www.analog.com/en/parametricsearch/10577#/
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATM90E26
https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATM90E36A

Und es gibt tatsächlich auch spezielle MSP430 für sowas. Mit 
Referenzdesigns:
1-phasig
https://www.ti.com/product/MSP430F6736A
https://www.ti.com/tool/EVM430-F6736
3-phasig
https://www.ti.com/product/MSP430F67771A
https://www.ti.com/tool/EVM430-F6779
Das empfehle ich Dir jetzt aber nicht, weil da der Prozessor auf 
Netzspannungspotential liegt, d.h. Du brauchst einen galvanisch 
getrennten JTAG Debugger.

Das ist so ein grober Marktüberblick.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Ansonsten gibts ja auch andere Hersteller:
> Stichwort ist "Energy Metering".
>
> https://www.st.com/en/data-converters/metering-ics.html#products
> https://www.analog.com/en/parametricsearch/10577#/
> https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATM90E26
> https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATM90E36A
>
> Und es gibt tatsächlich auch spezielle MSP430 für sowas. Mit
> Referenzdesigns:
> 1-phasig
> https://www.ti.com/product/MSP430F6736A
> https://www.ti.com/tool/EVM430-F6736
> 3-phasig
> https://www.ti.com/product/MSP430F67771A
> https://www.ti.com/tool/EVM430-F6779
> Das empfehle ich Dir jetzt aber nicht, weil da der Prozessor auf
> Netzspannungspotential liegt, d.h. Du brauchst einen galvanisch
> getrennten JTAG Debugger.
>
> Das ist so ein grober Marktüberblick.
>
> fchk

Ich hab mich da jetzt grad mal ein wenig durchgeklickt. Das ist im 
Grunde das, was ich gesucht hab. Super, vielen Dank dir :)

Liebe Grüße

Fipsi

von Nick M. (Gast)


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Phillip S. schrieb:
>> Für Drehstrom gibts das hier:
>> https://www.cirrus.com/products/cs5484/
>
> Mir fiel da grad was auf, als ich mal n Schaltplan mit dem Teil beginnen
> wollte: Der hat nur je zwei Spannungs- und Stromeingänge, keine drei.

Da ist er mit der Nummer durcheinander gekommen. Der CS5480 hat 3 
Eingänge.
Die CS548x/9x gibt es mit 2, 3 und 4 Eingängen.

von Phillip S. (fipsi)


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Nick M. schrieb:
> Da ist er mit der Nummer durcheinander gekommen. Der CS5480 hat 3
> Eingänge.
> Die CS548x/9x gibt es mit 2, 3 und 4 Eingängen.

Aber bringt ja für Drehstrom nichts? Da brauch ich ja 6, bzw. 7 
Eingänge.

von Nick M. (Gast)


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Phillip S. schrieb:
> Aber bringt ja für Drehstrom nichts?

Ja! **PATSCH** Ein Kanal ist I oder U.

von Phillip S. (fipsi)


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Nick M. schrieb:
> Phillip S. schrieb:
>> Aber bringt ja für Drehstrom nichts?
>
> Ja! **PATSCH** Ein Kanal ist I oder U.

Ja.. das weiß ich auch.
Ich glaub, ich versteh grad nich, was du von mir willst...

von Nick M. (Gast)


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Phillip S. schrieb:
> Ja.. das weiß ich auch.

Ja, aber Ich wusste es nicht. Du machst alles richtig.

von Phillip S. (fipsi)


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Nick M. schrieb:
> Ja, aber Ich wusste es nicht. Du machst alles richtig.

Achso, alles klar. Ich hab das irgendwie mit Sarkasmus gelesen, deswegen 
war es verwirrend :D

von Phillip S. (fipsi)


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Soooo... ich hab jetzt etwas mein Hirn gebraten und mal mit dem 
Strommesser begonnen.

Im Anhang mal der Schaltplan. Kann da mal bitte jemand drauf schauen, ob 
das Ding so passen könnte?

An der Spannungsmessung häng ich grad... ich will den IC nicht nur über 
nen Spannungsteiler an die 230 V hängen (mal ne ganz doofe Frage... gibt 
mir der MCP3419 eig. auch die Spannungen zwischen den Phasen an, wenn 
ich nur Phasen zum N mess...?) und find keine ordentliche Schaltung mit 
Trenntrafo oder sowas... hat da jemand nen Tipp?

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:
> Soooo... ich hab jetzt etwas mein Hirn gebraten und mal mit dem
> Strommesser begonnen.
>
> Im Anhang mal der Schaltplan. Kann da mal bitte jemand drauf schauen, ob
> das Ding so passen könnte?

Du hast da etwas genommen, was aus gutem Grund NICHT auf meiner Liste 
stand. Der MCP3914 ist ein dummer AFE/ADC, d.h. der liefert Dir nur rohe 
Abtastwerte, aufintegrieren und berechnen musst Du selber.

Die Bausteine auf meiner Liste haben das alles automatisch gemacht. Da 
musst Du nur die fertigen Werte auslesen.

> An der Spannungsmessung häng ich grad... ich will den IC nicht nur über
> nen Spannungsteiler an die 230 V hängen.

Doch, genauso ist das gedacht. Der AFE liegt notgedrungen auf 
Netzspannung. Die galvanische Trennung kommt dahinter, an der SPI- oder 
I2C- oder UART-Schnittstelle.

> (mal ne ganz doofe Frage... gibt
> mir der MCP3419 eig. auch die Spannungen zwischen den Phasen an, wenn
> ich nur Phasen zum N mess...?)

Nein, es ist eben nur ein dummer ADC - Du hast Dich nicht an meine Liste 
gehalten.

> und find keine ordentliche Schaltung mit
> Trenntrafo oder sowas... hat da jemand nen Tipp?
keinen verwenden. Machen andere auch so. Schau Dir meine Schaltung mit 
dem CS5490 an.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Du hast da etwas genommen, was aus gutem Grund NICHT auf meiner Liste
> stand. Der MCP3914 ist ein dummer AFE/ADC, d.h. der liefert Dir nur rohe
> Abtastwerte, aufintegrieren und berechnen musst Du selber.
>
> Die Bausteine auf meiner Liste haben das alles automatisch gemacht. Da
> musst Du nur die fertigen Werte auslesen.

Da dachte ich EIN MAL mit etwas Eigeninitiative richtig zu machen, indem 
ich mir mit etwas googlen einen IC aussuch und dann das. Verdammt :D

Ich hab das Ding jetzt etwas überarbeitet, mit einem Strommesser und den 
Spannungsmessungen, galvanischer Trennung und Stecker zur Hauptplatine 
(an der ich gerade nebenbei arbeite).
Ist das jetzt besser so?

> Doch, genauso ist das gedacht. Der AFE liegt notgedrungen auf
> Netzspannung. Die galvanische Trennung kommt dahinter, an der SPI- oder
> I2C- oder UART-Schnittstelle.

Na dann hoff ich mal, dass mein Überspannungsableiter funktioniert und 
die ICs niemals gegrillt werden.

> Nein, es ist eben nur ein dummer ADC - Du hast Dich nicht an meine Liste
> gehalten.

Ich hatte dabei auch an die intelligenten ICs gedacht, aber jetzt mit 
meiner neuen Schaltung sollte das ja kein großes Problem sein.

> keinen verwenden. Machen andere auch so. Schau Dir meine Schaltung mit
> dem CS5490 an.

Hab da wie gesagt grad was entworfen...

Vielen Dank fürs prüfen und die Geduld mit mir fchk :)

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Ich hab das Ding jetzt etwas überarbeitet, mit einem Strommesser und den
> Spannungsmessungen, galvanischer Trennung und Stecker zur Hauptplatine
> (an der ich gerade nebenbei arbeite).
> Ist das jetzt besser so?

Ich sehe da nicht den erforderlichen Spannungsteiler für die 
Spannungsmessung.

Außerdem hast Du die 3.3V vom ADE sowie sein GND mit auf X5 gelegt. 
Dafür sollte man dich schlagen. Das hat da nichts verloren!

