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Hallo Gemeinde,

..., das AC-rms-zu DC-Wandler-Modul:



ich möchte eine Wechselspannung von 10VAC bis 230VAC anzeigen lassen. Das o.g. Modul LTC1966, der IN2 ist auf Vcc/2, kann ich also auf IN1 eine Wechselspannung kapazitiv gekoppelt geben? Natürlich keine 230V, das muß zuerst mal auf einen Spannungsteiler und an einen OP-Eingang, eine OP-Schaltung (Eingangsverstärker und Impedanzwandler), einen Synchrongleichrichter und dann erst auf den LTC1966, denke ich.

Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP- Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben werden? Also +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?

Ich habe ja das Buch von Thomas und/oder Patrick gekauft, Operations- und Instrumentationsverstärker, hier vorliegend, auch einen Tietze-Schenk habe ich hier, aber ich brauche trotzdem Rat.

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greets from aix-la-chapelle

Matthes

Hallo
so ein Modul habe ich vor mir liegen wenn du willst schicke ich es dir
es ist noch Original verpackt.
Bin mit der Schaltung nicht zu frieden die Genauigkeit läßt zu wünschen
übrig. Eine Schaltung mit OP als Gleichrichter ist genauer.
Ob die ICs Nachbauten sind, das ist möglich. Von einem deutschen
Händler R bezogene als IC benehmen sich genauso.
Das Gehäuse ist für einen Bastler eine Katastrophe.
erst die dritte ist was geworden. Dann doch lieber in
China ein IC mit Platine gekauft (3mal)
Bitte bedenke der höchste Shunt beträgt 100mOhm

» Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben werden? Also
» +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?

Hast du dir überhaupt mal die Mühe gemacht, das Datenblatt zu lesen?

» Hallo Gemeinde,
» Das o.g. Modul LTC1966, der IN2 ist auf Vcc/2, kann ich also auf IN1 eine
» Wechselspannung kapazitiv gekoppelt geben?

siehe DB Fig 9

» Natürlich keine 230V, das muß
» zuerst mal auf einen Spannungsteiler und an einen OP-Eingang, eine
» OP-Schaltung (Eingangsverstärker und Impedanzwandler),

eine passive Beschaltung sollte in vielen Fällen reichen, kommt auf deine Anforderungen/Gegebenheiten an.

» einen Synchrongleichrichter und dann erst auf den LTC1966, denke ich.

wieso das denn? was soll der da?

» Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben werden? Also
» +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?

aus dem Wandler kommt ja DC, also geht grundsätzlich single supply

» » Hallo Gemeinde,
» » Das o.g. Modul LTC1966, der IN2 ist auf Vcc/2, kann ich also auf IN1
» eine
» » Wechselspannung kapazitiv gekoppelt geben?
»
» siehe DB Fig 9
»
» » Natürlich keine 230V, das muß
» » zuerst mal auf einen Spannungsteiler und an einen OP-Eingang, eine
» » OP-Schaltung (Eingangsverstärker und Impedanzwandler),
»
» eine passive Beschaltung sollte in vielen Fällen reichen, kommt auf deine
» Anforderungen/Gegebenheiten an.
»
» » einen Synchrongleichrichter und dann erst auf den LTC1966, denke ich.
»
» wieso das denn? was soll der da?

weil ich ja die Spannung am Ausgang und die Spannung am Shunt zur Strommessung erst gleichrichten muss, dachte ich.
»
» » Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» » Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben werden?
» Also
» » +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?
»
» aus dem Wandler kommt ja DC, also geht grundsätzlich single supply

Habe mal ein Schaltbild gezeichnet: Etwas unübersichtlich, von etwaigen Normen Lichtjahre evtl. entfernt Könntest Du das mal ankucken? Die Widerstandswerte um die OPs 'rum sind erst mal fiktiv, ich habe mit OPs noch nicht viel gemacht.

