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Sel(R)

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Radebeul,
16.04.2017,
11:22
(editiert von Sel
am 16.04.2017 um 11:35)
 

Wechselstrom messen (Elektronik)

Hallo,

habe eine 2stellige Digitalanzeige, die ich zum Messen eines Wechselstroms verwenden will (Netzfrequenz). Der zu messende Strom ist maximal 6 Ampere, Auflösung der Anzeige auf 0,1 Ampere. Genauigkeit ist gar nicht so sehr erforderlich, 5% Abweichung liegt vollkommen im gewünschten Toleranzbereich. Der Meßshunt sollte keinen größeren Spannungsabfall als 0,2 Volt verursachen. Die Anzeige wird dann für 10 Ampere berechnet. Spannungsbereich ca. 2...25 Volt Wechselspannung, bei der der Strom gemessen werden soll.

Also werde ich ohne OPV als Zwischenverstärker nicht auskommen. Nun sind solche (Präzisions-)Gleichrichter immer bissel aufwändig in der Schaltung. Da ich aber nur bei 50Hz messe und eine hohe Fehlerquote zulasse, gibts einfache Schaltungen? Wie gestalte ich den Shunt, der wird ja ziemlich klein im Wert (Vierdrahtmethode?)? Das ich eine zusätzliche Spannungsquelle (Dualspannung) zur Versorgung des OPVs brauche, ist mir klar.

Gelesen habe ich https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/syncrec.htm
Wäre ja schon ziemlich einfach diese Schaltung.



LG Sel

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.04.2017,
12:25
(editiert von geralds
am 16.04.2017 um 12:26)


@ Sel

Wechselstrom messen

---
Damit geht's:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=248867&page=0&category=all&order=last_answer

Der Wandler ist eine angepasste Spule, durch den der Laststrom - primär durchgefädelt ist.
Vorteil:
galv. getrennt,
leicht anpassbar als Vorsatz an das Messwerkel durch entsprechender Dimensionierung.
erster Teil - AC->DC einfach gleichrichtend.
zweiter Teil - auf Bedarf, ein Spitzenwertdetektor.
Frequenz - ....wurst, weil von wenigen Hz_erln bis kHz_erln verwendbar.

Nachteil, hm, .... ok.... eigene Versorgung notwendig, kannst aber abzweigen C-Netzteilchen...

Weitere Aufbauten - am Ausgang einen linearen Opto-Koppler, dann hast echt galv. getrennt,
wennst das C-Netzteilchen mit anfügst, oder jedoch wennst eh ein Trafonetzteilchen hast zB 12V, kannst den Opto sparen.

Übertrager - Berechnung: durch Übersetzungsverhältnis, dann dazu die angepasste Verstärkung des OPAMP_Gleichrichters.
zB - 1A >> 1V U_ausgang, oder so....

Gerald
----

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.04.2017,
13:06
(editiert von olit
am 16.04.2017 um 13:12)


@ geralds

Wechselstrom messen

Hallo Gerald,
Damit geht es wohl doch nicht.
Du hattest diese Schalung ja schon einmal vorgestellt.
Da ist mir leider nicht aufgefallen, dass diese Schaltung eine “nur so Da!“ Schaltung ist.
Der Spannungsfolger ist uninteressant und der zweite OPV wirkt als auch nur als Spannungsfolger.
Also Ue = Ua
Von Gleichrichtung kann also nicht die Rede sein!

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.04.2017,
13:16

@ olit

Wechselstrom messen

» Hallo Gerald,
» Damit geht es wohl doch nicht.
» Du hattest diese Schalung ja schon einmal vorgestellt.
» Da ist mir leider nicht aufgefallen, dass diese Schaltung eine “nur so Da!“
» Schaltung ist.
» Der Spannungsfolger ist uninteressant und der zweite OPV wirkt als auch nur
» als Spannungsfolger.
» Also Ue = Ua
» Von Gleichrichtung kann also nicht die Rede sein!
»
»

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single ub

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olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.04.2017,
13:29

@ geralds

Wechselstrom messen

» » Hallo Gerald,
» » Damit geht es wohl doch nicht.
» » Du hattest diese Schalung ja schon einmal vorgestellt.
» » Da ist mir leider nicht aufgefallen, dass diese Schaltung eine “nur so
» Da!“
» » Schaltung ist.
» » Der Spannungsfolger ist uninteressant und der zweite OPV wirkt als auch
» nur
» » als Spannungsfolger.
» » Also Ue = Ua
» » Von Gleichrichtung kann also nicht die Rede sein!
» »
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» single ub
ist Murks!