JEDER Messbaustein braucht seinen eigenen, lokalen isolierten 
DC-DC-Wandler.

Abblockkondensatoren sehe ich auch nicht.

Reset und IRQ würde ich auch nach außen führen. Nimm dazu einen 
sechskanaligen Isolator. Si8663BB-B-IS.

Der von Dir gewählte Isolator hat nur 2.5kV Isolation Rating. Das ist 
hier zu wenig. Du musst zwingend einen mit 5kV Isolation Rating nehmen. 
Genauso für den DC-DC-Wandler. Zwischen dem Kupfer auf der 
Netzspannungsseite und dem Kupfer auf der Kleinspannungsseite muss an 
JEDER Stelle 7.5mm Kriechstrecke sein. Deswegen muss der digitale 
Isolator auch im WB-SOIC16 Package sein, damit bekommst Du das hin.

Zum DCDC: Beispiel:
https://www.tracopower.com/products/trv1m.pdf
Beachte, dass der hier zwischen den Pins eine Lücke von 10mm hat, damit 
Du den geforderten Isolationsabstand auch hinbekommst. Die Lötpads 
nehmen ja auch noch etwas von diesem Platz weg.

Vergiss nicht, die EN-Pins des Isolators zu beschalten. Auf der 
Kleinspannungsseite muss EN durch !CS gesteuert werden, damit Du mehrere 
von diesen Teilen an einen gemeinsamen SPI-Bus klemmen kannst. Dafür 
nimmst Du einen 74AHC1G04 Inverter. Wenn Du mehrere IRQ-Leitungen 
zusammenführen willst, brauchst Du einen 74AHC1G07 Open Drain Buffer 
(!IRQ ist normal Open Drain, also Pullups auf beiden Seiten des 
Isolators nicht vergessen)

Der 22nF Kondensator ist im Schaltplan ein gepolter Kondensator. Sowas 
ist bei Wechselspannung extrem doof.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Ich sehe da nicht den erforderlichen Spannungsteiler für die
> Spannungsmessung.

Jepp.. fiel mir in der Dusche danach auch auf, wollte es aber gestern 
nicht mehr ändern.
Da hät ich aber noch ne Frage zur Dimensionierung..:
Wie viel vertragen die Eingänge? Ich bin mir da nicht ganz sicher, ob 
die 0,5 V L - N vertragen oder VDCC + 0,5 V?
(Da fiel mir auch noch grad auf, dass der ADE7754 ja 5 V braucht, nicht 
3,3 V....)
(https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADE7754.pdf)

> Außerdem hast Du die 3.3V vom ADE sowie sein GND mit auf X5 gelegt.
> Dafür sollte man dich schlagen. Das hat da nichts verloren!

Hau zu, aber feste.

> JEDER Messbaustein braucht seinen eigenen, lokalen isolierten
> DC-DC-Wandler.

Den hatte ich auf der Hauptplatine platziert und von da über X5 an die 
Messplatinen verteilt...

> Abblockkondensatoren sehe ich auch nicht.

Wo genau sollten da noch welche hin?

> Reset und IRQ würde ich auch nach außen führen. Nimm dazu einen
> sechskanaligen Isolator. Si8663BB-B-IS.

Mach ich.

> Der von Dir gewählte Isolator hat nur 2.5kV Isolation Rating. Das ist
> hier zu wenig. Du musst zwingend einen mit 5kV Isolation Rating nehmen.
> Genauso für den DC-DC-Wandler. Zwischen dem Kupfer auf der
> Netzspannungsseite und dem Kupfer auf der Kleinspannungsseite muss an
> JEDER Stelle 7.5mm Kriechstrecke sein. Deswegen muss der digitale
> Isolator auch im WB-SOIC16 Package sein, damit bekommst Du das hin.

Okay.
Und wie viel Abstand sollte ich zwischen den Phasen bei den 
Spannungsleitungen haben, von der Klemme bis zum Spannungsteiler?

> Zum DCDC: Beispiel:
> https://www.tracopower.com/products/trv1m.pdf
> Beachte, dass der hier zwischen den Pins eine Lücke von 10mm hat, damit
> Du den geforderten Isolationsabstand auch hinbekommst. Die Lötpads
> nehmen ja auch noch etwas von diesem Platz weg.

Das werden wohl riesige Platinen...

> Vergiss nicht, die EN-Pins des Isolators zu beschalten. Auf der
> Kleinspannungsseite muss EN durch !CS gesteuert werden, damit Du mehrere
> von diesen Teilen an einen gemeinsamen SPI-Bus klemmen kannst. Dafür
> nimmst Du einen 74AHC1G04 Inverter. Wenn Du mehrere IRQ-Leitungen
> zusammenführen willst, brauchst Du einen 74AHC1G07 Open Drain Buffer
> (!IRQ ist normal Open Drain, also Pullups auf beiden Seiten des
> Isolators nicht vergessen)

Ich hatte die Hauptplatine bisher so beschalten, siehe Anhang. (Ja, ich 
weiß, dass die ganzen hier kommentierten Fehler noch drin sind.) Komm 
ich so nicht weit?

> Der 22nF Kondensator ist im Schaltplan ein gepolter Kondensator. Sowas
> ist bei Wechselspannung extrem doof.

Hups... da hab ich mich im Symbol vergriffen.

Vielen Dank dir und
liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:
> Frank K. schrieb:
>> Ich sehe da nicht den erforderlichen Spannungsteiler für die
>> Spannungsmessung.
>
> Jepp.. fiel mir in der Dusche danach auch auf, wollte es aber gestern
> nicht mehr ändern.
> Da hät ich aber noch ne Frage zur Dimensionierung..:
> Wie viel vertragen die Eingänge? Ich bin mir da nicht ganz sicher, ob
> die 0,5 V L - N vertragen oder VDCC + 0,5 V?

Die Spannungseingänge sind für einen Bereich von +- 0.5V ausgelegt, d.h. 
der Spannungsteiler muss so dimensioniert sein, dass bei Anliegen der 
Scheitelspannung bei Veff=240V->Vp=ca +-340V an dem betreffenden 
Spannungseingang weniger als 0.5V anliegen. Denke an die 
Spannungsfestigkeit Deiner Widerstände. In meiner Schaltung habe ich 4 
Widerstände hintereinander geschaltet, um eine mehr als ausreichende 
Spannungsfestigkeit zu gewährleisten.

>> Außerdem hast Du die 3.3V vom ADE sowie sein GND mit auf X5 gelegt.
>> Dafür sollte man dich schlagen. Das hat da nichts verloren!
>
> Hau zu, aber feste.
>
>> JEDER Messbaustein braucht seinen eigenen, lokalen isolierten
>> DC-DC-Wandler.
>
> Den hatte ich auf der Hauptplatine platziert und von da über X5 an die
> Messplatinen verteilt...

Funktioniert nicht. Das wird knallen. Jeder Kanal braucht seinen 
eigenen, und die VDCCs und GNDs der ADE's dürfen natürlich untereinander 
auch nicht miteinander verbunden sein.

>> Abblockkondensatoren sehe ich auch nicht.
>
> Wo genau sollten da noch welche hin?

An JEDEM Versogungsspannungspin VCC/VDDA/VDCC pauschal einmal 100n gegen 
GND möglichst nach an den Pins, und dann die Applikationsnotes und 
Referenzdesigns nachschauen, ob irgendwer noch extra Anforderungen hhat.

>> Der von Dir gewählte Isolator hat nur 2.5kV Isolation Rating. Das ist
>> hier zu wenig. Du musst zwingend einen mit 5kV Isolation Rating nehmen.
>> Genauso für den DC-DC-Wandler. Zwischen dem Kupfer auf der
>> Netzspannungsseite und dem Kupfer auf der Kleinspannungsseite muss an
>> JEDER Stelle 7.5mm Kriechstrecke sein. Deswegen muss der digitale
>> Isolator auch im WB-SOIC16 Package sein, damit bekommst Du das hin.
>
> Okay.
> Und wie viel Abstand sollte ich zwischen den Phasen bei den
> Spannungsleitungen haben, von der Klemme bis zum Spannungsteiler?

