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Hallo Gemeinde, ich habe diesen Trenntrafo gebaut, die Leistungsstellung funktioniert soweit gut. Gerne möchte ich die eingestellte AC-Ausgangsspannung anzeigen:

erstens weiß ich aber nicht, wie ich das Meßmodul mit dem ICL7107 auslegen soll (vielleicht reicht ein einfacher ohmscher Spannungsteiler und nachfolgender Graetz-Gleichrichterschaltung, aber das glaube ich ist nicht so einfach zu machen; eine OP-Schaltung mit präz.-Gleichrichter oder so wird nötig sein),

zweitens ist diese Triac-Steuerung primärseitig auf der Sekundärseite des Trafos mit Oberwellen verseucht, ich weiß es nicht.

Danke für Eure Hilfe.

Hier meine Schaltungen:

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Matthes

» Hallo Gemeinde, ich habe diesen Trenntrafo gebaut, die Leistungsstellung
» funktioniert soweit gut. Gerne möchte ich die eingestellte
» AC-Ausgangsspannung anzeigen:

Ich würde analoge Dreheisenmesswerke für Strom und Spannung bevorzugen.
Die zeigen konstruktionsbedingt immer den Effektivwert. https://de.wikipedia.org/wiki/Dreheisenmesswerk

Hallo!

» Ich würde analoge Dreheisenmesswerke für Strom und Spannung bevorzugen.
» Die zeigen konstruktionsbedingt immer den Effektivwert.
» https://de.wikipedia.org/wiki/Dreheisenmesswerk

Wichtig ist noch mal die Betonung auf DrehEISEN und nicht DrehSPUL-Instrument.

Mikee

Hallo!

» erstens weiß ich aber nicht, wie ich das Meßmodul mit dem ICL7107 auslegen
» soll (vielleicht reicht ein einfacher ohmscher Spannungsteiler und
» nachfolgender Graetz-Gleichrichterschaltung, aber das glaube ich ist nicht
» so einfach zu machen; eine OP-Schaltung mit präz.-Gleichrichter oder so
» wird nötig sein),

Wenn Du den Gleichrichter direkt an den Ausgang anschließt und erst dessen
gleichgerichtete Spannung mittels Spannungsteilers teilst, sollte das gehen.
Ich würde den Teiler auf 1mA auslegen, das ergibt bei max. 250V~ max.
0,25W Verlustleistung. Aber bitte beachten, dass der hochohmige Widerstand
auch 250V~ abkann. Bei 25V~ fließen dann 0,1mA, Deine Dioden werden etwa
jeweils 0,5V Flussspannung haben, es werden also 24V angezeigt.

Und bitte beachten, dass Dein Spannungsteiler den Gleichrichtwert ausgibt,
du aber den Effektivwert angezeigt haben willst, ergo den Faktor 1,11 zu wenig,
d.h. Dein Spannungsteiler muss das berücksichtigen. Ich würde das mit einem
Trimmer abgleichbar machen.

Mikee

Hallo,
» Hallo Gemeinde, ich habe diesen Trenntrafo gebaut, die Leistungsstellung
» funktioniert soweit gut. Gerne möchte ich die eingestellte
» AC-Ausgangsspannung anzeigen:
»
» erstens weiß ich aber nicht, wie ich das Meßmodul mit dem ICL7107 auslegen
» soll (vielleicht reicht ein einfacher ohmscher Spannungsteiler und
» nachfolgender Graetz-Gleichrichterschaltung, aber das glaube ich ist nicht
» so einfach zu machen; eine OP-Schaltung mit präz.-Gleichrichter oder so
» wird nötig sein),

das wird in Deinem Fall nichts bringen. Die durch die Dioden bedingte Nichtlinearität würde sich nur in den niedrigen Spannungsbereichen bemerkbar machen. Bedingt durch Deinen "Leistungssteller" mit Triac hast Du dort aber gerade in dem Bereich massive Abweichungen vom Sinus. Die Genauigkeit der Messung ist aber nur bei reinem Sinus gegeben. Es bleibt also ob nun mit oder ohne Präzisionsgleichrichter/OPV eher bei einer Schätzung der Spannung. Du könntest natürlich ein RMS-Wandler-IC einbauen (den AD736 gibt es für 18.50 bei Reichelt) oder einen thermische RMS-Wandler selbst bauen . Praktisch würde ich dem Vorschlag von soso folgen und ein Dreheiseninstrument einbauen. Das dürfte die sinnvollste Lösung sein.
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» zweitens ist diese Triac-Steuerung primärseitig auf der Sekundärseite des
» Trafos mit Oberwellen verseucht, ich weiß es nicht.

die Oberwellen sind weniger das Problem, aber bei niedrigen Spannungen sieht das dann auf dem Oszi aus wie das unvollständige stumpfe Gebiss eines Haifisches, und das DVM ist i.A. auf Sinus kalibriert...

