Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nullpunkt mit Oszi überprüfen


von Martin S. (martin_s47)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo!

Ich bin seit einiger Zeit an einem Phasenanschnitt dran...

Derzeit habe ich eine Testschaltung mit einem 12V Trafo aufgebaut (galv. 
getrennt).

12V~
|
|-----> Gleichrichter, 7805, etc. (5V u. GND)
|-----> R, Diode, Optokoppler |-> Nulldurchgang (ZC)

Wenn der OK schaltet bekomme ich ein LOW (active low mit 10k pull-up).

Ich habe nur 1:1 Tastköpfe und eine gemeinsame Masse. Einen Kanal an den 
Eingang des OK (Netzseite) liefert das linke Bild.

Das Bild rechts bekomme ich wenn ich die Masse des Oszilloskops mit GND 
verbinde, Kanal 1 ist an der Wechselspannung (ich hab einfach eine 
beliebige Leitung gewählt?!).

Meine Frage: Kann ich dieser "Messung" vertrauen und die Verschiebung 
als Offset in der Software rausrechnen? Oder ist das Schrott, der mir 
hier angezeigt wird, wie gehe ich dann korrekt vor (ohne 
Differentialtastkopf)?

Gruß
Martin

von chick (Gast)


Lesenswert?

Kannst Du mal eine Skizze von Deinem Aufbau machen?
Schaltungen in Prosa sind nicht so gut verständlich.

von Martin S. (martin_s47)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Jupp. Links auf der Skizze fehlt noch der Festspannungsregler.

von Guido C. (guidoanalog)


Lesenswert?

Hallo,

ein Satz, den ich einmal gelesen habe und der sich auf das Schreiben von 
technischen Dokumenten bezog, war: "Ein Ding ein Name". Im Umkehrschluss 
gilt für mich "Zwei Dinge zwei Namen". Du hast zwei "GND" folglich würde 
ich Dir empfehlen sie auch unterschiedlich zu bezeichnen.

Was hindert Dich dran die Masse des Ozilloskops an das andere GND zu 
klemmen?

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Martin S. (martin_s47)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

es gibt GND nur einmal, die Zeichnung von gestern ist etwas unglücklich. 
Ich habe das noch mal neu gemacht.

oszi_nullpunkt2 zeigt das Bild auf dem Oszilloskop mit dem 
entsprechenden Aufbau. Damit es vollständig ist, hier noch mal meine 
Frage:

Kann ich dem Bild auf dem Oszilloskop vertrauen und den Nulldurchgang in 
Software korrigieren? Oder, wie messe ich richtig?

Gruß
Martin

von Martin S. (martin_s47)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dietrich L. hat seinen Betrag zwar wieder gelöscht, aber hier die 
Antwort auf die Frage zur grünen Box.

Bei C5 hängt noch ein Mikrocontroller dran, aber das soltle doch keinen 
Unterschied machen?! Ich baue das gerne mal minimal auf, das ist alles 
auch etwas historisch gewachsen...

Gruß
Martin

von Weingut P. (weinbauer)


Lesenswert?

Dein Nullpunkt ist etwas nach- und voreilend weil Deine LED ja ne 
gewisse Spannung braucht um zu leuchten und damit den Phototransistor 
anzusteuern.
Die fallende Flanke kommt n paar Grad zu spät, die steigende n paar Grad 
zu früh.
Kann man im µC herausrechnen übers Tastverhältnis.

von Martin S. (martin_s47)


Lesenswert?

Prima, also kann ich diese "komische" Form der Wechselspannung einfach 
ignorieren?!

Im Moment mach ich es einfach mit einem Interrupt, Tastverhältnis muss 
ich mal gucken. Ich hatte daran gedacht einen Timer laufen zu lassen und 
den mit dem verspäteten Nullpunkt zu synchronisieren.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Wofür ist eigentlich der ganze Zirkus mit Optokoppler & Co. gut. Du 
könntest auch einfach der Signal von der Anode von D2 abgreifen und 
damit z.B. über einen Spannungsteiler auf einen Komparatoreingang deines 
µC gehen.

von Martin S. (martin_s47)


Lesenswert?

Das stimmt, aber das ist nur mein Testaufbau mit einem 230/12V Trafo. 
Später hängt der OK am Netz und sorgt für die galvanische Trennung.

Hintergrund: Mir ist bei einer Bastelei die Platine einer 
Kaffeemaschine mit dem per USB angeschlossenen PC in die Luft gegangen, 
seitdem trenne ich sowas lieber ;)

Vielleicht besorg ich mir auch endlich mal einen Trenntrafo und mach das 
mit dem Spannungsteiler...

von Weingut P. (weinbauer)


Lesenswert?

Martin S. schrieb:
> Prima, also kann ich diese "komische" Form der Wechselspannung einfach
> ignorieren?!

naja ... nicht direkt, ich vermute mal Du hast den Messpunkt von Deinem 
Oszi in Deinem Plan falsch eingezeichnet und die Spannung vor dem 
Brückengleichrichter gemessen ... eine negative Halbwelle hinter dem 
Gleichrichter kann eigentlich nicht sein.
Die Verzerrung des Sinus würde auf einen recht hochohmigen Trafo oder 
einen hoch belasteten Trafo schließen lasen, sodass der Innenwiderstand 
desselben zum Tragen kommt.

von Sebastian M. (compressed)


Lesenswert?

