Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hall Sensor zur An/Aus Erkennung


von Np R. (samweis)


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Hallo zusammen,

mit Hall-Effekt-Sensoren habe ich mich bisher noch nicht befasst.
Nun möchte ich aber erkennen, ob ein Verbraucher am 220V Netz ein- oder 
ausgeschaltet ist.
Das Ding verbraucht 120 bis 150 Watt im eingeschalteten Zustand, 0,4 
Watt im Ruhezustand.

Also habe ich mir überlegt, welche Flussdichte denn ein Sensor "fühlen" 
würde, wenn er direkt auf das Kabel geklebt wird, sagen wir der 
Einfachheit halber in 1cm Abstand.

Feldstärke:

So weit, so gut. Nun die Flussdichte
µ sollte näherungsweise 1 sein, also...
Ups? 8 Tesla?
Das hört sich viel an.
Heisst das, wenn ich einen 08/15 Hall-Effekt-Sensor kaufe, z.B. SS 441 A 
bei Reichelt, Einschaltpunkt 11,5mT, Ausschaltpunkt 2mT, dann habe ich 
bereits eine einfache Ein/Aus-Erkennung?

Flattern müsste er natürlich im Wechselstromfeld, aber das könnte man 
"entprellen". Oder ist er zu träge für die Feldwechsel und misst immer 
den Mittelwert 0? Habe ich hier irgendwo einen Denkfehler oder wäre es 
tatsächlich so einfach?

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> np r. schrieb:
> Das Ding verbraucht 120 bis 150 Watt im eingeschalteten Zustand, 0,4
> Watt im Ruhezustand.
Den mittleren Strom kann man leicht errechnen.
Allerdings sind heute viele Verbraucher elektronische Lasten mit stark 
nichtlinearer Stromaufnahme.
Warum schreibst du nicht, um was es konkret geht?

> So weit, so gut. Nun die Flussdichteµ sollte näherungsweise 1 sein,
> also...
> Ups? 8 Tesla?
> Das hört sich viel an.
Du bist gut! Super Rechnung! Das ist wie in der Schule, wo der Lehrer 
das Volumen eines Schwimmbades ausrechnen läßt und Fritzchen bekommt als 
Ergebnis 12l, weil er irgendw paar Nullen vermukst hat. So was kann 
immer mal passieren, aber ein kleiner Plasibilitätscheck sollte doch 
reichen, um das zu falzifizieren.
https://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_%28Einheit%29

> Heisst das, wenn ich einen 08/15 Hall-Effekt-Sensor kaufe, z.B. SS 441 A
> bei Reichelt, Einschaltpunkt 11,5mT, Ausschaltpunkt 2mT, dann habe ich
> bereits eine einfache Ein/Aus-Erkennung?
Das denke ich nicht. Einmal, weil du mit deiner Rechnung so ca. 5...6 
Größenordnungen daneben liegst und dann noch das Problem, dass in einem 
Netzkabel normal Hin- und Rückleitung direkt nebeneinander liegen.

> Habe ich hier irgendwo einen Denkfehler oder wäre es
> tatsächlich so einfach?
Na da denke noch mal drüber nach.

Die Detektion läßt sich evtl. auch anders und einfacher machen.
Gruß Öletronika

von Uwe B. (uwe_beis)


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U. M. schrieb:
> weil du mit deiner Rechnung so ca. 5...6 > Größenordnungen daneben liegst
Genauer: Einen Faktor von 2 * 10^-7

U. M. schrieb:
> in einem Netzkabel normal Hin- und Rückleitung direkt nebeneinander liegen
Was den Fehler aber nur um ca. den Faktor 3 bis max. ∞ vergrößert.

Uwe

von Sascha (Gast)


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µ0 vergessen.

Bei geringen Strömen geht man normal hin und hält den Hall-Sensor nicht 
einfach gegen den Leiter sondern wickelt den Leiter auf.

Oder man verstärkt die Flussdichte mit magnetischem Material:

https://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect#/media/File:RAZC-GENARRv1.jpg

In beiden Fällen sollte der Rückleiter nicht direkt daneben liegen.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Uwe B. schrieb:
> Was den Fehler aber nur um ca. den Faktor 3 bis max. ∞ vergrößert.

Ich korrigiere: Es muss natürlich nicht Faktor 3 bis max. ∞, sondern 0,3 
bis 0 heißen.

Sascha schrieb:
> nicht einfach gegen den Leiter sondern wickelt den Leiter auf.
Z. B. 20 Windungen = Faktor 20

>Oder man verstärkt die Flussdichte mit magnetischem Material:
Auch damit lässt sich max. ein Faktor ca. 20 erreichen (1,5 mm Dicke des 
Sensors).

Insgesamt ein Faktor 400, vielleicht 1000... Da fehlen noch ein oder 
zwei Zehnerpotenzen.

