Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry Pi Relais EMV


von Jannik H. (hexxar)


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Hallo,

ich baue mir gerade einen Klimacontroller mit einem 2 Channel Relay 
Board intus.

Es handelt sich um das 
http://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=2_Channel_5V_Relay_Module

Nun habe ich immer wieder mit dem Errno121 gekämpft. Alles neu verkabelt 
und es ist immernoch da.

Der Error beeinflusst den Sht21/Htu21d Sensor.

ERROR - mycodo.inputs.sht2x_sht20_be17db7a - 
InputModule.get_measurement() method raised IOError: [Errno 121] Remote 
I/O error

Das kann doch nicht sein...gegoogelt gedacht gegoogelt...bis...ich auf 
die Idee kam das eventuell das schalten des Relais Störungen verursacht. 
Und siehe da in unregelmäßigen Abständen wenn ich schalte "Errno121". 
Allerdings nur wenn AC Spannung aufliegt sobald ich die AC Spannung 
abklemme gehts auch ohne. Wie kann das sein ?

Okay dann das Relais per JDVCC und GND an ein externes 5V Netzteil 
angeschlossen und zack es funktioniert ohne "Errno121" mit AC Spannung.


Das Board sollte doch alles haben was man braucht Zwecks Störungen 
Snubber etc ?! Und bei anderen scheint es zu laufen.


Ich weiß echt nicht mehr weiter bitte erlöst mich.

von Wolfgang (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Und siehe da in unregelmäßigen Abständen wenn ich schalte "Errno121".
> Allerdings nur wenn AC Spannung aufliegt sobald ich die AC Spannung
> abklemme gehts auch ohne. Wie kann das sein ?

Was heißt "wenn ich schalte"?
Passiert es sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten?

An AC Spannung wird es eher nicht liegen. Eher könnte der Strom die 
Ursache sein.

von Jannik H. (hexxar)


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Naja wenn ich das Relais einschalte und ausschalte zum reproduzieren des 
Errors.

2022-08-23 21:10:00,823 - DEBUG - mycodo.controllers.controller_output - 
output_on_off(afdaccc4-080b-47bf-bb74-e83e0cae6a8d, on, 0, sec, 0.0, 
0.0, True)

2022-08-23 21:10:00,966 - ERROR - mycodo.inputs.sht2x_sht20_be17db7a - 
InputModule.get_measurement() method raised IOError: [Errno 121] Remote 
I/O error


Scheint so als käme der Error nach dem Einschalten.

Der Strom ? Vom Pi zum Relay?

Zudem ist das Relay doch ein Optokoppler da sollte doch eigentlich 
nichts stören ?!

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Zudem ist das Relay doch ein Optokoppler da sollte doch eigentlich
> nichts stören ?!

Zeig einmal einen Schaltplan von deinem Aufbau.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltplan

> Naja wenn ich das Relais einschalte und ausschalte zum reproduzieren des
> Errors.

Die Frage noch einmal deutlich: Einschalten und Ausschalten sind 
gewöhnlich zwei verschiedene Vorgänge, auch wenn du mehrfach 
hintereinander probierst. Schalte einfach so langsam hin- und her, dass 
du die Fehlermeldung eindeutig dem Ein- oder dem Ausschaltvorgang 
zuordnen kannst.

von Axel H. (axhieb)


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So wie du das beschreibst könnte die Störung durch einen 
Kontaktlichtbogen im Relais verursacht werden. Lichtbogen -> 
breitbandige Störung.

Was schaltest du den mit den Relais (ohmsch/induktiv/kapazitiv) und 
wieviel Strom verbraucht das? - Sind wahrscheinlich auch nicht die 
besten Relais...

Die beste Möglichkeit wäre ein Nulldurchgangssteuerung (bei einer 
überwiegend ohmschen Last).

Außerdem viele und die richtigen Stützkondensatoren, auf die 
Kabelführung achten, auf die Masseführung achten, die Relais vom Rest 
mit spulen/drosseln/filtern (speziell auch in der Masse und in der 
Spannungsversorgung) entkoppeln.

kannst du mal ein Foto vom Aufbau machen?

https://www.te.com/deu-de/products/relays-contactors-switches/relays/intersection/contact-arc-phenomenon.html?tab=pgp-story

von PC-Freak (Gast)


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Du schreibst in Deiner Legende (links) 5V - gelb. Rot und gelb gehen 
aber laut Deiner Zeichnung auf die selbe Stromschiene. Und vieleicht 
beseitigst Du die Kreuzungen. Damit es lesbarer wird.