Rechne mal mit einem mm Kriechstrecke pro 100V Spannungsdifferenz 
(Effektivwert). Also zwischen L und N 2.5 oder besser 3mm, zwischen zwei 
L 4mm oder mehr.

>> Zum DCDC: Beispiel:
>> https://www.tracopower.com/products/trv1m.pdf
>> Beachte, dass der hier zwischen den Pins eine Lücke von 10mm hat, damit
>> Du den geforderten Isolationsabstand auch hinbekommst. Die Lötpads
>> nehmen ja auch noch etwas von diesem Platz weg.
>
> Das werden wohl riesige Platinen...

Ja. Ist normal und muss so sein. Es gibt aber Tricks.

Wo Du die Abstände (Kriechstrecken) nicht einhhalten kannst, mache 
Einfräsungen, d.h. Schlitze in die Leiterplatte. Damit verlängerst Du 
die Kriechstrecke, aber natürlich nicht die Luftstrecke. Bedenke aber, 
dass viele Fertiger einen Standardfräser von 2mm oder 2.4mm verwenden, 
d.h.

Andere Möglichkeit: Conformal Coating, d.h. ein zugelassener Schutzlack 
aus Polyurethan oder Acryl oder so. Dann darf man die Abstände auch 
verringern.

Und bei Multilayer-Boards kann man auch die Innenlagen benutzen. Für die 
gelten dann auch viel geringere Mindestabstände. Leiterplattenhersteller 
vorher fragen!

->
https://www.ptr-hartmann.com/de/wissenswertes/anschlusstechnik/zulassungen-normen/luft-und-kriechstrecken/

>> Vergiss nicht, die EN-Pins des Isolators zu beschalten. Auf der
>> Kleinspannungsseite muss EN durch !CS gesteuert werden, damit Du mehrere
>> von diesen Teilen an einen gemeinsamen SPI-Bus klemmen kannst. Dafür
>> nimmst Du einen 74AHC1G04 Inverter. Wenn Du mehrere IRQ-Leitungen
>> zusammenführen willst, brauchst Du einen 74AHC1G07 Open Drain Buffer
>> (!IRQ ist normal Open Drain, also Pullups auf beiden Seiten des
>> Isolators nicht vergessen)
>
> Ich hatte die Hauptplatine bisher so beschalten, siehe Anhang. (Ja, ich
> weiß, dass die ganzen hier kommentierten Fehler noch drin sind.) Komm
> ich so nicht weit?

Der Haken ist, dass Du JEDE einzelne Messplatine so beschalten musst.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Guten Abend,

jetzt hab ich mal den Messteil noch mal überarbeitet.
Ich hoffe, dass das so jetzt bisschen besser aussieht.
Kannst du bitte auch mal drüber schauen, ob die Dimensionierung von den 
Widerständen und Kondensatoren beim Strommesser passt? Ich hab das nur 
aus'm Internet so übernommen und im Datenblatt vom ADE7754 nichts zur 
Strombelastbarkeit gefunden, weder bei den Strom, noch 
Spannungseingängen...

Vielen Dank und
liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> jetzt hab ich mal den Messteil noch mal überarbeitet.
> Ich hoffe, dass das so jetzt bisschen besser aussieht.

1. R18 ist falsch beschaltet, soll wohl an VCP
2. C11 ist falsch beschaltet, muss zwischen VDD2 und GND2.
3. An den Ein- und Ausgängen des DC-DC solltest Du nochmal 10u X7R 
hintun, eventuell noch einen Ferrit (z.B. Murata BLM18... oder so), um 
die Störungen durch den Schaltregler des DCDC zu filtern.
4. Auch der ADE könnte einen BLM18... vor seiner AVDD-Versorgung 
gebrauchen.
5. Pullup am IRQ-Pin vom ADC fehlt
6. IC3 ist der falsche Typ, der hat nur Kanäle von Seite 1 nach Seite 2. 
Du hast aber Signale in beide Richtungen. Nochmal....
7. Der ADE... braucht noch einen 10MHz Quarz. Siehe Datenblatt.
8. Hier habe ich jetzt keine Lust mehr, Dich aufs Datenblatt zu 
verweisen. Oder auf eines der Referenzdesigns.

> Kannst du bitte auch mal drüber schauen, ob die Dimensionierung von den
> Widerständen und Kondensatoren beim Strommesser passt? Ich hab das nur
> aus'm Internet so übernommen und im Datenblatt vom ADE7754 nichts zur
> Strombelastbarkeit gefunden, weder bei den Strom, noch
> Spannungseingängen...

Naja, Du hast als Methode Strommessung via Shunt (R1) gewählt.
Bei 100mR und 16A durch den Shunt fällt über den Shunt U=R*I=1.6V ab. 
Das ist zu viel. Zwischen IAP und IAN dürfen maximal 0.5V sein (nochmal: 
siehe Datenblatt, da steht das drin, muss man nur lesen). Bei 20mR hast 
Du nur noch 0.32V Spannungsabfall, was ok ist. Dann auf die Leistung 
achten: P=U*I=0.32V*16A=5.12W Verlustleistung in Form von Abwärme. Da 
würdest Du also so einen brauchen:

https://www.vishay.com/docs/30188/wshm2818.pdf

Wenn Du auf 15mR runtergehst, hättest Du noch 0.24V Spannungsabfall und 
3.84W Verlustleistung, könntest also einen 5W Widerstand nehmen. Die 4W 
Verlustleistung wollen übrigens auch irgendwo hin!

Als Elektroniker hätte ich jetzt eigentlich erwartet, dass Du so einen 
Shunt selber dimensionieren kannst. Ist ja irgendwie banal. Wenn Du DAS 
schon nicht kannst, kauf Dir lieber fertige Stromzähler, das ist dann 
besser. Sorry.

Es gibt ja auch noch andere Möglichkeiten zur Strommessung, die keine so 
hohen Verlustleistungen verursachen. Stromsensoren (Current 
Transformer), oder Rogowski-Spulen oder so. Das wird vor allem dann 
interessant, wenn Du 63A messen willst. Der Messchip muss natürlich 
explizit für diese Methoden ausgelegt sein (siehe parametrische Suche 
bei analog.com, Spalte Isense type), und Du musst ihn nachher passend 
initialisieren, damit du richtige Ergebnisse bekommst. Aber als 
Elektroniker solltest Du das eigentlich selber wissen.

Ich sehe gerade, dass in der Liste steht dass der 7754 nur Current 
Transformer unterstützt. Also weg mit dem Shunt.

Hast Du das hier schon gelesen und verstanden?

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-639.pdf

Und Dir das Evalboard angeschaut?

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/evaluation-documentation/ADE7754_EvalBoard.pdf

fchk

: Bearbeitet durch User
von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> 1. R18 ist falsch beschaltet, soll wohl an VCP
> 2. C11 ist falsch beschaltet, muss zwischen VDD2 und GND2.

Ich sollte unter der Woche nach der Arbeit eindeutig keine Schaltungen 
mehr konstruieren... Facepalm

> 3. An den Ein- und Ausgängen des DC-DC solltest Du nochmal 10u X7R
> hintun, eventuell noch einen Ferrit (z.B. Murata BLM18... oder so), um
> die Störungen durch den Schaltregler des DCDC zu filtern.
> 4. Auch der ADE könnte einen BLM18... vor seiner AVDD-Versorgung
> gebrauchen.
> 5. Pullup am IRQ-Pin vom ADC fehlt

Hab das jetzt soweit mal erledigt.

> 6. IC3 ist der falsche Typ, der hat nur Kanäle von Seite 1 nach Seite 2.
> Du hast aber Signale in beide Richtungen. Nochmal....

