Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DSP 220 Volt Verbraucher überwachen


von Hans S. (xxyyzz88)


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Hallo,

bin nicht so recht sicher in welchem Unterforum ich das posten sollte - 
sorry falls verkehrt.

Mein Sohn hat die Heizung mit vielen Temperatursensoren gespickt. Die 
Daten werden in eine Datenbank geschrieben und man kann sich das auch 
wunderbar anschauen.

Jetzt würde ich gerne noch erfassen, ob die Pumpen laufen und der 
Brenner läuft.

Dazu bräuchte ich etwas womit man galvanisch getrennt die 220Volt 
überwachen kann, damit der arme DSP nicht gegrillt wird und man keine 
"geschossen" bekommt.

Ich finde wenig im www. Kennt da jemand was fertiges?

Natürlich könnte ich Relais mit 220Volt Spulenspannung nehmen. Dann muss 
ich wieder basteln, was ich vermeiden wollte.

Wenn gar nichts hilft: was würdet ihr machen, um die 220Volt sicher 
galvanisch zu trennen.

Ich sage schon mal danke für Eure Hilfe. Bei Interesse kann ich auch 
Bilder des bisherigen Aufbaus und Messwerte hier zeigen.

von N. M. (mani)


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Ein AC Optokoppler wäre eine Möglichkeit.
Ein kleiner Current Trancducer den es auch mit Klapp-Mechanismus gibt 
eine andere (Achtung, nie ohne Belastung verwenden da er ansonsten 
beschädigt werden kann).

von N. M. (mani)


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Hans S. schrieb:
> Jetzt würde ich gerne noch erfassen, ob die Pumpen laufen und der
> Brenner läuft.

Hat deine Heizung evtl eine Datenschnittstelle? Dann wäre es evtl noch 
eine Möglichkeit den Zustand direkt bei der Heizung abzufragen.

von Hans S. (xxyyzz88)


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Der Kessel ist von 1987. An so einen Luxus hat da noch keiner gedacht. 
Dafür läuft das Teil wie eine eins :-)

Trotzdem danke für die Antwort :-)

von Hans S. (xxyyzz88)


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Irgendwo hatte ich eine kleine Platine gesehen. Da waren zwei 
Anschlussklemmen für die 220Volt drauf und ein paar Pfostenverbinder auf 
der Kleinspannungsseite. Wobei das irgendwas no-name-mäßiges war.

Finde ich aber nicht wieder.

Habe auch alles durchgesucht, was mit Sensoren Raspberri Pi zu tun tat. 
Relaisausgänge, um 220Volt zu schalten findet man. Aber nicht das 
umgekehrte.

von N. M. (mani)


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Hans S. schrieb:
> Irgendwo hatte ich eine kleine Platine gesehen. Da waren zwei
> Anschlussklemmen für die 220Volt drauf und ein paar Pfostenverbinder auf
> der Kleinspannungsseite. Wobei das irgendwas no-name-mäßiges war.

Wird ein Optokoppler sein. Habe ich oben ja schon geschrieben. Gibt es 
bei diversen Elektronikversendern oder auch beim Chinesen für 2-5€ als 
fertige Platine.

Hans S. schrieb:
> Habe auch alles durchgesucht, was mit Sensoren Raspberri Pi zu tun tat.
> Relaisausgänge, um 220Volt zu schalten findet man. Aber nicht das
> umgekehrte.

Gib Mal "230V detection circuit" in die Suchmaschine deiner Wahl ein. 
Mir wird das eine ganze Latte an fertigen Modulen angezeigt.

Beitrag #7009229 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7009231 wurde von einem Moderator gelöscht.
von N. M. (mani)


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Alternativ gibt es auch bei diversen Herstellern (Phoenix, Weidmüller, 
Finder, ABB,...) um Mal nur ein paar zu nennen, fertige OK-Klemmen (um 
die 15-25€) für Hutschienemontage.

von Falk B. (falk)


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Hans S. schrieb:
> Jetzt würde ich gerne noch erfassen, ob die Pumpen laufen und der
> Brenner läuft.