Martin S. schrieb:
> Das stimmt, aber das ist nur mein Testaufbau mit einem 230/12V Trafo.
> Später hängt der OK am Netz und sorgt für die galvanische Trennung.
>

ja und dann am besten die Massen verbinden!
Mach mal lieber einen vernünftigen Schaltplan, wie der Kram später mit 
230V betrieben werde soll, sonst hören wir vielleicht das letzte mal von 
dir...

von Martin S. (martin_s47)


Lesenswert?

Fhutdhb Ufzjjuz schrieb:
> naja ... nicht direkt, ich vermute mal Du hast den Messpunkt von Deinem
> Oszi in Deinem Plan falsch eingezeichnet und die Spannung vor dem
> Brückengleichrichter gemessen ... eine negative Halbwelle hinter dem
> Gleichrichter kann eigentlich nicht sein.

Oh, jetzt ist es mir auch aufgefallen, ist definitiv falsch eingetragen.

> Die Verzerrung des Sinus würde auf einen recht hochohmigen Trafo oder
> einen hoch belasteten Trafo schließen lasen, sodass der Innenwiderstand
> desselben zum Tragen kommt.

Das kann ich ja mal mit einem anderen Trafo testen.

Ich habe mir am Wochenende noch mal überlegt, dass ich es ja auch 
einfach auf der Primärseite testen kann, indem ich am Triac und an der 
Versorgung messen.

von Martin S. (martin_s47)


Lesenswert?

Sebastian M. schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> Das stimmt, aber das ist nur mein Testaufbau mit einem 230/12V Trafo.
>> Später hängt der OK am Netz und sorgt für die galvanische Trennung.
>>
> ja und dann am besten die Massen verbinden!
> Mach mal lieber einen vernünftigen Schaltplan, wie der Kram später mit
> 230V betrieben werde soll, sonst hören wir vielleicht das letzte mal von
> dir...

Trenntrafo ist unterwegs.

Ich habe mir überlegt, dass ich vielleicht auf den Optokoppler verzichte 
und hinter dem Trafo (vor dem Gleichrichter) auf einen Port des uC gehe. 
Die Verschiebung rechne ich dann in Software raus. Dann habe ich auch 
nicht das Problem mit der Verlustleistung durch die Widerstände.

Das mit dem Schaltplan ist wahrscheinlich eine gute Idee. Ich melde mich 
dann noch mal in ein paar Tagen...

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Martin S. schrieb:
> Ich habe mir überlegt, dass ich vielleicht auf den Optokoppler verzichte
> und hinter dem Trafo (vor dem Gleichrichter) auf einen Port des uC gehe.

Ich habe das auch so gemacht (siehe Bilder):
Von Bild 1 geht das Signal "AC" (X4-5) nach Bild 2 an R15 und einen 
Transistor. Der Ausgang (TP7) geht dann auf einen externen Interrupt des 
ATmega8. Die negative Flanke ist relevant und kommt alle 20ms.
Der Transistor ist deswegen da, damit sehr nahe am Nullpunkt geschaltet 
wird. C12 dient als Filter gegen Netzstörungen.
Interessanterweise war der Nulldurchgang trotz Filter sehr nahe beim 
Nulldurchgang des 230V-Netzes. Der Trafo hatte hier ein komisches 
Verhalten: der Nulldurchgang sekundär war etwas vor dem Nulldurchgang 
primär. Ursachenforschung habe ich nicht betrieben - es war einfach so 
und funktioniert bestens. Der Trafo ist der "EI 30/10,5 109" von 
Reichelt.

Gruß Dietrich

von Dietrich L. (dietrichl)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich hatte die Bilder vergessen ;-(

von Martin S. (martin_s47)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo!

Trenntrafo ist da. Funktioniert prima. Ich habe zuerst probiert direkt 
in den Controller zu gehen, aber das war alles recht unsauber.

Ich habe das jetzt von Dietrich nachgebaut und das scheint bestens zu 
funktioniert. Dafür benötige ich zwar ein paar mehr Bauteile, aber so 
geht es wenigstens ;)

Gruß
Martin

von Matthias (Gast)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> Der Transistor ist deswegen da, damit sehr nahe am Nullpunkt geschaltet
> wird.

Wenn du den Nulldurchgang sowieso mit einem µC weiterverarbeitest, ist 
es eigentlich ziemlich egal, bei welchem Phasenwinkel das Referenzsignal 
vom Nulldurchgangsdetektor genau kommt, weil du bei konstanter 
Periodendauer den Zeitversatz immer über einen Timer im µC 
berücksichtigen kannst.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Matthias schrieb:
> Wenn du den Nulldurchgang sowieso mit einem µC weiterverarbeitest, ist
> es eigentlich ziemlich egal, bei welchem Phasenwinkel das Referenzsignal
> vom Nulldurchgangsdetektor genau kommt, weil du bei konstanter
> Periodendauer den Zeitversatz immer über einen Timer im µC
> berücksichtigen kannst.

Im Prinzip hast Du recht. Allerdings ist der Versatz nicht völlig 
konstant und hat auch einen nicht korrigierbaren Fehler 
(Netzspannungs-Schwankungen...).
Ich gebe zu: notwendig ist es möglicherweise nicht, aber ich habe mir 
den Luxus des Transistors einfach "geleistet" :-)

Gruß Dietrich

von Thomas (kosmos)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich arbeite inzwischen ohne Trafo und ohne Gleichrichter, der Trafo 
gerade die kleinen mit sehr hoher Leerlaufspannung haben einen viel zu 
großen Phasenversatz und den Gleichrichter kann man sich auch einsparen 
wenn man AC-Optokoppler nimmt z.B. LTV814 Liteon

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.