Da die Spannungsform abhängig vom Arbeitspunkt des Stellers ist, sind diese Fehler auch nicht wegzukalibrieren. Wenn das so einfach wäre, würde man nicht immer noch unhandliche Stelltrafos benutzen oder eben deutlich aufwändigere Varianten mit elektronischer Erzeugung des Sinus bauen.
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» Wichtig ist noch mal die Betonung auf DrehEISEN und nicht
» DrehSPUL-Instrument.
»
» Mikee

soisses!

Kommt ja noch das Problem dazu, das du bei Phasenanstschnitt ja eigentlich nicht die Spannung verstellst sondern eher die Leistung. Wenn du die auf 50% stehen hast, bekommt der Trafo immer noch die volle Spannung und sollte die auch sekundär im unbelasteten Zustand annähernd abgeben.

» » Hallo Gemeinde, ich habe diesen Trenntrafo gebaut, die Leistungsstellung
» » funktioniert soweit gut. Gerne möchte ich die eingestellte
» » AC-Ausgangsspannung anzeigen:
»
» Ich würde analoge Dreheisenmesswerke für Strom und Spannung bevorzugen.
» Die zeigen konstruktionsbedingt immer den Effektivwert.
» https://de.wikipedia.org/wiki/Dreheisenmesswerk

Mech. habe ich schon fast alles fertig, mit einem ICL7107-Modul im Gehäuse, Poti, 2 Lüfter. Das würde ich gerne auch so weiter zu Ende bauen. Die Messung muß auch nicht auf +/-1VAC oder so genau sein, +/- 10VAC sind ausreichend, und den (angezeigten) Effektivwert könnte ich ja mit einem Poti in einem variablen Spannungsteiler zwischen (0,5<0,707<1,0) oder so kalibrieren, oder nicht?

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Matthes

» Hallo!
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» » Ich würde analoge Dreheisenmesswerke für Strom und Spannung bevorzugen.
» » Die zeigen konstruktionsbedingt immer den Effektivwert.
» » https://de.wikipedia.org/wiki/Dreheisenmesswerk
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» Wichtig ist noch mal die Betonung auf DrehEISEN und nicht
» DrehSPUL-Instrument.
»
» Mikee

Ja, die Masse und Trägheit des Eisens spielt da eine wichtige Rolle.

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Matthes

» Hallo!
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» » erstens weiß ich aber nicht, wie ich das Meßmodul mit dem ICL7107
» auslegen
» » soll (vielleicht reicht ein einfacher ohmscher Spannungsteiler und
» » nachfolgender Graetz-Gleichrichterschaltung, aber das glaube ich ist
» nicht
» » so einfach zu machen; eine OP-Schaltung mit präz.-Gleichrichter oder so
» » wird nötig sein),
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» Wenn Du den Gleichrichter direkt an den Ausgang anschließt und erst dessen
» gleichgerichtete Spannung mittels Spannungsteilers teilst, sollte das
» gehen.
» Ich würde den Teiler auf 1mA auslegen, das ergibt bei max. 250V~ max.
» 0,25W Verlustleistung. Aber bitte beachten, dass der hochohmige Widerstand
» auch 250V~ abkann. Bei 25V~ fließen dann 0,1mA, Deine Dioden werden etwa
» jeweils 0,5V Flussspannung haben, es werden also 24V angezeigt.
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» Und bitte beachten, dass Dein Spannungsteiler den Gleichrichtwert ausgibt,
» du aber den Effektivwert angezeigt haben willst, ergo den Faktor 1,11 zu
» wenig,
» d.h. Dein Spannungsteiler muss das berücksichtigen. Ich würde das mit
» einem
» Trimmer abgleichbar machen.
»
» Mikee

Ja, so stellte ich mir das auch vor. Einen trimmbaren Spannungsteiler. Was ich aber jetzt nicht verstehe, der Faktor 1,11; der Effektivwert ist doch Spitzenspannung/2^1/2, also Ueff=U(Dach)x0,707

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Matthes

» Kommt ja noch das Problem dazu, das du bei Phasenanstschnitt ja eigentlich
» nicht die Spannung verstellst sondern eher die Leistung. Wenn du die auf
» 50% stehen hast, bekommt der Trafo immer noch die volle Spannung und sollte
» die auch sekundär im unbelasteten Zustand annähernd abgeben.

