Hallo! Ich muss kurzfristig eine Spannungsmessung von Netzspannung durchführen. Gemossen wird mit einer DAQ Karte von NI, welche einen Eingangsspannungsbereich von -10V bis +10V hat, und single-ended misst. Nun bin ich auf der Suche nach einem passenden Spannungswandler, da ich eine galvanische Trennung haben möchte. Allerdings habe ich noch nie einen solchen verwendet und weiß überhaupt nicht welche Wandler da verwendet werden. Würde mich über ein paar Beispiele freuen, damit ich mal weiß wo ich anfangen muss zu suchen. mfg Philip
Je nach Genauigkeitsanforderungen ist es möglicherweise einfacher, einen µC mit ADC in ein für 230V taugliches Gehäuse zu packen und die Daten seriell über einen Optokoppler zu schicken.
Matthias schrieb: > Je nach Genauigkeitsanforderungen ist es möglicherweise einfacher, einen > µC mit ADC in ein für 230V taugliches Gehäuse zu packen und die Daten > seriell über einen Optokoppler zu schicken. Also die Messung mit dem DAQ ist eine Vorgabe und es sollte eine Genauigkeit von +-1V erreicht werden. > wie immer bei solch einer Frage: www.lem.com Da hab ich schon gesucht, hab aber nur einen Spannungswandler gefunden der als Ausgangsgröße eine Spannung hergibt, alle anderen nur Strom. Dieser ist allerdings ziemlich oversized.... Habt ihr eventuell ein konkretes Beispiel für mich, an dem ich mich orientieren kann? mfg
Netzspannung mit DAQ, galvanisch getrennt , auf die schnelle .... TRAFO!? Den Trafoausgang leicht belasten (10k?) In der Luxusversion noch mit Spannungsteiler und Z-Dioden zur Begrenzung von Transienten und 'nem TP Filter. Einpunktkalibrierung mit dem Multimeter Deines geringsten Misstrauens.
Henrik V. schrieb: > Netzspannung mit DAQ, galvanisch getrennt , auf die schnelle .... > > TRAFO!? > > Den Trafoausgang leicht belasten (10k?) > In der Luxusversion noch mit Spannungsteiler und Z-Dioden zur Begrenzung > von Transienten und 'nem TP Filter. Einpunktkalibrierung mit dem > Multimeter Deines geringsten Misstrauens. OK danke. Kann ich da jeden beliebigen Transformator verwenden? Würde einen Leiterplattentransformator bevorzugen, allerdings findet man dazu nie die Windungszahlen... Beispielsweise: http://at.rs-online.com/web/p/printtrafos/0504408/ Die Z-Dioden zur Begrenzung und das RC-Filter habe ich sowieso vorgesehen, was du aber mit der Einpunktkalibrierung meinst, leuchtet mir nicht ein. mfg
Was ich noch nicht verstehe: Die Netzspannung ist doch Wechselspannung. Die DAQ Karte hat einen +/-10V DC-Eingang!? Willst Du damit jetzt schnell messen, die Kurvenform also abtasten und daraus den Effektivwert errechnen? Ist das Teil dafür schnell genug? Und +/-1V Genauigkeit ist dann auch nicht so ohne... Fragen über Fragen... stellt sich Dietrich
Philip Z. schrieb: > Würde einen Leiterplattentransformator bevorzugen, Diese sind aber keine Messtrasnformatoren. Die sind ehr für ein Netzteil, sprich zur Spannungsversorgung. :-( Philip Z. schrieb: > Da hab ich schon gesucht, hab aber nur einen Spannungswandler gefunden > der als Ausgangsgröße eine Spannung hergibt, alle anderen nur Strom. > Dieser ist allerdings ziemlich oversized.... Wenn da ein Strom rauskommt ist doch gut. Mit einem Widerstand ist der flux in eine Spannung gewandelt und schon kann deine Messkarte was damit anfangen. Ich glaube die Serie ist was für dich. AV 100-250 (Series: AV 100-Voltage)
Die Frage von Dietrich ist natürlich berechtigt. Und 1V sind schonmal 0,43% der Nennspannung. Auch nicht einfach. Welche Abtastfrequenz hat deine Karte?
Da Netztransformatoren bis in die Nähe der Sättigung betrieben werden, ist die Gefahr der Nichtlinearität gegeben. Und zwar weniger durch die Spannungstransformation selbst (Da wird ja die Netzspannung aufgezwungen)als durch den Spannungsabfall am Wicklungswiderstand, den der verzerrte Magnetisierungsstrom des Trafo erzeugt. Besser ist es, entweder an 230 V einen Trafo für 400V zu verwenden oder zwei 230-V-Trafos in Reihe denn damit bleibt man weiter von der Sättigung weg als bei einem Netztrafo. Das Übersetzungsverhältnis des Trafo ist relativ beliebig, wenn man zwischen Eingang des AD-Wandlers und Trafo einen Spannungsteiler setzt. Der kann auch zum Feinabgleich der Gesamtübersetzung dienen. Vorsicht, wenn nicht nur die Spannung von Belang ist. Der Trafo wird auch eine deutliche Phasenverschiebung verursachen.
