Hallo, Ich muss eine Stromzange entwickeln mit der man Stromimpulse mit einer Frequenz über 50Hz messen kann. Diese Stromzange soll an einem Leiter durch den ein Nennstrom von etwa 300A mit 50Hz fließt benutzt werden. Der Artikel Stromwandler ist eigentlich schon recht aufschlussreich, allerdings würde ich gerne wissen, ob es möglich ist den Nennstrom bereits magnetisch "raus zu filtern", sodass ich nur die hochfrequenten Stromimpulse auf dem Oszi sehe. Oder anders gefragt, worauf genau muss ich beim Bau einer Stromzange (mit 1mm langem Luftspalt) achten, wenn diese nur Ströme über 50Hz detektieren soll? PS: Das soll möglichst ohne Hochpassschaltung passieren! Danke schonmal im Voraus! der_hiwi
Horst Stupinskis schrieb: > Ich muss eine Stromzange entwickeln Warum musst du so etwas entwickeln? Man kann das für gar nicht einmal furchtbar viel Geld fertig kaufen. Z.B.: http://www.tek.com/datasheet/current-probe/a621-a622
Horst Stupinskis schrieb: > ob es möglich ist den Nennstrom > bereits magnetisch "raus zu filtern" Man kann zwar die 50 Hz Grundwelle des Signals elektrisch herausfiltern, aber meist ist es zweckmäßiger, das Frequenzspektrum des Gesamtsignals mittels Fourier-Analyse zu ermitteln (die meisten Digitalen Oszilloskope können das) und sich dann die einzelnen Komponenten bei den verschiedenen Frequenzen anzuschauen.
Das müsste doch auch durch die Erhöhung der unteren Grenzfrequenz funktionieren. Ich habe nochmal nachgeschaut und die Formel für die untere Grenzfrequenz lautet:
Je weniger Wicklungen ich auf der Sekundärseite habe, desto höher die untere Grenzfrequnz. Auf die Art und Weise kann ich das 50Hz Signal doch auch unterdrücken, oder? > Warum musst du so etwas entwickeln? > Man kann das für gar nicht einmal furchtbar viel Geld fertig kaufen. Das ist eine gute Frage, Begründung meiner Chefs war, dass wir uns auf diese Weise das Preis-Leistungs-Verhältnis angucken wollen.
Horst Stupinskis schrieb: >> Warum musst du so etwas entwickeln? >> Man kann das für gar nicht einmal furchtbar viel Geld fertig kaufen. > > Das ist eine gute Frage, Begründung meiner Chefs war, dass wir uns auf > diese Weise das Preis-Leistungs-Verhältnis angucken wollen. Du musst ja einen echt niedrigen Lohn haben, dass jemand überhaupt in Erwägung ziehen kann, dass das am Ende günstiger sein könnte.
Die Stromzange enthält eine Induktivität, damit haben wir einen Hochpass erster Ordnung, ein R-L-Hochpass. Der hat immer 20 dB pro Dekade, das ist physikalisch vorgegeben. Damit liegt fest, wieweit die 50 Hz unterdrückt sind, wenn man die n-te Oberschwingung noch (evtl. ein wenig abgeschwächt, aber umrechenbar) messen will. Es gibt Stromzangen mit Hallsensor (erkennbar an der Angabe "für AC und DC"), die haben keine untere Grenzfrequenz. Eine induktiv angekoppelte Zange hat immer eine untere Grenze.
Geht es um ein Stueck, oder um eine Masse ? Bei Massenfertigung habt ihr schon lange verloren bevor ihr anfaengt, und ein Stueck ist auch nicht so teuer. Ich wuerd mal bei LEM nachschauen. Es gibt hallkompensierte und nicht hallkompensierte. Mit den Letzten kann man bis ein Stueck ueber 10MHz messen.
Marian B. schrieb: > Du musst ja einen echt niedrigen Lohn haben, dass jemand überhaupt in > Erwägung ziehen kann, dass das am Ende günstiger sein könnte. Vielleicht will der Chef ja 100.000 Stück davon bauen.
