Forum

Da es beim letzten mal mit der Zeichnung nicht geklappt hatte hier nochmal:
Ich habe ein Problem: Ich muß eine AC Spannung von 0-5mV in eine für eine S7 Steuerung verwertbare Spannung von 0-10VDC bringen. und das sehr Kostengünstig. Ich habe dabei an einen OP mit einem Eingang für einen Externen Offsettrimmer gedacht den ich in meiner Zeichnung jetzt nicht berücksichtigt habe. eine Spannungsversorgung von +-15VDC habe ich bereits( werde aber Versuchen auf einen OP mit einer einfachen + Spannung zu gehen). meine Fragen: ich habe eine Verstärkung von 1:2.000 vor. mache ich das mit einem OP oder sollte ich auf 2 OPs in serie gehen (wobei ich bedenken wegen zusätzlicher Fehlereinsträuung habe). Kann ich eine Spannung von 5mV überhaupt "so einfach" Verstärken (Schwellspannungen der Transistoren usw.)Ich Denke schon, bin mir aber nicht sicher. Auch mit den Werten der Widerstände bin ich mir nicht sicher, sie müssten aber den erwünschten Verstärkungsfaktor ergeben. Den 20 MOhm würde ich evtl durch einen Festwiderstand und einem Trimmer ersetzen um tolleranzen in der Verstärkung zu Kompensieren. Ich hoffe man kann erkennen das ich mich zumindest bemüht habe an alles zu Denken, da meine Schule aber schon einige Jahre zurückliegt hoffe ich auf eure Hilfe (auch in hinsicht der Auswahl des OPs auf was ich achten muß) Danke

Hallo,
falls du da irgendwas messen willst, kannst du diese Schaltung vergessen. Die Dioden-Schwellspannungen würden das Meßergebnis völlig verfälschen. Außerdem hat die Ausgangsspannung keinen Massebezug, müßte also mit einem Trennverstärker entkoppelt werden. Der OP ist falsch dimensioniert. Der Spannungsteiler ist viel zu hochohmig und würde einen erheblichen Rauschpegel verursachen. Realistisch wären 100 Ohm und 200 k.
Helfen wird dir da kaum einer können, solange du nicht verrätst, was eigentlich gemessen werden soll: Mittlerer Betrag der Wechselspannung, Spitzen- oder Effektivwert. Auf jeden Fall solltest du dich nochmal intensiv mit den Grundlagen der OP-Schaltungen beschäftigen, insbesondere mit Meßgleichrichterschaltungen. Andernfalls wird da nichts brauchbares bei rauskommen.

Jörg

» Da es beim letzten mal mit der Zeichnung nicht geklappt hatte hier
» nochmal:
» Ich habe ein Problem: Ich muß eine AC Spannung von 0-5mV in eine für eine
» S7 Steuerung verwertbare Spannung von 0-10VDC bringen. und das sehr
» Kostengünstig. Ich habe dabei an einen OP mit einem Eingang für einen
» Externen Offsettrimmer gedacht den ich in meiner Zeichnung jetzt nicht
» berücksichtigt habe. eine Spannungsversorgung von +-15VDC habe ich
» bereits( werde aber Versuchen auf einen OP mit einer einfachen + Spannung
» zu gehen). meine Fragen: ich habe eine Verstärkung von 1:2.000 vor. mache
» ich das mit einem OP oder sollte ich auf 2 OPs in serie gehen (wobei ich
» bedenken wegen zusätzlicher Fehlereinsträuung habe). Kann ich eine
» Spannung von 5mV überhaupt "so einfach" Verstärken (Schwellspannungen der
» Transistoren usw.)Ich Denke schon, bin mir aber nicht sicher. Auch mit den
» Werten der Widerstände bin ich mir nicht sicher, sie müssten aber den
» erwünschten Verstärkungsfaktor ergeben. Den 20 MOhm würde ich evtl durch
» einen Festwiderstand und einem Trimmer ersetzen um tolleranzen in der
» Verstärkung zu Kompensieren. Ich hoffe man kann erkennen das ich mich
» zumindest bemüht habe an alles zu Denken, da meine Schule aber schon
» einige Jahre zurückliegt hoffe ich auf eure Hilfe (auch in hinsicht der
» Auswahl des OPs auf was ich achten muß) Danke
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Halo,
Ich habe einen Wechselstromverbraucher der in der Stromaufnahme schwankende Werte erreicht. Nun will ich eine Meldung generieren bei der mehrere Werte verglichen werden, und bis zu einer gewissen Tolleranz auch Abweichungen tolleriert werden (und das ganze noch mit Digitaleingängen und verschiedene Zeiten Verknüpft) Also werde ich über eine SPS (Logo oder S7) die entspechenden eingänge abfragen und Verknüpfen. Die S7 ist bereits vorhanden und verursacht daher keine Zusatzkosten. Die Stromerfassung muß gewisse Bedingungen erfüllen. Um alle Faktoren zu erfüllen habe ich mich entschieden eine Spule zu gebrauchen durch die ich den Draht des Verbrauchers durchführe(kernloser spule). Der Strom des Verbrauchers liegt bei ca.3-5 A (mit Schwankungen) was bei der Spule eine Spannung von ca. 3-5mV erzeugt. diese mus ich dann in den Analogeingang der SPS bringen und verarbeiten. Es ist nun so das ich bei den vergleichenden Werten als Eingangsstromschwankung Toleranzen von ca. 1A vertragen kann, aber die Werte sollten durchaus in einer Relevanz zum Verbraucherstrom liegen. Da die Analogeingänge einer SPS aber im allgemeinen nur DC haben muss ich den Ausgang Gleichrichten (daher der Brückengleichrichter den ich als Baustein gekauft hätte und einen Kondensator im Ausgang paralell geschaltet hätte). Die Potentialtrennung wird mir vom SPS eingang abgenommen, daher wollte ich auf Trennverstärker verzichten. aufgrund der Ausführung jetzt könnt ihr vieleicht erkennen das ich diese Schaltung mehrfach und Kostengünstig aufbauen muß und daher so einfach wie möglich halten will. Da sich die Verbraucher aber auch Ändern können (in der Stromaufnahme) muss ich so Flexibel sein um auch andere Spulen mit anderen Aufnahmewerten aber im Ausgang der Spule immer im mV bereich arbeiten zu können.
Puh das war jetz aber viel Info. Ich hoffe jetzt ist das Problem besser lösbar.
mfg
Bernd