Ja, ich hab beim Suchfilter Uni- statt Bidirektional angegeben, ist mir 
heut aufgefallt...
Ich hab dann heute nur einen IC gefunden, der 6 Channels Bidirektional 
hat.. da muss es doch mehr geben, oder? Und für den einen ausgerechnet 
hab ich keine CAD-Daten gefunden (deswegen ist erst mal noch der alte 
drin).

> 7. Der ADE... braucht noch einen 10MHz Quarz. Siehe Datenblatt.

Hatte das aus dem Datenblatt so verstanden, dass der optional ist, 
deswegen hatte ich den erst mal ignoriert.

> Naja, Du hast als Methode Strommessung via Shunt (R1) gewählt.
> Bei 100mR und 16A durch den Shunt fällt über den Shunt U=R*I=1.6V ab.
> Das ist zu viel. Zwischen IAP und IAN dürfen maximal 0.5V sein (nochmal:
> siehe Datenblatt, da steht das drin, muss man nur lesen). Bei 20mR hast
> Du nur noch 0.32V Spannungsabfall, was ok ist. Dann auf die Leistung
> achten: P=U*I=0.32V*16A=5.12W Verlustleistung in Form von Abwärme. Da
> würdest Du also so einen brauchen:
>
> https://www.vishay.com/docs/30188/wshm2818.pdf
>
> Wenn Du auf 15mR runtergehst, hättest Du noch 0.24V Spannungsabfall und
> 3.84W Verlustleistung, könntest also einen 5W Widerstand nehmen. Die 4W
> Verlustleistung wollen übrigens auch irgendwo hin!
>
> Als Elektroniker hätte ich jetzt eigentlich erwartet, dass Du so einen
> Shunt selber dimensionieren kannst. Ist ja irgendwie banal. Wenn Du DAS
> schon nicht kannst, kauf Dir lieber fertige Stromzähler, das ist dann
> besser. Sorry.
>
> Es gibt ja auch noch andere Möglichkeiten zur Strommessung, die keine so
> hohen Verlustleistungen verursachen. Stromsensoren (Current
> Transformer), oder Rogowski-Spulen oder so. Das wird vor allem dann
> interessant, wenn Du 63A messen willst. Der Messchip muss natürlich
> explizit für diese Methoden ausgelegt sein (siehe parametrische Suche
> bei analog.com, Spalte Isense type), und Du musst ihn nachher passend
> initialisieren, damit du richtige Ergebnisse bekommst. Aber als
> Elektroniker solltest Du das eigentlich selber wissen.
>
> Ich sehe gerade, dass in der Liste steht dass der 7754 nur Current
> Transformer unterstützt. Also weg mit dem Shunt.

Aus eben diesen Grund den Shunt jetzt raus geschmissen.

> Hast Du das hier schon gelesen und verstanden?
>
> 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-639.pdf
>
> Und Dir das Evalboard angeschaut?
>
> 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/evaluation-documentation/ADE7754_EvalBoard.pdf

Gelesen/Angeschaut ja, verstanden noch nicht so ganz.
Bei mir hängt's grad ein bisschen:
Ich kenn das bei Stromwandlern nur so, dass man dann auf der 
Sekundärseite ebenfalls den Strom misst und nicht wie beim ADE die 
Spannung.
Das Ding ist ja n Trafo, also Strom runter, Spannung hoch. Wenn ich 
jetzt also n Stromwandler mit nem Windungsverhältnis 1:300 mit 70 A und 
400 Veff hab, dann wär ich ja bei 233 mA und 120 kVeff. Und die Spannung 
muss ich dann mit nem Spannungsteiler auf max. 0,5 V runter bringen oder 
wie?
Hab grad ein bisschen gegooglet, aber da finde ich nur 
Beispielschaltungen mit Shunt, bzw. ist da auch die Rede davon, dass die 
Sekundärseite nur ein paar Volt hat, aber woher weiß ich wie viel?
Ich bin gerade etwas verwirrt....

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Das Ding ist ja n Trafo, also Strom runter, Spannung hoch. Wenn ich
> jetzt also n Stromwandler mit nem Windungsverhältnis 1:300 mit 70 A und
> 400 Veff hab, dann wär ich ja bei 233 mA und 120 kVeff. Und die Spannung
> muss ich dann mit nem Spannungsteiler auf max. 0,5 V runter bringen oder
> wie?

Deswegen ist der Bürdewiderstand wichtig. Ohne den würde die Spannung 
ziemlich hoch gehen. Der Spannungsabfall am Bürdewiderstand ist direkt 
proportional zum Strom durch die Sekundärseite, und über diesen kannst 
Du auch die Spannung und den Messbereich einstellen. Schau ins 
Datenblatt des jeweiligen Stromwandlers.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Deswegen ist der Bürdewiderstand wichtig. Ohne den würde die Spannung
> ziemlich hoch gehen. Der Spannungsabfall am Bürdewiderstand ist direkt
> proportional zum Strom durch die Sekundärseite, und über diesen kannst
> Du auch die Spannung und den Messbereich einstellen. Schau ins
> Datenblatt des jeweiligen Stromwandlers.

Ich hab jetzt einiges gegooglet und gelesen und bin immer noch dezent 
verwirrt/unschlüssig, weshalb ich jetzt noch mal nachfrage, um das ganze 
zu versuchen, nachzuvollziehen.

Also ich hab momentan den Stromwandler CST206-3A ausgewählt. 
Primärnennstrom sind 70 A und Wicklungen sind 300.
Daraus folgt Sekundärnennstrom sind 233,33 mA.
Der Messeingang des ADEs verträgt bis zu 500 mV.
Setze ich das jetzt in das ohm'sche Gesetz ein, komm ich auf 2,14 Ohm.
Und das ist der einzige WIderstandswert, den ich in der Schaltung 
brauche?
Also ich setzte einen Widerstand mit 2,14 Ohm parallel zum Stromwandler 
(in Reihe macht ja keinen Sinn, wenn ich den Spannungsabfall an diesem 
Widerstand messen soll..?) an den ADE.
Das war das ganze Rästel?
Oder lass ich grad wieder den ADE rauchend abtreten?

verzweifelte Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Also ich hab momentan den Stromwandler CST206-3A ausgewählt.
> Primärnennstrom sind 70 A und Wicklungen sind 300.
> Daraus folgt Sekundärnennstrom sind 233,33 mA.
Korrekt.

> Der Messeingang des ADEs verträgt bis zu 500 mV.
Ja. Spitze-Spitze! Weil alle anderen Werte aber Effektivwerte sind, 
musst Du auch hier den Effektivwert nehmen. Im Sinusfall ist das also 
noch ein Faktor 1/wurzel(2). Damit Du noch genügend Spielraum hast, 
sollst Du gemäß der Applikationsnote 639, die Du hättest lesen und 
verstehen sollen, noch einen Sicherheitsfaktor von 2 reinrechnen. Damit 
bist Du bei 177mV effektiv.

> Setze ich das jetzt in das ohm'sche Gesetz ein, komm ich auf 2,14 Ohm.

Ich komme hier jetzt auf gerundete 0.75 Ohm und bei einer 
Verlustleistung von aufgerundet 50mW. Du hast jetzt keinen Trafo mit 
Mittelanzapfung, also musst Du diesen Widerstand parallel schalten 
(Appnote Fig. 3). Bei einem Trafo mit Mittelanzapfung hättest Du zwei 
mit halben Wert gegen die Mittalanzapfung schalten müssen, wie es in der 
Appnote Fig. 2 steht.

> Das war das ganze Rästel?
Das größte. Schau Dir das Demoboard an. Da hast Du noch eine 
Filterschaltung vor jedem Eingang. Die würde ich jetzt erstmal pauschal 
kopieren.