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.04.2017,
16:51
(editiert von geralds
am 16.04.2017 um 16:55)


@ olit

Wechselstrom messen

» » » Hallo Gerald,
» » » Damit geht es wohl doch nicht.
» » » Du hattest diese Schalung ja schon einmal vorgestellt.
» » » Da ist mir leider nicht aufgefallen, dass diese Schaltung eine “nur so
» » Da!“
» » » Schaltung ist.
» » » Der Spannungsfolger ist uninteressant und der zweite OPV wirkt als
» auch
» » nur
» » » als Spannungsfolger.
» » » Also Ue = Ua
» » » Von Gleichrichtung kann also nicht die Rede sein!
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» » single ub
» ist Murks!

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Rogowski Coil
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/16174506155607IIC_Paper.pdf

mit dem LMC6482 aus dem Jahr 2005:
http://m.eet.com/media/1131055/090105di.pdf

- bevor du mir "Murks" ins Maul schmierst, solltest nachdenken.
Das Wort kann ich nicht leiden.
Begründe deine Bedenken mit wohlgefälligen Worten, wennst willst von mir aus auch mit Formeln.
Vielen Dank.

Was macht der OPAMP als Spannungsfolger verdrahtet, wenn er single versorgt wird,
von einer I-U_Bürdenspannung abgreift? - bitte begründen.

ok, hier gibt's auch Alternativen, extra für dich:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01353A.pdf
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xy(R)

E-Mail

16.04.2017,
16:59

@ Sel

Wechselstrom messen

» Der Meßshunt sollte keinen größeren Spannungsabfall als 0,2 Volt verursachen.

Stromwandler nehmen.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.04.2017,
17:12

@ xy

Wechselstrom messen

» » Der Meßshunt sollte keinen größeren Spannungsabfall als 0,2 Volt
» verursachen.
»
» Stromwandler nehmen.
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genau so...

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olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.04.2017,
17:41
(editiert von olit
am 16.04.2017 um 17:51)


@ geralds

Wechselstrom messen

» » » » Hallo Gerald,
» » » » Damit geht es wohl doch nicht.
» » » » Du hattest diese Schalung ja schon einmal vorgestellt.
» » » » Da ist mir leider nicht aufgefallen, dass diese Schaltung eine “nur
» so
» » » Da!“
» » » » Schaltung ist.
» » » » Der Spannungsfolger ist uninteressant und der zweite OPV wirkt als
» » auch
» » » nur
» » » » als Spannungsfolger.
» » » » Also Ue = Ua
» » » » Von Gleichrichtung kann also nicht die Rede sein!
» » » »
» » » »
» » »
» » » ---
» » » single ub
» » ist Murks!
»

» - bevor du mir "Murks" ins Maul schmierst, solltest nachdenken.
» Das Wort kann ich nicht leiden.
» Begründe deine Bedenken mit wohlgefälligen Worten, wennst willst von mir
» aus auch mit Formeln.
» Vielen Dank.
»
Der AD822 mag ja seine rail to rail Eigenschaften gut einhalten.
Bei höheren Eingangsspannungen als 200mVss, wird die zulässige, negative Eingangsspannung des Spannungsfolger überschritten.
Laut Datenblatt bei 5V single-supply maximal -200mV.
Er wird zwar nicht gleich kaputt gehen. Aber eventuell mit höherem Eingangsstrom reagieren.

Also würde die Schaltung sich nur für kleine Spannungen eignen.
Bei kleinen Spannungen besteht aber das Problem, dass der Ausgang nicht null Volt schafft.
Laut Datenblatt bei I-sink 20µA: mindest 5mV

Das könnte bei kleinen Spannungen schon ins gewicht fallen.

Diese Schaltung Funktioniert sowieso nur mit speziellen rail to rail Opamps und ist mir aus diesem Grund schon recht unsympatisch. Aber interessant ist das Verfahren schon.