: Bearbeitet durch User
von Np R. (samweis)


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Hallo Uwe,

Uwe B. schrieb:
> U. M. schrieb:
>> weil du mit deiner Rechnung so ca. 5...6 > Größenordnungen daneben liegst
> Genauer: Einen Faktor von 2 * 10^-7

Könntest Du dann bitte Deine Rechnung posten?

Wenn meine obige Rechnung korrekt ist bis zu den
, dann wird aus
 mit
also
.
Oder vielleicht kann U. M. (oeletronika) erklären, wo Fritzchen die paar 
Nullen vermurkst hat.

Der Kommentar mit dem Rückleiter hat natürlich was.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Hallo ????,

ich mache es kurz mit ein wenig Aufforderung zum selber Erarbeiten: Was 
ist der Unterschied zwischen µ, µ0 und µr?

Grüße, Uwe

von M. K. (sylaina)


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Na das Material will ich auch mal sehen, dass ein µ von 1 Vs/Am hat.

von MaWin (Gast)


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np r. schrieb:
> Ups? 8 Tesla?

Statt rechnen lese ich lieber

http://www.dieter-heidorn.de/Physik/SS/K07_Magnetisches%20Feld/K5_GeraderLeiter/k5_geraderleiter.html

0.5A in 1cm Entfernung bringen also 10uT.

Entweder muss dein Sensor also 1000 mal empfindlicher sein oder 1000 mal 
mehr Strom fliessen.

von M. K. (sylaina)


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MaWin schrieb:
> Statt rechnen lese ich lieber

Den Thread auch? Er hat µ mit 1 angenommen. Das ist ein wenig sehr hoch. 
4π*10^-7 N/A^2 wären sicher näher dran ;).

von Np R. (samweis)


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@Uwe Beis (uwe_beis)
OK, das war doch mal hilfreich. Im Gegensatz zum Hinweis auf die 
Definition der Einheit Tesla. )*

µ = µ0 * µr
Da
 ist, ist es natürlich dumm, µ0 und µ oder µr zu verwechseln, wenn µr 
nahe 1 ist...

Schön! Dann können wir ja weiter machen:
aus 8T werden dann 0,01mT oder 10µT.
Das ist ein bisschen wenig für die Hall-Effekt-Schalter, die ich bisher 
gefunden habe.

Mögliche Lösungen zur potentialfreien (und möglichst kontaktlosen 
Strommessung) wären dann:
- irgendetwas in der Art ACS712, ACS713 usw. (potentialfrei, aber nicht 
kontaktfrei, d.h. nicht ohne Eingriff in das bestehende Kabel)
- ein teurerer Honeywell CSDA1BA Sensor (aber auch da wäre ja dann die 
Rückleitung im Weg)
- Ringkern selber wickeln und Leiter durchstecken (auch hier ohne 
Rückleiter, d.h. Leitung auftrennen oder mit einer manipulierten 
"Mess-Leitung" verlängern).

Ich möchte einfach wissen, ob ein Kompressor läuft oder nicht.
Der macht
- Krach (aber es gibt auch Umgebungsgeräusche)
- Vibrationen
- Stromverbrauch (und ich dachte, daran wäre er doch am leichtesten zu 
erkennen.)





)* Aber so ist das in diesem Forum leider nur zu oft: Man muss sich die 
sinnvollen Hinweise aus einem Haufen aggressiven Bullshit herausklauben, 
der oft mit großer Arroganz vorgetragen wird, die vergeblich ihre 
Berechtigung sucht und sich regelmäßig unter "Ausbildung & Beruf" in 
Threads Bahn bricht der Art: "Fachkräftemangel? Alles Quatsch - ich bin 
der tollste Kerl, den ich kenne, und kein Schwein stellt mich ein!" oder 
"Warum ist mein Gehalt nicht dem angemessen, wie super ich mich finde?"

np r. schrieb:
> µ sollte näherungsweise 1 sein, also...

Da war der Fehler, und man hätte sehr effizient mit wenigen Worten 
darauf aufmersam machen können, dabei aber darauf verzichten müssen, das 
in der Arbeitswoche so angekratzte Selbstbewusstsein billig 
aufzupolieren.

: Bearbeitet durch User
von Np R. (samweis)


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Hallo MaWin,

danke!
Leider hatte ich meine Antwort an Uwe schon fast fertig.

MaWin schrieb:
> Statt rechnen lese ich lieber

Ich rechne eigentlich auch ganz gerne. Aber Lesen bildet ja bekanntlich. 
;-)

von M. K. (sylaina)


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np r. schrieb:
> Schön! Dann können wir ja weiter machen:
> aus 8T werden dann 0,01mT oder 10µT.
> Das ist ein bisschen wenig für die Hall-Effekt-Schalter, die ich bisher
> gefunden habe.