Du kannst das ja jetzt einfach mal ausprobieren. Besorge Dir mal so ein 
Teil, häng den Bürdewiderstand dran und teste das mal ein einer aktiven 
Leitung. Mit einen Oszi (du solltest eines haben) solltest Du eine 
Sinusspannung in der passenden Höhe messen können. Notfalls Multimeter 
im 200mV AC Bereich, auch wenn der bei den meisten nicht sonderlich 
genau ist.

fchk

PS: Ich hätte jetzt gefühlt nach diesem Ergebnis einen Wandler mit mehr 
Windungen gewählt, damit Du einen höheren Bürdewiderstand wählen kannst, 
der vielleicht einfacher zu bekommen und zu handhaben ist. Wenn der 
Sollwiderstand eh schon recht klein ist, fallen Kabel- und 
Übergangswiderstände mehr ins Gewicht.

: Bearbeitet durch User
von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Ja. Spitze-Spitze! Weil alle anderen Werte aber Effektivwerte sind,
> musst Du auch hier den Effektivwert nehmen. Im Sinusfall ist das also
> noch ein Faktor 1/wurzel(2). Damit Du noch genügend Spielraum hast,
> sollst Du gemäß der Applikationsnote 639, die Du hättest lesen und
> verstehen sollen, noch einen Sicherheitsfaktor von 2 reinrechnen. Damit
> bist Du bei 177mV effektiv.

Japp, das effektiv/Spitze hatte ich jetzt vergessen, muss ich zugeben. 
Aber die 176,8 mV stehen ja auch in der Application Note (jetzt versteh 
ich den Teil in der AN auch).

> Ich komme hier jetzt auf gerundete 0.75 Ohm und bei einer
> Verlustleistung von aufgerundet 50mW. Du hast jetzt keinen Trafo mit
> Mittelanzapfung, also musst Du diesen Widerstand parallel schalten
> (Appnote Fig. 3). Bei einem Trafo mit Mittelanzapfung hättest Du zwei
> mit halben Wert gegen die Mittalanzapfung schalten müssen, wie es in der
> Appnote Fig. 2 steht.

Egal, was ich rechne, ich komm nicht auf das selbe Ergebnis.
Also als U-Wert im ADE haben wir 176,8 mV (y in der AN).
x in der AN ist Imax/CTRN, also (70 A/(1/(Wurzel(2)))/300 = 98,98 A/300 
= 333,33 mA.
R = y/x => R = 176,8 mV/333,33 mA = 530,4 mOhm, nicht 0,75 Ohm?
Und Verlustleistung wäre damit 58,9 mW.
Oder bin ich jetzt schon zu blöd zum rechnen?

>> Das war das ganze Rästel?
> Das größte. Schau Dir das Demoboard an. Da hast Du noch eine
> Filterschaltung vor jedem Eingang. Die würde ich jetzt erstmal pauschal
> kopieren.

Du meinst damit die Schaltung im Figure 2 hier: 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/evaluation-documentation/ADE7754_EvalBoard.pdf 
?

> Du kannst das ja jetzt einfach mal ausprobieren. Besorge Dir mal so ein
> Teil, häng den Bürdewiderstand dran und teste das mal ein einer aktiven
> Leitung. Mit einen Oszi (du solltest eines haben) solltest Du eine
> Sinusspannung in der passenden Höhe messen können. Notfalls Multimeter
> im 200mV AC Bereich, auch wenn der bei den meisten nicht sonderlich
> genau ist.

Ich hab kein Oszi hust hust. Aber Multimeter schon.

> PS: Ich hätte jetzt gefühlt nach diesem Ergebnis einen Wandler mit mehr
> Windungen gewählt, damit Du einen höheren Bürdewiderstand wählen kannst,
> der vielleicht einfacher zu bekommen und zu handhaben ist. Wenn der
> Sollwiderstand eh schon recht klein ist, fallen Kabel- und
> Übergangswiderstände mehr ins Gewicht.

Ich hab mittlerweile auch schon bisschen nach andren Wandlern gesucht, 
weil der CST laut Datenblatt für 20 kHz - 200 kHz ausgelegt ist, was ich 
ja gar nicht habe (mir aber erst viel später aufgefallen ist).
Hatte mich deswegen auch schon nach anderen Stromwandlern umgeschaut und 
bin beim T60404-E4626-X502 von Vaccumschmelze gelandet.
Wenn ich den jetzt kurz durchrechne, lande ich bei 3,13 Ohm in etwa.

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:
> Egal, was ich rechne, ich komm nicht auf das selbe Ergebnis.
> Also als U-Wert im ADE haben wir 176,8 mV (y in der AN).

ok

> x in der AN ist Imax/CTRN, also (70 A/(1/(Wurzel(2)))/300 = 98,98 A/300
> = 333,33 mA.

Die 70A sind bereits Effektivwert, da darf die 1/Wurzel(2) nicht mehr 
mit rein.

>> Das größte. Schau Dir das Demoboard an. Da hast Du noch eine
>> Filterschaltung vor jedem Eingang. Die würde ich jetzt erstmal pauschal
>> kopieren.
>
> Du meinst damit die Schaltung im Figure 2 hier:
> 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/evaluation-documentation/ADE7754_EvalBoard.pdf

Ja. Vergleich das mit Fig.1 und du wirst feststellen, dass da z.B. C5 
und C8 fehlen. Ich würde die im Layout trotzdem vorsehen, nicht 
bestücken kannst Du immer noch.

Für die Spannungseingänge gibts auch einen Schaltungsvorschlag (Fig. 3). 
Den nimmst Du erstmal auch.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Die 70A sind bereits Effektivwert, da darf die 1/Wurzel(2) nicht mehr
> mit rein.

Okay, jetzt hab ich's und bin ganz bei dir.

> Ja. Vergleich das mit Fig.1 und du wirst feststellen, dass da z.B. C5
> und C8 fehlen. Ich würde die im Layout trotzdem vorsehen, nicht
> bestücken kannst Du immer noch.

> Für die Spannungseingänge gibts auch einen Schaltungsvorschlag (Fig. 3).
> Den nimmst Du erstmal auch.

Okay, das mach ich dann morgen früh.

Mal noch kurz ne andre Frage:
Würde es Sinn machen Feinsicherungen bei den Spannungsklemmen mit 
einzubauen oder wäre das nicht gewinnbringend?

Und mal noch mal wegen dem digitalen Isolator.. ich hab mich da noch mal 
etwas umgesehen und festgestellt, dass die 5 kV Iso-Spannung das Problem 
sind, warum ich nur genau ein Bauteil finde, das passt. Mit 2,5 oder 3,7 
kV würde es einige mehr geben. (Warum) sind diese nicht ausreichend? 
Normalerweiße sollte ich ja gar nicht an erst 2,5 kV ran kommen?

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Mal noch kurz ne andre Frage:
> Würde es Sinn machen Feinsicherungen bei den Spannungsklemmen mit
> einzubauen oder wäre das nicht gewinnbringend?

Unnötig. Schau Dir die Widerstandswerte des Spannungsteilers an. Wichtig 
ist, dass die Spannungsfestigkeit der Widerstände berücksichtigt ist.


> Und mal noch mal wegen dem digitalen Isolator.. ich hab mich da noch mal
> etwas umgesehen und festgestellt, dass die 5 kV Iso-Spannung das Problem
> sind, warum ich nur genau ein Bauteil finde, das passt. Mit 2,5 oder 3,7
> kV würde es einige mehr geben. (Warum) sind diese nicht ausreichend?
> Normalerweiße sollte ich ja gar nicht an erst 2,5 kV ran kommen?

Es geht hier nicht um die Betriebsspannung, sondern um die transiente 
Durchschlagsspannung im Fehlerfall, und die 5kV(eff) kommen aus 
irgendeiner IEC Norm für Schutzklasse 3, die ich raussuchen müsste. 
Lieber Safe als Sorry.

Bei 6 Kanälen gibts zum einen die SILabs Si866x und zum anderen die Ti 
ISO776xDW. Du willst dabei möglichst Bausteine mit default=high (wegen 
CS).

Mouser hat sowohl SI8662ED-B-IS als auch den ISO7762DW da, und beide 
sind pinkompatibel. Daher sollte das jetzt nicht das Problem sein.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:

> Unnötig. Schau Dir die Widerstandswerte des Spannungsteilers an. Wichtig
> ist, dass die Spannungsfestigkeit der Widerstände berücksichtigt ist.