Weiter würde ich nahe an der Stromversorgung zur Relais-Karte einen Elko 
mit 47uF - 100 uF installieren. Damit die Stromeinrüche vom Schalten der 
Relais verschwinden.

von Axel H. (axhieb)


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> Scheint so als käme der Error nach dem Einschalten.

wenn es nach/bei dem Einschalten passiert dann werden die Relais einen 
Spannungseinbruch verursachen. Das sollte sich mit ein paar 
Stützkondensatoren leicht beheben lassen

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Das kann doch nicht sein...

Doch, kann sein. Du unterschätzt die Innenwiderstände vom Steckbrett und 
den Dupont Kabeln. Löte richtige Kupferkabel zur Stromversorgung an, 
dann geht es vielleicht schon.

von Jannik H. (hexxar)


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Hallo allesamt

Einen Schaltplan habe ich nicht und bin auch nicht in der Lage jedes 
einzelne Board mit Widerstand etc in diesem wiederzugeben.

Selbst wenn ich alles direkt und ohne Schnick Schnack an den Pi schließe 
tritt das Problem auf. Heißt für mich das es irgendwo im PI,Netzteil 
oder Relais Board liegen muss das Problem. Ich nutze das MW HDR 15-5 als 
Netzeil aber auch mit dem MW DR-30-5 ist es das selbe Problem.

Der Schaltvorgang momentan wird ohne Last getestet.

Wie gesagt entkoppel ich die Relais Stromversorgung (JDVCC) vom Rest 
sprich externes Netzteil dann funktioniert es. Das heißt für mich das es 
irgendwas mit der 5V Leitung vom Pi zu tun haben muss. Diese kommt ja 
direkt vom Netzteil und wird nicht aus der 3,3V vom PI erzeugt richtig ?

Die ganze Verkabelung habe ich mit 20AWG Silicon Kabel durchgeführt. Und 
über Terminals des Typ UK2,5b verteilt.

Danke für eure Denkanstöße.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Zeige mal Fotos vom Aufbau, wo man den Verlauf der 
Stromversorgungs-Leitungen sehen kann.

von Jannik H. (hexxar)


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Bild ist angehängt.

Kaltgerätestecker ---> 10 Ampere Feinsicherung ----> Schalter ----> 
Phase und Neutralleiter ----> Terminalblock

Vom gleichen Terminal Block

Phase und Neutralleiter----> Netzteil

Phase----->Relais--->Stecker

Und

Neutralleiter--->Stecker


Am Ende wird wie beschrieben der Stecker geschaltet an den der 
Verbraucher kommen soll.

von Stefan F. (Gast)


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Wie gesagt, schmeiss die Dupont Kabel raus und löte Kupfer-Kabel an. Am 
besten Zwillingslitze, damit VCC und GND paarweise parallel verlaufen, 
damit zwischen den Leitungen möglichst wenig Magnetfelder induziert 
werden.

von Jannik H. (hexxar)


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Alle Dupont? Sensoren etc ? Oder nur die zum Relais ?

Ich kann mir das garnicht vorstellen das es was bringt aber du wirst 
schon wissen was du sagst . Würde dann Testweise ein verdrilltes Stück 
Cat Kabel nehmen sollte ja auch gehen ?!

Also VCC und GND per Kupferkabel vom Pi zum Relais ?


Zudem benutze ich ja schon verzinnte Kupferkabel

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Alle Dupont?

Alle Stromversorgungen und alle anderen wo mehr als 40mA fließt (falls 
vorhanden, ist bei dir wohl nicht Fall).

> Ich kann mir das garnicht vorstellen das es was bringt

Ich bin zum ersten mal in Zusammenhang mit einem Funkmodul gestoßen, 
dass laut Beschreibung nur 70mA aufnimmt. Tatsächlich hat es beim Senden 
aber kurzzeitig etwa 400mA aufgenommen (kann man nur auf einem 
Oszilloskop sehen) und dabei hatte ich an meinen Dupont Kabeln mehr als 
500 mV Spannungsabfall. Da habe ich gestaunt. Es stellte sich heraus, 
dass die Kabel und ihre Kontakte aus Eisen waren.

