Strom/Spannung messen mit ľC

[Tobias Müller]

Hallo,

ich möchte mit einem Atmel ľC Spannung und Strom eines 220V-Verbrauchers
messen. Dabei dachte ich an folgende Idee:

Spannung:
Spannung gleichrichten und durch Spannungsteiler auf 0-5V bringen -> ADC
messen

Strom:
Widerstand in die Leitung schalten, Spannungsabfall messen. Widerstand wird
so gewählt, das die Spanung zwischen 0-5V liegt.

Leider bin ich damit nicht ganz zufrieden. Vor allem da die Strommessung so
ja ziemlich Leitungs in Wärme umwandelt und der Verbraucht ja bis zu 5V
weniger bekommt! Außerdem würde durch das nachträgliche Gleichrichten ja
auch noch 1,4 V verloren gehen.

Ideen wie das besser lösen kann?

Grüße
Tobias

 

[MaWin]

Tobias Müller <news@twam.info> schrieb im Beitrag <bmbssg$i7t$02$1@news.t-online.com>...

Hallo,

ich möchte mit einem Atmel ľC Spannung und Strom eines 220V-Verbrauchers
messen. Dabei dachte ich an folgende Idee:

Spannung:
Spannung gleichrichten und durch Spannungsteiler auf 0-5V bringen -> ADC
messen

Strom:
Widerstand in die Leitung schalten, Spannungsabfall messen. Widerstand wird
so gewählt, das die Spanung zwischen 0-5V liegt.

Leider bin ich damit nicht ganz zufrieden. Vor allem da die Strommessung so
ja ziemlich Leitungs in Wärme umwandelt und der Verbraucht ja bis zu 5V
weniger bekommt! Außerdem würde durch das nachträgliche Gleichrichten ja
auch noch 1,4 V verloren gehen.

Ideen wie das besser lösen kann?

Dein Problem duerfte eher die galvanische Trennung sein.

Das kann man mit Trafos sowohl fuer Strom als auch fuer Spannung machen.
Oder du trennst erst die (serielle?) Verbindung vom Atmel.
Gleichrichten und Spitzenwert bilden musst du nicht, das kann
der Atmel ausrechnen. Ein Beispiel:
http://www.microchip.com/ Application Notes Reference Design PICREF-3
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rafael Deliano]

Widerstand wird so gewählt, das die Spanung zwischen 0-5V liegt.
Nicht wirklich: der würde üppig heizen.

Anderer Vorschlag:

--------+------
|
R2
|
220V +- Uu Last
|
R3
|
----R1--+-------
| |
Ui GND


Den Shunt R1 so ausführen, daß an Ui nur +/-0,6V mei maximaler
Stromspitze anliegen.
Den Spannungsteiler R2, R3 so ausführen, daß auch für Uu nur +/-0,2V
auftreten.

Dann kann man mit TLC271 mit Beschaltung als invertierender
Verstärker die -0,2V auf 4V verstärken. Und die +0,2V auch auf 4V.
( Es emphfehlen sich Potis für Offset oder besserer OP )

GND --- R4 ------R5 ------|
| |
|- | - \ |
| > --- ADC1
Ui --------------| + /
|
- R6 ------R7 ------|
| |
|- | - \ |
| > --- ADC2
GND --| + /

GND --- R8 ------R9 ------|
| |
|- | - \ |
| > --- ADC3
Uu --------------| + /
|
- R10 ------R11 ----|
| |
|- | - \ |
| > --- ADC4
GND --| + /


Man braucht also 4 Eingänge für A/D-Wandler an denen
jeweils Halbwellen anliegen.
Da man den relevanten Kanal für Strom und Spannung
nicht gleichzeitig wandeln kann, sondern nur
sequentiell muß man interpolieren, bevor man sich
an die Multiplikation macht.

MfG JRD

 

[Sebastian Voitzsch]

Tobias Müller wrote:

...
Leider bin ich damit nicht ganz zufrieden. Vor allem da die Strommessung
so ja ziemlich Leitungs in Wärme umwandelt und der Verbraucht ja bis zu 5V
weniger bekommt! Außerdem würde durch das nachträgliche Gleichrichten ja
auch noch 1,4 V verloren gehen.

Ideen wie das besser lösen kann?

Die Strommessung würde ich induktiv mit einem sog. Stromwandler vornehmen.
Guck Dir mal bei Conrad die Best.-Nr. 415707-14 an. Je nach benötigter
Genauigkeit kann man das natürlich auch selbst machen (hab ich mal für
einen Master-Slave-Schalter gemacht, der mußte aber natürlich nicht messen,
sondern nur einen recht großen Unterschied zwischen Standby und Ein
erfassen, daher war die Eigenbau-Variante ausreichend).

Sebastian

 

[Johannes Bauer]

Tobias Müller wrote:

ich möchte mit einem Atmel ľC Spannung und Strom eines 220V-Verbrauchers
messen. Dabei dachte ich an folgende Idee:

Das ist nicht ganz so einfach, weil es sich bei deinem Verbraucher um
eine induktive/kapazitive Last handeln kann. Da kann man dann nichtmehr
so einfach Strom/Spannung multiplizieren, weil eine Phasenverschiebung
zwischen Strom/Spannung vorliegt.

Ich persönlich weiß nicht wie man sowas geschickt löst, habe hier aber
(schlagmichtot) eine Elektor 3/1991. Da wird genau das Problem
(Wirkungsleistungsmessgerät bis 3,5kW) mit einem
Vierquadrantenmultiplizierer gelöst. Das ist zwar nicht
Mikroprozessorgesteuert, die Idee ist aber vielleicht verwertbar und die
Schaltung lässt sich angleichen.

Wenn du willst scan ich dir das ein, meine eMailadresse ist (obwohl sie
nicht so aussieht) gültig, einfach kurze Nachricht hinterlassen.

Viele Grüße
Johannes