Stromsensor auswerten

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Stromsensor auswerten

    










BID = 1052157

Kleinspannung

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Hallo liebe Kollegen!

Ich versuche gerade,einen Stromsensor von den Jungs der Vacuumschmelze zur Mitarbeit zu bewegen.
Aber ich scheitere momentan schon an diesem Datenblättchen.
Braucht das Ding noch ne externe Beschaltung,und wenn ja welche?
Das angehangene Datenblatt stammt von Pollin,aber ich hab auch in diesem neumodischen Internetz kein anderes finden können.
Das Teil soll im Ruhezustand so ziemlich genau 2,5V liefern.
Macht es auch,egal ob gegen Plus oder GND gemessen.
Nur,auch bei grosser Last änderte sich die Spannung am Multimeter nur um wenige Zehntel.
Die Last spielt in der Liga der 230V Wechselspannung,aber das sollte das Ding ja können,oder hab ich da was falsch verstanden?
Bin ich also auf den genialen Gedanken gekommen,da mal nen Oscar ranzuhalten.
Man weis ja nie...
Nur,ich und messen mit dem Oscar sind auch so zwei Dinge,die nicht so recht zueinander passen wollen.
Ich weis nicht wirklich,was ich da so tu
Der Sensor ist auf 5A verdrahtet,die Last war ein Fön.
Das erste Bild zeigt die Kurve bei Stufe 500W,das zweite bei 1000.
Nur,was will mir der Dichter damit sagen?
Letztendlich sollte mal ein Microprofessor das Ding auswerten.
Die Programmierung ist nicht das Problem,aber ich weis noch nicht mal,was ich den messen lassen soll.
Spannung,Frequenz,Mondphasen?
Hat wer irgend ne Idee,bzw. Erfahrung mit derlei Bauteilen?
Sonst kommt es eben in die
Gabs bei Pollin für fast geschenkt,und ich konnt halt wieder mal nicht nein sagen...


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(Albert Einstein)

BID = 1052161

Harald73

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Ja, ist doch super, klappt, nix da

Beschaltung: paar Kondensatoren ( 100n, 10u ) an die 5V Versorgung.
Die Referenz ist Ausgang und Eingang zugleich. Wenn du eine bessere Referenz im Bereich 2-3 V hast, kannst du die da anlegen ( Achtung, Referenz muss bei < 2,5 V Strom aufnehmen ).
Ein kleiner Kondensator am Ref-Ausgang kann gegen Rauschen helfen, habe jetzt aber nix zur zulässigen kapazitiven Last im Datenblatt gefunden, also besser nicht verschlimmbessern.

Wenn du keinen supergenauen A/D-Wandler hast, sondern die normalen 10 oder 12 Bit, dann kannst du die Referenz als hinreichend genaue 2,5V betrachten und brauchst die nicht weiter zu messen.


Der Sensor bildet den Strom auf eine Spannung plus Offset ab. Offset, damit auch negative Ströme bei unipolarer Versorgung und Messung erfasst werden können. Du musst jetzt "das Gegenteil" davon machen, um den Strom zu erhalten:
Miss einfach die Spannung an VOut, ziehe davon 2,5V Offset ab, teile diese Differenz durch 0,625 und multipliziere es mit 5A ( oder 10 oder 15, bei den anderen Verdrahtungen) und du weisst, welcher Strom gerade fliesst.
Da die Vout-Spannung nur "wenig" um die 2,5V herum pendelt wirst du einen 0...5V A/D Wandler nicht vernünftig aussteuern können, also noch 1 oder 2 Bit verlieren. Du kannst auch VOut per OP verstärken, führt mir aber jetzt zu weit.

Da es sich um Wechselstrom handelt, musst du natürlich schnell bzw oft messen.
Was willst du, eine Anzeige des Effektivstromes, eine Osilloskop-gleiche Anzeige des Stromverlaufs(damit man Phasenanschnitt oder Halbwellenbetrieb wie bei Stufe 1 des Föns sieht), Leistungsmessung ( dann musst du noch die Spannung messen). Ein normaler ATMega/Arduino kommt da an seine Grenzen, der kann nur 15000 Messungen pro Sekunde (bei mehr wird es noch ungenauer)


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Harald73 am 18 Mai 2019  7:37 ]








BID = 1052167

der mit den kurzen Armen

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So das Teil liefert eine Spannung von 2,5 V + eine Spannung die Abhängig vom Strom ist. 2,5V +- 0,625V Das bedeutet die Nulllinie liegt auf 2,5V und bei max positivem Strom eben 2,5V+0,625V= 3,125V und bei max negativem Strom 2,5V-0,625V= 1.875V . Da unsere Netzfrequenz 50 HZ beträgt schwankt die Spannung bei Wechselstrom und max Strom eben mit dem Sinus zwischen 3,125V und 1,875V.
Der Föhn als Last war da etwas unglücklich gewählt, da die Leistungsreduzierung mittels Halbwellenbetrieb realisiert wird.
Weiter im Text: du könntest nun die Ausgangsspannung Gleichrichten und erhältst so eine pulsierende Gleichspannung: Sieben mit Elko und Grundlast. EVl noch Verstärken und einem Voltmeter zuführen. Die angezeigte Spannung entspricht dann der Stromaufnahme.
Auch der andere Weg ist gangbar und du verstärkst eben erst mit OPV die Ausgangsspannung und bearbeitest die dann.

