Strommessung

Ich suche eine einfache Möglichkeit (ohne Spezialhalbleiter) den Motorstrom eines Gleichstrommotors (24V/max. 4A) potentialfrei mit einem Microcontroller zu messen. Eine Auflösung von 0,2A ist völlig ausreichend. Im Grunde soll nur festgestellt werden, ob der Motor gegen einen Anschlag fährt, damit er sofort gebremst (kurzgeschlossen ) werden kann. Der einsatz eines Endschalters o.ä. ist nicht möglich.

Problem ist, dass die Strommessung nicht auf jedes Staubkorn auf der Achse (sind Linear-Motoren) reagieren soll, aber immer noch schnell genug sein muss, dass die Trägheit des Rotors die Welle nicht bricht.

Mein Gedanke ging dabei etwa in die Richtung, dass ich eine Anschlussleitung des Ringkerntrafos einmal durch eine handelsübliche Ringkerndrossel wickle und an der bereits aufgebrachten Wicklung messen kann.

Geht das überhaupt mit Ringkernen oder sind die sofort in der Sättigung? (Ferrit oder Eisenpulver) Mir fehlen auch ein wenig die Grundlagen, wie ich vom primärseitigen Strom auf die sekundärseitge Spannung komme. Wird hier mit dem Induktiven Widerstand dieser einen Windung gerechnet?

Ich weis, dass dafür spezielle Stromwandler gibt, die beschaffbaren fangen aber erst bei 1A an.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth
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Dirk Ruth schrieb im Beitrag ...

Ja wird denn der Motor mit Wechselstrom betrieben ? Offenbar.

Stromwandeltrafos sind dasselbe wie Spannungswandelstrafos, nur das sie auf Primaerseite halt nicht parallel an der Spannungsquelle haengen, sondern seriell in der Leitung, deren Stromfluss zu messen ist, und sekundaer halt keine Spannungs produzieren, sondern den Strom durch einen kleinen Messwiderstand Shunt jagen (bei moeglichst vernachlaessigbarem Spannungsabfall, aus Trafosicht also im Kurzschlussbetrieb). Es geht ein Ringkern (klein aber ausreichend dick, hochpermeabel) mit einer oder zumindest sehr wenigen Windungen primaer, und ein paar Windungen (es teil sich ja der Strom, also sagen wir 100) sekundaer, an einem Shunt fuer 2V an 4/100 A = 50 Ohm.

Na ja, da das auch nichts anderes ist, sind die billig.

Bei Gleichstrom brauchst du eine Hallsensor, KMZ10B oder so, nahe an einer Anschlussleitung, oder direkt als Schalter, TLE4902 oder wie die hiessen.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Dirk Ruth schrieb:

So kannst du nur Stromänderungen messen, ein Trafo überträgt keinen Gleichstrom.

Wie wäre es mit Spule und Reedkontakt/Hallsensor?

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

MaWinschrieb: "

...

Ringkerntafo - dann Gleichrichter mit Elko und dann TLE5205.

Danke für die Erläuterung.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Dieter Wiedmannschrieb: "

Wenn ich vor dem Gleichrichter ein Anschlusskabel des Ringkerntrafos durch den Stromsensor wickle, dann hab ich doch Wechselstrom? Hängt sonst auch nichts weiter dran, weil die Elektronik mit einem anderen Trafo versorgt wird.

Reedkontakt ist doch digital, aber Hallsensor gibt's glaube ich auch analog.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Dirk Ruth schrieb:

Geht schon, aber der Spitzenstrom ist nicht proportional zum Motorstrom, die Steigung nimmt immer mehr ab.

Ich hatte den Eindruck, dass dir eine digitale Lösung genügen würde.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Dieter Wiedmannschrieb: "

Bevor ich den Strom im Controller messen kann, muss ich ihn gleichrichten und mit einem Kondensator glätten. Damit messe ich doch den Effektivwert. Nur die Spitzen zu messen, da mache ich mir Sorgen, dass zuviel Dreck mit messe.

Im Prinzip ja, aber da wir noch nicht wissen, wieviel das Getriebe nun wirklich auf Dauer aushält (sind Motoren zur Sitzverstellung in PKWs) muss es möglich sein, den Wert per Software in etwa 200mA Schritten im nachhinein anzupassen. Mit Reedkontakt wäre das nur mechanisch möglich und müsste auch bei jeder Platine mechanisch abgeglichen werden.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Dirk Ruth schrieb:

Einen Effektivwert bekommst du so nicht, sondern gerade den Spitzenwert, das geht aber schon.

Den Abgleich macht man über eine zweite Wicklung, sozusagen Vormagnetisierung.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann
[...]

Wie schnell ist denn das?