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Matthes

» weil ich ja die Spannung am Ausgang und die Spannung am Shunt zur
» Strommessung erst gleichrichten muss, dachte ich.

Im DB ist doch erklärt, wie rms berechnet wird!
Einfach mal mit positiven und negativen Werten nachrechnen!

»
» » » Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» » » Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben
» werden?
» » Also
» » » +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?
» »
» » aus dem Wandler kommt ja DC, also geht grundsätzlich single supply
»
» Habe mal ein Schaltbild gezeichnet: Etwas unübersichtlich,
etwas, ja
» von etwaigen
» Normen Lichtjahre evtl. entfernt Könntest Du das mal ankucken?

Deine Messpannung ist ja symmetrisch gegen GND, geht dann durch den Puffer - ich kann nicht sehen, wie der versorgt wird. der bekommt aber negative Eingangsspannungen, Die Frage ist, ob der Puffer erforderlich ist.

Das RMS-Modul hat intern den Bezug auf Ub/2 gesetzt, bekommt aber auch ein gegenüber GND symmetrisches Signal. Siehe Fig. 9 im Datenblatt und den dazugehörigen Text. Wenn du sowas selbst entwerfen willst, musst du dir die grundlegende Funktionsweise der Schaltung und des RMS-Konverters klar machen! Wie nicht nur von mir erwähnt, das Datenblatt lesen und verstehen - sonst wird das nix.

edit:
ich sehe grad, offenbar willst du In2 auf GND legen - ok das geht, nehm dann aber eine symmetrische Versorgungsspannung - das macht insgesamt die Schaltung vielleicht etwas einfacher. Versuche DPM-Module zu bekommen, die einen gemeinsamen GND für die Messpannung und Versorgung haben, dann reicht bei entsprechender Schaltung eine +Versorgung für die DPMs, die zweite Versorgung dann als -Versorgung für die Messschaltung.
Ein Schaltplan, der nur die relevanten Elemente zeigt und der üblichen Darstellungsweise entspricht, wäre deutlich besser zu verstehen.



» Die
» Widerstandswerte um die OPs 'rum sind erst mal fiktiv, ich habe mit OPs
» noch nicht viel gemacht.
»
Dann vergiss die gesamte Schaltung, nehme dir einen Funktionsgenerator, ein Oszi, ein DVM das optimalerweise auch rms misst (sonst musst du die RMS-Werte errechen) und experimentiere mit dem rms-Modul bis du es genau verstanden hast und du die richtigen Messwerte bekommst, als nächstes kommt der Brettaufbau der Eingangsschaltung (Eingangssignal auch hier aus dem Funktionsgenerator) dazu. Erst dann nimmst du dir dein Projekt wieder vor.

Wozu der Aufwand?
Und dann auch noch das Einschleppen der hohen Spannung auf die Messschaltung. Zumindest dies ließe sich recht einfach mit 'differentiellen Spannungsteilern' beheben.

Es gibt doch fertige Panelmeter, welche Strom und Spannung messen können. Zugegeben, viele "einfache" messen erst ab 100V oder so los, weil sie keine separate Versorgungsspannung haben, da gibt es aber bestimmt auch bessere.

» Wozu der Aufwand?
» Und dann auch noch das Einschleppen der hohen Spannung auf die
» Messschaltung. Zumindest dies ließe sich recht einfach mit
» 'differentiellen Spannungsteilern' beheben.
»
» Es gibt doch fertige Panelmeter, welche Strom und Spannung messen können.
» Zugegeben, viele "einfache" messen erst ab 100V oder so los, weil sie keine
» separate Versorgungsspannung haben, da gibt es aber bestimmt auch bessere.

