Schaltung für Spannungsmessung (und optional Strom) im 400V Drehstromnetz - 0..5V Signalausgang

[mgolbs (Gast)]

Hallo,

ich suche eine Schaltung mit der man mit einem Mikrocontroller, am 0..5V 
AD, die Spannung/Strom im 400V Drehstromnetz messen kann, entweder RMS 
oder besser reale Zeitwerte.

Auch die reine positive Halbwelle wäre ausreichend.

Der Strom wird wohl auch hier über einen Spannungsabfall eines kleinen 
Widerstandes gemessen.

Wie ich aber die Frage nur positive Halbwelle, oder Offset und 
Spannungsteile relativ technisch i.O. umsetzen könnte, da bin ich mir 
unsicher.

Man konnte mit einer 1000V Diode eventuell nur die positive Halbwelle 
erfassen und mit einen Spannungsteiler auf unter 5V bringen.

Da ich in diesem Bereich der Messtechnik keine Erfahrung habe, frage ich 
hier lieber mal nach. Jedes billige Multimeter muss doch so eine 
Schaltung beinhalten, jedenfalls RMS.

Wenn ich Strom und Spannung messen könnte, hätte ich auch Infos über die 
Phasenverschiebung. Richtige RMS Sensoren über Halleffekt wären genauer, 
für die Aufgabe etwas sehr teuer.

Hat da jemand Tipps oder einen Link? Die Genauigkeit reicht auch im 2% 
bzw. 5% Fehlerbereich.

Gruß und Dank Markus

[Axel D. (axel_jeromin)]

Hallo Markus,
gib mal da oben bei Suchen: "Leistungmessung" oder "Leistungmessung 
230V"
Dann hast Du schon eine Menge Treffer.

Das auf Drehstrom zu erweitern sollte dann einfacher sein.

Dann gibt es noch bei den Artikeln einen über Stromwandler.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Stromwandler



Axel

[Fralla (Gast)]

Was spricht gegen einen Spannungteiler? Je hochohmiger umso weniger 
Wärme aber empfindlicher. So macht es jedes Schaltnetzteil und die 
"Power-Monitoring" ICs, welche Wirk, Blind, Scheinleistung, Powerfaktor 
etc Messen auch. So 2M bis 500k aus fünf Widerständen in Serie. Je nach 
dem wie hoch du mit den Oberwellen gehen willst noch etwas Filtern (C 
parallel zum untersten Widerstand). Eine Zerner in den Spannnungsteiler 
(am vorletzen Widerstand von unten) gegen Netztransienten (Surge, PLD, 
etc), fertig.

[Ingo (Gast)]

Für Spannungen den LV25 von LEM, wenns potentialfrei sein soll, 
ansonsten Spannungteiler gegen N + Offsetkorrektur.

Für Strom gibt entweder den klassichen Stromwandler (passiv) oder einen 
aktiven Wandler von LEm z.B. LTSR-25P. Oder zur Not ne Shuntmessung, 
würde ich aber von abraten, da hier der Aufwand etwas größer ist, ein 
sauberes Signal zu bekommen.

Viele Grüße,
Ingo

[mgolbs (Gast)]

Hallo,

vielen Dank für die Infos. Leistungsmessung ist nicht der Hintergrund 
meines Anliegens. Es geht wirklich um Spannung im 
Niederspannungsdrehstromnetz - Synchronmaschine - und möglichst die 
Phasenverschiebung. Für Leistung und Energie habe ich ein Kästchen 
gekauft.

@ Fralla - Wie wird das für den Bereich der negativen Halbwelle beim 
Spannungsteiler gemacht. Das GND des Controllers sollte doch auf N, und 
am Spannungsteiler entsteht doch die symmetrische Spannung um den Faktor 
reduziert. Muss ich dann noch die negative Halbwelle abschneiden? Bin 
leider kein Elektroniker :-)

@ Ingo War mal auf der www.LEM.com Seite. Was kostet so ein Sensor ca.? 
Ich brauche ja am Controller ein Spannungssingnal. Die LEM's bringen ja 
Strom. Kann ich diesen über einen Widerstand, z.B. 200 Ohm treiben und 
den Spannungsabfall nutzen?


Gruß Markus

[Axel D. (axel_jeromin)]

Das ist eine Schaltung aus einer App Note von Atmel. Da ist die zu 
messende Spannung über R2 nur positiv.


Dahinter dann ein HCPL7840-000 isolierender Optokopper gespeist aus 
einem DC DC Wandler auf der Netzseite.


Axel

[Paul Atreides (Gast)]

Hallo,
die Spannungs- und Strommessung kann mann gut mit dem ADE7854 oder einem 
seiner Verwanten machen. Damit kann man den Effektivwert oder den 
Momentanwert messen.

Gruß Paul

[Martin (Gast)]

Hallo Paul,

wo bekomme ich denn den ADE7854 her?? Gibt es einen bekannten 
Distributor der vielleicht sogar ein Breakout-Board vertreibt? Oder 
krieg ich den nur direkt von Analog Devices?

[Paul Atreides (Gast)]

Hallo Martin,

such mal bei Digikey nach ADE78. Da findest du die komplette Familie. 
Farnell hat derzeit leider nur den neuen 7880, und das zu einem sehr 
hohen Preis. Ansonsten kann man sich auch 1 oder 2 von AD zuschicken 
lassen.

Gruß Paul

[Düsendieb (Gast)]

für den Strom gibt es isolierende Stromwandler bei Ebay:

ACS758xCB vom Allegro.



Axel

[mgolbs (Gast)]

Hallo,

habe mir mal das Datenblatt zum "Polyphase Multifunction Energy Metering 
IC
ADE7854/ADE7858/ADE7868/ADE7878" angeschaut. Sehr komplexes Werk. Wie 
umfangreich muss die Beschaltung dieses IC's sein, Vorwiderstände...?

@Axel Das ist eine Schaltung aus einer App Note von Atmel. Da ist die zu
messende Spannung über R2 nur positiv. Dahinter dann ein HCPL7840-000 
isolierender Optokopper gespeist aus einem DC DC Wandler auf der 
Netzseite.

Danke! Habe ich aber noch nicht verstanden. Werde mir mal die 
Datenblätter des HCPL7840 anschauen müssen. ...Optokopper gespeist aus 
einem DC DC Wandler auf der Netzseite .. AC-Bereich?


Gruß Markus

[Düsendieb (Gast)]

mgolbs schrieb:
> Werde mir mal die
> Datenblätter des HCPL7840 anschauen müssen. ...Optokopper gespeist aus
> einem DC DC Wandler auf der Netzseite .. AC-Bereich?

Der HPCL macht eine galvanische Trennung und braucht auf beiden Seiten 
eine Spannungsversorgung.
Daher per kleinem DC/DC Wandler von der schon vorhandenen Steuerspannung 
die Versorgung auf die "heiße" Seite bringen oder dort per kleinem Trafo 
eine eigene Spannungsversorgung aufbauen.



Axel

[mgolbs (Gast)]

Hallo,

könnte man das vom Aufbau auch so machen?
# Auf beiden Seiten eine Spannungsversorgung von 5V DC - über 
Festspannungsregler
# V_in sin() von -2V..+2V aus Spannungsteiler des L zu N Drehstromnetzes
# V_out sin() ergibt sich ähnlich V_in

Nur dann steht die Frage des Offset's für 0..5V

Habe ich da was noch vollkommen falsch verstanden?

Gruß Markus

[Paul Atreides (Gast)]

Hallo,

für die ADE's habe ich hier mal eine Beschaltung. Sie hält sich noch in 
Grenzen.

Gruß Paul