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Philip

21.07.2011,
09:33
 

Strommessung für 50Hz 0-2A (Elektronik)

Hallo!

Ich soll eine Strommessung für Geräte realisieren, die an Netzspannung betrieben werden und der Strom liegt im Bereich von 0 - 2A. Da gibt es doch prinzipiell 2 Arten zur Messung...

1) mit einem Stromwandler
2) über einen Shuntwiderstand

Das ganze wird dann mit einem D/A Wandler gemossen.

Das Problem ist jetzt:
Es gibt keine günstigen Stromwandler für diesen Strom- und Frequenzbereich und bei einem Shuntwiderstand habe ich keine galvanische Trennung.

Vielleicht kann mir jemand einen Rat geben wie ich das Ganze angehen soll.

Vielen Dank im vorraus!

mfg

Hartwig(R)

21.07.2011,
09:57

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

Hallo,
Magnetische Stromwandler solltest Du für 10-20€ bekommen - das wäre eine saubere und sichere und vor Allem legale Lösung - für geringe Stückzahlen geht es eigentlich kaum preiswerter! Klar, Shunt und galvanische Trennung über z.B. Optokoppler ist auch möglich, aber deutlich aufwändiger. Mittelmäßig aufwändig wäre der Einsatz von z. B. dem Stromsensor-IC ACS710 von Allegro, ansonsten Hall-Sensor mit entsprechender Auswerteelektronik diskret (also mit OPVs) aufbauen. Kostet an Zeit und mit Platine mehr als 20€ für 'nen fertigen Stromwandler, Stromwandler ist sicherheitstechnisch zugelassen, die eigene Pfrimelei nicht - und somit irgendwo zwischen lebensgefährlich und OK aber trotzdem illegal.....
Hartwig

Philip

21.07.2011,
10:06

@ Hartwig

Strommessung für 50Hz 0-2A

Danke!

Kann man überhaupt AC-Signale mit einem Optokoppler trennen?

Wüsstest du zufällig einen solchen Stromwandler? Ich finde für diese Strombereiche immer nur HF-Stromwandler für größere Frequenzen wie 20kHz, alle anderen sind preislich viel zu teuer.

mfg

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

21.07.2011,
11:20

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Danke!
»
» Kann man überhaupt AC-Signale mit einem Optokoppler trennen?

Man kann vernünftig eigentlich n u r Ac-Signale
mit Optokopplern übertragen. D.h. Du musst eine
Schaltung bauen, die Deine Amplitude in eine
Frequenz umwandelt. Dann kannst Du diese variable
Frequenz über den Optokoppler schicken und auf der
Sek.-Seite wieder in eine Amplitude wandeln.

» Wüsstest du zufällig einen solchen Stromwandler?

Mit Google und Stromwandler findet man eigentlich eine
Menge Wechselstrom-Wandler. Leider stehen dann aber
keine Preise dabei. Da müsstest Du dann bei den
Firmen wahrscheinlich telefonisch nachfragen. Du
könntest übrigens problemlos Wandler für grössere
Ströme nehmen. Der kann dann kleine auch. Am Ausgang
des Wandlers kopmmt dann auch ein Shunt. Dieser muss
ziemlich klein sein. Man muss dabei die nach Daten-
blatt zulässige Bürde beachten.

» Ich finde für diese
» Strombereiche immer nur HF-Stromwandler für größere Frequenzen wie 20kHz,

Gleich der Erste Link bei google zeigt 50Herz-Wanndler;
allerdings ohne Preise.

» alle anderen sind preislich viel zu teuer.

An was für einen höchstzulässigen Preis hast Du denn
gedacht?
Gruss
Harald

Torsten(R)

E-Mail

21.07.2011,
11:31

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Wüsstest du zufällig einen solchen Stromwandler? Ich finde für diese
» Strombereiche immer nur HF-Stromwandler für größere Frequenzen wie 20kHz,
» alle anderen sind preislich viel zu teuer.

