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Strommesszange - Signal auswerten |
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BID = 530211
DerStudent
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Hallo,
ich habe ein kleines Problem. Ich hoffe, es hat jemand einen Tip für mich.
Ich habe mir eine 8-Kanal-USB Analog IN Baugruppe geleistet. (H-TRONIC)
10-Bit AD-Wandler - Messbereich 0...2046 mV DC
Nun habe ich hier noch eine Stromzange 0 bis 200 A - Ausgangssignal 1mV/A (Model 4200 von PeakTech).
Ursprünglich hatte ich die Idee, das Signal mit nem OP um Faktor 10 zu verstärken und auf die Karte zu geben. Zum testen wollte ich das Signal aber erstmal direkt auslesen, also Buchsen an das Interface gelötet und Zange rangesteckt.
Ich habe mehrere Lasten ausprobiert, von der Hilti bis zum Lautsprecherleitung, es kam nirgends etwas bei rum.
Dann ist mir eingefallen, dass so eine Zange ja sicher keinen Wandler oder so etwas besitzt, sondern dass da wohl ne Wechselspannung heraus kommt, is ja irgentwie auch logisch...
Also Vielfachmessgerät ran auf mV AC, siehe da, die Zange gibt was raus.
Gleich nochmal eben die Eingangskanäle der Karte mit dem Labornetzteil durchgecheckt, hervorragend - geht auch.
Jetzt habe ich aber Probleme, alles miteinander zu koppeln...
Ganz konkret muss ich von 0...200 mV AC ein linear proportionales Signal 0...2 V generieren.
Hat jemand eine Idee? |
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BID = 530217
DerStudent
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Eine Sache hab ich ganz vergessen. Abgetastet wird das Signal etwa mit 2 kHz. Daher wäre es schon, wenn der Wandler zwischen Zange und AD-Wandler nicht total träge wäre. |
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BID = 530223
perl
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Eine Verstärkung von 10 ist wohl zu hoch, vermutlich brauchst du garnichts zu verstärken sondern lediglich das kalte Ende des Messwandlers auf eine Gleichspannung zu legen, die dem halben Messbereich, also 1023mV entspricht. Dein ADC kann ja vermutlich nur positive Eingangsspannungen verarbeiten.
200mV sinusfürmige Wechselspannung sind knapp 600mVss und wenn man bedenkt, dass oft erhebliche Abweichungen von der Sinusform und hohe Anlaufströme im Spiel sind, passt ein Messbereich, der gerade mal um das Dreifache grösser ist, evtl. ganz gut.
Eine weitere Methode mehr Empfindlichkeit ohne Verstärker zu erzielen, besteht darin die Referenzspannung des ADC abzusenken. Dabei nimmt natürlich das Rauschen zu, aber ab wann das stört, musst du ausprobieren. Das hängt von vielen Faktoren, sogar von der Programmierung des µC ab.
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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 24 Jun 2008 19:50 ]
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BID = 530229
DerStudent
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Hm...
Also einfach n Offset. Ich glaube dafür ist die Zange schon zu träge von der Induktivität her. Sonst hätte ich ja bereits bei einem meiner Tests zumindest etwas von der positiven Halbwelle sehen müssen.
Gibts eine Möglichkeit das Signal irgentwie gleichzurichten und etwas zu verstärken?
Mit normalen Dioden ist das ja nicht drin, aber vlt gibt es ja einen Analog IC der sowas kann.
Kennt jemand zufällig einen IC oder ne simple Schaltung mit der ich das bewerkstelligen kann?
MfG DerStudent
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BID = 530231
perl
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Zitat :
| | Gibts eine Möglichkeit das Signal irgentwie gleichzurichten und etwas zu verstärken? |
Natürlich geht das. Du findest es in jedem zweiten Opamp Datenblatt als "ideal rectifier".
Vorsicht aber, wenn das Ausgangssignal danach auch noch mit einem Kondensator geglättet wird. Dann ist natürlich die Möglichkeit wichtige Parameter wie Spitzenwert, Effektivwert, Mittelwert und cos(phi) zu messen dahin.
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BID = 530250
DerStudent
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Sehr gut, vielen Dank.
Den Begriff des " ideal rectifier" habe ich noch nie gehört.
Kannst du mir da eventuell einfach mal eine Empfehlung für einen OP aussprechen? Wichtig wäre mir dann, dass ich diesen nur mit 0 und 5V (USB) betreiben kann, keine negative weitere Spannung.
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BID = 530570
berufsbastler
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unter präzisionsgleichrichter gibts da auch was zu finden.
Du brauchst da garnicht mal den super OP für.
Die Schaltung die ich kenne besteht aus 2 OP-Gattern, zwei Dioden und 5 Widerständen(können auch 6 oder 7 sein)
Die OP's gleichen dann die Flussspannungen der Dioden aus.
Im "Tietze-Schenk" steht dazu was, falls dir das Buch was sagt
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BID = 530582
DerStudent
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Hallo,
danke für die Antwort. Habe mir das grade im TietzeSchenk angeschaut - die Schaltung ist ja nicht all zu kompliziert. Aber es sind keine Gleichungen für die Dimensionierung angegeben.
Die Schaltung heißt "Vollweggleichrichter mit geerdetem Ausgang".
Hier habe ich auch die Schaltung gefunden:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/syncrec.htm
Nun ist noch das Problem mit der Bemaßung von R1 und R2.
MfG DerStudent
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BID = 530634
perl
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Das ist unkritisch.
Mit Werten in der Gegend von 10k..100k ist die Schaltung noch schnell genug und die Opamps werden nicht zu stark belastet.
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BID = 530745
DerStudent
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OK, und kann ich durch Veränderung der Werte zueinander eventuell noch eine Verstärkung des Ausgangssignals erziehlen?
der Scheitelwert liegt wohl grad mal bei etwa 350mV - würde den dann schon noch gern zum Faktor ~5 vergrößern. Oder muss dann noch ein 3. OP her?
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BID = 530747
berufsbastler
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Neh, kannst mir den Widerständen auch die Verstärkung einstellen
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