Okay, dann passt das so. Die Widerstände, die ich bei reichelt 
überflogen bin, haben jeweils ne Spannungsfestigkeit von 350 V, also das 
sollte reichen.

> Es geht hier nicht um die Betriebsspannung, sondern um die transiente
> Durchschlagsspannung im Fehlerfall, und die 5kV(eff) kommen aus
> irgendeiner IEC Norm für Schutzklasse 3, die ich raussuchen müsste.
> Lieber Safe als Sorry.

Na wenn das die Normen sagen, dann hab ich wohl keine andere Wahl :D

> Bei 6 Kanälen gibts zum einen die SILabs Si866x und zum anderen die Ti
> ISO776xDW. Du willst dabei möglichst Bausteine mit default=high (wegen
> CS).
>
> Mouser hat sowohl SI8662ED-B-IS als auch den ISO7762DW da, und beide
> sind pinkompatibel. Daher sollte das jetzt nicht das Problem sein.

Okay, mein Fehler hierbei war, dass ich nach nem Isolator gesucht hab, 
der auf alles 6 Channels Bidirektional ist, aber das ist ja unnötig.

Ich hab dann jetzt mal mein aktuelles Konstrukt angehängt.
Jetzt bin ich mal gespannt, was ich noch so alles falsch gemacht hab 
schweißperlen von der Strin wisch

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

>> Unnötig. Schau Dir die Widerstandswerte des Spannungsteilers an. Wichtig
>> ist, dass die Spannungsfestigkeit der Widerstände berücksichtigt ist.
>
> Okay, dann passt das so. Die Widerstände, die ich bei reichelt
> überflogen bin, haben jeweils ne Spannungsfestigkeit von 350 V, also das
> sollte reichen.

Das ist jetzt unnötig. Du hast 4 gleich große Widerstände hintereinander 
geschaltet, und damit reichen 100V Spannungsffestigkeit für jeden 
Widerstand aus. 50V (wie bei vielen 0402 Widerständen) wären also zu 
wenig.

Anstelle der Drosseln solltest Du z.B. sowas hier nehmen:
https://www.murata.com/products/productdata/8796737273886/QNFA9101.pdf

Der Trick ist, dass diese Ferritinduktivitäten absichtlich eine geringe 
Güte haben, damit sie die hochfrequenten Anteile in Wärme verbraten und 
Du keinen Schwingkreis baust. Außerdem sind diese Teile kleiner und 
billiger.

Du solltest übrigens alles so weit wie möglich in SMD aufbauen, weil 
SMD-Bauteile weniger parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten haben.

Du musst beim Isolator die Datenrichtung der Kanäle beachten. Die ersten 
4 gehen von A nach B, d.h. A ist Eingang und B ist Ausgang. Die 
restlichen Kanäle gehen in die Gegenrichtung, d.h. B ist Eingang und A 
ist Ausgang. Schau nochmal ins Datenblatt.

Ansonsten fällt mir da jetzt erstmal nichts mehr auf.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Das ist jetzt unnötig. Du hast 4 gleich große Widerstände hintereinander
> geschaltet, und damit reichen 100V Spannungsffestigkeit für jeden
> Widerstand aus. 50V (wie bei vielen 0402 Widerständen) wären also zu
> wenig.

Ich hab mir noch keine genauen Bauteile ausgesucht, aber beim 
überfliegen hab ich die 0207'er gesehen, die eben jeweils 350 V haben.

> Anstelle der Drosseln solltest Du z.B. sowas hier nehmen:
> https://www.murata.com/products/productdata/8796737273886/QNFA9101.pdf
>
> Der Trick ist, dass diese Ferritinduktivitäten absichtlich eine geringe
> Güte haben, damit sie die hochfrequenten Anteile in Wärme verbraten und
> Du keinen Schwingkreis baust. Außerdem sind diese Teile kleiner und
> billiger.

Alles klar.
Ich hab die jetzt mal bei Mouser mit den Daten von dem alten rausgesucht 
und bin da beim BLM18SG700TN1D gelandet.

> Du solltest übrigens alles so weit wie möglich in SMD aufbauen, weil
> SMD-Bauteile weniger parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten haben.

Ich hab jetzt die Widerstände und Kondensatoren extra in bedrahtet 
rausgesucht, weil das wesentlich leichter zum löten ist pfeif.
Aber das wird ja dann eh erst relevant beim Platinendesign, grad geht's 
ja erst mal noch nur um die Schaltung selbst.

> Du musst beim Isolator die Datenrichtung der Kanäle beachten. Die ersten
> 4 gehen von A nach B, d.h. A ist Eingang und B ist Ausgang. Die
> restlichen Kanäle gehen in die Gegenrichtung, d.h. B ist Eingang und A
> ist Ausgang. Schau nochmal ins Datenblatt.

Ach verdammt.. ja, die hab ich genau falsch rum alle angeschlossen, da 
müsste ich den Isolator umdrehen.... bin dann mal kurz am 
umverdrahten... :D

> Ansonsten fällt mir da jetzt erstmal nichts mehr auf.

Ich weiß, ich kann anstrengend und schwer vom Begriff sein, aber ich 
danke dir sehr für deine Geduld mit mir und deiner ausdauernden Hilfe :)

Liebe Grüße

Fipsi

: Bearbeitet durch User
von Phillip S. (fipsi)


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Ich hab dann auch jetzt mal den 230 V-Part mit einem ADE7753 gebastelt.
Da sollte ja eigentlich nicht viel um sein.
Der hat nur auch zwi neue Pins, SAG und ZX, aus dem Datenblatt les ich 
aber raus, dass ich die nicht unbedingt brauch(?).

Ich hät dann jetzt noch eine recht... spezielle Frage:
Ich hab ja die Möglichkeit, sowohl 3 Ph 400 V als auch 1 Ph 230 V 
einzuspeisen, die dann auf 5, bzw. 3 Stromschienen gehen. Wenn ich jetzt 
230 V einspeise, kommt das ganze über nen Schuko-Stecker, wo ich ja dann 
nicht weiß, welcher Draht L, welcher N ist. Aber ich möchte trotzdem, 
dass auf den Schienen L1, L2, L3 und N fest sind und dann nicht deswegen 
gedreht werden würden.
Wie sollte ich das realisieren? Mein Gedanke wär gewesen, dass ich 
zwischen PE und N mess, ob da Spannung vorhanden ist, wenn ja drehen, 
sonst nicht.
Wie kann ich das machen?
Eine böse Idee wäre ja einfach ein Schütz an N und PE mit Selbsthaltung 
über L einzubauen, aber das will ich nicht machen.

Liebe Grüße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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Phillip S. schrieb:

> Ich hab ja die Möglichkeit, sowohl 3 Ph 400 V als auch 1 Ph 230 V
> einzuspeisen, die dann auf 5, bzw. 3 Stromschienen gehen. Wenn ich jetzt
> 230 V einspeise, kommt das ganze über nen Schuko-Stecker, wo ich ja dann
> nicht weiß, welcher Draht L, welcher N ist. Aber ich möchte trotzdem,
> dass auf den Schienen L1, L2, L3 und N fest sind und dann nicht deswegen
> gedreht werden würden.

Speise über einen blauen CEE-Stecker ein. Dann hast Du keine 
Freiheitsgrade.

> Wie sollte ich das realisieren? Mein Gedanke wär gewesen, dass ich
> zwischen PE und N mess, ob da Spannung vorhanden ist, wenn ja drehen,
> sonst nicht.

Ich habe hier ein TT-Netz, da ist zwischen N und PE immer eine (wenn 
auch kleine) Spannungsdifferenz.

fchk

von Phillip S. (fipsi)


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Frank K. schrieb:
> Speise über einen blauen CEE-Stecker ein. Dann hast Du keine
> Freiheitsgrade.

