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Strom/Spannung messen mit µC

Hallo,

ich möchte mit einem Atmel µC Spannung und Strom eines 220V-Verbrauchers messen. Dabei dachte ich an folgende Idee:

Spannung: Spannung gleichrichten und durch Spannungsteiler auf 0-5V bringen -> ADC messen

Strom: Widerstand in die Leitung schalten, Spannungsabfall messen. Widerstand wird so gewählt, das die Spanung zwischen 0-5V liegt.

Leider bin ich damit nicht ganz zufrieden. Vor allem da die Strommessung so ja ziemlich Leitungs in Wärme umwandelt und der Verbraucht ja bis zu 5V weniger bekommt! Außerdem würde durch das nachträgliche Gleichrichten ja auch noch 1,4 V verloren gehen.

Ideen wie das besser lösen kann?

Grüße Tobias

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Tobias Müller
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Tobias Müller schrieb im Beitrag ...

Dein Problem duerfte eher die galvanische Trennung sein. Das kann man mit Trafos sowohl fuer Strom als auch fuer Spannung machen. Oder du trennst erst die (serielle?) Verbindung vom Atmel. Gleichrichten und Spitzenwert bilden musst du nicht, das kann der Atmel ausrechnen. Ein Beispiel:

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Application Notes Reference Design PICREF-3

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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Nicht wirklich: der würde üppig heizen.

Anderer Vorschlag:

--------+------ | R2 |

220V +- Uu Last | R3 | ----R1--+------- | | Ui GND

Den Shunt R1 so ausführen, daß an Ui nur +/-0,6V mei maximaler Stromspitze anliegen. Den Spannungsteiler R2, R3 so ausführen, daß auch für Uu nur +/-0,2V auftreten.

Dann kann man mit TLC271 mit Beschaltung als invertierender Verstärker die -0,2V auf 4V verstärken. Und die +0,2V auch auf 4V. ( Es emphfehlen sich Potis für Offset oder besserer OP )

GND --- R4 ------R5 ------| | | |- | - \ | | > --- ADC1 Ui --------------| + / | - R6 ------R7 ------| | | |- | - \ | | > --- ADC2 GND --| + / GND --- R8 ------R9 ------| | | |- | - \ | | > --- ADC3 Uu --------------| + / | - R10 ------R11 ----| | | |- | - \ | | > --- ADC4 GND --| + /

Man braucht also 4 Eingänge für A/D-Wandler an denen jeweils Halbwellen anliegen. Da man den relevanten Kanal für Strom und Spannung nicht gleichzeitig wandeln kann, sondern nur sequentiell muß man interpolieren, bevor man sich an die Multiplikation macht.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Die Strommessung würde ich induktiv mit einem sog. Stromwandler vornehmen. Guck Dir mal bei Conrad die Best.-Nr. 415707-14 an. Je nach benötigter Genauigkeit kann man das natürlich auch selbst machen (hab ich mal für einen Master-Slave-Schalter gemacht, der mußte aber natürlich nicht messen, sondern nur einen recht großen Unterschied zwischen Standby und Ein erfassen, daher war die Eigenbau-Variante ausreichend).

Sebastian

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Sebastian Voitzsch

Das ist nicht ganz so einfach, weil es sich bei deinem Verbraucher um eine induktive/kapazitive Last handeln kann. Da kann man dann nichtmehr so einfach Strom/Spannung multiplizieren, weil eine Phasenverschiebung zwischen Strom/Spannung vorliegt.

Ich persönlich weiß nicht wie man sowas geschickt löst, habe hier aber (schlagmichtot) eine Elektor 3/1991. Da wird genau das Problem (Wirkungsleistungsmessgerät bis 3,5kW) mit einem Vierquadrantenmultiplizierer gelöst. Das ist zwar nicht Mikroprozessorgesteuert, die Idee ist aber vielleicht verwertbar und die Schaltung lässt sich angleichen.

Wenn du willst scan ich dir das ein, meine eMailadresse ist (obwohl sie nicht so aussieht) gültig, einfach kurze Nachricht hinterlassen.

Viele Grüße Johannes

Reply to
Johannes Bauer

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