Und was wäre wenn du den Hall-Sensor nicht nur neben die Leitung legst 
sondern die Leitung, die du messen willst, mal mit z.B. 10 Windungen um 
den Hallsensor wickelst? ;)

von MaWin (Gast)


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Die Lösung lautet also eher: Stomsensortrafo, wie
http://www.tme.eu/de/Document/c3170f0698d1c76ef4fd84b4eab3d598/AX%20Series.pdf
Eine Ader durchstecken und du bekommst am Ausgang 1/1000 des Stromes, 
bei deinem 1A an 100 Ohm also ca. 0.1V, man kann aber auch direkt in die 
Basis eines Transistors gehen, wenn man für eine Antiparallele Diode 
sorgt.
Natürlich schaltet das dann 50 mal pro Sekunde, eine Glättung wäre 
nützlich, ohne Software tut es ein Kondensator parallel zu CE der sich 
über den pull up von C nach +5V in weniger als 1/50 Sekunde wieder bis 
zur Schaltschwelle auflädt.

von Np R. (samweis)


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MaWin schrieb:
> Die Lösung lautet also eher: Stomsensortrafo, wie
> http://www.tme.eu/de/Document/c3170f0698d1c76ef4fd84b4eab3d598/AX%20Series.pdf
Oh, der ist ja richtig günstig, verglichen mit dem Hall-basierten von 
Honeywell, den ich oben hatte.

Allerdings müsste man auch hier die Adern trennen, d.h. man bastelt sich 
am besten ein Verlängerungskabel mit eingebautem Stromwandler.

Oder doch selber wickeln...
Linearität und definierten Messbereich brauche ich ja nicht.

Danke, MaWin.
Hilfreich und auf den Punkt.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


Angehängte Dateien:

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Ich bin ja neugierig, habe zu viel Zeit und vor allen Dingen zufällig 
(echt jetzt) selber gerade einen Versuchsaufbau mit einem 
Hall-Effekt-Sensor, mit dem ich einen schnellen Versuch machen konnte.

Die Idee: Einen analogen Hall-Effekt-Sensor, Ausgangssignal kräftig 
verstärken und filtern - was kommt dabei heraus?

Versuchsaufbau: Sensor: Allegro A1321. Verbraucher: Lötkolben Weller 
WTCP 20, sekundär (Kabel zum Lötkolben). Die Regelelektronik schaltet in 
kurzen Abständen den Lötkolben an und aus (Vollwellenregelung). Dabei 
müssten jeweils 2 A fließen. Verstärker: 60 dB. Filter: Einstellbar.

Der Sensor liegt direkt am Kabel an. Selbstverständlich wurde eine der 
beiden optimalen Positionen gesucht.

Ergebnisse auf den Fotos:

Oben: Bandfilter 50 Hz, Q ca. = 20, 1 V/Skt: Perfekt.
Mitte: Tiefpass, ca. Butterworth, 50 Hz, 1 V/Skt: Könnte man mit leben.
Unten: nur 20 kHz bandbegrenzt, völlig unbrauchbar.

Ein etwas besseres Ergebnis bekommt man, wenn der Sensor nicht mit der 
Stirn am Kabel sondern flach an einer 90° versetzten Stelle am Kabel 
anliegt.

Da könnte man was draus machen. Aber vielleicht würde eine einfache 
Spule statt eines Hall-Effekt-Sensors noch bessere Ergebnisse bringen.

von Np R. (samweis)


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Hallo Uwe,

nicht schlecht. Da kannst Du ja fast den sprichwörtlichen Floh husten 
hören (wenn Du ihn vorher magnetisierst).
Die Filter macht Dein Oszi selbst? Oder Spektrumanalysator?

von Uwe B. (uwe_beis)


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np r. schrieb:
> Floh husten hören...
Nee, es sei denn, der hustet dauerhaft mit einer bestimmten Frequenz ;-)

np r. schrieb:
> Die Filter macht Dein Oszi selbst? Oder Spektrumanalysator?
Den macht mein 
http://www.beis.de/Elektronik/AudioMeasure/UniversalFilter.html, 
mittlerweile mit Vorverstärker und mehr in ein vernünftiges Gehäuse 
eingebaut.

von Np R. (samweis)


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Hallo Uwe,

Uwe B. schrieb:
> Den macht mein
> http://www.beis.de/Elektronik/AudioMeasure/UniversalFilter.html,

Deine Seite ist ja eine HIFI-Fundgrube!
Der Filter lädt direkt zum Nachbauen ein.

Viele Grüße

Sam

von mitarbeiter (Gast)


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@Uwe: kannst du mal für doofies erkläre  was du da machst?

Ich würde auch gerne kontaktlos einen Strom erkennen. Habe mir dazu eine 
dieser SCT013 current transformer gekauft.

Das erste Problem: wie oben schon erklärt ist in einem Anschlusskabel 
ein L1 und der N.
Bei meinem Problem /Szenario darf an der Verkabelung nicht gefummemt 
werden

Zweites Problem: selbst wenn ich an einen einzelnen aussenleiter komme, 
kommen aus dem CT bei kleinem (Wechsel)Strom natürlich eine kleine 
(Wechsel)spannung. Mir als Elektronik-n00b bereiret das ein paar 
Schwierigkeiten.