richtig, das ist aufgebläht. Grund ist der, dass hier zwar ein Trafo zur Netztrennung eingesetzt wird, die Ansteuerung erfolgt aber per Phasenanschnitt. Das mag ja als Stelltrafoersatz gerade gehen, wenn die Ausgangsspannung um wenige % nachgestellt werden soll. Hier ist aber eine Ua von deutlich unter 100V~ gefordert, da gibt es keinen (beinahe-) Sinus mehr am Ausgang. Daher die Idee mit der RMS-Messung - was mit einem Dreheiseninstrument im günstigsten Fall ohne Zusatzbeschaltung möglich wäre. Die Instrumente sind aber wohl zu groß, und nun sollen ein RMS-Wandler, Netzteile für die DPMs und eine entsprechende Beschaltung verbaut werden. Dazu müssen die Anwendungshinweise im Datenblatt des RMS-Wandlers befolgt werden, sonst wird das nix. Für Matthes ist wohl der Weg das Ziel - was ok wäre, wenn er das "Gelände" kennt und Ausrüstung und Kondition für die Strecke hat...

» Grund ist der, dass hier zwar ein Trafo zur
» Netztrennung eingesetzt wird, die Ansteuerung erfolgt aber per
» Phasenanschnitt. Das mag ja als Stelltrafoersatz gerade gehen, wenn die
» Ausgangsspannung um wenige % nachgestellt werden soll. Hier ist aber eine
» Ua von deutlich unter 100V~ gefordert, da gibt es keinen (beinahe-) Sinus
» mehr am Ausgang. Daher die Idee mit der RMS-Messung - was mit einem
» Dreheiseninstrument im günstigsten Fall ohne Zusatzbeschaltung möglich
» wäre. Die Instrumente sind aber wohl zu groß, und nun sollen ein
» RMS-Wandler, Netzteile für die DPMs und eine entsprechende Beschaltung
» verbaut werden. Dazu müssen die Anwendungshinweise im Datenblatt des
» RMS-Wandlers befolgt werden, sonst wird das nix. Für Matthes ist wohl der
» Weg das Ziel - was ok wäre, wenn er das "Gelände" kennt und Ausrüstung
» und Kondition für die Strecke hat...

Falls ein Gerät am Trafo angeschlossen wird, das mit Brückengleichrichter und Elko am Eingang arbeitet, kann man den Phasenanschnitt auch auf 50% stellen, das Gerät bekommt trotzdem 100% der Spannung am Elko zusammen. Nur halt mit einer höheren Spitzenbelastung des Eingangs. Allerdings weiss ich nicht, welche Ausgangsspannungsform der Trafo daraus macht, ein Oszibild des Trafoausgang unter verschiedenen Belastungssituationen wäre hochinteressant. Mit verschiedenen Belastungssituationen meine ich: Beinaheleerlauf mit Minilast, Teillast und Volllast. Und das noch unterteilt nach ohmscher Last, induktiver Last und der Belastung, wie angegeben mit Gleichrichter und Elko.

» » Es gibt doch fertige Panelmeter, welche Strom und Spannung messen
» können.
» » Zugegeben, viele "einfache" messen erst ab 100V oder so los, weil sie
» keine
» » separate Versorgungsspannung haben, da gibt es aber bestimmt auch
» bessere.
»
» richtig, das ist aufgebläht. Grund ist der, dass hier zwar ein Trafo zur
» Netztrennung eingesetzt wird, die Ansteuerung erfolgt aber per
» Phasenanschnitt. Das mag ja als Stelltrafoersatz gerade gehen, wenn die
» Ausgangsspannung um wenige % nachgestellt werden soll. Hier ist aber eine
» Ua von deutlich unter 100V~ gefordert, da gibt es keinen (beinahe-) Sinus
» mehr am Ausgang. Daher die Idee mit der RMS-Messung - was mit einem
» Dreheiseninstrument im günstigsten Fall ohne Zusatzbeschaltung möglich
» wäre. Die Instrumente sind aber wohl zu groß, und nun sollen ein
» RMS-Wandler, Netzteile für die DPMs und eine entsprechende Beschaltung
» verbaut werden. Dazu müssen die Anwendungshinweise im Datenblatt des
» RMS-Wandlers befolgt werden, sonst wird das nix. Für Matthes ist wohl der
» Weg das Ziel - was ok wäre, wenn er das "Gelände" kennt und Ausrüstung
» und Kondition für die Strecke hat...