Bedenke, das die Elkos hinter dem Trafo (wenn ich dein anderes Posting richtig deute) da ein Delay erzeugen koennen!

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Juergen Hannappel

Dirk Ruth schrieb:

Nö, das gabs zumindest früher fix&fertig von Günther.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Dieter Wiedmannschrieb: "

Klingt stark nach Handarbeit (Reaedkontakt in den Stickreifen.. :-))

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Dirk Ruth schrieb im Beitrag ...

24V Wechselstrom ?

-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com homepage:

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MaWin

Zwei Dinge fallen mir dazu ein:

1) Vermutlich ist das eine Loesung, die in die von dir ausgeschlossene Spezialhalbleiterklasse faellt, aber du koenntest einen Isolationsverstaerker a la TI's ISO12x benutzen. Bevor du den Preis erfragst, wuerde ich mir vorher allerdings einen stabilen Stuhl suchen... 2) Wie waer's mit einem billigen Optokoppler als Stromsensor: ein Bruchteil des Motorstroms speisst die Optokoppler-LED. Den Ausgang kann man dan linear genug hinbekommen, um den Motorstrom "messen" zu koennen. Es gibt ja immerhin Leute die auf diese Art und Weise "eisenlose" Audiotransformatoren bauen, seufz...

Gruss Klaus

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Klaus Bahner

Dirk Ruth schrieb:

Shunt und Differenzverstärker. Wo ist das Problem?

Gruß

Uwe

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Uwe Bredemeier

Dann hast Du nicht richtig gesucht. Siehe

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beispielsweise die LTS(R), HX oder HY Typen. Eine gewisse Auswahl hat beispielsweise Schuricht im Programm.

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Matthias Kirchner

| Wenn ich vor dem Gleichrichter ein Anschlusskabel des Ringkerntrafos | durch den Stromsensor wickle, dann hab ich doch Wechselstrom? Hängt | sonst auch nichts weiter dran, weil die Elektronik mit einem anderen | Trafo versorgt wird.

Hallo Dirk,

wenn das so ist, dann hast Du quasi kein Problem. Pack die Rinkerndrossel in die leitung und nehm die Wicklungen als Stromsensor. Der Strom sollte dann entsprechend dem Wicklungsverhältnis passen. Achtung mit Kompensationsdrosseln, die wollen keine ungleichen Stöme haben und gehen viel früher in Sättigung als Dir lieb ist. Sekundärseitig nimmst Du eine Windung und baust einen invertierenden OP dahinter, die Spule als "Vorwiderstand" gegen Masse, so hast Du sauber nen Kurzschlußstrom gemessen. Der OP sollte natürlich in der Lage sein, den Strom auch zu treiben ;-) Also entweder viele Windungen oder PowerOP.

Ansonsten würd ich das Teil in die Gleichstromleitung packen. Fährt das Ding gegen den Anschlag, dann steigt Dein Strom so schnell an, wie sonst hoffentlich nie mehr, es sei denn beim Beschleunigen, aber das weiss man ja, wann das ist. ausserdem sollte es da recht schnell weniger werden...

Eleganter dürfte aber die erste Lösung sein.

Martin

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Martin Schönegg

MaWinschrieb: "

...

Nee die Motoren sind für 12/24V Gleichstrom, da ich aber kein Auto baue und die für einen anderen Zweck eingesetzt werden, werden sie halt aus dem Netz mit einem Ringkerntrafo versorgt.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Weiss nich. Nominal braucht der Motor 1,5A. Ich habe ein Labornetzteil auf 2,5A eingestellt und bin 3-4 mal gegen den Anschlag gefahren. Dann ist die Welle gebrochen. Beim Auseinanderbauen habe ich dann festgestellt, dass die Welle kurz vor dem ersten Ritzel nochmal verjüngt ist. Sieht für mich aus wie eine Sollbruchstelle.

Sind leider neue Motoren (5pol.) Früher hatten wir 3pol., die auch weniger Strom brauchten. Da war das ganze nicht so kritisch.

Ja das stimmt. Ich wollte den Elko so klein machen, dass der Treiber (TLE5205) gerade nicht in die Unterspannungserkennung kommt und abschaltet. Gepulster Gleichstrom sollte auch besser für den Motor sein.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

Uwe Bredemeierschrieb: "

Viel zu aufwendig. Braucht Widerstand zum Messen, saubere Stromversorgung für den Differenzverstärker, Rail-To-Rail-Eingänge oder extra Stromversorgung, weil galvanische Trennung usw.

Habe mich jetzt doch für

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entschieden und werde ihn nachher bei Schukat abholen.

Ein Lastwiderstand, eine Diodenbrücke, sowie eine Z-Diode , ein Widerstand und noch ein kleiner Kondensator sollten dann reichen.

Tschö Dirk

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Dirk Ruth

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