Mein UNI-T zeigt aber ein maar mV wechsel spannung an wenn ich um ein 
komplettes Anschlusskabel gehe. Wie kriegt man das am besten in einen 
Bereich den man mit dem ADC eines Atmegas messen kann?

Im endeffelt reichts mir zu erkenne ob das Gerät (Filterkaffeemaschine) 
einfeschaltet ist oder nicht...

von Michael B. (laberkopp)


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mitarbeiter schrieb:
> Habe mir dazu eine dieser SCT013 current transformer gekauft.

Erst kaufen, dann Denken. Blöde Reihenfolge.

> Das erste Problem: wie oben schon erklärt ist in einem Anschlusskabel
> ein L1 und der N.
> Bei meinem Problem /Szenario darf an der Verkabelung nicht gefummemt
> werden

Tja, dann geht es eben nicht.

> Zweites Problem: selbst wenn ich an einen einzelnen aussenleiter komme,
> kommen aus dem CT bei kleinem (Wechsel)Strom natürlich eine kleine
> (Wechsel)spannung.

Nö, ein Wechselstrom. Die Spannung entsteht erst am angeschlossenen 
Bürdewiderstand.

> Mein UNI-T zeigt aber ein maar mV wechsel spannung an wenn ich um ein
> komplettes Anschlusskabel gehe.

Klar, du misst bloss den Fehlerstrom so wie ein FI.

> Wie kriegt man das am besten in einen
> Bereich den man mit dem ADC eines Atmegas messen kann?

Nur L durch Stromtrafo

> Im endeffelt reichts mir zu erkenne ob das Gerät (Filterkaffeemaschine)
> einfeschaltet ist oder nicht...

Na das wird lustig: EIN/AUS/EIN/AUS/EIN/AUS, die hat schliesslich einen 
Thermostaten und 0 Stromaufnahme (ausser vielleicht einer Glimmlampe) 
wenn der ausschaltet

von mitarbeiter (Gast)


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Michael B. schrieb:
> mitarbeiter schrieb:
> Habe mir dazu eine dieser SCT013 current transformer gekauft.
>
> Erst kaufen, dann Denken. Blöde Reihenfolge.

Tja. War doof. ;-)
Hab draus gelernt.

> Das erste Problem: wie oben schon erklärt ist in einem Anschlusskabel
> ein L1 und der N.
> Bei meinem Problem /Szenario darf an der Verkabelung nicht gefummemt
> werden
>
> Tja, dann geht es eben nicht.

Jedenfalls nicht so einfach wie ich hoffte.

> Zweites Problem: selbst wenn ich an einen einzelnen aussenleiter komme,
> kommen aus dem CT bei kleinem (Wechsel)Strom natürlich eine kleine
> (Wechsel)spannung.
>
> Nö, ein Wechselstrom. Die Spannung entsteht erst am angeschlossenen
> Bürdewiderstand.

Gut, der scheint intern schon verbaut zu sein.

> Mein UNI-T zeigt aber ein maar mV wechsel spannung an wenn ich um ein
> komplettes Anschlusskabel gehe.
>
> Klar, du misst bloss den Fehlerstrom so wie ein FI.

Das ist mal eine Erklärung. Aber woher kommt der? Ich hätte gedacht das 
sich das 1:1 gegenseitig aufhebt - wenigstens bei rein ohmschen 
verbraucher ohne Blindleistungsanteil.

> Wie kriegt man das am besten in einen
> Bereich den man mit dem ADC eines Atmegas messen kann?
>
>Nur L durch Stromtrafo

Tja. Es muss leider ohne "unautorisierte fummelei" gehen... oder leider 
gar nicht


> Im endeffelt reichts mir zu erkenne ob das Gerät (Filterkaffeemaschine)
> einfeschaltet ist oder nicht...
>
> Na das wird lustig: EIN/AUS/EIN/AUS/EIN/AUS, die hat schliesslich einen
> Thermostaten und 0 Stromaufnahme (ausser vielleicht einer Glimmlampe)
> wenn der ausschaltet

Ja gut das die Kaffeemachine nicht 7min durchheizt war mir sogar klar, 
aber wenn über die 7min die sie braucht mal Strom fliesst kann man davo 
ausgehen das sie was gebrüht hat ;-)

Wenn ich wenigstens die paar mV gescheit verarbeiten könnte die beim 
brühvorgang zwischendurch mal anliegen... müsste doch funktionieren... 
nicht?

von Np R. (samweis)


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mitarbeiter schrieb:
> Bei meinem Problem /Szenario darf an der Verkabelung nicht gefummemt
> werden

Was spricht in Deinem Fall dagegen

1. das bestehende Anschlusskabel durch ein umgebautes Verlängerungskabel 
zu ersetzen, in dem man die Leiter getrennt hat, und einen der Leiter 
durch den von MaWin genannten Stromsensor zu schlaufen?

