Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Messungen (Strom, Volt, Drehzahl und Newton) mit Mikrocontroller bzw. Raspberry


von M. K. (iceget)


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Hallo liebe Mikrocontroller Community,

ich würde gerne mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry Strom, Volt, 
Drehzahlen sowie Newtonmessen.

Gibt es eine Möglichkeit dies zu tun? Also komplett potentialfrei das 
ich die Daten nur via Raspberry abgreifen kann und diese dann ggf. in 
eine SQL-Datenbank speichern kann?

Welche Sensoren könntet ihr mir empfehlen bzw. gibt es hier vielleicht 
schon etwas fertiges? Mein Ziel ist es einfach einen "Hardwaremonitor" 
zu bauen der alles Protokolliert.

Vielen Dank schon mal im Vorfeld,

lg iceget

von kenny (Gast)


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Ohne Anforderungen bezüglich Messbereichen und deren Genauigkeit wird 
Dir keiner etwas empfehlen können.

von 2^5 (Gast)


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Du möchtest also mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry Strom, 
Spannung,
Drehzahlen sowie Kräfte potentialfrei messen.

1) Schritt: Messmodule, die deine Eingansgrößen in Spannungen umsetzen 
(also z.B. Widerstände/Shuts für Strommessung oder DMS/Piezoelemente für 
Kräfte)
2) Einen potentialgetrennten AD-Wandler. Das wurde hier schon oft 
diskutiert: z.B. Beitrag "Spannungsmessung galvanisch trennen für ADC"

von M. K. (iceget)


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kenny schrieb:
> Ohne Anforderungen bezüglich Messbereichen und deren Genauigkeit
> wird
> Dir keiner etwas empfehlen können.

Da hast du recht sorry,

Strom: maximal (2 Ampere bei 48 Volt Gleichspannung)
Spannung: 48 Volt Gleichspannung
Drehzahlen: 5000-15000 Umdrehungen pro Minute

von Udo S. (urschmitt)


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M. K. schrieb:
> Strom: maximal (2 Ampere bei 48 Volt Gleichspannung)
> Spannung: 48 Volt Gleichspannung

Muss das wirklich potentialgetrennt sein?
Ansonsten würde es ggf ein Shunt und ein Spannungsteiler tun.

M. K. schrieb:
> Drehzahlen: 5000-15000 Umdrehungen pro Minute

Google mal nach "Drehzahl mit Arduino messen". Da gibt es 1001 
Möglichkeiten, welche du am sinnvollsten nutzt hängt von deinen 
mechanischen Gegebenheiten und handwerklichen Möglichkeiten ab.

M. K. schrieb:
> sowie Newtonmessen.

Das wird deutlich komplizierter. Was genau willst du messen? Eine 
statische Kraft oder ein Drehmoment (Siehe Drehzahlmessung)
Kräfte werden eigentlich immer über elastische Verformung spezieller 
mechanischer Elemente gemessen. Dazu werden DMS genutzt, deren geringe 
Ausgangsspannung auch noch verstärkt werden muss.

Generell wäre es vieleicht zielführender wenn du beschreibst was du 
genau messen willst?
Und natürlich wie genau du die Messung benötigst.

von Paul (Gast)


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https://www.ti.com/lit/pdf/tiducu3

Das ist eine Kommunikationsbrücke für einen LiIon HV BMS. Da ist die 
galvanisch getrennte Strom und Spannungsmessung beschrieben und erklärt.

VG Paul

von Paul (Gast)


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https://www.ti.com/lit/pdf/tidrr08

Schaltplan, die Spannungsmessung ist für 400V ausgelegt, dass must du an 
deine Spannung anpassen.

von W.S. (Gast)


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M. K. schrieb:
> ich würde gerne mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry Strom, Volt,
> Drehzahlen sowie Newtonmessen.

Ähem... Also wenn mich nicht mein Kalender trügt, ist heute kein 
Freitag.

Und zum Messen: Sowas ist keine Angelegenheit eines µC, sondern es 
besteht im Wesentlichen in der Konstruktion eines Meßgerätes oder 
Meßadapters bzw. einer Meßschaltung (was den Teil einer Konstruktion 
betrifft, den man elektronisch machen will). Also frage dich zu 
allererst, WIE du deine Ströme, Spanungen. Drehzahlen oder Kräfte 
messen willst und welche Meßbereiche dir da vorschweben. Der eine will 
seine Spannungen im Bereich von 1 bis 24 Volt am Basteltisch messen, der 
andere vielleicht die Beschleunigungsspannung seines Zyklotrons im 
höheren kVolt Bereich erfassen. Dem einen reichen 2..3 Dezimalstellen 
völlig aus und der andere will Effekte in der 5. Nachkommastelle 
auswerten.

Erst viel später kommt das ganze Thema Mikrocontroller dran.