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > Es gibt Stromzangen mit Hallsensor (erkennbar an der Angabe "für AC und > DC"), die haben keine untere Grenzfrequenz. Eine induktiv angekoppelte > Zange hat immer eine untere Grenze. Das ist jetzt aber schon ein bisschen viel Halbwissen. Das Messprinzip der Tek-Zangen ist beispielsweise in den Service Manuals zu den Verstärkern erklärt: http://elektrotanya.com/tektronix_am503a_sm.pdf/download.html (ab Seite 42, "Theory of Operation") http://docmesure.free.fr/manuels/Tektronix/TM500/AM/AM503/AM503.pdf
Автомат Калашникова schrieb: > Christoph Kessler (db1uq) schrieb: >> Es gibt Stromzangen mit Hallsensor (erkennbar an der Angabe "für AC und >> DC"), die haben keine untere Grenzfrequenz. Eine induktiv angekoppelte >> Zange hat immer eine untere Grenze. > > Das ist jetzt aber schon ein bisschen viel Halbwissen. > > Das Messprinzip der Tek-Zangen ist beispielsweise in den Service Manuals > zu den Verstärkern erklärt: Ich sehe da jetzt nichts grob falsches bei db1uq. Zangen, die Stromtrafos sind, haben nun mal Hochpasscharakter ; die Tek-AC+DC-Zangen sind Stromtrafos mit Luftspalt (in dem dann ein Hallsensor sitzt) - der Verstärker setzt das Signal dann zusammen aus dem Signal des Hallsensors (für niedrigere Frequenzen) und für HF vom CT (bis 50/>100 MHz).
Marian B. schrieb: > Ich sehe da jetzt nichts grob falsches bei db1uq. Schon die Aussage, "Stromzangen mit Hallsensor (erkennbar an der Angabe "für AC und DC")" ist falsch. Es gibt Zangen die AC und DC können und nach einem völlig anderen Messprinzip ohne Hallsensor arbeiten, z.B. http://www.tti-test.com/go/iprober/ nach dem http://de.wikipedia.org/wiki/Fluxgate-Magnetometer Messprinzip erklärt im EEVBlog unter https://www.youtube.com/watch?v=kmCvrGVtC0M Marian B. schrieb: > die Tek-AC+DC-Zangen > sind Stromtrafos mit Luftspalt (in dem dann ein Hallsensor sitzt) - der > Verstärker setzt das Signal dann zusammen aus dem Signal des Hallsensors > (für niedrigere Frequenzen) und für HF vom CT (bis 50/>100 MHz). Selbst diese Darstellung ist nicht ganz korrekt. Für die niedrigen Frequenzanteile wird nicht das Signal des Hallsensors direkt verwendet (dafür ist dieser viel zu nichtlinear), sondern der magnetische Fluss wird mit Hilfe der Hilfswicklung zu Null kompensiert (gemessen mit dem Hallsensor), so dass Strom durch die Hilfswicklung den zu messenden Strom wiederspiegelt (siehe dazu auch, vereinfacht http://de.wikipedia.org/wiki/Zangenstrommesser#Allstrommessung). Ist aber hinreichend in dem Service Manual des AM503A erklärt, dessen Link ich bereits gepostet habe.
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Bearbeitet durch User
> der Verstärker setzt das Signal dann zusammen aus dem Signal > des Hallsensors (für niedrigere Frequenzen) und für HF vom > CT (bis 50/>100 MHz). Das stimmt nicht ganz: der Verstärker regelt den niederfrequenten Strom durch die Sekundär-Wicklung so, dass das Magnetfeld sich aufhebt (kompensiert), d.h. der Hall-Sensor kein Signal liefert. Vorteil: sehr linear, da nichts sättigt. Der Ausgang zum Oszi ist ein Abbild des Sekundär-Stromes (Summe aus LF- und HF-Anteil). Der LF-Anteil stammt vom Verstärker, der HF-Anteil wird magnetisch reingekoppelt. Für AC reicht vielleicht eine Rogowski-Spule. Der Thread-Eröffner möge sich mal über die genaue Aufgabenstellung äußern.
Danke für die Erklärung der "Fluxkompensation" :)
> allerdings würde ich gerne wissen, ob es möglich ist den > Nennstrom bereits magnetisch "raus zu filtern", sodass ich > nur die hochfrequenten Stromimpulse auf dem Oszi sehe. Das geht, indem Du in einen zweiten Leiter oder in einer zweiten Sekundärspule einen kompensierenden reinen 50Hz-Sinusstrom fließen läßt. Den musst Du so regeln, dass am Sensor kein 50Hz-Signal entsteht.
eProfi schrieb: > einen kompensierenden reinen 50Hz-Sinusstrom fließen läßt. > Den musst Du so regeln, dass am Sensor kein 50Hz-Signal entsteht. ... und zwar nicht nur die Amplitude, sondern auch die Phase regeln! Ein etwas undankbares Geschäft. Wenn die Linearität des Sensors durch die Spitzenströme nicht leidet (Rogowski), und die Frequenz hinreichend stabil ist, kann man die 50Hz auch elektrisch durch ein Kerbfilter entfernen. Im einfachsten Fall ist das ein Doppel-T-Filter aus 3 Widerständen und 3 Kondensatoren. Allerdings wird man dann schaltungstechnisch berücksichtigen müssen, dass ein derartiges Filter auch noch Auswirkungen auf die nächsten Harmonischen hat. Steilflankigere Filter wird man heute mit geschalteten Kapazitäten oder gleich ganz digital aufbauen.
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