Wie willst du das denn GENAU überwachen? Messung der Spannung am 
Verbraucher oder Messsung des Stromflußes?

> damit der arme DSP nicht gegrillt wird und man keine
> "geschossen" bekommt.

> Ich finde wenig im www. Kennt da jemand was fertiges?

Das liegt daran, daß du falsch suchst. Es gibt jeden Scheiß im Internet.

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Hans S. schrieb:
> und der Brenner läuft.

Dafür bräuchtest du sinnvoller Weise eine Ionisationsüberwachung die die 
Flamme überwacht.

Beitrag #7009529 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Hans S. (xxyyzz88)


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Die Information "Brenner läuft" ist über den Anschlussstecker nach außen 
geführt. Das läßt sich bequem abgreifen. Aber halt 220Volt. Genauso die 
Störungsmeldung.

Damit, dass es jeden Scheiß im www gibt, hast du absolut recht ;-)

von Hans S. (xxyyzz88)


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N. M. schrieb:
> Hans S. schrieb:
>> Irgendwo hatte ich eine kleine Platine gesehen. Da waren zwei
>> Anschlussklemmen für die 220Volt drauf und ein paar Pfostenverbinder auf
>> der Kleinspannungsseite. Wobei das irgendwas no-name-mäßiges war.
>
> Wird ein Optokoppler sein. Habe ich oben ja schon geschrieben. Gibt es
> bei diversen Elektronikversendern oder auch beim Chinesen für 2-5€ als
> fertige Platine.
>
> Hans S. schrieb:
>> Habe auch alles durchgesucht, was mit Sensoren Raspberri Pi zu tun tat.
>> Relaisausgänge, um 220Volt zu schalten findet man. Aber nicht das
>> umgekehrte.
>
> Gib Mal "230V detection circuit" in die Suchmaschine deiner Wahl ein.
> Mir wird das eine ganze Latte an fertigen Modulen angezeigt.

Ah, das ist das Stichwort. Kaum hat man einen bracuhbaren Suchbegrifft, 
schon findet man auch was. Danke dafür.

Das TEil hier sieht z.B. ganz vernüftig aus:

https://www.ebay.de/itm/284105758499?chn=ps&var=585597317029&norover=1&mkevt=1&mkrid=707-134425-41852-0&mkcid=2&itemid=585597317029_284105758499&targetid=1268559015286&device=c&mktype=pla&googleloc=9044513&poi=&campaignid=10203814770&mkgroupid=119187069821&rlsatarget=pla-1268559015286&abcId=1145991&merchantid=115509831&gclid=EAIaIQobChMIofCq8PzU9gIVAs53Ch2w3gBTEAQYBCABEgLcy_D_BwE

Ich hoffe, links sind hier erwünscht.

Frage: würdet ihr den Optokopplern trauen? Oder würdet ihr weitere 
Schutzmaßnahmen ergreifen, falls der mal "durchbrennt"?

von Hans S. (xxyyzz88)


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Wen es noch interessiert. Unter:

http://www.bosy-online.de/Brenneranschluss.htm

findet man ein Anschlussschema für einen Brenner. Abgreifen würde ich da 
B4 und S3.

Außerdem, ob die Umwälzpumpen laufen.

Wen Details von dem bisherigen Aufbau interessieren, schaut unter:

https://www.woodworker.de/forum/threads/datenverwanzte-heizung.121618/

Ich kann aber gerne hier nochwas einstellen.

Auf jeden Fall habt ihr mir hier schon super weitergeholfen.

Besten Dank dafür.

von malhier (Gast)


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1
 Dazu bräuchte ich etwas womit man galvanisch getrennt die 220Volt 
2
überwachen kann, damit der arme DSP nicht gegrillt wird und man keine 
3
"geschossen" bekommt.