Hallo Bernd,
der Gleichrichter macht aber immer noch einen Fehler von ca. 1 V, je nach Temperatur und Laststrom. Dann solltest du lieber einen zweistufigen Verstärker aufbauen mit aktivem Gleichrichter in der 2. Stufe. Wenn ich das richtig verstanden habe, reicht eine einfache Mittelwertbildung. Dazu reduzierst diu den Gegenkopplungswiderstand der 1. Stufe von 200k auf 20k und schaltest eine 2. Stufe in gleicher Weise nach. Anstelle des Gegenkopplungswiderstandes kommt jetzt in der 2. Stufe der Gleichrichter mit Siebkondensator und einem Lastwiderstand von z.B. 10 k. Wenn jetzt der Widerstand gegen Masse 1 k hat, kommst du wieder auf eine Gesamtverstärkung von 2000. Wenn du alles richtig gemacht hast kommst du auf eine lineare Abhängigkeit zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung von 0 V an.

Jörg

» Ich habe einen Wechselstromverbraucher der in der Stromaufnahme
» schwankende Werte erreicht. Nun will ich eine Meldung generieren bei der
» mehrere Werte verglichen werden, und bis zu einer gewissen Tolleranz auch
» Abweichungen tolleriert werden (und das ganze noch mit Digitaleingängen
» und verschiedene Zeiten Verknüpft) Also werde ich über eine SPS (Logo oder
» S7) die entspechenden eingänge abfragen und Verknüpfen. Die S7 ist bereits
» vorhanden und verursacht daher keine Zusatzkosten. Die Stromerfassung muß
» gewisse Bedingungen erfüllen. Um alle Faktoren zu erfüllen habe ich mich
» entschieden eine Spule zu gebrauchen durch die ich den Draht des
» Verbrauchers durchführe(kernloser spule). Der Strom des Verbrauchers liegt
» bei ca.3-5 A (mit Schwankungen) was bei der Spule eine Spannung von ca.
» 3-5mV erzeugt. diese mus ich dann in den Analogeingang der SPS bringen und
» verarbeiten. Es ist nun so das ich bei den vergleichenden Werten als
» Eingangsstromschwankung Toleranzen von ca. 1A vertragen kann, aber die
» Werte sollten durchaus in einer Relevanz zum Verbraucherstrom liegen. Da
» die Analogeingänge einer SPS aber im allgemeinen nur DC haben muss ich den
» Ausgang Gleichrichten (daher der Brückengleichrichter den ich als Baustein
» gekauft hätte und einen Kondensator im Ausgang paralell geschaltet hätte).
» Die Potentialtrennung wird mir vom SPS eingang abgenommen, daher wollte ich
» auf Trennverstärker verzichten. aufgrund der Ausführung jetzt könnt ihr
» vieleicht erkennen das ich diese Schaltung mehrfach und Kostengünstig
» aufbauen muß und daher so einfach wie möglich halten will. Da sich die
» Verbraucher aber auch Ändern können (in der Stromaufnahme) muss ich so
» Flexibel sein um auch andere Spulen mit anderen Aufnahmewerten aber im
» Ausgang der Spule immer im mV bereich arbeiten zu können.
» Puh das war jetz aber viel Info. Ich hoffe jetzt ist das Problem besser
» lösbar.
» mfg
» Bernd
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» Da es beim letzten mal mit der Zeichnung nicht geklappt hatte hier
» nochmal:
» Ich habe ein Problem: Ich muß eine AC Spannung von 0-5mV in eine für eine
» S7 Steuerung verwertbare Spannung von 0-10VDC bringen. und das sehr
» Kostengünstig. Ich habe dabei an einen OP mit einem Eingang für einen
» Externen Offsettrimmer gedacht den ich in meiner Zeichnung jetzt nicht
» berücksichtigt habe. eine Spannungsversorgung von +-15VDC habe ich
» bereits( werde aber Versuchen auf einen OP mit einer einfachen + Spannung