Im Datenblatt des LTC1966 ist auf Seite 10 genau die Möglichkeit der Messung und Auswertung bei einer Phasenanschnittsteuerung gezeigt. Ich muß mir das alles durchlesen, unbedingt, ja. Mon anglais n'est pas very good, but I have a dictionary book.

Was meine Ausrüstung angeht, ein 2-Kanal-Oszi von OWON, einen Funktionsgenerator v. Gwinstek, einen Frequenzzähler v. Velleman (den werde ich da nicht brauchen, oder vielleicht doch?), 2 Tischmultimeter und 2 Labornetzgeräte. Und halt alles, was man in so einer Elektronik-Werkstatt so hat an Werkzeug, breadboards, etc... und braucht. Sogar eine Ständerbohrmaschine.

Kondition... ja, ich habe Zeit; aber Unterstützung und Hilfe kann ich schon sehr gebrauchen. Das Gelände kennen... hmmm... holprig vielleicht; ich will nix unversucht lassen, nicht stur sein, aber schon mein Ziel im Auge haben. Wenn es wenigstens zum Schluß zu 95% oder so funktioniert, ist es doch ok.

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Matthes

» Im DB ist doch erklärt, wie rms berechnet wird!
» Einfach mal mit positiven und negativen Werten nachrechnen!»
» »
» » » » Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» » » » Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben
» » werden?
» » » Also
» » » » +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?
» » »
» » » aus dem Wandler kommt ja DC, also geht grundsätzlich single supply
» »
» Deine Messpannung ist ja symmetrisch gegen GND, geht dann durch den Puffer
» - ich kann nicht sehen, wie der versorgt wird.

ganz links zwischen den beiden LTC1966-Modulen, sind die Versorgungspins der beiden TL072 zu sehen, die ich mit invoke reingeholt habe.

» der bekommt aber negative
» Eingangsspannungen, Die Frage ist, ob der Puffer erforderlich ist.
»
» Das RMS-Modul hat intern den Bezug auf Ub/2 gesetzt, bekommt aber auch ein
» gegenüber GND symmetrisches Signal. Siehe Fig. 9 im Datenblatt und den
» dazugehörigen Text. Wenn du sowas selbst entwerfen willst, musst du dir
» die grundlegende Funktionsweise der Schaltung und des RMS-Konverters klar
» machen! Wie nicht nur von mir erwähnt, das Datenblatt lesen und verstehen
» - sonst wird das nix.
»
» edit:
» ich sehe grad, offenbar willst du In2 auf GND legen - ok das geht, nehm
» dann aber eine symmetrische Versorgungsspannung - das macht insgesamt die
» Schaltung vielleicht etwas einfacher.

Ja, das ist unter Applications so angegegeben, dass man das so machen kann.

» Versuche DPM-Module zu bekommen, die
» einen gemeinsamen GND für die Messpannung und Versorgung haben, dann
» reicht bei entsprechender Schaltung eine +Versorgung für die DPMs, die
» zweite Versorgung dann als -Versorgung für die Messschaltung.
» Ein Schaltplan, der nur die relevanten Elemente zeigt und der üblichen
» Darstellungsweise entspricht, wäre deutlich besser zu verstehen.
»
Ich kann es eh nie allen recht machen, tut mir leid.
»
» » Die
» » Widerstandswerte um die OPs 'rum sind erst mal fiktiv, ich habe mit OPs
» » noch nicht viel gemacht.
» »
» Dann vergiss die gesamte Schaltung, nehme dir einen Funktionsgenerator, ein
» Oszi, ein DVM das optimalerweise auch rms misst (sonst musst du die
» RMS-Werte errechen) und experimentiere mit dem rms-Modul bis du es genau
» verstanden hast und du die richtigen Messwerte bekommst, als nächstes
» kommt der Brettaufbau der Eingangsschaltung (Eingangssignal auch hier aus
» dem Funktionsgenerator) dazu. Erst dann nimmst du dir dein Projekt wieder
» vor.