Da sind deine eigenen Simulationen.
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=188988&page=0&category=all&order=last_answer
Minimale Ausgangsspannung bei 50Hz 90mV anstatt 0V

Gast aus HH

16.04.2017,
18:10

@ olit

Wechselstrom messen

Schau mal ins Dabl des 3140.

https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/ca31/ca3140-a.pdf

Speziell Seite 8 und 18.

Uwe

olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.04.2017,
18:25
(editiert von olit
am 16.04.2017 um 19:52)


@ Gast aus HH

Wechselstrom messen

» Schau mal ins Dabl des 3140.
»
» https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/ca31/ca3140-a.pdf
»
» Speziell Seite 8 und 18.
»
» Uwe

Na das soll verstehen wer will! :confused:
Hokus pokus! :-D




Dank der Diodeund und dem Lastwiderstand ist es aber ein gut funktionierender Einweggleichrichter, der auch null Volt als solche- ausgibt!.

Gast aus HH

16.04.2017,
21:54

@ olit

Wechselstrom messen

»
» Na das soll verstehen wer will! :confused:
» Hokus pokus! :-D
»
Keine Zauberei, die funktioniert wirklich! Habe ich erfolgreich eingesetzt. Damit der 3140 nicht stirbt ist es wichtig erst die Betriebsspannung einzuschalten und dann die Eingangsspannung anzulegen. Aber das gilt ja nicht nur bei dieser Schaltung...




»
»
»
» Dank der Diode und und dem Lastwiderstand ist es aber ein gut
» funktionierender Einweggleichrichter, der auch null Volt als solche-
» ausgibt!.

Es wäre zu diskutieren ob man das ganze Konstrukt nicht auch als 2-Weg betrachten kann. Aus 50 Hz am Eingang werden 100 Hz am Ausgang. Ok... die positive Halbwelle am Eingang wird nur über die Widerstände durchgereicht. Da tut der OP nix. Ein 2. OP als Spannungsfolger ist übrigens angeraten.

Hartwig(R)

17.04.2017,
00:57

@ olit

Wechselstrom messen

» » Schau mal ins Dabl des 3140.
» »
» »
» https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/ca31/ca3140-a.pdf
» »
» » Speziell Seite 8 und 18.
» »
» » Uwe
»
» Na das soll verstehen wer will! :confused:
» Hokus pokus! :-D
»
»
»
»
» Dank der Diodeund und dem Lastwiderstand ist es aber ein gut
» funktionierender Einweggleichrichter, der auch null Volt als solche-
» ausgibt!.

Dem entnehme ich, dass die negative Ansteuerung des Eingangs nicht stört (eben Seite 8), aber eine "richtige" Gleichrichterschaltung sinnvoll ist. Den Preis einer Diode kann man in kleinen Serien oder Einzelstücken vergessen, außerdem braucht man ja vielleicht gerade eine Brücke ;-).... und was ist so toll daran, frage ich mich, für eine nicht-optimale Lösung eine Diode einzusparen?
Grüße
Hartwig

olit(R)

E-Mail

Berlin,
17.04.2017,
08:07

@ Gast aus HH

Wechselstrom messen

» »
» » Na das soll verstehen wer will! :confused:
» » Hokus pokus! :-D
» »
» Keine Zauberei, die funktioniert wirklich! Habe ich erfolgreich eingesetzt.
» Damit der 3140 nicht stirbt ist es wichtig erst die Betriebsspannung
» einzuschalten und dann die Eingangsspannung anzulegen. Aber das gilt ja
» nicht nur bei dieser Schaltung...
»
»
»
»
» »
» »
» »
» » Dank der Diode und und dem Lastwiderstand ist es aber ein gut
» » funktionierender Einweggleichrichter, der auch null Volt als solche-
» » ausgibt!.
»
» Es wäre zu diskutieren ob man das ganze Konstrukt nicht auch als 2-Weg
» betrachten kann. Aus 50 Hz am Eingang werden 100 Hz am Ausgang. Ok... die
» positive Halbwelle am Eingang wird nur über die Widerstände durchgereicht.
» Da tut der OP nix. Ein 2. OP als Spannungsfolger ist übrigens angeraten.

Ah!
Jetzt verstehe ich auch, warum im Lastwiderstand ein Einstellregler verbaut ist. :-)