Conrad 415707-62

Ist aber nur ein Beispiel unter vielen.
Bei 2 A würdest Du mit einem passenden Bürdewiderstand immerhin noch ein Signal von ein paar hundert mV erhalten, was sich mit einem OPV problemlos verstärken lässt.

Was willst Du denn anschließend mit dem Messsignal machen? Geht es auf einen AD-Wandler oder willst Du nur eine Schaltschwelle erkennen?

Gruß
Torsten

Philip

21.07.2011,
11:50

@ Harald Wilhelms

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Man kann vernünftig eigentlich n u r Ac-Signale
» mit Optokopplern übertragen. D.h. Du musst eine
» Schaltung bauen, die Deine Amplitude in eine
» Frequenz umwandelt. Dann kannst Du diese variable
» Frequenz über den Optokoppler schicken und auf der
» Sek.-Seite wieder in eine Amplitude wandeln.

Das ist mir für diesen Zweck dann doch zu aufwendig :)

» Mit Google und Stromwandler findet man eigentlich eine
» Menge Wechselstrom-Wandler. Leider stehen dann aber
» keine Preise dabei. Da müsstest Du dann bei den
» Firmen wahrscheinlich telefonisch nachfragen. Du
» könntest übrigens problemlos Wandler für grössere
» Ströme nehmen. Der kann dann kleine auch. Am Ausgang
» des Wandlers kopmmt dann auch ein Shunt. Dieser muss
» ziemlich klein sein. Man muss dabei die nach Daten-
» blatt zulässige Bürde beachten.

Ja ich habe eben mehr oder weniger nur bei Elektronik-Distributoren gesucht (RS, Distrelec, Farnell, Reichelt,...), aufgrund der Preisangaben.

» Gleich der Erste Link bei google zeigt 50Herz-Wanndler;
» allerdings ohne Preise.

MHm eben ohne Preisangabe, oder schon gar nicht mehr erhältlich...

» An was für einen höchstzulässigen Preis hast Du denn
» gedacht?

Da ich das Ganze nach dem Prototypen sehr oft benötige, sollte der Preis so um 5€ nicht unbedingt überschreiten..

VIelen Dank schon mal für die Hilfe!

Philip

21.07.2011,
11:53

@ Torsten

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Conrad 415707-62
»
» Ist aber nur ein Beispiel unter vielen. Bei 2 A würdest Du mit einem passenden Bürdewiderstand immerhin noch ein Signal von ein paar hundert mV erhalten, was sich mit einem OPV problemlos verstärken lässt.

Den habe ich auch schon inspiziert :) Ist preislich leider über meinen Vorstellungen

» Was willst Du denn anschließend mit dem Messsignal machen? Geht es auf einen AD-Wandler oder willst Du nur eine Schaltschwelle erkennen?

Das Signal kommt anschließend auf einen USB DAQ von National Instruments. Es hat einen Spannungsbereich von +-1V minimal.

Vielen Dank!

mfg

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

21.07.2011,
11:54

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

» » An was für einen höchstzulässigen Preis hast Du denn
» » gedacht?
»
» Da ich das Ganze nach dem Prototypen sehr oft benötige, sollte der Preis
» so um 5€ nicht unbedingt überschreiten..

Das wird m.E. für Stromwandler schon etwas knapp;
ich denke, da muss man eher mit dem doppelten
rechnen. Mit einer längeren Google-Suche (plus
telefonischer Preisrecherche) wirst Du aber
möglicherweise was finden. Theoretisch kann man
auch kleine Netztrafos als Stromwandler missbrau-
chen. Man muss dann aber einige Abstriche bei der
Genauigkeit machen.
Gruss
Harald

Thomas Kuster

Homepage E-Mail

CH-9400 Rorschach,
21.07.2011,
12:05

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

Hallo Philip

vielleicht hilft Dir das weiter :

http://www.lem.com/hq/de/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,FHS%2040-P--SP600/output_type,/