Ich bleibe dran

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greets from aix-la-chapelle

Matthes

» » Muß der LTC1966 als auch die folgende (mir noch unbekannte OP-
» » Meßschaltung) mit positiver und negativer Spannung betrieben werden?
» Also
» » +/-5V? Oder geht das auch mit single Supply?
»
» Hast du dir überhaupt mal die Mühe gemacht, das Datenblatt zu lesen?

Noch nicht ganz, ich verstehe auch nicht alles.

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Matthes

» Hallo
» so ein Modul habe ich vor mir liegen wenn du willst schicke ich es dir
» es ist noch Original verpackt.

Hallo, ja gerne! Da mir bestimmt - wie Ihr es ja bestimmt alle auch kennt - hier und dort mal was abraucht, es knallt und raucht, ist es gut, wenn ich Ersatz habe.

Die, die ich bestellt habe, sind noch nicht da.

» Bin mit der Schaltung nicht zu frieden die Genauigkeit läßt zu wünschen

Ich brauche keine Präzisionsmessung. So grob in etwa reicht zur Not auch.
»
» übrig. Eine Schaltung mit OP als Gleichrichter ist genauer.

Das war ja meine Überlegung auch, dass ich einen Synchrongleichrichter baue mit einem OP. Sowas hier:



Oder das hier:



» Ob die ICs Nachbauten sind, das ist möglich. Von einem deutschen
» Händler R bezogene als IC benehmen sich genauso.

Händler R = Reichelt?

» Das Gehäuse ist für einen Bastler eine Katastrophe.
» erst die dritte ist was geworden. Dann doch lieber in
» China ein IC mit Platine gekauft (3mal)
» Bitte bedenke der höchste Shunt beträgt 100mOhm

Der höchste Shunt? Wie meinst Du das?

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greets from aix-la-chapelle

Matthes

» Falls ein Gerät am Trafo angeschlossen wird, das mit Brückengleichrichter
» und Elko am Eingang arbeitet, kann man den Phasenanschnitt auch auf 50%
» stellen, das Gerät bekommt trotzdem 100% der Spannung am Elko zusammen.

Kommt auf die Belastung an. Im Leerlauf stehen da 325V an, aber der Elko hat nur 10µF/450V, sodaß die Spannung schnell in die Knie geht, bei geringer Belastung schon.

Wie weit bei welcher Belastung, das ist eine interessante Frage, die ich da stelle: Wie berechnet man das? Kann man da einen Graphen oder eine Tabelle stellen, es ist ja eine Reihenschaltung von Innenwiderstand der Trafospule und des Lastwiderstandes an diesen Klemmen. Muss man da irgendwie integrieren in den Grenzen von wo bis wo? Der Trafo hat 630VA, kann rechnerisch 2,7A liefern.

» Nur halt mit einer höheren Spitzenbelastung des Eingangs. Allerdings weiss
» ich nicht, welche Ausgangsspannungsform der Trafo daraus macht, ein
» Oszibild des Trafoausgang unter verschiedenen Belastungssituationen wäre
» hochinteressant. Mit verschiedenen Belastungssituationen meine ich:
» Beinaheleerlauf mit Minilast, Teillast und Volllast. Und das noch
» unterteilt nach ohmscher Last, induktiver Last und der Belastung, wie
» angegeben mit Gleichrichter und Elko.

Das wäre alles sehr interessant, zu messen und auszutesten.

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Matthes

» Wozu der Aufwand?

Naja, Aufwand ist relativ. Es wäre auch ein Aufwand, ein größeres Gehäuse zu besorgen und die Dreheiseninstrumente hätten Platz. Ich möchte halt das verbauen was ich habe gerade, bisher hat das immer recht gut geklappt mit meinen Projekten.

