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cmyk61(R)

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Edenkoben, Rheinland Pfalz,
12.01.2019,
20:26
 

Messgenauigkeit Stromwandler (Elektronik)

Hallo zusammen,

gestern auf unserer Techtime berichtete F. von seinen Versuchen, mit Hilfe eines 16A Messwandler den Strom an einer Steckdose zu messen. Höhere Ströme konnte er mit seinem Arduino hinreichend genau messen (100Ohm Bürde).Bei Strömen unter 1A wirds unerträglich ungenau - sagt F.
Nun kam der Plan auf, die Bürde auf 200 Ohm zu erhöhen, damit die Messspannung höher wird. Und um die hohen Ströme weiterhin messen zu können wird in der Reihenschaltung aus 2x100 Ohm einfach ein Widerstand kurzgeschlossen.
Das ganze empfinde ich als ziemlich ungeschickt. Ich wäre für einen log-Messverstärker. F. möchte jedoch den Aufwand gering halten, weil er in seinem Zuhause 20 dieser Wandler einbauen möchte - der alte Sparfuchs.
Hat jemand ne Idee wie man eine solche Messung elegant erledigt und dabei auch noch die Messgenauigkeit im 1W-Bereich erhält?

Gruß
Ralf

olit(R)

E-Mail

Berlin,
12.01.2019,
20:42

@ cmyk61

Messgenauigkeit Stromwandler

» Hallo zusammen,
»
» gestern auf unserer Techtime berichtete F. von seinen Versuchen, mit Hilfe
» eines 16A Messwandler den Strom an einer Steckdose zu messen.

Messwandler 16A / xA
xA = ?
Messwandler VA ?

xy(R)

E-Mail

12.01.2019,
20:50

@ cmyk61

Messgenauigkeit Stromwandler

» Nun kam der Plan auf, die Bürde auf 200 Ohm zu erhöhen, damit die
» Messspannung höher wird. Und um die hohen Ströme weiterhin messen zu können
» wird in der Reihenschaltung aus 2x100 Ohm einfach ein Widerstand
» kurzgeschlossen.
» Das ganze empfinde ich als ziemlich ungeschickt.

Kann man schon machen. Aber nicht über den Maximalwert im Datenblatt gehen!

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
12.01.2019,
21:58

@ olit

Messgenauigkeit Stromwandler

» » Hallo zusammen,
» »
» » gestern auf unserer Techtime berichtete F. von seinen Versuchen, mit
» Hilfe
» » eines 16A Messwandler den Strom an einer Steckdose zu messen.
»
» Messwandler 16A / xA
» xA = ?
» Messwandler VA ?

Ich bin mir nicht ganz sicher. F. sagte etwas von Ringkern mit 1000:1 Wicklungs-Verhältnis. Er hat die Bürde so gewählt, dass max 3-5V bei 16A Laststrom an der Bürde abfallen (hier 100 Ohm). Bei geringen Lastströmen (kleiner 0,5-1A) wird die Messung mit dem Arduino sehr ungenau - verglichen mit einem True-RMS-Messgerät. Keine Ahnung welche Messroutinen hierbei Verwendung finden. Es werden die AD-Wandler des Arduino verwendet.
Meines Erachtens sind die hierfür eher ungeeignet und oder die Auflösung der Wandler zu gering. Keine Ahnung wie er aus AC DC macht. vllt einweggleichrichtung oder Brücke mit normalen Dioden. Das würde IMHO die Nichtlinearität der Messung erklären.
Gruß
Ralf

olit(R)

E-Mail

Berlin,
12.01.2019,
23:22

@ cmyk61

Messgenauigkeit Stromwandler

»
» Ich bin mir nicht ganz sicher. F. sagte etwas von Ringkern mit 1000:1
» Wicklungs-Verhältnis. Er hat die Bürde so gewählt, dass max 3-5V bei 16A
» Laststrom an der Bürde abfallen (hier 100 Ohm). Bei geringen Lastströmen
» (kleiner 0,5-1A) wird die Messung mit dem Arduino sehr ungenau - verglichen
» mit einem True-RMS-Messgerät. Keine Ahnung welche Messroutinen hierbei
» Verwendung finden. Es werden die AD-Wandler des Arduino verwendet.
» Meines Erachtens sind die hierfür eher ungeeignet und oder die Auflösung
» der Wandler zu gering. Keine Ahnung wie er aus AC DC macht. vllt
» einweggleichrichtung oder Brücke mit normalen Dioden. Das würde IMHO die
» Nichtlinearität der Messung erklären.
» Gruß
» Ralf

1/1000 Entspricht 16A / 16mA
16mA *100 Ohm = 1,6V
1,6V*16mA = 26mW

Ein Präzisionsgleichrichter sollte da schon zum Einsatz kommen.
Der bildet allerdings den Gleichrichtwert. Aber wenn R4 auf 22,2kOhm erhöht wird sollte der Effektivwert entstehen.

(Die Spannungswerte an der Schaltung sind nur ein Beispiel.)

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
13.01.2019,
12:44

@ xy

Messgenauigkeit Stromwandler

Ergänzend folgende Information:
um sich die Gleichrichtung zu sparen hat F. einen Offset mit Widerstand erzeugt damit nur DC auf den EIngang des uC gelangen. Das ist IMHO fatal, denn der Abzugswert später bei der Berechnung muss abhängig von der AC-Amplitude werden. Kleine Amplitude: großer Wert, große Amplitude kleiner Wert. Das bedeutet gleichzeitig noch den Spitzenwert errechnen zu müssen. Das ist wohl nicht erfolgt.
Dann doch lieber einen Präz.GL einbauen und damit ettliche Probleme mit einem Streich erschlagen.

Wenn das alles so einfach und minimalistisch zu machen wäre, hätten die Hersteller dieses Prinzip ja auch schon übernommen.

Gruß
Ralf


» » Nun kam der Plan auf, die Bürde auf 200 Ohm zu erhöhen, damit die
» » Messspannung höher wird. Und um die hohen Ströme weiterhin messen zu
» können
» » wird in der Reihenschaltung aus 2x100 Ohm einfach ein Widerstand
» » kurzgeschlossen.
» » Das ganze empfinde ich als ziemlich ungeschickt.
»
» Kann man schon machen. Aber nicht über den Maximalwert im Datenblatt gehen!

bigdie(R)

15.01.2019,
06:45

@ cmyk61

Messgenauigkeit Stromwandler

» Das ganze empfinde ich als ziemlich ungeschickt. Ich wäre für einen
» log-Messverstärker. F. möchte jedoch den Aufwand gering halten, weil er in
» seinem Zuhause 20 dieser Wandler einbauen möchte - der alte Sparfuchs.
» Hat jemand ne Idee wie man eine solche Messung elegant erledigt und dabei
» auch noch die Messgenauigkeit im 1W-Bereich erhält?
»
» Gruß
» Ralf
Es geht gerade in der Hausinstallation auch einfacher und sicherer. In der Bucht gibt es Hutschienenzähler mit S0 Schnittstelle für 10-15€ Und die Impulse der S0 Schnittstelle kannst du mit jeder Steuerung auswerten. Außerdem sind die teile so groß wie eine Sicherung und passen auf eine Hutschiene. Und du kannst die kWh auch direkt ablesen:-D