Dieser LEM-Wandler im SO-8 Gehäuse kann Ströme zwischen 5 und 30A galvanisch getrennt messen, besitzt eine eigene interne Referenzspannung und ist einsetzbar im Frequenzbereich 0 bis 100kHz. Er kostet als Einzelstück ca. 6 Euro und ist bei Schuricht-Distrelec erhältlich.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

x y

21.07.2011,
12:22

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Den habe ich auch schon inspiziert :) Ist preislich leider über meinen
» Vorstellungen

Talema ASM-010 kostet in Stückzahlen ca. EUR -,50, und um die Genauigkeit zu verbessern führt man bei nur 2A-max den Stromkeis eben 5mal durch.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

21.07.2011,
12:25

@ Thomas Kuster

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Hallo Philip
»
» vielleicht hilft Dir das weiter :
»
» http://www.lem.com/hq/de/component/option,com_catalog/task,displayserie/serie,FHS%2040-P--SP600/output_type,/
»
» Dieser LEM-Wandler im SO-8 Gehäuse kann Ströme zwischen 5 und 30A
» galvanisch getrennt messen, besitzt eine eigene interne Referenzspannung
» und ist einsetzbar im Frequenzbereich 0 bis 100kHz. Er kostet als
» Einzelstück ca. 6 Euro und ist bei Schuricht-Distrelec erhältlich.

Interessantes Bauelement. Die Genauigkeit ist aber nicht
so berauschend. Es ist sicherlich auch nicht ganz einfach,
damit die galvanische Trennung sicherzustellen. Mit
dem abgebildeten PCB, geht das so sicher nicht.
Gruss
Harald

Philip

21.07.2011,
12:48

@ x y

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Talema ASM-010 kostet in Stückzahlen ca. EUR -,50, und um die Genauigkeit
» zu verbessern führt man bei nur 2A-max den Stromkeis eben 5mal durch.

5€ oder? :)

Wird die Genauigkeit viel schlechter wenn nur z.B. 200mA fließen und ich das Kabel 2 mal durchgeführt habe?

mfg

Thomas Kuster

Homepage E-Mail

CH-9400 Rorschach,
21.07.2011,
13:09

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

Hallo Philip

wenn das ganze für das 50/60Hz Netz funktionieren sollte, kannst Du auch folgendes Bauelement einsetzten :

https://www.distrelec.de/smd-%C3%BCbertrager-80-uh/tdk-epc/b82801b0803a020/351284

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Philip

21.07.2011,
13:19

@ Thomas Kuster

Strommessung für 50Hz 0-2A

» wenn das ganze für das 50/60Hz Netz funktionieren sollte, kannst Du auch
» folgendes Bauelement einsetzten :

» https://www.distrelec.de/smd-%C3%BCbertrager-80-uh/tdk-epc/b82801b0803a020/351284

Ja das sieht auch vielversprechend aus! Warum ist die Beschaltung aber ein Einweggleichrichter (auf dem Bild)? Ich hoffe dass diese nicht fix eingebaut ist oder?

mfg

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
21.07.2011,
13:20

@ Philip

Strommessung für 50Hz 0-2A

Hallo

Im Prinzip ist jeder Niedervolttrafo geeignet. Die Niedervoltwicklung kommt in die zu messende Leitung, die 230V Wicklung musst du dann über Spannungsteiler so anpassen, dass sich mit dem Eingangswiderstand der Messschaltung/des Messgerätes die richtige Anzeige ergibt.

Theo

Philip

21.07.2011,
13:29

@ Theo

Strommessung für 50Hz 0-2A

» Spannungsteiler so anpassen, dass sich mit dem Eingangswiderstand der
» Messschaltung/des Messgerätes die richtige Anzeige ergibt.

Diesen Ausgleich könnte ich auch Softwaremäßig machen oder?