2. oder das Gehäuse einer Funksteckdose oder von so einem Wattmeter 
http://www.conrad.com/ce/en/product/125330/VOLTCRAFT-Energy-Check-3000-LCD-0001-9999-kWh-2376-hrs
auszuschlachten und dann darin eine Schaltung mit einem Allegro ACS712 
oder ACS713 aufzubauen, die einen der Leiter abgreift? Vielleicht 
findest Du in dem "Energy Check" sogar etwas, was Du gleich verwenden 
kannst.

Siehe auch hier:
http://www.instructables.com/id/How-to-Measure-AC-Current-using-Hall-Effect-Sensor/
https://www.sparkfun.com/products/8883

von mitarbeiter (Gast)


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np r. schrieb:
> mitarbeiter schrieb:
>> Bei meinem Problem /Szenario darf an der Verkabelung nicht gefummemt
>> werden
>
> Was spricht in Deinem Fall dagegen
>1. das bestehende Anschlusskabel durch ein umgebautes Verlängerungskabel
>zu ersetzen, in dem man die Leiter getrennt hat, und einen der Leiter
>durch den von MaWin genannten Stromsensor zu schlaufen?

>2. oder das Gehäuse einer Funksteckdose oder von so einem Wattmeter
>http://www.conrad.com/ce/en/product/125330/VOLTCRA...
>auszuschlachten und dann darin eine Schaltung mit einem Allegro ACS712
>oder ACS713 aufzubauen, die einen der Leiter abgreift? Vielleicht
>findest Du in dem "Energy Check" sogar etwas, was Du gleich verwenden
>kannst.

Danke für deine Vorschläge!
Aber ich glabue ich muss nochmal kurz ausholen...

Also nochmal kurz zusammengefasst: ich möchte hier auf der Arbeit die 
Filterkaffeemaschine "Monitoren". Die Kaffeemaschine steht in einer 
öffentlichen Küche. Die Kaffeemaschine steht in einem "Lichtmöbel", d.h. 
das ist quasi eine Küchennische die einen Transparenten Körper hat in 
dem Leuchten für eine tolle Beleuchtung sorgen.

Die Anforderung die ich persönlich stelle ist, das das "Monitoring 
Equipment" komplett unsichtbar ist und damit auch Diebstahlsicher.

-> Ein Energiemonitor den ich in die Steckdose stecke fällt also raus. 
Gleiches gilt für ein Verlängerungskabel, da es sichtbar wäre.


Aaaber: Das Lichtmöbel hat einen Deckel. Wenn ich den deckel hochhebe 
kann ich die Rückseite der Steckdose in dem die Kaffeemaschine steckt 
sehen und an der Steckdose ist natürlich ein Kabel das zur Verteilung 
geht.
(In dem Hohlraum sind auch die Leuchten angebracht die das zu einem 
Lichtmöbel machen).

Hier könnte ich "Unsichtbar" und damit potenziell sehr gut 
Diebstahlgeschützt (solange keiner Weiß das es sich dadrin befindet ;-)) 
irgendwas unterbringen.

Ich hatte ja gehofft das mit diesem Non-invasive Current Transformer 
machen zu können, den kann man ja einfach um nen Leiter klemmen, klappt 
natürlich nur vernünftig wenn es ein einzelner Außenleiter und nicht 
gleichzeitig noch der zugehörigen Nullleiter ist.


Ich könnte auch an der Verkabelung rumfummeln, aber ich hab da leider 
ein arg schlechtes Gewissen wegen Haftung etc., da ich natürlich nicht 
autorisiert bin da dran rumzufummeln. Ich komme auch gar nicht an die 
Verteliung um die Sicherung abzuschalten während ich daran rumfummele.

Also weder erlaubt noch sicher das zu tun.

Und die anderen Sachen fallen halt leider raus, da es unsichtbar sein 
soll.

Meine letzte Hoffnung ist jetzt diese paar mV Wechselspannung die durch 
den "Fehlerstrom" induziert werden irgendwie auswerten zu können....

Ich hab noch nicht viel Ahnung, aber ich müsste mal schauen ob man diese 
paar mV gleichrichten und dann verstärken kann.


