Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wechselspannung verstärken und gleichrichten


von Benjamin W. (babo245)


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Hallo Zusammen,

Ich bin in Sachen Elektronik Entwicklung blutiger Anfänger und bräuchte 
eure Hilfe. Ich habe folgendes Problem.

Ich habe ein Wechselspannungssignal von 0 - 100 mV. Typischerweise 
befindet sich das Signal im Bereich zw. 0 und 60 mV.
Das Signal stammt von einem Mess-Shunt.
Ich habe vor das Signal gleichzurichten und zu verstärken, um über ein 
Ralais einen größeren Verbraucher (800 Watt) zu regeln.

Hier meine Fragen:

Ist dieser Aufbau elekronisch gesehen sinnvoll?
Kennt jemand ein fertiges Bauteil zum verstärken und gleichrichten von 
sehr kleinen Wechselspannungen?
Welche OP Schaltung eignet sich am Besten und welche OPs würdet Ihr 
verwenden?

Vielen Dank im Voraus für eure Antworten!

LG Benny (elektronik noob)

von Purzel H. (hacky)


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Was soll's denn werden ?

von Benjamin W. (babo245)


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Hex Oschi schrieb:
> Was soll's denn werden ? <

Es soll eine Sicherheitsabschaltung für eine elektische Heizung werden, 
die Leistung ist dabei abhägig von der Temperatur. Über den Mess-Shunt, 
welcher sich im Leisungspfad befindet soll die Leistung bzw. der 
Widerstand ermittelt werden und wenn möglich vorerst ohne µ-Controller 
die Spannung über ein Relais im Ernstfall(überhitzung) ausschalten.
Somit würde sich das Ding selbst regeln, wenn ich nicht komplett daneben 
lige mit meinen Vorhaben.

von MaWin (Gast)


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Das Problem ist nicht das gleichrichten und verstärken, jedes 
Operationsverstärker-Buch zeigt die üblichen Schaltungen,

das Problem ist, daß der Operationsverstärker damit galvanisch
mit dem Shunt verbunden ist, und damit vermutlich an 230V hängt.

Man hat ungern 230V in der Schaltung, schliesslich könnte man sich dann 
auch das Relais sparen und es würde ein TRIAC reichen.

Falls es wirklich um WECHSELstrom geht (mit 50Hz), dann schau dir mal 
Stromwandlertrafos an. Da entfällt der Shunt und die Dinger liefern 
direkt eine Spannung die man so wählen kann, daß sie (über eine 
gleichrichtende Diode) dein Relais bedienen, wenn einem die Genauigkeit 
ausreicht.

http://darisusgmbh.de/shop/index.php?cat=c2511_Strom.html
http://www.tme.eu/de/katalog/#id_category%3D112516%26cleanParameters%3D1%26path%3D%3B100440%3B112516

von U.R. Schmitt (Gast)


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Benjamin W. schrieb:
> Über den Mess-Shunt,
> welcher sich im Leisungspfad befindet soll die Leistung bzw. der
> Widerstand ermittelt werden und wenn möglich vorerst ohne µ-Controller
> die Spannung über ein Relais im Ernstfall(überhitzung) ausschalten.
> Somit würde sich das Ding selbst regeln,
Mit dem Shunt kannst du nur den Strom und damit bei konstantem 
Widerstand die umgesetzte Leistung ermitteln. Die Temperatur so nicht, 
die kann bei gleichem Strom eine ganz andere sein, wenn etwas die 
Wärmeabgabe verhindert (Lüfter ausgefallen, Jacke über der Heizung, ...)

Willst du regeln, oder einfach eine Art Überlastabschaltung. Dir ist 
schon klar, daß der Strom nach der Abschaltung auf 0 geht. Da sollte 
deine Schaltung nicht einfach wieder einschalten, sonst haben wir ein 
lustiges Relaisgeflatter bis zum Exodus.

Bzgl 220V und Stromwandler hat MaWin dir ja schon die richtigen Tipps 
gegeben.
Viel Erfolg und Vorsicht bei Netzspannung.

von Benjamin W. (babo245)


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@MAWIN
Danke für den guten Tip, hab jetzt auf die schnelle leider noch nicht 
den richtigen Stromwanler gefunden die Genauigkeit scheint hier das 
Problem zu sein. Kennst du zufällig einen mit möglichst geringen 
Toleranzen für Ströme bis zu 10A?

@Schmitt
U.R. Schmitt schrieb:
> Mit dem Shunt kannst du nur den Strom und damit bei konstantem
> Widerstand die umgesetzte Leistung ermitteln. Die Temperatur so nicht,
> die kann bei gleichem Strom eine ganz andere sein, wenn etwas die
> Wärmeabgabe verhindert (Lüfter ausgefallen, Jacke über der Heizung, ...)

Wie bereits geschrieben, ist die Leistung dieser Heizung 
Temperaturabhängig, somit ist es zumindest theoretisch möglich über den 
Strom und einen Mess-Shunt zu hohe Temperaturen zu ermitteln.


> Willst du regeln, oder einfach eine Art Überlastabschaltung. Dir ist
> schon klar, daß der Strom nach der Abschaltung auf 0 geht. Da sollte
> deine Schaltung nicht einfach wieder einschalten, sonst haben wir ein
> lustiges Relaisgeflatter bis zum Exodus.

Ja mir ist klar, das der Strom auf 0 geht. Relais ist vielleicht, der 
falsche Begriff ich meinte damit eher einen elektrisch ausgelösten Not 
aus. Bzw. bei einer Regelung Relais mit Timer.

Grundsätzlich ist die Heizung aber nur ein Teil des Gesamtsystems bei 
welchem am Ende ein µ-Controller die Gesamtsteuerung und auch sämtliche 
Regelaufgaben übernehmen soll.

Hintergrund meiner Schaltung ist: der Versuch die Notabschaltung (am 
besten Rückstellend nach einer gewissen Zeit) nicht über software und 
den µ zu relisieren, sonder extern analog ablaufen zu lassen. Die 
Heizung hat eine sehr geringe Masse und ist somit sehr schnell, klixons 
oder andere Sicherungselement herkömmlicher Art sind mir keine bekannt. 
Mein System sollte in  der Lage sein bei einem Leistungsanstieg im <10% 
Bereich innerhalb von <0,5s abzuschalten.

U.R. Schmitt schrieb:
> Viel Erfolg und Vorsicht bei Netzspannung.

Danke und keine Sorge :)

von MaWin (Gast)


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> Kennst du zufällig einen mit möglichst geringen
> Toleranzen für Ströme bis zu 10A?

Gleich der zweite, ASM10 ?
Wenn du geringere Toleranzen willst,
darfst du nicht per einfacher Diode gleichrichten,
sondern muss einen aktiven Gleichrichter mit OpAmpausbauen,
genau so wie beim Shunt.
Nur ist dann der OpAmp gelvanisch getrennt,
und bei Überlast passiert auch nichts.

von ina (Gast)


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