Bei der Leitungsführung muss man bedenken, dass jede Leitung zugleich 
eine Antenne ist, die sowohl sendet als auch empfängt - insbesondere bei 
Schaltvorgängen. Wenn man hin- und Rückleitung parallel oder verdrillt 
führt, reduziert man sowohl die Abstrahlung als auch die Empfangsstärke 
erheblich. Je größer die Fläche zwischen hin- und Rückleiter ist, umso 
stärker die Abstrahlung und Empfang.

>  Würde dann Testweise ein verdrilltes Stück
> Cat Kabel nehmen sollte ja auch gehen ?!

Ja. Verdrillt ist sogar besser.

> Zudem benutze ich ja schon verzinnte Kupferkabel

teilweise. Habe ich gesehen.

von Jannik H. (hexxar)


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Okay. Ich werde es mal testen. Aber irgendwie wäre das doch sau dämlich 
dann Pinleisten zu verbauen an dem Relay wenn es doch Probleme machen 
kann.

Ich hoffe das Problem wird irgendwie gelöst sodass ich endlich 
weitermachen kann.


Danke schonmal für deine/eure Hilfen/Anregungen.

von Stefan F. (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Aber irgendwie wäre das doch sau dämlich
> dann Pinleisten zu verbauen an dem Relay wenn es doch Probleme machen
> kann.

Die Stiftleisten sind OK, aber die heute üblichen Dupont Kabel sind 
Kacke. Das haben die Chinesen kaputt optimiert.

von Wolfgang (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Einen Schaltplan habe ich nicht und bin auch nicht in der Lage jedes
> einzelne Board mit Widerstand etc in diesem wiederzugeben.

Es kommt nicht auf die Widerstände auf den Boards an, sondern auf die 
Verdrahtung der Baugruppen. Die Sprache der Elektronik ist ein 
Schaltplan und nicht irgendwelche textlichen Beschreibungen.

von Gerald K. (geku)


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Jannik H. schrieb:
> Bild ist angehängt

Der Raspberry ist leider nicht zu sehen.

von Stefan F. (Gast)


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By the way: Ist dir klar dass diese blauen Relais nicht die Anforderung 
des VDE auf 2500 Volt Isolation erfüllen?

Sie sind zu klein, isolieren nur auf 1000 Volt.

von Zeno (Gast)


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Wie machst Du denn die Stromversorgung? Ich nehme mal an, Wandwarze am 
Mini-USB-Anschluß vom RasPI und dann vom GPIO-Konnektor über das 
Breadboard zu den einzelnen  Modulen.
Das ist eine schlechte Idee, weil Du damit Störungen die bei beim 
Schalten der Relais entstehen direkt in RasPi einkoppelst. Das Ergebnis 
siehst Du ja.
Weiterhin befürchte ich, das Dein Netzteil etwas schwachbrüstig ist und 
den etwas höheren Peak beim Schalten der Relais nicht ab kann.
Besorge Dir ein passendes Netzteil welches bei 5V mindestens 2A kann. 
Dann schließe den RasPi und das 5V-Geraffel direkt am Netzteil an, also 
5V Versorgung nicht über den GPIO-Konnektor. Eine gute Idee ist es auch, 
wenn man dann noch etwas für die Entströrung tut. Dazu einen kleinen 
Elko 10-22µF und einen Kerko 100nF direkt am Relaisbord, parallel zur 
Stromversorgung schalten. Ein kleiner Ferritring am 
Stromversorgungskabel verbessert das Ganze noch. Wie man so einen 
Ferritring richtig einsetzt kannst Du ja googeln.

von Zeno (Gast)


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Das Bild mit dem Netzteil habe ich erst jetzt gesehen. Das hat erst 
einmal genug Power.
Bleibt also ungünstige Verkabelung. Die Verkabelung via Breadboard ist 
da, zumindest was die Spannungsversorgung betrifft eher suboptimal.
Es gibt Kabel die haben auf der einen Seite einen Mini- bzw. 
Micro-USB-Anschluß auf der anderen Seite ist kein Stecker, sondern nur 
die 2 Adern zur Stromversorgung. Besorg Dir ein solches Kabel für den 
RasPi um ihn an das Netzteil anzuschließen.

von Gerald K. (geku)


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Gerald K. schrieb:
> Jannik H. schrieb:
>> Bild ist angehängt
>
> Der Raspberry ist leider nicht zu sehen.

