230 ~ PWM- Signal wandeln zu 0-5-

Hallo,

ich hatte hier schon mal eine ähnliche Frage gestellt, allerdings möchte ich meine Fragestellung noch spezifizieren.

Ich habe hier ein 230~ Signal, das aus variablen Impulsen besteht. (Steuersignal eine Nachtspeicherheizung)

Die Einschaltdauer beträgt max. 80%. Die Taktfrequenz variiert je nach zu testendem Steuergerät zwischen ca. 0,2 - 3 Hz.

Ich möchte dieses Taktsignal wandeln nach 0-5V durchgehender Gleichspannung, d.h. 0V = 0%ED, 5V = 80% ED.

Bei einem bestimmten ED Wert muss das Ausgangssignal den zugehörigen Gleichspannungswert aufweisen , unabhängig on der Frequenz des Eingangssignales.

Eine galanische Trennung wollte ich der einfachheit halber mittels LED an 230V realisieren, das einen LDR oder einen IC ansteuert, da das Steuersignal nicht indukti belastet werden darf.

Wie kann ich mein Projekt einfach realisieren?

Das Gleichspannungssignal soll an die Eingänge einer Vellemann K8055 und wird dort über einen längeren Zeitraum grafisch dargestellt.

Vielen dank für konkrete Tipps...

michael

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Michael Fischer
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Das ist so langsam, dass ich es digital machen würde. Das Signal über Vorwiderstand an einen Optokoppler und dann mit einem uController auswerten. Bei 3Hz bedeutet 1% Auflösung ja nun 3ms, heisst, es werden auch angefressene Halbwellen übertragen? Da sich das etwas blöd auswertet, frage ich mich, wieso so ein Verfahren gewählt wurde. Irgendwo muss man ja mal eine Schwelle setzen, und je niedriger die ist, also je kürzer die Intervalle sind, desto aufwändiger die Auswertung. Wie auch immer, wenn ich einen Controller zählen lasse, wie lange der Optokoppler "befeuert" wurde und wie lange die Signalperiode ist, kann man danach ja recht einfach per PWM-Ausgang und RC-Glied eine proportionale Gleichspannung zur weiteren Verarbeitung erzeugen. Oder gleich per RS232 ausgeben und auswerten. Allerdings zweifel ich immer noch ein wenig an der Form des Steuersignals, eine Wechselspannung ist irgendwie ungünstig, um ein PWM-Signal zu übertragen. Klärung könnte die Schaltungsanalyse eines Steuergerätes und des dazugehörigen Heizungsreglers geben, nebenbei liefert es auch gleich eine passende Eingangsbeschaltung...

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Stefan Huebner

Sorry, jetzt zur vellemann noch zusätzl. digitale Auswertung die aufgebaut und programmiert werden muss finde ich ein wenig arg aufwändig. Oder gibts sowas anschlusßfertig und bezahlbar?

Die Velle ist dazu zu langsam.

Das Steuersingnal heizt in älteren Anlagen einfach nur einen Steuerwiderstand, in neueren Anlagen wird eine Elektronik angesteuert. "Schwingungspaketsteuerung" anstatt PWM wäre wohl das richtige Wort gewesen.

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Michael Fischer

Michael Fischer schrieb:

Du könntest einen kleinen Netztrafo mit Gleichrichter und Ladeelko benutzen (z. B. Steckernertzteil), der mit einem passenden Lastwiderstand wieder entladen wird. Die Spannung ist dann proportional zur Einschaltdauer. Ansonsten könntest du es doch genauso machen wie die alte Steuerung: einen Heizwiderstand, der einen Temperaturfühler erwärmt. Mit dem ADC liest du dann die Temperatur deines Fühlers ein.