In meinem Kasten selbst hab ich nen anderen, verpolungssicheren Stecker.
Aber da, wo ich meinen Strom bezieh, sind nur Schuko- oder 400 
V-CEE-Steckdosen. Da komm ich nicht auf nen blauen.

> Ich habe hier ein TT-Netz, da ist zwischen N und PE immer eine (wenn
> auch kleine) Spannungsdifferenz.

Ich werd überall auf n TN-Netz treffen, da kann ich nicht viel machen...

Liebe Grüße

Fipsi

von gucki19 (Gast)


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Ich habe jetzt hier nicht alles im Detail durchgelesen. Wenn ich als 
Ergebnis sehe, dass ein MSP oder ein sonstiger ADC galvanisch an die 
Netzsspannung gehängt wird dann ist das zum einen dilletantisch, 
entspricht nicht ansatzweise irgendwelchen Normen ( und widerspricht 
somit so einer Art gesetzlicher Vorgaben) und ist als dauerhaft 
funktionierende Lösung zum Scheitern verurteilt. Sorry - auch wenn der 
Faden schon ewig lang ist, aber da stimmt schon der Ansatz nicht.

Ganz vorne steht mal was von "wie ich die Spannung galvanisch trenne und 
trotzdem messen kann weiß ich auch noch nicht"....und im Verlauf habe 
ich noch keine Lösung dazu gelesen. Schon mal was von "Messwandler" 
gehört (so als Elektroniker??) ?? Die gibts doch für Spannung und für 
Strom. Es gibt auch sehr viele Grundlagenbücher über Messtechnik und 
noch weit mehr Infos dazu über Tante google. Warum wird dieses 
Schwarmwissen nicht genutzt??

Wenn ich als Ergebnis dieses langen Fadens die Schaltung aus dem Beitrag 
vom 15.2. um 15:59 anschaue wird mir ganz anders. Da kann ich nur 
hoffen, dass den Mist niemand verwirklicht !!!

Sorry für die klaren Worte.....aber das geht inzwischen in Richtung 
lebensgefährlich.

Grüße vom Gucki....

von Uwe (Gast)


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Hi,
fast wollte ich dich für deine Beharrlichkeit loben es doch selbst zu 
machen, aber dann kommt der Satz
> Wenn ich jetzt 230 V einspeise, kommt das ganze über nen Schuko-Stecker,
Das disqualifiziert dich ins Bodenlose, du bist wirklich 
gemeingefährlich
CEE16 mit L auf dem N , super
mein dringender Rat: lasse es bitte, mache nochmal eine Lehre als 
Elektriker und versuche es dann nochmal.
Uwe

von Phillip S. (fipsi)


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gucki19 schrieb:
> Ich habe jetzt hier nicht alles im Detail durchgelesen. Wenn ich als
> Ergebnis sehe, dass ein MSP oder ein sonstiger ADC galvanisch an die
> Netzsspannung gehängt wird dann ist das zum einen dilletantisch,
> entspricht nicht ansatzweise irgendwelchen Normen ( und widerspricht
> somit so einer Art gesetzlicher Vorgaben) und ist als dauerhaft
> funktionierende Lösung zum Scheitern verurteilt. Sorry - auch wenn der
> Faden schon ewig lang ist, aber da stimmt schon der Ansatz nicht.

Ich muss zugeben, dass ich die galvanische Trennung der Spannung nach 
ein paar bestimmten Kommentaren hier verworfen/vernachlässigt hab, aber 
zum Glück haben sich bei mir zwei dringendere Baustellen aufgetan, 
sodass ich noch nicht mehr gemacht hab als der Stand hier ist und ich 
deswegen noch mal bisschen umplanen kann.
Wobei ich mir aber auch nich vorstellen kann, dass der Hersteller das 
eben so angeben würde (siehe Aplication Note und Eval-Board), wenn das 
weder funktionieren noch Normgerecht wäre.

> Ganz vorne steht mal was von "wie ich die Spannung galvanisch trenne und
> trotzdem messen kann weiß ich auch noch nicht"....und im Verlauf habe
> ich noch keine Lösung dazu gelesen. Schon mal was von "Messwandler"
> gehört (so als Elektroniker??) ?? Die gibts doch für Spannung und für
> Strom. Es gibt auch sehr viele Grundlagenbücher über Messtechnik und
> noch weit mehr Infos dazu über Tante google. Warum wird dieses
> Schwarmwissen nicht genutzt??
>
> Wenn ich als Ergebnis dieses langen Fadens die Schaltung aus dem Beitrag
> vom 15.2. um 15:59 anschaue wird mir ganz anders. Da kann ich nur
> hoffen, dass den Mist niemand verwirklicht !!!
>
> Sorry für die klaren Worte.....aber das geht inzwischen in Richtung
> lebensgefährlich.
>
> Grüße vom Gucki....

Wie gesagt, ich werd noch mal ein bisschen nach Spannungswandlern 
suchen, davon hab ich mich zu schnell abbringen lassen, da muss ich dir 
recht geben. Aber das werde ich noch mal ändern.

Uwe schrieb:
> Hi,
> fast wollte ich dich für deine Beharrlichkeit loben es doch selbst zu
> machen, aber dann kommt der Satz
>> Wenn ich jetzt 230 V einspeise, kommt das ganze über nen Schuko-Stecker,
> Das disqualifiziert dich ins Bodenlose, du bist wirklich
> gemeingefährlich
> CEE16 mit L auf dem N , super
> mein dringender Rat: lasse es bitte, mache nochmal eine Lehre als
> Elektriker und versuche es dann nochmal.
> Uwe

Ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich versteh, was du meinst, aber wenn 
es das ist, was ich denke, dann lies doch bitte noch mal nach:
Zum einem hab ich geschrieben, dass ich messen will, ob über den Schuko 
L und N in meinem System dann vertauscht wären und diese dann über ein 
Schütz drehen will, sodass sie richtig anliegen.
Zum anderem hab ich auch geschrieben, dass die CEE-Steckdosen je nach 
verwendeten Eingängen geschaltet werden und wenn ich nur einen 230 V 
Eingang hab, werden die CEE-Ausgänge alle abgeschaltet, weil es auf 
einer CEE-Steckdose nicht viel Sinn macht nur eineP Phase anzulegen und 
die nicht verwendeten Eingänge werden ja dann auch alle abgeschaltet, 
dass an den offenliegenden Stiften keine Spannung anliegt.
Ich hoffe doch, dich mit dieser Antwort wieder beruhigt zu haben, falls 
es etwas ganz anderes meinst: Bitte klär mich auf und ich werde mir 
Gedanken darüber machen.

Liebe Grße

Fipsi

von Frank K. (fchk)


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gucki19 schrieb:
> Ich habe jetzt hier nicht alles im Detail durchgelesen. Wenn ich als
> Ergebnis sehe, dass ein MSP oder ein sonstiger ADC galvanisch an die
> Netzsspannung gehängt wird dann ist das zum einen dilletantisch,
> entspricht nicht ansatzweise irgendwelchen Normen ( und widerspricht
> somit so einer Art gesetzlicher Vorgaben) und ist als dauerhaft
> funktionierende Lösung zum Scheitern verurteilt. Sorry - auch wenn der
> Faden schon ewig lang ist, aber da stimmt schon der Ansatz nicht.

Ja, die Details sind halt schon wichtig. Hast Du mal einen der neuen 
elektronischen Stromzähler (MME, "moderne Mess Einrichtungen") 
aufgemacht und reingeschaut? Hast Du eine Ahnung, warum die alle eine 
IR-Schnittstelle haben? Na? Ganz klar, bei diesen Zählern hängt die 
komplette Schaltung auf Netzspannungsniveau. Inklusive Prozessor, AFE 
(ADC), LCD usw. Alles. Es ist dafür ausgelegt, es ist zugelassen, es 
funktioniert, ist sicher und ist millionenfach im Einsatz. Wenn Du Dich 
mit den lästigen Details beschäftigen willst, findest Du im Netz sicher 
auch Referenzdesigns von den einschlägigen Halbleiterherstellern.

z.B:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/51931a.pdf

Die ADCs, die ich vorgeschlagen habe, sind genau für den Betrieb direkt 
am Stromnetz ausgelegt. Die galvanische Trennung der UART- oder 
SPI-Schnittstelle per digitalem Isolator entspricht den geltenden 
Bestimmungen. Diese Chips haben UL, CSA und VDE-Prüfzeichen für 
reinforced (verstärkte) Isolation, wie sie für Schutzklasse 3 
vorgeschrieben ist. Beim DCDC-Wandler muss der gute Mann auch auf sowas 
achten, aber auch da gibts kein prinzipielles Problem.