» Und dann auch noch das Einschleppen der hohen Spannung auf die
» Messschaltung. Zumindest dies ließe sich recht einfach mit
» 'differentiellen Spannungsteilern' beheben.

Es ist ja galvanisch getrennt. Durch die AC-DC-Wandler 230V/5V.
»
» Es gibt doch fertige Panelmeter, welche Strom und Spannung messen können.

Es ist kein Platz da.

» Zugegeben, viele "einfache" messen erst ab 100V oder so los, weil sie keine
» separate Versorgungsspannung haben, da gibt es aber bestimmt auch bessere.

Meine kleinen 3-Digit-7-Segment-Displays betreibe ich mit 5VDC, und das mit blauer Anzeige soll anzeigen 10VAC...230VAC, und das andere mit roter Anzeige den Strom von 100mA...2,4A oder so.

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greets from aix-la-chapelle

Matthes

» » Deine Messpannung ist ja symmetrisch gegen GND, geht dann durch den
» Puffer
» » - ich kann nicht sehen, wie der versorgt wird.
»
» ganz links zwischen den beiden LTC1966-Modulen, sind die Versorgungspins
» der beiden TL072 zu sehen, die ich mit invoke reingeholt habe.

nee, so geht das nicht! der TL072 geht mit dem Ausgang weder voll auf -Ub oder +Ub . Bei 5V Versorgung bleiben da so um die 3V Aussteuerung zwischen gnd und +Ub. Nimm 'nen anderen OP oder eine negative Versorgung - also +5V und -5V.

» » edit:
» » ich sehe grad, offenbar willst du In2 auf GND legen - ok das geht, nehm
» » dann aber eine symmetrische Versorgungsspannung - das macht insgesamt
» die
» » Schaltung vielleicht etwas einfacher.
»
» Ja, das ist unter Applications so angegegeben, dass man das so machen
» kann.
»
» » Versuche DPM-Module zu bekommen, die
» » einen gemeinsamen GND für die Messpannung und Versorgung haben, dann
» » reicht bei entsprechender Schaltung eine +Versorgung für die DPMs, die
» » zweite Versorgung dann als -Versorgung für die Messschaltung.
» » Ein Schaltplan, der nur die relevanten Elemente zeigt und der üblichen
» » Darstellungsweise entspricht, wäre deutlich besser zu verstehen.
» »
» Ich kann es eh nie allen recht machen, tut mir leid.

Darstellung so einfach wie möglich!, von links nach rechts - wie üblich.

Der LTC1966 ist eingangsseitig sehr hochohmig, da brauchst Du keinen Puffer. Nur darfst du die 1V zwischen In1 und In2 nicht überschreiten. Ich würde für die ersten Versuche die Schaltung auf 1mV / V auslegen.
Da du keine hochgenaue Messung brauchst, kannst du den Shunt an Masse legen, dann an dessen "heissen" Ende ddie Last, so dass diese über den Shunt an Masse liegt. Der resultierende Fehler ist <1% und du hast für die Messung eine gemeinsame Masse. Wenn deine Messmodule für Versorgung und Messspannung den gleichen gnd haben (so hast du es gezeichnet), dann kommst du für die DPMs und evtl. erforderliche Puffer sowie die LTC1966 mit einer +/- 5V Versorgung aus.
Der LTC1966 hat einen sehr hochohmigen Ausgang, da könnte ein Puffer vielleicht sinvoll sein - aber nur für die DPMs sollte auch hier bei geschickter Auslegung kein Puffer erforderlich sein.
Der Kondensator am Ausgang des LTC1966 beeinflusst den Messwert - dazu steht auch einiges Im Datenblatt. Auch läßt sich das in Versuchen gut nachvollziehen.
Je nach Einsatz würde ich mir noch Gedanken übder den Vorschlag von OffroadGTI zum Spannungsteiler machen.
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