Dietrich L. schrieb: > Was ich noch nicht verstehe: Die Netzspannung ist doch Wechselspannung. > Die DAQ Karte hat einen +/-10V DC-Eingang!? Willst Du damit jetzt > schnell messen, die Kurvenform also abtasten und daraus den Effektivwert > errechnen? Ist das Teil dafür schnell genug? Und +/-1V Genauigkeit ist > dann auch nicht so ohne... Ziel ist einfach mit so wenig Hardware-Aufwand wie möglich den Effektivwert zu ermitteln. Die Messgeräte können bis zu 100kS/s, denke ich ist es am einfachsten, eine zum Eingang proportionale Wechselspannung im Bereich von -10V bis +10V zu messen und den Effektivwert zu berechnen. > Diese sind aber keine Messtrasnformatoren. Die sind ehr für ein > Netzteil, sprich zur Spannungsversorgung. :-( Das habe ich eh so vermutet, allerdings sind die ganzen Messwandler sehr groß. Gibt es eventuell eine andere Lösung, mit diesen Mitteln die Spannung zu messen? Als Zusatzinfo: Ich musste diese Aufgabe von meinem Vorgänger übernehmen, der gedacht hat, mit einem symetrischen Spannungsteiler aus 3 Widerständen, die am mittleren Widerstand anliegende Spannung differentiell zu messen, das ganze noch dazu über BNC-Buchse. Er wollte also am einen Eingang der DAQ-Karte ca. 100V anlegen und am anderen 95V....... BUMM mfg
Peter R. schrieb: > Besser ist es, entweder an 230 V einen Trafo für 400V zu verwenden oder > zwei 230-V-Trafos in Reihe denn damit bleibt man weiter von der > Sättigung weg als bei einem Netztrafo. > > Das Übersetzungsverhältnis des Trafo ist relativ beliebig, wenn man > zwischen Eingang des AD-Wandlers und Trafo einen Spannungsteiler setzt. > Der kann auch zum Feinabgleich der Gesamtübersetzung dienen. OK. Aber das sind doch immer diese großen Trafos, oder? Bei Möglichkeit würde ich einen kleinen, zur Printmontage bevorzugen. Gibts da für Spannungen echt nix? Ich mein bei Stromwandlern ist das überhaupt kein Problem... > Vorsicht, wenn nicht nur die Spannung von Belang ist. Der Trafo wird > auch eine deutliche Phasenverschiebung verursachen. Danke, aber es wird lediglich die Spannung gemossen.
Peter R. schrieb: > Da Netztransformatoren bis in die Nähe der Sättigung betrieben werden, > ist die Gefahr der Nichtlinearität gegeben. Und zwar weniger durch die > Spannungstransformation selbst (Da wird ja die Netzspannung > aufgezwungen)als durch den Spannungsabfall am Wicklungswiderstand, den > der verzerrte Magnetisierungsstrom des Trafo erzeugt. > > Besser ist es, entweder an 230 V einen Trafo für 400V zu verwenden oder > zwei 230-V-Trafos in Reihe denn damit bleibt man weiter von der > Sättigung weg als bei einem Netztrafo. Amerika, Du hast es besser. :-) Da würde man einfach einen normalen 230V-Netztrafo zum Messen der 120V nehmen. Gruss Harald
Philip Z. schrieb: > OK. Aber das sind doch immer diese großen Trafos, oder? Bei Möglichkeit > würde ich einen kleinen, zur Printmontage bevorzugen. Gibts da für > Spannungen echt nix? Ich mein bei Stromwandlern ist das überhaupt kein > Problem... Wenn man einen solchen Printrafo nimmt, hat man auch noch das Problem, dass die im Leerlauf eine viel höhere Spannung ausgeben, als bei Nennbetrieb. z.B. du nimmst einen von 230V/12V dann sind die 12V im Leerlauf locker mal 20V, denn die 12V sind nur bei Nennlast erreicht. Deshalb einen Messwandler.
Ein Printtrafo kanns durchaus sein, wenn man nicht zu hohe Genauigkeit braucht denn mit einigen Dingen kann die Genauigkeit gegenüber dem Netztrafo-betrieb erhöht werden: -Der Printtrafo hat konstante Last, dient also nur zur Messung. -Durch Unterspannung (etwa nur die halbe Nennspannung) wird der Strom weniger verzerrt und damit wirkt sich der Fehler durch den Magnetisierungsstrom am Wicklungswiderstand nur linear aus, kann also beim Kalibrieren ausgeglichen werden. Welche Genauigkeit wird denn erwartet? Ist die Netzspannung sehr oberwellenhaltig oder sinusförmig? Welcher Platz steht zur Verfügung? Ein Ringkerntrafo ist z.B. besser für diesen Zweck. Beim Printtrafo muss man halt einmal per Fühlwiderstand und Scope den Magnetisierungssstrom ansehen. Eventuell einen großen Trafo (der transformiert Spannung genau) und einen Printtrafo parallel betreiben und die beiden Ausgangsspannungen vergleichen. da kann man sich über die Qualität orientieren.