W.S.

von Udo S. (urschmitt)


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W.S. schrieb:
> und welche Meßbereiche dir da vorschweben.

Wenn du den Thread gelesen hättest dann hättest du gesehen, dass er 
genau das vor einer halben Stunde gepostet hat (bis auf die Kraft).

von Frank K. (fchk)


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M. K. schrieb:
> Hallo liebe Mikrocontroller Community,
>
> ich würde gerne mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry Strom, Volt,
> Drehzahlen sowie Newtonmessen.
>
> Gibt es eine Möglichkeit dies zu tun? Also komplett potentialfrei das
> ich die Daten nur via Raspberry abgreifen kann und diese dann ggf. in
> eine SQL-Datenbank speichern kann?

Klar, das kann man alles machen. Ist nur die Frage, ob DU das auch alles 
machen kannst.

Einfachster Ansatz: I2C-Bus rausführen, digitalen Isolator wie ADuM1250 
oder TI ISO1540 dahinter setzen, und dahinter dann beliebige ADCs, DACs, 
etc etc setzen. Ein solides Verständnis von elektrischer Messtechnik ist 
erforderlich, sonst misst Du Mist.

fchk

von W.A. (Gast)


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M. K. schrieb:
> ich würde gerne mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry Strom, Volt,
> Drehzahlen sowie Newtonmessen.

Erstmal musst du dich einigen, ob du Größen (z.B. Strom, Drehzahl) oder 
Einheiten (z.B. Volt, Newton) messen möchtest, wobei völlig unklar ist, 
was du dir unter letzterem vorstellst.
https://de.wikipedia.org/wiki/Internationales_Einheitensystem

von Mistmesstechniker (Gast)


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Ja.

Kauf dir fertige Einbaumessmodule (gerne auch ohne eigene Anzeige) mit 
Schnittstellen (RS232, ModBus, Ethernet, o.Ä.), über letztere kann dein 
RasPi die Messwerte abfragen und weiterverarbeiten.

Typischerweise messen solche Module nur Spannung/Strom/Zeit oder zählen 
Ereignisse, für andere Grössen wie Kräfte gibt es Sensoren mit passenden 
Messumformer z.B. Kraft-->Strom.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Udo S. schrieb:
> Wenn du den Thread gelesen hättest dann hättest du gesehen, dass er
> genau das vor einer halben Stunde gepostet hat (bis auf die Kraft).
Naja, ich könnte mit den bisherigen Angaben zehn verschiedene 
Schaltungen entwickeln, die genau das machen würden, was bisher 
beschrieben wurde, aber trotzdem wäre keine dabei, die das machen würde, 
was sich M. K. vorstellt.

Denn da steht immer noch nichts zur Versorgung und zur Genauigkeit oder 
zur Messfrequenz und wie die Daten per RPi abgegriffen werden sollen. 
Oder warum das Ganze potentialfrei sein soll.

von Udo S. (urschmitt)


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Lothar M. schrieb:
> Denn da steht immer noch nichts zur Versorgung und zur Genauigkeit oder
> zur Messfrequenz und wie die Daten per RPi abgegriffen werden sollen.
> Oder warum das Ganze potentialfrei sein soll.

Was ja zum Großteil schon längst rückgefragt war. Diese vielen 
unqualifizierten Beiträge wie hier z.B. von "W.S." und "W.A." erhöhen 
nur das Grundrauschen in dem Thread, so daß der TO ggf. nicht mehr den 
Überblick hat welche Rückfragen er beantworten soll.
Aber das ist ja generell ein Problem hier.

von W.S. (Gast)


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Udo S. schrieb:
> so daß der TO ggf. nicht mehr den
> Überblick hat welche Rückfragen er beantworten soll.

Er soll möglichst SO sein Anliegen darstellen, daß es keine zu 
beantwortenden Rückfragen geben muß.

So herum.

Und da ist der diffuse Wunsch, irgend welche physikalischen Grundgrößen 
"gerne mit einem Mikrocontroller bzw. Raspberry" messen zu wollen,

erstens:
ein Thema für das Unterforum Analogtechnik

und zweitens:
eine Angelegenheit dafür, die Meßaufgabe und das jeweilige Meßprinzip 
separat und detailliert zu diskutieren. Braucht es eine Messung pro 
Stunde, dafür aber mit 5 gültigen Stellen oder reichen 2 1/2 Stellen, 
dafür aber 200 Messungen pro Sekunde. Nur als Beispiel für fehlende 
Randbedingungen.

W.S.

von W.A. (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Diese vielen unqualifizierten Beiträge wie hier z.B. von "W.S." und
> "W.A." erhöhen nur das Grundrauschen in dem Thread, so daß der TO
> ggf. nicht mehr den Überblick hat welche Rückfragen er beantworten soll.

Qualifizierte Angaben zu den zu messenden Größen werden völlig 
überbewertet.

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