Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom detektieren mit PIC18F4550


von Feller (Gast)


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Hallo an alle,
ich möchte mit Hilfe eines PIC18F4550 einen Stromfluss detektieren von 
einem Motor detektieren.
Der Strom geht ca. von 0,5A bis 2A(12V/24V).
Mir geht es wirklich nur darum, festzustellen ob ein Strom fließt oder 
eben nicht.
Ich habe es schon mit einer Leiterschleife mit einigen Wicklungen 
probiert, konnte hier aber nicht mit dem ADC einen Stromfluss 
detektieren.
Leider habe ich noch nicht viel Erfahrung mit der 
Microcontrollerprogrammierung. Derzeit arbeite ich noch mit dem PICkit3 
und Evalboard.

Welche Möglichkeiten habe ich den Stromfluss zu erkennen?
Es soll eine möglichst kostengünstige Lösung sein.

Vielen Dank für die Hilfe!

Grüße

von Εrnst B. (ernst)


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Die Leiterschleife ginge nur bei Wechselstrom, bei Gleichstrom brauchst 
du einen Hall-Sensor (wenn's galvanisch getrennt sein muss) oder einfach 
einen Shunt.

von Feller (Gast)


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Ok schonmal Danke für die Information!
Shunt kommt eher nicht in Frage, da ich an den Zuleitungen vom Motor 
nichts ändern kann.

von Εrnst B. (ernst)


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Feller schrieb:
> Mir geht es wirklich nur darum, festzustellen ob ein Strom fließt oder
> eben nicht.

Dann tut's evtl schon so ein Billig-Hallschalter mit eingebautem 
Schmitt-Trigger, z.B. TLE 4905L von Infineon, gibts bei Reichelt für 
60cent.
=> Aber ich befürchte, dein Magnetfeld ist nicht stark genug dafür.

Darfst du die Zuleitung ein paarmal um einen Eisenkern wickeln?


Ein KMZ51 (NXP) als Alterntiv-Sensor wäre vermutlich overkill.

von Feller (Gast)


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Εrnst B✶ schrieb:
> Dann tut's evtl schon so ein Billig-Hallschalter mit eingebautem
> Schmitt-Trigger, z.B. TLE 4905L von Infineon, gibts bei Reichelt für
> 60cent.
> => Aber ich befürchte, dein Magnetfeld ist nicht stark genug dafür.

Ja des Teil hatte ich auch schon im Blick. Aber der funkioniert doch nur 
bei wechselnden Magnetfeldern oder?
D.h. wenn ich DC hab funktioniert der nicht oder?


Εrnst B✶ schrieb:
>Darfst du die Zuleitung ein paarmal um einen Eisenkern wickeln?

Das könnte vielleicht möglich sein.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Feller schrieb:
> Ja des Teil hatte ich auch schon im Blick. Aber der funkioniert doch nur
> bei wechselnden Magnetfeldern oder?

Nein. Der TLE 4905L ist unipolar (siehe Datenblatt und Diagramm Figure 
4).

Gruß Dietrich

von Feller (Gast)


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Also die Idee mit dem Hallsensor gefällt mir sehr gut.

Ich habe mal den Strom berechnet, der mindestens notwendig ist, damit er 
detektiert werden kann.

Ich komme hierbei auf 70A. Oder mache ich einen Fehler?

Laut Datenblatt ist zum Einschalten mindestens B = 7 mT notwendig.

Mit der Formel
B = my * H  und H = I/(2*pi*r)

komme ich auf dieses Ergebnis.

Oder habe ich irgendwo einen Denkfehler?

Grüße

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Feller schrieb:
> Shunt kommt eher nicht in Frage, da ich an den Zuleitungen vom Motor
> nichts ändern kann.

Was bedeutet "nichts Ändern?".

Bedeutet dies das das du wirklich keinerlei Eingriffsmöglichkeiten hast 
und du nun "Vor dem fertigen GErät" stehst und jetzt ohne irgendeinen 
Eingriff daran messen sollst?

Oder bedeutet dies das die Elektrischen Werte vor und nach deinem 
Eingriff genau gleich sein müssen, es aber kein Problem ist 
vorrübergehend einen Pol zwecks Montage deiner Messchaltung mal 
abzuklemmen?

