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Stone(R)

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Leipzig,
11.04.2019,
16:57
 

LowCost Signalwandler S0 zu 0-10V Impuls zu Analog (Elektronik)

Hallo!

Ich möchte mein kleines Projekt vorstellen.
Es ist ein Wandler, der ein S0 - Signal in ein 0-10V Signal umwandelt.
Er kann verwendet werden um bestimmte Aktionen auszuführen.
z.B. wenn eine Solaranlage eine bestimmte Leistung bringt, kann ein
Heizstab in einem Pufferspeicher eingeschaltet werden.

Die Auflösung beträgt, je nach Messbereich, 100W bzw. 400W

Der Trigger ist 36s oder 9s. Nach Ablauf dieser Zeit werden die
gezählten S0 - Impulse in ein PWM - Signal umgewandelt.
Das PWM - Signal danach in ein 0...10V Signal.

Beispiel1: Messbereich mit 36s; Zähler 1000Imp/kWh
Ein Impuls innerhalb von 36s entspricht 0,1kW.
Werden in dieser Zeit 41 Impulse gezählt, entspricht das 4,1kW,
und am Ausgang steht eine Spannung von 4,1V an.

Beispiel2: Messbereich mit 9s; Zähler 1000Imp/kWh
Ein Impuls innerhalb von 9s entspricht 0,4kW.
Werden in dieser Zeit 41 Impulse gezählt, entspricht das 16,4kW.
Am Ausgang steht aber eine Spannung von 4,1V an.
Diese muss dann mit dem Faktor 4 erweitert werden um auf die
entsprechende Leistung zu kommen.

Der Wandler besteht aus 3 Teilen,
ein PIC , OPV, und einem NE555 der die negative Spannung für
den OPV liefert.
Mit den DIP-Schaltern werden die Impulse des Zählers
eingestellt ( 500/1000/2000 Imp/kWh)

Für meinen Aufbau habe ich eine zu kleine Platine verwendet,
daher sieht es nicht optimal aus. Ebenfalls empfehle ich IC-Sockel.
Dank xy funktioniet der OPV jetzt. ( es waren beide LM741 defekt )






bigdie(R)

12.04.2019,
11:58

@ Stone

LowCost Signalwandler S0 zu 0-10V Impuls zu Analog

Bei so kleinen Leistungen ist es besser, die Periodendauer zu messen. Dann hast du immer nach 2 Impulsen die genaue Leistung.
Ich hab sowas an anderer Stelle im Einsatz und mache das dort mit einer Siemens Logo

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
12.04.2019,
14:03
(editiert von Stone
am 12.04.2019 um 14:40)


@ bigdie

LowCost Signalwandler S0 zu 0-10V Impuls zu Analog

» Bei so kleinen Leistungen ist es besser, die Periodendauer zu messen. Dann
» hast du immer nach 2 Impulsen die genaue Leistung.
» Ich hab sowas an anderer Stelle im Einsatz und mache das dort mit einer
» Siemens Logo

Anfangs hatte ich auch vor, die Periodendauer zu messen und dann daraus die Leistung zu ermitteln.
Aus 3 Gründen habe ich mich dann aber für meine Variante entschieden.

1. bin ich nicht so ein guter Programmierer und hatte Probleme das Programm mit
einem exakten Zeitstempel ( passend zur Periodendauer) zu erstellen.
Es war einfacher, innerhalb von 36s, die eingehenden Impulse zu zählen.
In den meisten Fällen ist so eine kurze Periodendauer-Abtastung auch nicht nötig.
Bei einer Wärmepumpe mit einer 0-10V Schnittstelle ist eine 36s - Aktualisierung ausreichend.
Ich verwende den Wandler, um bei hohen Lasten meinen Wechselrichter mit einem Akku zu unterstützen.
Über den Tag gesehen ist die Genauigkeit völlig ausreichend. siehe Bild

2. können im ungünstigsten Fall Messwerte falsch über einen bestimmten Zeitraum bei
der Pulsdauermessung angezeigt werden.
Geht man von einem 1000Imp/kWh Zähler aus, gibt er bei 1,8kW jede 2s , und
bei 50W jede 72s ein Impuls aus. Geht jetzt plötzlich die Leistung von 1,8kW auf 50W herunter,
werden 1,8kW über einen Zeitraum von 72s angezeigt/ausgegeben. Falls der Verbraucher
komplett abgeschatet wird, kommen gar keine Impulse mehr.

3. sind die Kosten von ca. 10Euro gering und es ist leicht nachzubauen.




Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
20.05.2019,
19:38

@ Stone

Update LowCost Signalwandler S0 zu 0-10V Impuls zu Analog

Hier noch ein Update V3.0 mit einigen Anpassungen und einer größeren Platine.
Falls jemand auf die Idee kommen sollte, den Wandler nachzubauen, und nicht die Möglichkeit hat einen
PIC zu beschreiben, dann kann ich einen programmierten PIC zusenden.

Des weiteren plane ich noch ein Relais auf die Platine zu bekommen, welches bei einer eingestellen Leistung schaltet.

https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190520171301.pdf
https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190520192828.pdf
https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190520192920.pdf
https://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20190520193008.pdf