Datalogger / Kurve zeichnen - 20 A, 24 V

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Autor
Datalogger / Kurve zeichnen - 20 A, 24 V

    










BID = 1088840

Quasimodo244

Gerade angekommen


Beiträge: 2
 

  


Hallo zusammen,

vielleicht könnt ihr mir weiterhelfen. Ich möchte an meinem LKW das Verhalten eines 24V-Getriebemotors analysieren. Hierzu würde ich gerne sehen, wie sich der Strom verhält, und dies als Kurve darstellen (z.B. über einer Zeitachse). Der Motor hat eine Nennstromaufnahme von ca. 8 A und wird irgendwie auf 20 A begrenzt.

Wie kann ich nun so eine Strommessung durchführen und vor allem aufzeichnen? Wenn ich nach "Datalogger Strom" suche finde ich z.B. ein Hand-Multimeter (Chauvin Arnoux C.A 5293-BT) - das kostet aber direkt 700 € und ist vermutlich ein bisschen zu overpowered.

Sowas müsste es doch auch "Out of the Box" geben - quasi ein kleines Kästchen, was ich in die Zuleitung zum Motor klemme und was ich entweder direkt an den PC anschließen kann oder was ich irgendwie auslesen kann. Ich bin doch sicher nicht der einzige, der Strom im Zeitverlauf sehen möchte

Beste Grüße

Quasi

BID = 1088842

Quasimodo244

Gerade angekommen


Beiträge: 2

 

  

Mittlerweile bin ich auf die "Shunt"-Methode gestoßen - mit deren Hilfe könnte ich mit einem Oszilloskop die Ströme indirekt messen.

Dann stellt sich mir die Frage, ob ich nicht einen "normalen" Spannungs-Datalogger (z.B. VOLTCRAFT DL-250V Spannungs-Datenlogger Messgröße Spannung 0.01 bis 30V PDF Funktion) kaufen kann und diesen dann mit einem Shunt-Widerstand zur Strommessung missbrauchen kann.

Den Shuntwiderstand würde ich dann der Einfachheit halber mit 1 OHM defnieren - dann ist die gemessene Spannung doch direkt auch der Strom, richtig? Und Tadaaa, ich habe meine Stromkurve für knapp 70 €

Kann man das so machen?

Liebe Grüße

Quasi








BID = 1088843

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 35391
Wohnort: Recklinghausen

Das ist eigentlich die normale Methode, hier aber mit einem dicken fettem ABER davor.

Rechne dir mal aus was da bei 20A abfällt und wieviel da von deinen 24V noch, theoretisch, überbleibt und wieviel Leistung du da sinnlos in Wärme umwandelst und ob dein Meßergebnis dann noch brauchbar ist.

Dann verabschiede dich von deinen 1 Ohm und orientiere dich an dem was erhältlich ist. Das sind nicht grundlos Kupferschienen.

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-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
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BID = 1088844

Ltof

Inventar



Beiträge: 8927
Wohnort: Hommingberg

Wenn keine hohe Präzision gefordert ist, tut es auch die Zuleitung als Shunt. Das hat den Vorteil, dass der Messaufbau rückwirkungsfrei ist.

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

BID = 1088849

Murray

Inventar



Beiträge: 4224

Das wäre am besten aber dazu muss das Messgerät auch entsprechend kleine Spannungen messen können.
Loogingfunktionen gibt es auch bei Multimetern der mittleren Preisklasse. Kommt halt drauf an wieviel Messpunkte du aufnehmen willst (oder reicht schon MIN/MAX?).
Andere Möglichkeit ist ein Multimeter mit Schnittstelle wo du die Daten in Echtzeit auf einen Laptop oder Smartphone schickst.

BID = 1088905

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wenn ich nach "Datalogger Strom" suche finde ich z.B. ein Hand-Multimeter (Chauvin Arnoux C.A 5293-BT) - das kostet aber direkt 700 €
Das muss nicht sein, wenn man keine hohen Messgeschwindigkeiten braucht:
https://www.pollin.de/p/true-rms-bl.....30830
Das Android-Handy hast du ja vielleicht schon.