PS: wir haben hier auch schon andere Varianten durchdiskutiert wie wir 
die information "Kaffee ist fertig" elektronisch Verfügbar (und 
Verteilbar) machen können:
- irgendetwas was auf das Piepsen der Kaffeemaschine hört
- Per Gewicht (wenn die Kanne aus der Maschine genommen wird)
- Traditionell per Webcam (das ist aber die schlechteste von allen 
Möglichkeiten..)

von Np R. (samweis)


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mitarbeiter schrieb:
> - irgendetwas was auf das Piepsen der Kaffeemaschine hört

Ist dies hier
https://de.wikipedia.org/wiki/Goertzel-Algorithmus
das, was Du brauchst?
Bei Filtern kann Dir Uwe sicher weiterhelfen...

von Uwe B. (uwe_beis)


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mitarbeiter schrieb:
> Aber ich glabue ich muss nochmal kurz ausholen...
Was immer du machst, du wirst offensichtlich nicht um eine aktive 
Schaltung herum kommen. Batteriebetrieb wird vermutlich wenig sinnvoll 
sein (aber nicht auszuschließen), also eine Netzanschluss. Wäre das bei 
den von dir geschilderten Verhältnissen überhaupt möglich?

Außerdem: Was ist der Plan, die Meldung zu den Empfängern zu bringen? 
WLAN? HF-Sender? Kabel? TWG? Brieftauben?

mitarbeiter schrieb:
> @Uwe: kannst du mal für doofies erkläre  was du da machst?
Wo müsste ich anfangen? Bei Adam & Eva? Ein Buch über die Grundlagen der 
Elektronik? Oder reicht als Antwort: "Ich verwende einen analogen 
Hall-Effekt-Sensor, platziere ihn im Maximum des Streufeldes des Kabels, 
verstärke und filtere (50 Hz) dessen Ausgangssignal so, dass damit eine 
Schaltstufe betrieben werden kann"? Wohl kaum. Ich glaube, da musst du 
nochmal kurz ausholen...

mitarbeiter schrieb:
> Wechselspannung die durch den "Fehlerstrom" induziert werden
Das dürfte weniger durch einen Fehlerstrom (der ja über den Schutzleiter 
ebenfalls durch den Sensor fließen würde) als durch eine Abhängigkeit 
der Empfindlich des Sensors von der Position der Leitungen im Sensor 
kommen. Die Felder von Hin- und Rückstrom heben sich nicht perfekt auf. 
Einmal am Kabel wackeln und die Restspannung schwankt enorm.

: Bearbeitet durch User
von mitarbeiter (Gast)


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Uwe B. schrieb:
> mitarbeiter schrieb:
>> Aber ich glabue ich muss nochmal kurz ausholen...
> Was immer du machst, du wirst offensichtlich nicht um eine aktive
> Schaltung herum kommen. Batteriebetrieb wird vermutlich wenig sinnvoll
> sein (aber nicht auszuschließen), also eine Netzanschluss. Wäre das bei
> den von dir geschilderten Verhältnissen überhaupt möglich?

Stromversorgung prüfe ich noch.... ich hatte vor dem Hintergrund des 
Abtransports der Information...

> Außerdem: Was ist der Plan, die Meldung zu den Empfängern zu bringen?
> WLAN? HF-Sender? Kabel? TWG? Brieftauben?

... den Plan an die Schaltung die mir die Info "An/Aus" gibt ggf. per 
ESP8266 über WLAN an einen RaspberryPi was zu schicken (HTTP GET oder 
sonst eine Meldung, mal schauen).
Wie ich die Meldung dann weiter bearbeite ist erstmal zweite Priorität, 
da ich mir darüber den Kopf weniger zerbreche als über das Problem wie 
ich ohne rumfummelei feststellen kann ob Kaffeemaschine an/aus.

Batteriebetrieb wäre jetzt vermutlich nicht so prall, hab allerdings von 
Implementierungen gelesen die mit dem ESP einige Monate Standby Zeit 
hinbekommen haben...


Aber auch das wäre ein Thema über das ich weiter nachdenke wenn ich das 
erste Problem im Griff hab.

> mitarbeiter schrieb:
>> @Uwe: kannst du mal für doofies erkläre  was du da machst?
> Wo müsste ich anfangen? Bei Adam & Eva? Ein Buch über die Grundlagen der
> Elektronik? Oder reicht als Antwort: "Ich verwende einen analogen
> Hall-Effekt-Sensor, platziere ihn im Maximum des Streufeldes des Kabels,
> verstärke und filtere (50 Hz) dessen Ausgangssignal so, dass damit eine
> Schaltstufe betrieben werden kann?" Wohl kaum. Da musst du nochmal kurz
> ausholen...

Also ich hab ein paar E-technik Grundlagen bis zu 
elektrischen/magnetischen Feldern. Praktische Erfahrung leider sehr 
wenig. Signalanalyse 0.

Also wie ein Filter funktioniert, da hab ich eine ungefähre Vorstellung, 
RC Kreis halt grob, aber wenn es um das praktische geht und dann da ein 
riesen Schaltplan steht bin ich raus.

Bei deiner Aussage würde mir z.b. die Info fehlen wo denn das Maximum 
des Streufeldes des Kabels ist. Wenn ich nicht alles vergessen hab was 
ich gelernt habe ist bei Zylindrischen Leitern das Maximum des Feldes im 
Leiterinneren, also quasi je näher ich an diesem Punkt bin desto besser.

