Induktiv Strom messen

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Induktiv Strom messen
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BID = 1052992

Abrax

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Hallo Zusammen,

ich habe ein kleines Problem mit dem Messen mit Hilfe einer Spule.

Im Einsatz habe ich einen TA12-100 AC Current Sensor (SMD Widerstand ist entfernt).
Dabei handelt es sich um einen 1000:1 induktiv gekoppelten Strommesser für Netzspannung. (Kein direkter Kontakt mit Hochspannung!)

Es ist eine vergossene Spule, die um einen Leiter gewickelt wird und bei fließendem Strom eine Wechselspannung generiert. Diese Wechselspannung wird von einem Mikrocontroller gemessen und ausgewertet.

Mein Problem liegt in der Filterung des Wechselspannungssignals.
Ich habe den Sensor an der Zuleitung einer Dunstabzugshaube im Einsatz.
Diese Haube ist allerdings ein älteres Modell daher ohne Anlaufwiderstand (Soft-Start).
Speziell in den An- und Abschaltphasen fließen daher für Bruchteile von Sekunden wesentlich höhere Ströme als im Regelbetrieb.
Die dadurch induzierten Spannungen im Sensor lassen mir leider immer wieder den Mikrocontroller abstürzen.

Leider habe ich keine Ahnung wie der Filter ausgelegt sein muss, dass dieser Effekt abklingt.

Ich habe bereits mit Dioden und Optokoppler versucht den Einfluss der Spule auf die Gesamtschaltung einzudämmen aber bisher erfolglos.

Bin langsam am Verzweifeln.
Könnt ihr mir hierbei helfen?





BID = 1052993

nabruxas

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Ich meine, daß die D2 und D3 zu langsam sind.
Du kannst versuchen parallel zur L1 (kurze Leitungen) und eventuell zur D3 eine bidirektionale TVS Diode einzubauen.

Ich würde es mit einer SMAJ5.0CA versuchen.
*** click mich ***

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BID = 1052994

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 16965

Was soll der Blödsinn? Der SMD Widerstand stellt die Bürde für den Wandler dar . Abhängig vom Strom fällt über diesen R eine proportionale Spannung ab.

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Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 1052995

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 7994
Wohnort: Alpenrepublik

Meinst Du mit dem SMD Widerstand den R3?
Der muss natürlich bestückt sein. Er hat laut verschiedenen Unterlagen aber 200E und nicht 150E.


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 16 Jun 2019 14:37 ]

BID = 1052996

Abrax

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Beiträge: 48
Wohnort: Bremerhaven

Der Widerstand ist aus dem Grund entfernt, da ich das alles auf eine Platine bringen will und ihn durch eine Through-Hole Komponente ersetzen möchte.

Ich habe ihn vorübergehend mit einem 150 (statt 200) Ohm Widerstand ersetzt (siehe Skizze).
Aber dazu eine Frage: Brauche ich den Widerstand überhaupt?

Momentan fließt der Strom ja durch die Spule über Widerstände in den Optokoppler.
Müsste dadurch nicht die Notwendigkeit eines parallelen Widerstandes entfallen? (Natürlich nur sofern die Spule keinen zu hohen Widerstand hat.)
Die induzierte Spannung müsste doch hier wie ein Widerstand wirken und den Stromfluss durch die Spule erhöhen oder verringern (im schlimmsten Fall umkehren) oder nicht?

BID = 1052997

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 7994
Wohnort: Alpenrepublik

Frage doch Ludacrysis wie er das löst.

Siehe auch:
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=621434.0



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 16 Jun 2019 15:29 ]

BID = 1052998

Ltof

Inventar



Beiträge: 8246
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
Abrax hat am 16 Jun 2019 11:38 geschrieben :

...
Die dadurch induzierten Spannungen im Sensor lassen mir leider immer wieder den Mikrocontroller abstürzen.
...

Vermutest Du das oder hast Du dafür irgendwelche Belege?
Die ganze Filterei sieht m.E. viel zu kompliziert aus. Außerdem fehlt ein Blockkondensator am µC.

Meinst Du mit "messen" des Stroms wirklich messen oder detektieren?

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 1053005

Abrax

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Beiträge: 48
Wohnort: Bremerhaven

Das Nachfragen wird nichts bringen... ist mein eigener Post nur unter anderem Nick.

Belege naja... ich konnte immerhin bei Ein- und Ausschaltvorgängen bis zu 36V (<0,1 ms) am Sensor messen (mit Oszilloskop).
Ist kein Beweis, das das den µC killt, aber gut ist es bestimmt auch nicht.

Blockkondensator also ein Puffer, der Spannungsspitzen am µC federn soll?
Ich hatte zwischenzeitlich einen Versuch mit einem 100nF Keramik- und einem 47µF Elektrolytkondensator parallel vor dem µC. Leider war das Ergebnis dasselbe.
Ich hätte noch einen 3300µF liegen, aber ob das so klug ist...

Was mich wundert ist, wie es der Sensor trotz der Sperrdioden und des Optokopplers schafft den Controller zu killen...
Die einzige Chance wäre die Stromversorgung kurzzeitig auszusetzen.
Anders kann ich mir den Ausfall nicht mehr erklären...

Und zum Messen: Inzwischen würde es mir reichen, wenn ich Stromfluss (mit Schwellwert) nur detektieren könnte, aber gedacht war tatsächlich ihn zu messen.

BID = 1053007

der mit den kurzen Armen

Urgestein



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Derartige Messwandler arbeiten wie ein Transformator . Die Bürde benötigen sie damit die Spannung nicht ins Uferlose steigt. Wenn du den Strom wirklich mit dem µC messen willst ist etwas mehr nötig als deine Pfuscherei mit dem Optokoppler. Der Wandler liefert abhängig vom Strom eine Wechselspannung . Diese Wechselspannung kannst du zb mit einem OPV verstärken und gleichrichten. Mit einer Z-Diode kannst du die Spannung dann auch nach dem OPV begrenzen und dem µC zuführen .
https://www.elektroniktutor.de/analogverstaerker/aktivglr.html


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BID = 1053018

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 7994
Wohnort: Alpenrepublik


Zitat :
Das Nachfragen wird nichts bringen... ist mein eigener Post nur unter anderem Nick.


Das war mir schon klar und deshalb bin ich raus.

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BID = 1053019

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Es ist eine vergossene Spule, die um einen Leiter gewickelt wird und bei fließendem Strom eine Wechselspannung generiert.
Du hast die Funktion eines Stromwandlers nicht verstanden.
Nicht die Spule ist um den Leiter gewickelt, sondern der Eisenkern.
In Wirklichkeit ist das ein Ringkerntransformator, dessen Primärwicklung nur eine einzige Windung hat, nämlich den durchgesteckten Leiter.
Ströme und Spannungen werden dann gemäß der Windungsverhaltnisse, also z.B. 1:1000, transformiert.

Damit er als STROMwandler (Strom_raus = Strom_rein/1000 ) arbeiten kann, muß dafür gesorgt sein, dass sekundärseitig ein Strom überhaupt fliessen kann. Idealer Weise wäre dort ein Kurzschluss, aber in der Praxis verwendet man einen niederohmigen Widerstand, der aus dem Sekundärstrom gemäß dem ohmschen Gesetz in eine (Wechsel-) Spannung macht.

Wenn du diesen Bürdenwiderstand nicht anschliesst, die Ausgangsseite eines Stromwandlers also im Leerlauf betreibst, treten dort sehr hohe Spannungen auf, die u.U. sogar lebensgefährlich sein können.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 17 Jun 2019  8:59 ]


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