Peter R. schrieb: > Welche Genauigkeit wird denn erwartet? Ist die Netzspannung sehr > oberwellenhaltig oder sinusförmig? Philip Z. schrieb: > Also die Messung mit dem DAQ ist eine Vorgabe und es sollte eine > Genauigkeit von +-1V erreicht werden. Genauigkeit wären dann +/- 0,43%. Peter R. schrieb: > wenn man nicht zu hohe Genauigkeit > braucht Von nicht zu hoch kann man da nicht reden.
So zwischen 5 und 2 Prozent könnte man von einem Printtrafo erwarten, wenn man die genannten Randbedingungen erfüllt. Aber unter 0,5 Prozent, dazu bräuchte es wohl einen Messwandler. Gehts vielleicht mit zwei Spannungsteilern, die so mit einem Megaohm arbeiten, damit fast kein Strom fließt und Herr VDE zufrieden ist, so wie man das früher bei den Tastsensoren an TV-Empfängern gemacht hat? Damit einen Teiler zu N hin, einen zu L hin, rechnerische Bildung von UL -UN. Der AD Wandler müsste eben zwei Eingänge haben. Oder andere Lösung: Wandler "schwebend" zwischen N und L, Messergebnis wird per Optokoppler an das System übergeben.
Vielen Dank für die Infos! Peter R. schrieb: > So zwischen 5 und 2 Prozent könnte man von einem Printtrafo erwarten, > wenn man die genannten Randbedingungen erfüllt. Aber unter 0,5 Prozent, > dazu bräuchte es wohl einen Messwandler. Ok 0,5% scheint doch sehr hoch, hab nie die Prozentzahl ausgerechnent... Die Schmerzgrenze läge aber schon so bei 1,5%. > Gehts vielleicht mit zwei Spannungsteilern, die so mit einem Megaohm > arbeiten, damit fast kein Strom fließt und Herr VDE zufrieden ist, > so wie man das früher bei den Tastsensoren an TV-Empfängern gemacht hat? Wie haben denn die funktioniert? > Damit einen Teiler zu N hin, einen zu L hin, rechnerische Bildung von UL > -UN. > Der AD Wandler müsste eben zwei Eingänge haben. Könnte ich doch auch mit einem DIfferenzverstärker realisieren, oder? > Oder andere Lösung: Wandler "schwebend" zwischen N und L, Messergebnis > wird per Optokoppler an das System übergeben. Was meinst du mit schwebend?
Philip Z. schrieb: > Würde mich über ein paar Beispiele freuen, damit ich mal weiß wo ich > anfangen muss zu suchen. Carsten B. schrieb: > wie immer bei solch einer Frage: www.lem.com --> Messwandler Matthias schrieb: > einen > > µC mit ADC Henrik V. schrieb: > Den Trafoausgang leicht belasten (10k?) > > In der Luxusversion noch mit Spannungsteiler und Z-Dioden zur Begrenzung Peter R. schrieb: > Gehts vielleicht mit zwei Spannungsteilern Sag mal zudy wie viele Tipps willst du noch? Schon mal was vom Google oder der Forensuche gehört? Irgendwie ist auch noch nicht so Richtig geklärt, was das ganze überhaupt soll. Ist das ein UNI-Projekt oder nur zum Spass?
Carsten B. schrieb: > Sag mal zudy wie viele Tipps willst du noch? Schon mal was vom Google > oder der Forensuche gehört? Irgendwie ist auch noch nicht so Richtig > geklärt, was das ganze überhaupt soll. Ist das ein UNI-Projekt oder nur > zum Spass? Das Ganze ist ein Schul-Projekt. Da der Platz wo das ding rein muss sehr gering ist, fragte ich halt auch noch nach einer Möglichkeit ohne Messwandler, da diese relativ groß sind. Bsp: AV 100-250 von LEM ist 14cm lang...
Wenns ein Schulprojekt ist, nimm halt einen Printtrafo. In dem begrenzten Wertebereich wird die Genauigkeit völlig ausreichen. Sauber wäre dann eben, darauf hinzuweisen, dass die gewünschte Genauigkeit nur unter eingeschränktem Messbereich einzuhalten ist, was z.B. Parallelmessung mit einem genauen Gerät nachweist. - und dass höhere Genauigkeit nur mit sehr großem Aufwand machbar ist. Der Kern des Projekts dürfte doch nicht darin bestehen, eine Präzisions-Spannungsmessung durchzuführen. Wahrscheinlich handelt es sich eh' um eine Relativmessung, z.B wie konstant die Netzspannung im Verlauf eines Tages ist.
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