> mitarbeiter schrieb:
>> Wechselspannung die durch den "Fehlerstrom" induziert werden
> Das dürfte weniger durch einen Fehlerstrom als durch eine Abhängigkeit
> der Empfindlich des Sensors von der Position der Leitungen im Sensor
> kommen. Die Felder von Hin- und Rückstrom heben sich nicht perfekt auf.
> Einmal am Kabel wackeln und die Restspannung schwankt enorm.

Ja okay, ich bin mir jetzt nicht 100% sicher wie so ein DIN/VDE 
genormtes NYM(?) Kabel auszusehen hat, aber klar, verstehe das es da 
sicher Positionsabhängigkeiten geben wird.

Mir fehlt es auch leider an Equipment (Scope) das experimentell 
rauszufinden.


Wird wohl noch ein langer Weg...

von G. H. (schufti)


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also generell ist die Idee mit dem ESP8266 der sein eigenes WLAN 
aufspannt schon mal micht schlecht weil mit wenig Bauteilen 
realisierbar. Zur Versorgung ein günstiges 240~/3.3= Modul vom 
Chinesenshop deiner Wahl.

Das ganze in ein Zwischensteckergehäuse mit großem O/I Schalter mit 
Glimmlampe. Da die Kaffeemaschine vermutlich wie alle neue Braun- und 
Weissware keinen wirklichen Netzschalter hat, eine sinnvolle Ergänzung 
im Sinne des Brandschutzbeauftragten, da nun die Maschine nach 
Dienstschluß allpolig vom Netz genommen werden kann ohne die Kontakte 
der Steckdose über Gebühr zu belasten ;-)

Dass sich dann in dem "Sicherheits"-Gadget noch etwas "Zusatzfunktion" 
befindet wird wohl Niemand auffallen....

von mitarbeiter (Gast)


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G. H. schrieb:
> also generell ist die Idee mit dem ESP8266 der sein eigenes WLAN
> aufspannt schon mal micht schlecht weil mit wenig Bauteilen
> realisierbar. Zur Versorgung ein günstiges 240~/3.3= Modul vom
> Chinesenshop deiner Wahl.

Der Plan ist eher das er im Station Mode arbeitet und in ein vorhandenes 
WLAN geht um dann einen RaspberryPi anzutriggern etnweder ne eMail 
rauszujagen, oder per XMPP/Jabber Bot ne Meldung abzusetzen...

> Das ganze in ein Zwischensteckergehäuse mit großem O/I Schalter mit
> Glimmlampe. Da die Kaffeemaschine vermutlich wie alle neue Braun- und
> Weissware keinen wirklichen Netzschalter hat, eine sinnvolle Ergänzung
> im Sinne des Brandschutzbeauftragten, da nun die Maschine nach
> Dienstschluß allpolig vom Netz genommen werden kann ohne die Kontakte
> der Steckdose über Gebühr zu belasten ;-)
>
> Dass sich dann in dem "Sicherheits"-Gadget noch etwas "Zusatzfunktion"
> befindet wird wohl Niemand auffallen....

Danke auch für diesen vorschlag...

Die Idee finde ich ja prinzipiell richtig und nicht schlecht und da gibt 
es einen Norweger/Schweden der in so nen 6$ Energymeter nen NRF2401 bzw. 
ESP eingebaut hat, aaaber...

...leider ist der Bereich hier groß und die Küche wird von bis zu 80-100 
verschiedenen Menschen verschiedener Bereiche 
(Tochterfirmenübergreifend) genutzt. Ich will da ehrlich gesagt nichts 
sichtbar haben was irgendwie einer wegnehmen kann... und sei es nur um 
mal zu schauen was das denn ist.
Da wir am Standort mehrere solcher Küchen haben, fällt es sogar auf wenn 
nur diese eine diesen Stecker bekommt ;)

Das es "versteckt" ist und unsichtbar ist leider das nr. 1 Kriterium für 
die Langlebigkeit... alles andere wird entweder irgendwann geklaut oder 
fällt bei spätestens bei der jährlichen Überprüfung der Elektrogeräte wo 
die diesen tollen Sticker bekommen auf und wird dann hinterfragt bzw. 
entsorgt.

Wenns schön versteckt im Lichtmöbel ist wird es wohl für Jahre drin 
bleiben bis dei Kcühe mal abgebaut und erneuert wird... (nicht 
abzusehen...)

von Np R. (samweis)


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Was mit DTMF Signalen geht, sollte doch mit dem Kaffeemaschinen-Piepser 
auch gehen, oder?
Hier auf PIC
http://www.romanblack.com/DTMF/DTMF_alg.htm
Hier eine Diskussion für AVR:
http://www.avrfreaks.net/forum/dtmf-decoder-bit-bang

Und wenn Du sowieso einen Raspi verwendest, kann der auch ein bisschen 
nach Goertzel rechnen.

von Uwe B. (uwe_beis)


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mitarbeiter schrieb:
> Wird wohl noch ein langer Weg...
Na, mal sehen...