Optokoppler SFH620A-3 mit RC Glied am Ausgang:

[[http://www.haus-computer.de/files/Hauscomputer_Hardware_Bd0.pdf]] 
Seite 25

oder AC-Klappsensor:
[[http://www.haus-computer.de/files/Hauscomputer_Hardware_Bd0.pdf]] 
Seite 21ff.

von Hans S. (xxyyzz88)


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malhier schrieb:
>
1
 Dazu bräuchte ich etwas womit man galvanisch getrennt die 220Volt
2
> überwachen kann, damit der arme DSP nicht gegrillt wird und man keine
3
> "geschossen" bekommt.
>
> Optokoppler SFH620A-3 mit RC Glied am Ausgang:
>
> [[http://www.haus-computer.de/files/Hauscomputer_Hardware_Bd0.pdf]]
> Seite 25
>
> oder AC-Klappsensor:
> [[http://www.haus-computer.de/files/Hauscomputer_Hardware_Bd0.pdf]]
> Seite 21ff.

Mein REchner will die Datei nicht herunterladen. Sie wäre ein mögliches 
Sicherheitsrisiko.

Beitrag #7009686 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Schornstein-Fuzzi (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Der Kessel ist von 1987. An so einen Luxus hat da noch keiner gedacht.
> Dafür läuft das Teil wie eine eins :-)

Ohh Gott, was soll nur aus der Wirtschaft werden, wenn die Leute 35 
Jahre alte Heizkessel rumstehen haben. Von der Umwelt ganz zu schweigen.

Hans S. schrieb:
> findet man ein Anschlussschema für einen Brenner. Abgreifen würde ich da
> B4 und S3.

Mach mal. Bei meinem nächsten Besuch lege ich dir die Heizung still, 
wegen unzulässigen Eingriffen in die Steuerung. Dann kannst du dir was 
ordentliches kaufen.

Im Ernst: Lasse die Finger davon. Temperatursensoren sind recht 
unkritisch, die werden nur thermisch mit dem Kessel, den Rohren, etc. 
verbunden. Bei elektrischen Eingriffen könnte es aber Probleme geben. 
Sei es bei der Abgasmessung, wenn dem Schornsteinfeger das ganze 
Gebastel suspekt ist. Oder wenn doch mal ein Defekt auftritt und der 
Heizungsmensch sich weigert, an der Anlage was zu machen, weil er dir 
lieber was neues verkaufen will und mit deinem Gebastel einen perfekten 
Grund gefunden hat.

von malhier (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Mein REchner will die Datei nicht herunterladen. Sie wäre ein mögliches
> Sicherheitsrisiko.
Ja, natürlich, da nicht von zertifizierter "https"-Seite, sondern von 
einem privaten Bastler mit nur "http". Welcher Virus soll sich in einem 
pdf verstecken? Die Branche treibt kuriose Blüten ...
Der zweite Link war übrigends falsch, hier korrekt:
http://www.hauscomputer.de/files/Hauscomputer_Hardware_Bd2.pdf

von Günni (Gast)


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Wenn die Heizung ohnehin mit Temperatursensoren "gespickt" ist, kann man 
aus den gemessenen Temperaturen (und deren Änderung) Rückschlüsse auf 
die Aktivitäten der Brenner und Pumpen ziehen. Über die Pumpen gibt die 
Messung von Vor- und Rücklauftemperatur Auskunft. Und den Brenner kann 
man über die Abgastemperatur kontrollieren (gemessen außen am Rohr zum 
Schornstein). Bei vielen alten Heizungen kann man die Flamme von außen 
sehen. Dann kann man die auch mit einem Fotosensor überwachen. Und dann 
kann man die Brennergeräusche auch über ein Mikrofon aufnehmen und 
auswerten - ideal mit einer Spektralanalyse, aber eigentlich muss das 
auch einfacher gehen. Und auch die Vibration der laufenden Pumpe kann 
man mit einem daran befestigten Mikrofon oder Beschleunigungssensor 
überwachen. Die Messung der Versorgungsspannung sagt noch lange nicht, 
dass sich die Pumpe auch wirklich dreht. So geht die Überwachung auch 
ohne Eingriffe in die Elektrik der Heizungsanlage. Da ist einfach ein 
wenig Fantasie und Vorstellungskraft gefragt.

von Zeno (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Dazu bräuchte ich etwas womit man galvanisch getrennt die 220Volt
> überwachen kann, damit der arme DSP nicht gegrillt wird und man keine
> "geschossen" bekommt.
So etwas geht über Optokoppler. So überwache ich auch meinen Kessel, 
Pumpen und auch teilweise die Beleuchtung im Haus.
Koppler werden in meinem Fall über einen RasPi ausgewertet.
Ich habe 2 Varianten: Die erste läuft über das PI-Face (8-Kanal 
IO-Erweiterung für den PI). Die zweite über eine i2c Bridge und 1-Wire.