Ich nehme an, dass der Raspberry links neben dem Montageblech, vis-à-vis 
vom Relaismodul montiert ist.
Um Spannungsverkoppelung zu vermeiden sollte das Montageblech aus Metall 
und geerdet sein.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> schmeiss die Dupont Kabel raus und löte Kupfer-Kabel an.

Die sind nicht sein Problem.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> die heute üblichen Dupont Kabel sind
> Kacke. Das haben die Chinesen kaputt optimiert.

Ich habe solche Kabel aus China mit Kupfer drin und sinnvollem 
Querschnitt. Muß man gezielt suchen und sie sind relativ teuer. Meßwerte 
und Bilder habe ich vor längerer Zeit mal im China-Thread gepostet.
Beitrag "Re: China SUPER Bauteile-Schnäppchen Thread [V3]"

Stefan ⛄ F. schrieb:
> nicht die Anforderung des VDE

Ich war schon fast besorgt, dass Du Deinen Standardtext vergessen hast, 
hier abzusondern.

Zeno schrieb:
> Das Bild mit dem Netzteil habe ich erst jetzt gesehen.

Und da sieht man, dass die 5V über ein fitzelig dünnes Käbelchen geführt 
werden, wieso macht man solchen offensichtlichen Unfug?

Vom Netzteil zum µC gehört eine Leitung mit vernünftigem Querschnitt, es 
dürfen gerne 0,5qmm sein Vielleicht genügen auch 0,25qmm, wenn es kurz 
ist.

Das Relaisboard gehört direkt aus dem Netzteil versorgt, sowohl Masse 
als auch Plus. Bedeutet, dass der Relaisstrom nicht über die selbe 
Leitung fließt, die den µC versorgt.

von Stefan F. (Gast)


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Manfred schrieb:
> Ich war schon fast besorgt, dass Du Deinen Standardtext vergessen hast,
> hier abzusondern.

Keine Sorge, ich wollte es dieses mal ein bisschen spannender machen :-)

von Zeno (Gast)


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Manfred schrieb:
> Das Relaisboard gehört direkt aus dem Netzteil versorgt, sowohl Masse
> als auch Plus. Bedeutet, dass der Relaisstrom nicht über die selbe
> Leitung fließt, die den µC versorgt.
Nichts anderes habe ich letztendlich geschrieben.

von Jannik H. (hexxar)


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Manfred schrieb:
> Und da sieht man, dass die 5V über ein fitzelig dünnes Käbelchen geführt
> werden, wieso macht man solchen offensichtlichen Unfug?
>
> Vom Netzteil zum µC gehört eine Leitung mit vernünftigem Querschnitt, es
> dürfen gerne 0,5qmm sein Vielleicht genügen auch 0,25qmm, wenn es kurz
> ist.
>
> Das Relaisboard gehört direkt aus dem Netzteil versorgt, sowohl Masse
> als auch Plus. Bedeutet, dass der Relaisstrom nicht über die selbe
> Leitung fließt, die den µC versorgt.

0,5mm² sind verbaut. Das war nur ein Test auf dem Foto. Das Relais mit 
dem Netzteil zu versorgen habe ich auch schon gemacht. Es geht nur wenn 
der PI ne andere Stromversorgung hat. Sobald das Relais mit am gleichen 
Netz hängt gibt es die Error.

von PC-Freak (Gast)


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Jannik H. schrieb:
> Sobald das Relais mit am gleichen
> Netz hängt gibt es die Error.

Dann verbastel nun endlich Elkos zu den externen Karten. Einen 100nF und 
nen 100 uF paralell zur Relay-Karte.

von Stefan F. (Gast)


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Zum Vergleich könnte man mal das Netzteil durch frisch geladene NiMh 
Akkus ersetzen. Wenn es damit stabil läuft, taugt das Netzteil nicht.

von Forist (Gast)


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PC-Freak schrieb:
> Einen 100nF und nen 100 uF paralell zur Relay-Karte.

Das stellst du dir etwas zu einfach vor - die richtig Verteilung von 
drei "l" auf ein Wort wird leicht unterschätzt.

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