Ja stimmt, so ähnliche Bedenken hatte ich auch, wußte es nur nicht zu formulieren. Aber ich dachte auch, daß der Eisenkern des Trenntrafos aufgrund der Induktivität die Lücken quasi integriert und den Verlauf der gesamten Ausgangsspannung glättet. Mit einem einstellbaren Spannungsteiler wäre es dann auch möglich, zumindest annähernd die Ausgangsspannung anzuzeigen. Ob ich da auf dem Holzweg bin?

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Matthes

» » Hallo!
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» » » erstens weiß ich aber nicht, wie ich das Meßmodul mit dem ICL7107
» » auslegen
» » » soll (vielleicht reicht ein einfacher ohmscher Spannungsteiler und
» » » nachfolgender Graetz-Gleichrichterschaltung, aber das glaube ich ist
» » nicht
» » » so einfach zu machen; eine OP-Schaltung mit präz.-Gleichrichter oder
» so
» » » wird nötig sein),
» »
» » Wenn Du den Gleichrichter direkt an den Ausgang anschließt und erst
» dessen
» » gleichgerichtete Spannung mittels Spannungsteilers teilst, sollte das
» » gehen.
» » Ich würde den Teiler auf 1mA auslegen, das ergibt bei max. 250V~ max.
» » 0,25W Verlustleistung. Aber bitte beachten, dass der hochohmige
» Widerstand
» » auch 250V~ abkann. Bei 25V~ fließen dann 0,1mA, Deine Dioden werden etwa
» » jeweils 0,5V Flussspannung haben, es werden also 24V angezeigt.
» »
» » Und bitte beachten, dass Dein Spannungsteiler den Gleichrichtwert
» ausgibt,
» » du aber den Effektivwert angezeigt haben willst, ergo den Faktor 1,11 zu
» » wenig,
» » d.h. Dein Spannungsteiler muss das berücksichtigen. Ich würde das mit
» » einem
» » Trimmer abgleichbar machen.
» »
» » Mikee
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» Ja, so stellte ich mir das auch vor. Einen trimmbaren Spannungsteiler. Was
» ich aber jetzt nicht verstehe, der Faktor 1,11; der Effektivwert ist doch
» Spitzenspannung/2^1/2, also Ueff=U(Dach)x0,707

vielleicht hilft dir das zum besseren Verständnis.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichtwert#Vergleich_Effektivwert_mit_Gleichrichtwert

» » Ja, so stellte ich mir das auch vor. Einen trimmbaren Spannungsteiler.
» Was
» » ich aber jetzt nicht verstehe, der Faktor 1,11; der Effektivwert ist
» doch
» » Spitzenspannung/2^1/2, also Ueff=U(Dach)x0,707
»
» vielleicht hilft dir das zum besseren Verständnis.
» https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichtwert#Vergleich_Effektivwert_mit_Gleichrichtwert

Vielen Dank für den link! An einen Formfaktor etc. habe ich gar nicht mehr dran gedacht. Sehr interessant zu lesen ist das. Da ich aber bereits fast alles fertig zugeschnitten und zusammengebaut habe, kann ich da jetzt nix anderes mehr verbauen. Kann man nicht mit analoger Technik da etwas zurechtziehen? Wo ich mit einer für mich ausreichenden Genauigkeit von +/-10% oder so leben kann? Ich denke da spontan an eine Art Pegelanpassung, mit Filter, Mittelwertbildung oder so. Den Formfaktor kf iwie auf ca. 1,11 und den Fehler f auf +/-0 so zu halten? EDIT: Meßtechnische Konsequenz am Ende des Artikel von Wiki: Da steht ja eindeutig, wie sich der Korrekturfaktor bzw. Formfaktor angepasst werden kann, um die Abweichung zu egalisieren (also so so gut als möglich). Regelungstechnisch könnte man doch analog mit einem Operationsverstärker eine Art Vorhaltezeit, Nachregelzeit, eine analoge Meßwertaufbereitung oder so bewerkstelligen (Regelungstechnik ist schon lange her) und zu beeinflussen. Ich erninnere mich an eine Prädiktorregelung bei meinen damaligen Profs Prof.Dr.Ing.Dipl.Phys. R. Simonis und Prof.Dr.Ing. C. Helsper.