Schaltungstechnisch ist das alles nicht spektakulär, aber man sollte 
immer daran denken, das die Schaltung zumindest einseitig auf (immer) 
Netzpotenzial liegt. Dies erfordert schon einen überlegten Aufbau, damit 
nicht plötzlich die Auswerteseite oder gar das ganze Netzwerk und alle 
daran ageschlossenen Geräte unter Netzspannung stehen. Das fängt mit der 
Auswahl des Optokopplers, der eine entsprechend hohe Isolationsspannung 
zwischen Ein- und Ausgang aufweisen muß, das geht weiter mit den 
Bauelementen rund um die LED, die netzspannungstauglich sein muß, und 
das endet bei der Gestaltung der Leiterplatte - Stichwort Kriechströme. 
Man muß also auf eine Menge Dinge achten, um das gefahrlos zu betreiben.

Eine zweite Möglichkeit wären sogenannte Stromwandler. Im Prinzip ein 
kleiner Trafo, wo die Stromspule aus (sehr) wenigen Windungen dicken 
Drahtes besteht. Es gibt Wandler durch die man einfach einen 
Anschlußdraht des zu überwachenden Verbrauchers hindurchzieht. Das 
Magnetfeld des Drahtes induziert dann in der Messspule eine Spannung, 
die meist sehr gering ist und oftmals eine Verstärkung erfordert. Mit 
anderen Worten die Auswerteseite wird etwas aufwändiger. Ich habe an 
zwei Überwachungspunkten auch dieses Verfahren im Einsatz. Von der 
Potenzialtrennung her ist es deutlich einfacher umzsetzen, aber der 
Auswerteaufwand ist höher.

von Zeno (Gast)


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@TO
SChau mal hier https://www.mikrocontroller.net/articles/230V, Abschnitt 
"Galvanisch getrenntes Abfragen von 230V Wechselspannung (empfohlene 
Methode)". Diese Schaltung verwende ich. Im Unterschied zum Orginal ist 
die antiparallele Diode zur LED bei mir nicht im Koppler integriert, 
sondern als externe Diode ausgeführt.

Aber wie schon im vorherigen Post von mir beschrieben muß der Aufbau 
sehr überlegt erfolgen, damit niemand gefährtet wird.

von Klaus R. (klara)


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Zeno schrieb:
> SChau mal hier https://www.mikrocontroller.net/articles/230V, Abschnitt
> "Galvanisch getrenntes Abfragen von 230V Wechselspannung (empfohlene
> Methode)".

So etwas ähnliches habe ich 2017 für mich entworfen. Dabei habe ich die 
Funktion zuerst mit LTspice getestet und optimiert. Das Board ist für 
Hutschienen gedacht.
mfg klaus

von Hans S. (xxyyzz88)


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Ich habe inzwischen die Teile bestellt, die ich bei ebay entdeckt hatte.

Bilder hänge ich an.

von Hans S. (xxyyzz88)


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Für einen ersten Versuchsaufbau habe ich das Teil mit Kabeln in so eine 
Dose gepackt, da die Platine ja alles andere als berührungssicher ist.

Nach Datenblatt des verbauten Optokopplers hat er eine 
Isolationsspannung von 5000V. Hört sich zumindest beruhigend an.

Wenn man 220V angelegt hat, ging die LED an. Am Ausgang konnte ich auch 
messen, dass die Spannung von Vcc auf Gnd ging. Aber wenn man den 
Ausgang mit einem Eingangspin des DSPs verband, ging nix. Nach einiger 
Suche kam folgendes raus:

Der Eingangspin des DSPs zieht etwa 0,15mA. Der Ausgang des Sensors hat 
einen pull-up von 47k. Bei einer Versorgungsspannung von 3,3V gibt das 
einen Strom von 3,3/47000=0,07mA. Das kann natürlich nix werden.

