Ich bin auf der Suche nach der Optimalen Methode zur Messung von bis zu 32A bei Netzfrequenz und Netzspannung. Das Ausgangssignal muss letztendlich galvanisch getrennt sein, entweder durch das Sensorprinzip oder durch nachgeschaltete Koppler. Der strom Fließt ohnehin durch eine Leitung 6mm² in eine PCB-klemme und danach über eine breite Leiterbahn zu einem Relais. An diesen Elementen kann ich z.b. Magnetisch oder Spannngsabfall ohne viel Aufwand abzapfen. Genügend ADC-Kanäle stehen zur verfügung, Digital ginge aber auch. Auch die Temperatur wird dort gemessen und kann zur Kompensation benutzt werden Zulässige Abweichung bis zu 10%. Kritisch ist der Platzbedarf auf der Platine (max. 15x25mm) und die Kosten. Es sollen 50-200 kanäle werden. Material und Sensor sollte also günstig sein! Bereits bedacht: Stromtransformator: Kern muss für 32A Magnetischen Fluss recht groß werden. Materialkosten ca. 1,50€ Shunt: Galvanische trennung sehr aufwändig. Rogowski-spule in PCB integriert: https://www.mdpi.com/1424-8220/19/19/4176/htm : Geringes Ausgangssignal bei gegebenem di/dt, dadurch aufwändig zu verstärken. Hallsensor wie https://www.edn.com/hall-effect-sensor- ... rt-1-of-2/ : Z.b. Lem FHS 40-P ca. 5€ Materialaufwand, viel zu teuer. Somit dachte ich daran, mittels einfacher analoger Hallsensoren oder SMD-Ferritspulen das Magnetfeld gegenüber oder neben der Leiterbahn aufzunehmen. Hat davon Jemand schonmal gehört oder das selbst gemacht? Eventuell muss man Externe Magnetfelder kompensieren, also differentiell messen. Weitere Ideen? heiteren Sonntag euch allen.
+-31A FS reicht leider nicht für 32A RMS AC. Die größeren Allegro-sensoren fangen dann bei 2,50€ an.
Da gibt es ein sehr interessantes Projekt welches sich mit Leistungsmessung am 3*230v Netz befasst: Beitrag "3-Phasen Leistungsmessung mit STM32"
Okay, in dem Projekt sind Allegro ACS723 verbaut. Und Analog-Isolatoren für fast 15$ das stück. Wenn ich alles zusammenrechne kann ich mir von dem Geld schon ein Fertiges Energiemessgerät mit Modbus-Schnittstelle leisten.
2.50 fuer einen Stromtransformer sind zu viel ... Jetzt aber weg mit dem Troll.
Der Stromtransformator muss für 32 A nicht so groß werden. Der Kern wird kaum magnetisiert, nur die Windungen der Sekundärspule müssen in der Summe auch die 32 A tragen können. Bei 1000 Windungen also 32 mA je Windung. Das braucht etwas Platz für die Windungen.
Okay, dank der Info verstehe ich jetzt die Datenblätter der Stromtrafos. Mit dem entsprechenden sekundärwiderstand können auch die kleineren typen meine 32A. Ich verbaue jetzt den kleinstmöglichen, durch den meine 4qmm leitung durchgeht.
Flip schrieb: > Ich verbaue jetzt den kleinstmöglichen, durch den meine 4qmm leitung > durchgeht. + die vielen Windungen der Sekundärwicklung inklusive der notwendigen Isolation zwischen Pri/Sek Wicklung.
Ich werde einen bereits gewickelten und vergossenen CT einsetzen. Sowas wie ein ZMCT118
Gerald K. schrieb: > Flip schrieb: >> Ich verbaue jetzt den kleinstmöglichen, durch den meine 4qmm leitung >> durchgeht. > > + die vielen Windungen der Sekundärwicklung inklusive der notwendigen > Isolation zwischen Pri/Sek Wicklung. Bei den übliche Stromwandlern gibts keine Primärwicklung, sondern das ist der hindurchgeführte Leiter, der ja meist eh isoliert ist.
Flip schrieb: > Ich bin auf der Suche nach der Optimalen Methode zur Messung von bis zu > 32A bei Netzfrequenz und Netzspannung. > Zulässige Abweichung bis zu 10%. Was ist an bis zu 10% Abweichung optimal - bestimmt nicht die Genauigkeit? Was willst du überhaupt messen - Momentanstrom - mittleren Strom - Effektivstrom - Blindstrom - ...
Wolfgang schrieb: > Was ist an bis zu 10% Abweichung optimal - bestimmt nicht die > Genauigkeit? Optimal ist die Einfachste, kleinste, günstigste Lösung innerhalb der Rahmenbedingungen. Es soll der Effektivstrom bestimmt werden. Sollte es die Methode hergeben, kann ich auch z.b. mit 500Hz samplen. Ist die Methode Träge ist das auch egal. Ist sie unpräzise, ist das auch egal.
Bei nur 10 % Anforderungen könnte ein Teil der Leiterbahn als Shunt dienen. Das Wechselspannungssignal könnte man über einen kleinen Transformator verstärken und isolieren. Im Extremfall hätte man so etwas wie einen Stromtransformator durch den etwa 1% des Stromes geht.
Genau daran habe ich auch schon gedacht. Das Konstrukt müsste dann bei 10% nichtmal temperaturkompensiert werden. Weitergedacht, könnte ich direkt das Magnetfeld der Leiterbahn aufnehmen. So macht es ja auch der Lem FHS40 Hallsensor.
Ich fasse die Anforderungen mal zusammen, da Flip das nicht hinkriegt: Flip schrieb: > bis 32A bei Netzfrequenz und Netzspannung. > galvanisch getrennt > Messung an Leitung 6mm² > Zulässige Abweichung bis zu 10%. > Platzbedarf auf der Platine (max. 15x25mm) > Kosten. Es sollen 50-200 kanäle werden. > Material und Sensor sollte also günstig sein! > Es soll der Effektivstrom bestimmt werden > kann ich auch z.b. mit 500Hz samplen > Ist die Methode Träge ist das auch egal. > Ist sie unpräzise, ist das auch egal.
Interessant wirds wenn man mal rechnet. 200 Kanäle bei 32A max und Netzspannung. Durch das Gerät gehen also maximal knappe 1,5MW. Lach
Bei Hallsensoren, auch bei integrierten Ausführungen wie die vielfach genannten ACS7xx, sollte man die Störungen durch externe Magnetfelder nicht unterschätzen. Bei einem Projekt setzte ich einmal einen ACS712 in ca. 1cm Abstand zu einem Relais an. Dessen Streufeld sorgte für einen Messfehler von ca. 0,5 A. Auch benachbarten Leiterbahnen dürften entsprechend einstreuen. Mit viel Glück ließe sich so etwas aber auch herausrechnen. Ebenfalls störend beim ACS712 sind die Temperaturdrift und die Verwendung der Versorgungsspannung als Referenzspannung.
Gut zu wissen, dass auch Hallsensoren mit integriertem Leiter nicht unempfindlich gegen externe Felder sind. Ein Ringkern mit kleiner Streuinduktivität scheint mir hier am geschicktesten. Ich habe zwar keine großartigen ansprüche an die Genauigkeit, aber ich kann nicht aussließen, dass auch mal eine leitung über die messeinheit läuft und diese auch mal bewegt wird.
Dort habe ich auch gefragt, da ich dort Kompetente leute mit besserem Umgangston treffe. Ich habe dort meine gewählte Lösung beschrieben.
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