» zu gehen). meine Fragen: ich habe eine Verstärkung von 1:2.000 vor. mache
» ich das mit einem OP oder sollte ich auf 2 OPs in serie gehen (wobei ich
» bedenken wegen zusätzlicher Fehlereinsträuung habe). Kann ich eine
» Spannung von 5mV überhaupt "so einfach" Verstärken (Schwellspannungen der
» Transistoren usw.)Ich Denke schon, bin mir aber nicht sicher. Auch mit den
» Werten der Widerstände bin ich mir nicht sicher, sie müssten aber den
» erwünschten Verstärkungsfaktor ergeben. Den 20 MOhm würde ich evtl durch
» einen Festwiderstand und einem Trimmer ersetzen um tolleranzen in der
» Verstärkung zu Kompensieren. Ich hoffe man kann erkennen das ich mich
» zumindest bemüht habe an alles zu Denken, da meine Schule aber schon
» einige Jahre zurückliegt hoffe ich auf eure Hilfe (auch in hinsicht der
» Auswahl des OPs auf was ich achten muß) Danke
»
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Nur ein Vorschlag

Für solche Messungen gibt es Stromwandler,was auch zur folge hat wesentlich genauer zu sein.

5A zu 5mA Wandler

z.B. benutzen wir solche Bauteile bei der Energieerzeugung
um den Blindstrom zu erfassen , der natürlich auch bezahlt werden muss.

Allerdings besteht so ein Wandler aus Kornorientiertem
Dynamoblech.Aber trotzdem noch in kleiner ausführung.

» Nur ein Vorschlag
»
» Für solche Messungen gibt es Stromwandler,was auch zur folge hat
» wesentlich genauer zu sein.
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» 5A zu 5mA Wandler
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» z.B. benutzen wir solche Bauteile bei der Energieerzeugung
» um den Blindstrom zu erfassen , der natürlich auch bezahlt werden muss.
»
» Allerdings besteht so ein Wandler aus Kornorientiertem
» Dynamoblech.Aber trotzdem noch in kleiner ausführung.


Eines der Kriterien die mich zur Auswahl einer Spule verleitet hatte war das möglichst kein eingriff in die Vorhandene Schaltung vorgenommen werden sollte. Solltest du aber einen Stromwandler kennen der den AC Strom in einen DC Normstrom wandelt, würde es mich freuen wenn du mir eine Bezeichnung und Firma nennen könntest (bin ja erstmal für alles offen)
mfg

» » Nur ein Vorschlag
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» » Für solche Messungen gibt es Stromwandler,was auch zur folge hat
» » wesentlich genauer zu sein.
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» » 5A zu 5mA Wandler
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» » z.B. benutzen wir solche Bauteile bei der Energieerzeugung
» » um den Blindstrom zu erfassen , der natürlich auch bezahlt werden muss.
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» » Allerdings besteht so ein Wandler aus Kornorientiertem
» » Dynamoblech.Aber trotzdem noch in kleiner ausführung.
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» Eines der Kriterien die mich zur Auswahl einer Spule verleitet hatte war
» das möglichst kein eingriff in die Vorhandene Schaltung vorgenommen werden
» sollte. Solltest du aber einen Stromwandler kennen der den AC Strom in
» einen DC Normstrom wandelt, würde es mich freuen wenn du mir eine
» Bezeichnung und Firma nennen könntest (bin ja erstmal für alles offen)
» mfg

Wirklich helfen wird es dir nicht

Einen fertigen wandler wird wahrscheinlich dein Geldbeutel
zu sehr strapazieren, der kostet um die 300 Teuro ist aber Amtlich geeicht und zugelassen.