Ich habe dann den pull-up gegen einen 4,7k getauscht. Damit ging es 
dann.

von Hans S. (xxyyzz88)


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Inzwischen habe ich das ganze in eine Verteilerdose gepackt und 
angeschlossen. Um die 220V und die Kleinspannungsseite noch etwas besser 
zu trennen, habe ich noch etwas Klebeband verteilt.

Da ich wollte, dass man auch noch eine Kontrollleuchte hat, habe ich die 
LED aus- und auf der Unterseite der Platine wieder angelötet. Die guckt 
durch ein Loch im Deckel etwas raus.

Fehlt nur noch die Software.

von HildeK (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Da ich wollte, dass man auch noch eine Kontrollleuchte hat, habe ich die
> LED aus- und auf der Unterseite der Platine wieder angelötet. Die guckt
> durch ein Loch im Deckel etwas raus.

Die LED sitzt aber auf der 230V-Seite! Deren Plastikkappe ist garantiert 
nicht auf 5kV Isolation spezifiziert! Sehr gefährlich, die LED gehört 
versenkt und über eine Plastikfaser o.ä. das Licht nach außen geführt. 
Zumindest sollte sie hinter einem mehrere mm dicken Fensterchen sitzen.

Auch ist das Isolierband keine Garantie dafür, dass sich im Fehlerfall 
(ein Kabel löst sich...) nicht HV- und NV-Seite berühren könnten; ebenso 
fehlt eine Zugentlastung.

von Ford (Gast)


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HildeK schrieb:
> Hans S. schrieb:
>> Da ich wollte, dass man auch noch eine Kontrollleuchte hat, habe ich die
>> LED aus- und auf der Unterseite der Platine wieder angelötet. Die guckt
>> durch ein Loch im Deckel etwas raus.
>
> Die LED sitzt aber auf der 230V-Seite! Deren Plastikkappe ist garantiert
> nicht auf 5kV Isolation spezifiziert! Sehr gefährlich, die LED gehört
> versenkt und über eine Plastikfaser o.ä. das Licht nach außen geführt.
> Zumindest sollte sie hinter einem mehrere mm dicken Fensterchen sitzen.
>
> Auch ist das Isolierband keine Garantie dafür, dass sich im Fehlerfall
> (ein Kabel löst sich...) nicht HV- und NV-Seite berühren könnten; ebenso
> fehlt eine Zugentlastung.

Ein Loch < 4mm und die LED in gehörigen Abstand reicht (da kommt der 
"VDE-Prüffinger" sicher nicht rein). Wer die Muse hat, klebt noch ein 
Stück transparentes Plexiglas (als Lichtleiter) ins Loch.

Zum Stichwort "Zugentlastung": Ich habe das so verstanden, dass die Dose 
fest verbaut wird - und dann ist wimre keine Zugentlastung notwendig. 
Ansonsten ist ein stabiler Kabelbinder von innen um die Zuleitung sicher 
kein Fehler.

Isolierband ist nicht so prickelnd. Wieso keinen Schrumpfschlauch über 
die 230V-Seite der Platine? Ich binde meine Kabel per Kabelbinder and 
die Platine. Kabel nur anlöten reicht mir nicht; eine Löt-Verbindung 
(230V) sollte so ausgeführt sein, dass diese auch ohne Lötung mechanisch 
fixiert ist.

von HildeK (Gast)


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Ford schrieb:
> Ein Loch < 4mm und die LED in gehörigen Abstand reicht (da kommt der
> "VDE-Prüffinger" sicher nicht rein). Wer die Muse hat, klebt noch ein
> Stück transparentes Plexiglas (als Lichtleiter) ins Loch.

Wie man auch immer das löst: im Moment schaut sie mehrere mm oben raus 
und liegt mit dem Potential auf der Netzseite.

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