1. Ich setze ein Mindestmaß an Selbstständigkeit voraus, also Schaltplan 
zeichnen, Schaltung sauber aufbauen.

2. Kein Oszi könnte ein großes Problem sein. Nicht "in die Schaltung" 
sehen zu können, ist wie im Trüben fischen.

Zum Sensor: Ich empfehle z. B. einen Allegro A1321, der abgebildete ist 
ein A1323. Die Position wie in meinem 1. Foto ist nicht so gut wie auf 
diesem Foto, wo er flach und so nahe wie möglich zwischen Hin- und 
Rückleiter auf dem Kabel liegend. Dort könnte man den Sensor auch mit 
Klebeband befestigen, aber das Maximum muss gesucht werden, denn du 
weißt ja nicht, wo die Adern liegen. Auf der gegenüber liegenden Seite 
gibt es ein zweites, kleineres Maximum.

Zur Schaltung: Die musst du entwerfen, ich meckere dann nur noch daran 
herum (bzw. helfe bei der Dimensionierung). Vielleicht kannst du dich 
auch mit samweis zusammen tun.

Nach dem Hall-Sensor folgt ein Vorverstärker, ich schlage 40 dB vor. 
Untere Grenzfrequenz ca. 50 Hz (Koppel-Kondensatoren).

Danach ein 2-poliger analoger aktiver Bandfilter, z. B. 
http://focus.ti.com/lit/ml/sloa088/sloa088.pdf, Kapitel 15.5.1, 50 Hz, Q 
>= 10. Es gibt viele andere Wege, auch Switched Capacitor, Einsatz eines 
µCs, Tod und Teufel, aber ich schlage diesen Weg vor. Der Haken: Um eine 
hohe Güte hinzubekommen, sind genaue Widerstands- und Kondensatorwerte 
erforderlich. Deswegen sollten (genauer: müssen) mindestens zwei der 
Widerstände einstellbar sein. Und für deren Einstellung braucht man 
Messequipment, u. A. einen Generator für Frequenzen um die 50 Hz herum. 
Dabei kann ein PC helfen. Und auch als Ersatz für einen Oszi. Aber 
bedienen musst du das können.

Danach: klassischer Gleichrichter, Schaltstufe.

So, nun bist du dran.

von Amateur (Gast)


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Zum Bild "IMG_2286_918.jpg" fällt mir ein: Strom rein gleich Strom Raus 
gleich nix Magnetfeld. Es kann natürlich sein, dass sich die Physik, 
seit meiner letzten Unterrichtsstunde, geändert hat.
Das gilt natürlich nicht, wenn Du sehr empfindlich bist – mit all den 
Nachteilen, die das mit sich bringt.

Wenn Du sowieso "wickeln" willst, warum nicht gleich einen Trafo nehmen. 
Dann brauchst Du Dir nur noch, eine galvanisch getrennte, 
Wechselspannung ansehen.
Ein Kleinspannungstrafo, mit der Sekundärseite in Reihe zum Verbraucher 
und den Primus fragen, was los ist.

von Rob' (Gast)


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Muß es ein Hall-Sensor sein? Ich habe das mit einer Graetz-Brücke und 
3-4 Dioden in Flußrichtung im Brückenzweig gelöst. Über die Dioden kann 
man die Flußspannung abgreifen und dort dann z.B. einen Optokoppler 
anschließen. Ich schalte damit eine Rohrbegleitheizung, wenn eine 
Tauchpumpe läuft.

Rob'

von Uwe B. (uwe_beis)


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Amateur schrieb:
> gleich nix Magnetfeld
Nicht hier, nur in größerer Entfernung. Exakt zwischen den Leitern 
addieren sich beide Magnetfelder (beide Feldvektoren in gleicher 
Richtung), das ist wie bei einer Spule. Aber wir kommen ja nicht exakt 
dazwischen, nur so nahe wie möglich.

Amateur schrieb:
> Wenn Du sowieso "wickeln" willst
Ich wollte nix wickeln - außer Klebeband um Kabel und Sensor...

Amateur schrieb:
> Ein Kleinspannungstrafo, mit der Sekundärseite in Reihe zum Verbraucher
Beachte die Voraussetzungen und dass das (aus nachvollziehbaren Gründen) 
keine Option ist.

Rob' schrieb:
> Muß es ein Hall-Sensor sein? Ich habe das mit einer Graetz-Brücke und
> 3-4 Dioden in Flußrichtung im Brückenzweig gelöst.
Warum, zum Teufel, lest ihr nicht die Frage und die Hintergründe bevor 
ihr antwortet????? Ihr müllt hier nur den Thread voll!!!

von Np R. (samweis)


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Gibt's das denn? Leute, die immer nur das letzte Posting im Thread 
lesen?

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