Gruß, Alexander

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Alexander Dörr

Das Ganze ist aber wie eine analoge Filterlösung vor allem eins: träge. Und wenn es bei dem nicht näher spezifizierten Langzeittesten der Steuergeräte auch um das Erkennen von Aussetzern gehen sollte, würde ich davon Abstand nehmen - weiss man doch nachher nicht, ob zwei einzelne Impulspakete fehlten oder 4 mit dem halben Wert dazwischen waren oder was auch immer. Daher mein Vorschlag, die Impulspakete mit einem kleinen uC zu vermessen und dann eine Analoggröße zu synthetisieren oder gleich digital rauszugeben. Aber wenn Velleman unabdingbarer State of the art in der Messwerterfassung ist und bleiben muss kann man wohl mit guten Worten nicht mehr viel ausrichten %)

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Stefan Huebner

Das ist nicht das Problem. Es geht nur um den Schnitt.

In der Programmierung der Velle steckt für mich, einschl. der Einarbeitung in "C", *sehr* viel Zeit, ich möchte nun nicht wieder von vorne mit etwas neuem anfangen. Ist schließlich ein Privates Hobbyprojekt.

michael

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Michael Fischer

Induktive Last am Steuersignal geht nicht.

Habe ich zzt so realisiert, leider ist das stark abhängig von der Umgebungstemperatur, wenn man das gut kompensieren könnte wäre es eine gute Lösung.

Wie Stefan schon schrieb ist es auch keine schlechte Idee sich mal die Eingangsbeschaltung der zu steuernden Geräte zu befassen, sofern aktueller und elektronisch, aber moderne Laderegler hab ich nur einen der in meinem Ofen sitzt.

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Michael Fischer

Dann raus damit und abzeichnen :) In irgendeiner Form wird immer gemittelt werden, ob sich der Hersteller den Luxus gönnt, auf bestimmte, typenbezogene Eigenschaften (Timing) zu setzen und damit ein Eingangsinterface für genau einen Steuergerätetypen zu schaffen, kann man anhand der Schaltung immer noch klären. Wie genau soll das Ganze denn sein? Werden immer nur ganze Halbwellen ausgewertet oder auch eine angeschnittene - ein thermisches Verfahren würde dies ja mit berücksichtigen, weil es den Effektivwert auswertet. Ein Optokoppler, der im Großen und Ganzen ein digitales Ausgangssignal liefert, würde ab einer bestimmten Spannung immer "null" sagen, das macht es ungenau, sobald nicht nur ganze Perioden zählen. Anders gesagt: wenn ganze Perioden ausgewertet werden, würde ich einen Nulldurchgangsdetektor und ein genaues(!) 10ms-Monoflop benutzen und das Ausgangssignal mit großem T integrieren. Wenn genauer gemessen werden muss, muss der Nulldurchgangsdetektor so dressiert werden, dass er im Nulldurchgang wirklich nur noch einen Nadelimpuls erzeugt, also zB ab 1..2V in der Sinuskurve bereits "1" sagt - das geht mit ein bisschen Elektronik erstaunlich einfach, mit Hilfsspeisequelle sogar noch einfacher, nämlich mit einem Komparator, der hochohmig auf den Eingang guckt. Bei diesem Ansatz natürlich ohne Monoflop direkt den Ausgang integrieren, Zeitkonstante auch hier mehrere Sekunden, ich würde mal in Richtung 30s oder mehr denken bei Pulspaket-Abständen von 2-3 Sekunden.

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Stefan Huebner

Stefan Huebner schrieb:

Ich hoffe da ist nicht so viel SMD drinn das man was erkennt. :)

Nein, das Steuersignal ist ein Standardsignal und muss einfach "passen". Auch bei unterschiedlichen Herstellern untereinander.

Für meine Zwecke sollten +/- 10% vom tatsächlichen Wert genau genug sein.

Ich kann das Signal mal an eine Oszi hängen, aber es müssten Schwingungspakete sein. Ist es bei einer Schwingungspaketsteuerung nicht gegeben das sowieso nur komplette Halbwellen herausgehen?

Soweit ich es überblicke ist dein erster Vorschlag genau genug, T kann ruhig 60 s , das ist der Intervall in dem das Signal vom Programm abgetastet wird. Wird ja von 24-72h ausgewertet.

Den Rest musss ich mich mal reinknien, vielen Dank für deine ausführliche Antwort. :)

michael

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Michael Fischer

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