Diese Wandler sind von ABB und haben eine genauigkeit von
0,2 %.Diese dinger lassen sich umprogrammieren über einen Laptop an die verschiedensten belange.

Da du keinen Eingriff wünschst , kannst du aber auf eine
Stromzange zurückgreifen.

Bleibt allerdings wieder das Problem des Gleichrichtens.

Dazu gibt es Bausätze mit speziellen OPs zum Gleichrichten.

Conrad, ELV haben oder hatten solche Bausätze.

Am Montag werde ich mal nachschauen in der ELV Journal
da gibt es einen Plan zweckst Gleichrichter im mV-bereich.

das wäre Super! Stromzangen usw kommen leider nicht in frage, da ich den Bausatz danach wenn er funktioniert ca. für 100 Leitungen nachbauen muß. Da ist der Kostenfaktor dann schon entscheidender. sollte es dan bei der Anlage laufen, werde ich auch andere Anlagen in unserer Fa. entsprechend umrüsten. Da kommt es dann schon auf "ein paar Teuros" an
Danke für die Hilfe. Ich hoffe auf praktikable Lösungen und würde mich freuen wenn wir das schaffen könnten.
mfg

» das wäre Super! Stromzangen usw kommen leider nicht in frage, da ich den
» Bausatz danach wenn er funktioniert ca. für 100 Leitungen nachbauen muß.
» Da ist der Kostenfaktor dann schon entscheidender. sollte es dan bei der
» Anlage laufen, werde ich auch andere Anlagen in unserer Fa. entsprechend
» umrüsten. Da kommt es dann schon auf "ein paar Teuros" an
» Danke für die Hilfe. Ich hoffe auf praktikable Lösungen und würde mich
» freuen wenn wir das schaffen könnten.
» mfg


Leider habe ich meine CF-Karte nicht mit in die Fa. genommen,
habe aber eine Vollwellengleichrichterschaltung gefunden,
die ich dir Morgen hier einstellen werde.
Diese Schaltung mißt auf RMS Basis.
Leider wird sie mit +5V -5V und gnd betrieben.
danach bruchst du nur noch einen Gleichspannungverstärker schalten um auf deine Verstärkung zu kommen.

Ist OK ich warte gerne darauf und danke nochmal
mfg


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» Leider habe ich meine CF-Karte nicht mit in die Fa. genommen,
» habe aber eine Vollwellengleichrichterschaltung gefunden,
» die ich dir Morgen hier einstellen werde.
» Diese Schaltung mißt auf RMS Basis.
» Leider wird sie mit +5V -5V und gnd betrieben.
» danach bruchst du nur noch einen Gleichspannungverstärker schalten um auf
» deine Verstärkung zu kommen.

Zunächst wird der Eingang Uin nach Masse kurzgeschlossen und an MP2 bezogen auf die Schaltungmasse,
die Spannung zu messen, um sie durch Einstellung von R1 zu minimieren.
Da im Bereich des Nullpunktes die Schaltung aufgrund der Diodenflußspannungen hin und herkippen kann,
empfieht es sich, zwischen Pin1 und Pin2 für die Zeit des Nullpunktabgleiches einen 10 nF Kondensator
einzusetzen, der anschließend wieder zu entfernen ist.
Als nächstes wird der Nullpunkt des IC1 B mit R9 eingestellt, wobei MP1 nach Masse kurzzuschließen ist
und die Spannung Uout gemessen und mit R9 auf 0 eingestellt wird (>1 mV).
Im letzten Abgleichschritt ist der Skalenfaktor, d.h.die Verstärkung einzustellen.
Hierzu wird an den Eingang eine Wechselspannung genau bekannter Größe angelegt, die sich möglichst
im oberen drittel des Meßbereichsendwert (Uinmax=2Veff) bewegen sollte.
Mit R13 wird nun die Ausgangs-Gleichspannung Uout genau auf den Effektivwert der Eingangswechselspannung
eingestellt, wobei im vorliegenden Fall von einer Sinusförmigen Spannung ausgegangen wird.

Hai

Wie wäre es mit einem bezahlbaren Strom/Spannungswandler???

Schau mal unter http://www.lem.de/ da gips eigentlich alle Sorten die man aus einem kleinen Geldbeutel bezahlen kann.

MM