Es kommt darauf an, was genau du messen willst.
Die drei Messungen pro Sekunde dieses Geräts werden nicht ausreichen, wenn du den genauen Stromverlauf während eines Wischzyklus aufzeichnen möchtest, aber viele deutlich teurere Messgeräte sind auch nicht schneller.


Zu beachten ist, dass der 20A-Messbereich nicht dauerlastfest ist, aber auch das ist bei teureren Geräten oft nicht anders.

Für das verlinkte Gerät nennt der Hersteller folgende Daten:
Maximaler Eingangsstrom für die 20 A-Buchse: 10 bis 15 A Gleich- oder Wechselstrom RMS bei einer Messdauer von
max. 2 Minuten in einem Zeitraum von 10 Minuten.
15 bis 20 A Gleich- oder Wechselstrom RMS bei einer Messdauer von
max. 10 Sekunden in einem Zeitraum von 15 Minuten.

P.S.:
Die oben erwähnten Methoden den Strom mittels des Spannungsabfalls an einem sehr niederohmigen Widerstand zu messen, kann man mit diesem Instrument natürlich auch verwenden. Damit kann man, wenns denn sein muss, auch mal 1000A messen.




[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 20 Okt 2021  3:27 ]

BID = 1088906

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Quasimodo244 hat am 19 Okt 2021 08:28 geschrieben :

....
Den Shuntwiderstand würde ich dann der Einfachheit halber mit 1 OHM defnieren - dann ist die gemessene Spannung doch direkt auch der Strom, richtig? Und Tadaaa, ich habe meine Stromkurve für knapp 70 €

Kann man das so machen?

Liebe Grüße

Quasi
Na, dann rechne doch mal aus, wieviel Spannung an dem 1 Ohm Widerstand abfällt, wenn der Wischermotor tatsächlich mal 15A haben möchte.
Und wieviel von den 24V dann noch für den Motor übrigbleibt.

P.S.: Ich sehe gerade, dass Mr.Ed das Problem schon angesprochen hatte, und Ltof hatte schon erwähnt, dass man auch gut die Zuleitung, bei sehr hohen Strömen z.B. das Massekabel der Batterie, als Messwiderstand verwenden kann.


P.P.S.:
Das von dir vorgeschlagene DL-250V scheint mir völlig ungeeignet zu sein, da seine schnellste Abtastrate 10s ist.
Damit kannst du vielleicht sehen, wie die Batterie langsam leer wird, oder eine Tankanzeige bauen....


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 20 Okt 2021  4:24 ]

BID = 1088926

mlf_by

Schriftsteller



Beiträge: 611
Wohnort: Ried

Sofern meine Rechnung nicht gleich komplett falsch ist, würde eine 2,5mm2-Leitung von 15,0m Länge einen wunderbaren Messwiderstand von 0,1026 Ohm ergeben.

R = 0,0171 [Ohm mm2/m] x l [in Meter] x A [in mm2 ] hab ich gerechnet.
Die 0,0171 sind natürlich^^ der spezifische Widerstand von Kupfer bei 20°C.

Ein Voltmeter in den 2 Volt o.ä. - Messbereich geschaltet ergäbe entsprechend eine Auflösung von solala 0,1V pro 1 Ampere.

Um von vornherein neuen bösen Überraschungen aus dem Weg zu gehen sollte man nur ggf. auch noch ausrechnen, welche Induktivität zustande käme wenn man die 15m "Mess-Schnur" "platzsparend" zu einem Ring aufgewickelt auf den Boden werfen würde. Oder können da eh nur mikroskopisch kleine Henrys dabei rauskommen?

Und ups, Elektromotor ... Anlaufstrom ... hält des ein DMM aus wenn im 2V-Messbereich plötzlich 8 Volt daherschwimmen?

BID = 1088971

Ltof

Inventar



Beiträge: 8927
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
mlf_by hat am 21 Okt 2021 02:27 geschrieben :

... würde eine 2,5mm2-Leitung von 15,0m Länge einen wunderbaren Messwiderstand ...