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Matthes

» » » Ja, so stellte ich mir das auch vor. Einen trimmbaren Spannungsteiler.
» » Was
» » » ich aber jetzt nicht verstehe, der Faktor 1,11; der Effektivwert ist
» » doch
» » » Spitzenspannung/2^1/2, also Ueff=U(Dach)x0,707
» »
» » vielleicht hilft dir das zum besseren Verständnis.
» »
» https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichtwert#Vergleich_Effektivwert_mit_Gleichrichtwert
»
» Vielen Dank für den link! An einen Formfaktor etc. habe ich gar nicht mehr
» dran gedacht. Sehr interessant zu lesen ist das. Da ich aber bereits fast
» alles fertig zugeschnitten und zusammengebaut habe, kann ich da jetzt nix
» anderes mehr verbauen. Kann man nicht mit analoger Technik da etwas
» zurechtziehen?

klar, schrieb ich ja schon, es gibt ja analoge RMS-Wandler. Den genannten AD763 fand man sehr oft in TRMS-Voltmetern mit dem ICL 7107. Die RMS-Wandler kann man auch diskret aufbauen, nur müssen die intern logarithmieren/delogarithmieren, und das ist diskret eben nur mit viel Aufwand zu machen. In deinem Fall (nicht zeitkritisch!) könnte man das als Spaßprojekt sogar thermisch lösen (das ist ja der Grundgedanke der Wandlung!) - also die Spannung in Wärme umsetzen und dann die Erwärmung messen , alles gut thermisch isoliert. Die dafür benutzten Bauelemente nennt/nannte man Thermokreuze, die eignen sich bis weit in den HF-Bereich - dort dürfte man sie evtl heute noch finden. Die machen halt aus jedem Wechselstrom gleich welcher Form und Frequenz durch Wärme über ein Thermoelement eine exakt proportionale Gleichspannung.

» klar, schrieb ich ja schon, es gibt ja analoge RMS-Wandler. Den genannten
» AD763 fand man sehr oft in TRMS-Voltmetern mit dem ICL 7107. Die
» RMS-Wandler kann man auch diskret aufbauen, nur müssen die intern
» logarithmieren/delogarithmieren, und das ist diskret eben nur mit viel
» Aufwand zu machen. In deinem Fall (nicht zeitkritisch!) könnte man das als
» Spaßprojekt sogar thermisch lösen (das ist ja der Grundgedanke der
» Wandlung!) - also die Spannung in Wärme umsetzen und dann die Erwärmung
» messen , alles gut thermisch isoliert. Die dafür benutzten Bauelemente
» nennt/nannte man Thermokreuze, die eignen sich bis weit in den HF-Bereich -
» dort dürfte man sie evtl heute noch finden. Die machen halt aus jedem
» Wechselstrom gleich welcher Form und Frequenz durch Wärme über ein
» Thermoelement eine exakt proportionale Gleichspannung.

Es ist ja kein Spaßprojekt. Und Wärme da jetzt zu verheitzen... liegt mir jetzt fern...

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Matthes

» » Spaßprojekt sogar thermisch lösen (das ist ja der Grundgedanke der
» » Wandlung!) - also die Spannung in Wärme umsetzen und dann die Erwärmung
» » messen , alles gut thermisch isoliert. Die dafür benutzten Bauelemente
» » nennt/nannte man Thermokreuze, die eignen sich bis weit in den HF-Bereich
» -
» » dort dürfte man sie evtl heute noch finden. Die machen halt aus jedem
» » Wechselstrom gleich welcher Form und Frequenz durch Wärme über ein
» » Thermoelement eine exakt proportionale Gleichspannung.
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» Es ist ja kein Spaßprojekt. Und Wärme da jetzt zu verheitzen... liegt mir
» jetzt fern...

Da ist die "Superschaltung", die hier immer wieder einmal auftaucht.
Dass es nun unbedingt diese Schaltung sein muss...
Dass alternative Vorschläge nicht in Frage kommen...

...erweckt den Eindruck:

...ich habe eine Lösung und suche das dazu passende Problem.