So viel zu den Details.

fchk

von Uwe (Gast)


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Hi,
>Ich hoffe doch, dich mit dieser Antwort wieder beruhigt zu haben,
nein, weil du nur von 12 bis Mittag denkst.
Zeige mir bitte einen handelsüblichen Schütz welcher einen voreilenden 
Hauptkontakt hat.
Solltest du diese Anfrage mit einer sinnvollen Begründung beantworten 
können
nehme ich alles zurück und gelobe Besserung weil du dir dann tatsächlich 
Gedanken gemacht hast.
Ansonsten lasse es.
Uwe

von Phillip S. (fipsi)


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Uwe schrieb:
> Hi,
> nein, weil du nur von 12 bis Mittag denkst.
> Zeige mir bitte einen handelsüblichen Schütz welcher einen voreilenden
> Hauptkontakt hat.
> Solltest du diese Anfrage mit einer sinnvollen Begründung beantworten
> können
> nehme ich alles zurück und gelobe Besserung weil du dir dann tatsächlich
> Gedanken gemacht hast.
> Ansonsten lasse es.
> Uwe

Ich hab da mal schnell aufgezeichnet, wie meine Eingänge ausschauen 
sollen.
Die Spannung für die Spannungsmessungen sollen zwischen Schütz und 
Sicherung abgegriffen werden. Damit erkennt dann der Leistungsmesser, 
liegt Spannung an oder nicht.
Wenn ich jetzt irgendwas einsteck, liegt an den Stromschienen noch eine 
Spannung an. Zuerst muss ich den Raspberry Pi einschalten, welcher über 
eine Batterie versorgt wird. Dieser guckt dann, an welchen Eingängen 
oder an welchem Eingang Spannung anliegt und bietet mir diesen dann zum 
einschalten an. Davon kann ich einen auswählen, für den dann über die 
Batterie das entsprechende Schütz angesteuert wird.
Die Schütze Q1 bis Q4.2 werden alle hardwaremäßig gegeneinander 
verschaltet, sodass nur ein Schütz davon anziehen kann. Q5 wird so 
verdrahtet, dass es nur anziehen kann, wenn Q4.1 oder Q4.2 angezogen 
hat, damit ich auf allen drei Phasenschienen Spannung hab und damit alle 
meine einphasigen Ausgänge nutzen kann (die 400 V-Ausgänge sind dann 
nicht aktivierbar).
Für den einhpasigen Eingang werd ich eine Erkennung einbauen, ob aus 
Sicht meines Verteilers L und N am Eingang vertauscht sind, 
dementsprechend wird Q4.1 oder Q4.2 angesteuert.
Wie genau ich das machen werde, bin ich mir noch nicht sicher, aber 
momentan tendiere ich dazu, einen Oktokoppler zwischen N und PE zu 
hängen, der dann ein Wechsler-Relais ansteuert (oder auch nicht), 
welches zwischen Q4.1 und Q4.2 entscheidet.

Reicht das an Gedanken zur ersten Besänftigung oder hab ich irgendwas 
vergessen?

Liebe Grüße

Fipsi

P.S.:
Was mir noch lieber wäre:
Wenn ich bezahlbare Schütze mit 4 Hauptkontakten finde, damit ich alle 
aktiven Leiter von der Verteilung nehmen kann, nicht nur die Phasen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe (Gast)


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Hi,
ich gebe zu du versuchst es, aber du scheiterst vermutlich an deiner 
Lebenserfahrung.
Haste schonmal einen festgebrannten Schütz gesehen?
Fokushima war einfach die Verkettung ganz vieler negativer Ereignisse zu 
einem Ganzen und wäre eventuell zu vermeiden gewesen wenn sie gewusst 
hätten das die Notkühlung mit der Hand aufzudrehen ist.
Für den Betrieb mit nur einer Phase ist nur fest auflegen/anklemmen 
sicher!
Selbst da musst du noch aufpassen das da wirklich ein TN-System 
vorhanden ist.
Uwe

von Phillip S. (fipsi)


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Uwe schrieb:
> Hi,
> ich gebe zu du versuchst es, aber du scheiterst vermutlich an deiner
> Lebenserfahrung.
> Haste schonmal einen festgebrannten Schütz gesehen?
> Fokushima war einfach die Verkettung ganz vieler negativer Ereignisse zu
> einem Ganzen und wäre eventuell zu vermeiden gewesen wenn sie gewusst
> hätten das die Notkühlung mit der Hand aufzudrehen ist.
> Für den Betrieb mit nur einer Phase ist nur fest auflegen/anklemmen
> sicher!
> Selbst da musst du noch aufpassen das da wirklich ein TN-System
> vorhanden ist.
> Uwe

Hast du schon mal mit Industrieanlagen gearbeitet? Nicht nur so kleine 5 
W Spielzeuge, sondern solchen, wo eine Einzelader dicker als dein 
Unterarm ist? Was glaubst du, wie das raucht, qualmt und knallt, wenn da 
n Schütz hängen bleibt. Wenn man ein Montagsmodell erwischt, passiert 
das beim zweiten mal einschalten. Oder aber es passiert 40 Jahre lang 
gar nichts, bis die Spule irgendwann den Geist auf gibt. Dass letzteres 
passiert ist er viel wahrscheinlicher als ersteres.
Klar, passieren und schief gehen kann immer was, wenn technisches und 
menschlisches Versagen aufeinander treffen.
Aber zum einem ist mein Verteiler als Holzkiste völlig isoliert, zum 
anderem werde ich der einzige sein, der mit diesem Teil hantiert. Ich 
weiß, wo ich hin langen kann und darf, selbst wenn alles in Ordnung ist. 
Und wenn's mich doch erwischt, dann wenigstens nicht den falschen.
Ich hab da auch schon mit n paar Kollegen drüber gesprochen, die haben 
alle die Hände über dem Kopf zusammen geschalgen, ich soll mir doch 
nicht so n Aufwand machen.

Ich verstehe deine Besorgnis, wenn jemand keine Ahnung hat, kann schnell 
mal was schief gehen. Aber ich hab Ahnung davon, ich arbeite täglich mit 
400 V-Anlagen. Wenn jeder solche Panik schieben würde wie du, dürfte man 
keine USV-Anlage haben, weder direkt am Netz angeschlossen, noch 
zugeschalten bei Netzausfall. Dann dürfte es keine Schützsteuerungen in 
der Industrie geben. Ganz zu schweigen von Leistungselektronik, denn die 
ist ja nicht mal galvanisch getrennt.

Versteh mich nicht falsch, es ist schon gut, wenn man Ahnungslose auf 
Gefahren hinweist, aber das ist bei mir nicht der Fall. Du kannst schon 
bisschen die Kirche im Dorf lassen.

Liebe Grüße

Fipsi

von Uwe (Gast)


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Hi,
>Hast du schon mal mit Industrieanlagen gearbeitet?
nunja das mache ich seit 1980 als Instandhalter. Unsere BSK-Systeme 
laufen auf 400/630A. Aber das ist nicht ausschlaggebend Als junger 
Bursche habe ich Sachen gemacht wo ich mir heut vor den Kopf schlage und 
sagen muss "Glück gehabt".
Ich klinke mich jetzt jedenfalls aus und wünsche dir viele Jahre 
unfallfreies Arbeiten.
Uwe

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