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 1052267

Kleinspannung

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Danke für die Erklärung
Jetzt hab ich das System verstanden.
Und da ich mit den paar mV Änderung nicht so glücklich war,hab ich noch nen Differenzverstärker drangemurkst.
Also zwischen Vref und Vout
So eingestellt,das er mir pro 100mA Strom 100mV Spannung ausgibt.
(der OPV ist nur mit 5V versorgt,also kann schon erst mal nicht mehr rauskommen,als derADC verträgt )
Funktioniert mit Gleichstrom schon mal hervoragend.
Mit Verwechslungsstrom so nicht wirklich.
Wenn ich den Effektivwert haben will,muss ich das Signal so oft abtasten wie geht,und mir dann den Maximalwert suchen?
Oder bin ich da irre?
Das "Beste" was ich hier noch irgendwo hab,ist ein Atmega 328.Muss ich aber erst mal ins Datenblatt schielen,was der ADC bei (glaub) maximal 16MHz Prozessortakt zu leisten vermag.
Was ich letztendlich will,bzw. dachte was man mit den Sensoren schönes basteln kann,wär so eine Art Wechselstrom-Amperemeter zum "einschleifen".
Also ne Kiste mit Stecker,Dose und Anzeige.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kleinspannung am 20 Mai 2019 22:33 ]

BID = 1052271

der mit den kurzen Armen

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naja schau dir das an https://www.lernhelfer.de/schuelerl.....kreis
Für sinusförmigen Wackelstrom gilt das schon, aber bei jeder anderen Kurvenform erhältst du Hausnummern.
Du kannst dir auch mal das anschauen https://et-tutorials.de/6680/effektivwert-einer-wechselspannung/
Was für die Spannung gilt gilt auch für den Strom.
Bei anderen Kurvenformen wird es komplizierter. Beispiel reine Rechteckspannung oder eine Dreieckspannung ergeben völlig andere Werte. Noch verrückter wird es bei Halbwellenbetrieb.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 20 Mai 2019 23:54 ]

BID = 1052272

perl

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Zitat :
Wenn ich den Effektivwert haben will,muss ich das Signal so oft abtasten wie geht,und mir dann den Maximalwert suchen?
Oder bin ich da irre?
Wenn das für für beliebige Stromformen funktionieren soll, nützt dir der Maximalwert wenig.
Dazu müsstest du über einen längeren Zeitraum, also wenigstens eine Periode, möglichst viele Stromwerte messen, die einzelnen Meßwerte quadrieren und die Quadrate aufsummieren. Die Summe wird niemals negativ, da die Quadrate ja stets positives Vorzeichen haben.
Anschliessend, am Ende der Meßdauer, ziehst du die Wurzel aus der Summe und dann musst du nur noch durch einen konstanten Wert (=die Zahl der Messungen) dividieren um den Effektivwert zu erhalten.

Die nötigen Rechenoperationen kann man sowohl analog als auch (nach DA-Wandlung) numerisch erledigen.
Analog quadrieren und radizieren geht z.B. mit OTAs oder speziellen Multiplizierer-ICs (Gilbert-Zelle); das Aufsummieren erledigt ein simpler als Integrator betriebener Opamp. Iirc gibt es auch ICs, die das in einem Rutsch erledigen.




[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 20 Mai 2019 23:55 ]

BID = 1052273

perl

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Zitat :
Bei anderen Kurvenformen wird es komplizierter. Beispiel reine Rechteckspannung oder eine Dreieckspannung ergeben völlig andere Werte. Noch verrückter wird es bei Halbwellenbetrieb.
Wenn die Wellenform bekannt ist, ist es ziemlich leicht.
Dann kann man feste Faktoren für das Verhältnis von Spitzenwert und Effektivwert angeben.
Für den von dir "verrückt" genannten Fall sinusförmiger Halbwellen ist die Spitzenspannung einfach doppelt so hoch wie der Effektivwert.
Überleg dir mal warum.

BID = 1052278

der mit den kurzen Armen

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stimmt den die Leistung ist da auch nur halb so groß wie bei Vollwellenbetrieb. Oder anders gesagt die Fläche der Leistung kann ja auch über die Integralfunktion berechnet werden. Manchmal denkt man auch zu kompliziert.

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