Warum sollte man das tun?

Entweder man verwendet die vorhandene Zuleitung und rechnet um oder man verwendet einen "richtigen" Shunt.

_________________
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(Hanlon’s Razor)

BID = 1088995

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Warum sollte man das tun?

Entweder man verwendet die vorhandene Zuleitung und rechnet um oder man verwendet einen "richtigen" Shunt.
Erstmal haben ein Gewehr...
Ich habe so etwas, du wohl auch, aber der TE oder mlf_by?

Den Widerstand der Zuleitung sollte man wohl allerdings erstmal mit einigen A kalibrieren, wozu ein zweites Instrument erforderlich ist.

Es gibt zu dem Vorschlag von mlf_by aber noch ein paar Anmerkungen bzw. Verbesserungen:


Zitat :
würde eine 2,5mm2-Leitung von 15,0m Länge einen wunderbaren Messwiderstand von 0,1026 Ohm ergeben.
Das ist auch noch zuviel, denn bei 20A gibt das einen Spannungsabfall von 2V und der daraus resultierende systematische Fehler beträgt immerhin 8%.
Ausserdem erwärmt sich der aufgewickelte Draht durch die 40W Verlustleistung deutlich, und die daraus resultierende Widerstandserhöhung von etwa 4% pro 10°C ist der Hauptgrund, weshalb man nur selten Messwiderstände aus Kupfer baut.

Selbst billige DMM aus dem Baumarkt haben einen 200mV Messbereich, sodass deine Kupferleitung nur etwa 1,5m lang zu sein brauchte. Entsprechend kleiner wird der systematische Messfehler und die Erwärmung.


Zitat :
Ein Voltmeter in den 2 Volt o.ä. - Messbereich geschaltet ergäbe entsprechend eine Auflösung von solala 0,1V pro 1 Ampere.
Solala ist eben noch kein "wunderbarer" Messwiderstand.
Weshalb hast du nicht wenigstens die Länge für 1,0 Ohm berechnet?
Ich bezweifle doch sehr, dass du dabei an Kelvin-Kontakte gedacht hast.
https://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung
Kelvin Kontakte, d.h. man sorgt dafür dass die Kontakte für die Spannungsmessung nicht vom Meßstrom durchflossen werden, sind insbesondere dann sinnvoll, wenn die Spannungsmessung durch unbekannte und meist auch veränderliche Übergangswiderstände an Steck- oder Schraubkontakten verfälscht werden kann.


Zitat :
Um von vornherein neuen bösen Überraschungen aus dem Weg zu gehen sollte man nur ggf. auch noch ausrechnen, welche Induktivität zustande käme wenn man die 15m "Mess-Schnur" "platzsparend" zu einem Ring aufgewickelt auf den Boden werfen würde. Oder können da eh nur mikroskopisch kleine Henrys dabei rauskommen?
Bei Gleichstrom spielt die Induktivität ja keine Rolle, aber bei Wechselstrom ist die Induktivität von 5 Windungen mit 1m Durchmesser durchaus nicht zu vernachlässigen. Größenordnungmäßig werden das etwa 0,4mH sein, und somit übertrifft der induktive Anteil schon unterhalb von 50Hz den ohmschen Widerstand von 0,1 Ohm.
Man kann dieses Problem aber leicht entschärfen:
1.) Verwendet man nicht unsinnig viele Windungen, und
2.) vor allem wickelt man bifilar.
Man nimmt also die 1,5m Draht (s.o.) faltet ihn in der Mitte zusammen und wickelt dann die beiden Enden gemeinsam auf.






BID = 1088996

Kleinspannung

Urgestein



Beiträge: 13116
Wohnort: Tal der Ahnungslosen


Zitat :
Quasimodo244 hat am 19 Okt 2021 07:03 geschrieben :

Ich bin doch sicher nicht der einzige, der Strom im Zeitverlauf sehen möchte


Offtopic :

Zumindest bei einem LKW dürftest du (außer der Entwicklungsabteilung) der Einzige sein den das interessiert...


_________________
Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)


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