FAlls letzteres Zutrifft würde ich mich, abhängig von der Stückzahl, 
zumindest hinsichtlich des Sensors nach etwas fertigem Umsehen.

DAs was du mit dem HAll Sensor aufbaust ist ja nichts anderes als ein 
Stromwandler. Und unter diesem Begriff findet man eine REihe von 
Sensoren die genau nach diesem Prinzip arbeiten aber schon 
betriebsfertig sind. Man muss halt nur noch den für seinen Strombereich 
und Stromform (AC/DC) passenden heraussuchen. Die sind auch nicht 
wirklich teuer im Vergleich zum -Beispielsweise- oben genannten NXP.

EIN BEISPIEL:
http://www.hallsensors.de/DE_CYHCS-CL-BW.htm

Der Nachteil ist halt das alle mit bekannten "günstigen" Stromwandler 
eine GEchlossene Spule haben, man das KAbel also zumindesst einpolig 
kurz lösen muss. Wobei aber evtl. doch solche existieren könnten die man 
öffnen kann. Das musst du dann aber selbst ermitteln, ich habe damit ja 
eher weniger zu tun.
Falls es sich um ein Einzelstück handelt könnte evtl sogar der einsatz 
einer Stromwandlerzange wie es sie als Zusatzgerät für Multimeter oder 
OSzilloskope gibt als Fertiggerät in Frage kommen. ODer man holt sich 
die billigste  Stromwandlerzange mit DC die man bekommen kann und zapft 
die Elektronik an. (Entweder den HAllsensor direkt oder das Display) Hat 
so aber direkt eine Mechanisch evtl. günstige Lösung.

Gruß
Carsten

von Εrnst B. (ernst)


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Wenn du zwar das Kabel nicht trennen kannst, aber an beide Enden 
herankommst:

Benutz das Kabel selbst als Shunt.

von Feller (Gast)


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Guten Morgen

Erstmal vielen Dank für die Hilfe von allen bisher!

Ich bin derzeit auf der Suche, ob es nicht genauere Hallsensoren gibt, 
die für meine Anwendung funktionieren.

Bin jetzt erstmal auf einen Hallsensor von Micronas gestoßen:
HAL 300
http://www.micronas.com/en/automotive_and_industrial_products/by_function/hal_300/product_information/index.html

Nur weiß ich jetzt nicht genau, ob das mit diesem funktionieren könnte.

Oder gibt es eine Möglichkeit das Magnetfeld noch zu verstärken?


Aber nochmal zum genaueren Verständnis: Ich darf an dem Gerät/Motor 
keine Änderungen durchführen die nicht reversible sind. Also Kabel 
trennen ist nicht. An die Klemmen vom Motor zu gehen ist natürlich auch 
noch eine Möglichkeit, muss ich aber erst nochmal nachschauen ob dies 
möglich ist.
Ich bezweifle dies aber.

Grüße

von Dietrich L. (dietrichl)


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Feller schrieb:
> Oder gibt es eine Möglichkeit das Magnetfeld noch zu verstärken?

Du kannst das Ausgangssignal des Hall-Sensors verstärken, aber nur bei 
analogen Sensoren (nicht bei denen, die schon eine feste Schwelle + 
Schmitttrigger eingebaut haben).
Die Grenze bei den Verstärkung ist dann die benötigte Genauigkeit 
(Fehler durch Toleranzen, Offset, Temperaturabhängigkeit, Anordnung zum 
stromführenden Leiter....)

Schau z.B. auch mal hier, vielleicht gibt es da was:
http://www.allegromicro.com/

Wenn Du die Motorleitung durch den Wandler durchführen kannst, hast Du 
viel mehr Möglichkeiten: siehe Link von Carsten, dann z.B. Fa. LEM 
(http://www.lem.com/hq/de) usw... Hier kannst Du die Empfindlichkeit 
(neben Verstärkung) auch dadurch erhöhen, indem Du die Leitung mehrmals 
durch den Wandler fädelst.

Gruß Dietrich

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