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Thema: Wechselstrom mit Bascom messen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Neutro
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    Wechselstrom mit Bascom messen

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    Hallo Bascom´r

    Ich bin gerade in der Planungsphase für ein kleines Projekt. Ich möchte mit einem Mega8 Wechselsrtöme messen, um die Leistungsaufnahme von
    Verbrauchern zu ermitteln.
    Als Strom- Sensor habe ich folgendes Bauteil bereits zu hause vorliegen :http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...M/LTS6-NP.html
    Der Vorteil dieses Sensors liegt in der gal. Trennung vom Netz, der Strom wird mittels Hallsensor gemessen. Die Ausgangsspannung des LTS beträgt 2,5V wenn kein Strom fließt. wenn ein Wechselstrom fließt, entsteht ein Sinus der sich um den 2,5V Offset bewegt, in der Amplitude von der Stromstärke abhängig.
    Jetzt zu meinem Problem: Wie messe ich mit Bascom über den analogen Eingang jetzt die Stromstärke? Bei einem Gleichspannungssignal ist das ja ganz einfach, aber bei AC steh ich irgendwie voll auf dem Schlauch. Mann müsste das Signal ja für eine gewisse Zeit (am besten für eine Periodendauer)
    möglichst mehrfach abtasten und dann aus den Messwerten einen Mittelwert bilden?
    Vielleicht hat der eine oder andere sowas ja schon mal gemacht und kann mir mit einem Codeschnipsel weiterhelfen?

    Falls noch Rückfragen sind, gerne her damit!

    Viele Grüße
    Neutro
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  2. #2
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Den Strom kannst du über einen Shut messen. Du schließt den A/D-Wandler paralell zum Shunt und den Widerstand vom Shunt weißt du ja und dann misst du den Spannungsabfall an dem Shunt. Aus dem Widerstand und der Spannung errechnest du dann den Strom.
    Und die Idee mit dem Abtasten kannst du nehmen
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    Gruß
    Daniel

  3. #3
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    Mit einfach dem Mittelwert bekommt man bei Wechselstrom null heraus - die positive und negative Hälfte hebt sich auf. Um die Amplitude zu bekommen müsste man schon so etwas machen wie erst quadrieren und mitteln. Damit die Zahlen nicht so groß werden sollten vorher den Mittelwert (oder wenigstens einen Schätzwert, z.B. 512) abziehen. Damit bekommt man das Quadrat des Effektivwertes.

    Etwas einfacher wird es eventuell, wenn man erst den Mittelwert anzieht, und dann den Betrag bildete. Damit bildet man eine Gleichrichtung nach.

    Für die Leistungsmessung sollte man auch noch die Spannung abtasten und dann jeweils die Momentane Leistung = Spannung * Strom berechnen und die dann mitteln. Damit bekommt man auch dann die richtige Wirkleistung, wenn es eine Phasenverschiebung oder verzerrte Kurvenform gibt.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Neutro
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    Hallo Kampi,

    als Sensor verwende ich einen LTS6 weil ich gal. vom Netz getrennt messen möchte, das hatte ich ja auch im Eingangspost bereits geschrieben. Die Variante mit Shunt würde mir aber ebenfalls eine AC am ADC Port ausgeben!
    Wie man DC Spannungen mit einem MC misst ist mir schon klar, das habe ich schon oft genug gemacht.
    Die AC kann man leider nicht so ohne weiteres gleichrichten, weil das den Messwert verfälschen würde.
    Aber trotzdem vielen Dank für deine Antwort.
    MFG
    Neutro
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  5. #5
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    Hallo Besserwessi, mit dem Mittelwert hast du bei genauerem Nachdenken natürlich Recht! Da lag ich ja voll daneben.
    Die Spannung ist in diesem Fall immer die 230V Netzspannung, die kann man natürlich zusätzlich messen um ein besseres Ergebnis zu erzielen.
    Was die Kurvenform betrifft so erwarte ich da keine sooo starken Verbraucher wie große E Motoren die mir den Sinus verfälschen.
    Die Max Stromaufnahme sollte sowieso unterhalb von 6A liegen.

    MFG
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  6. #6
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Zitat Zitat von Besserwessi Beitrag anzeigen
    Mit einfach dem Mittelwert bekommt man bei Wechselstrom null heraus - die positive und negative Hälfte hebt sich auf. Um die Amplitude zu bekommen müsste man schon so etwas machen wie erst quadrieren und mitteln. Damit die Zahlen nicht so groß werden sollten vorher den Mittelwert (oder wenigstens einen Schätzwert, z.B. 512) abziehen. Damit bekommt man das Quadrat des Effektivwertes.
    Stimmt >.<
    Nicht zu ende gedacht....wie dämlich
    Du sagtest doch das der Sensor eine Spannung von 2,5V = 0A ausgibt und dann wenn du einen Sinus damit misst schwankt die Spannung um die 2,5V herum.
    Und aus den gemessenen Werten bildest du dann den Mittelwert.
    Oder steh ich gerade auf dem Schlauch?
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    Gruß
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  7. #7
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    Die Kurvenform im Netz ist schon bei der Spannung nicht Sinusförmig. Ein großer Motor sorgt dabei sogar eher noch dasfür das es wieder in Richtung Sinus geht. Die Übertäter sind Netzteile mit Gleichrichter und ohne gute PFC-Schaltung. In den letzten Jahren sollte das aber besser geworden sein - weil die alten PCs langsam ausgemustert werden. Je nach Schaltung muss der Strom nicht Sinusförmig sein, vor allem bei etwas mit Gleichrichter, also fast allem elektronischen Geräten.

    Das andere Problem ist die Phasenverschiebung, wie man sie z.B. bei Induktionsmotoren oder Kondensatornetzteilen (z.B. einige LED Lampen) hat.
    Die Spannung misst man dann auch nicht so sehr wegen der Amplitude der Spannung, sondern mehr wegen der Phase.

  8. #8
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    @ Besserwessi: Die Last die ich zunächst damit messen möchte ist eine IR Wärmelampe, also dürfte da an Störungen nix besonderes zu erwarten sein...
    @Kampi: Ja, so ist die Funktionsweise des Sensors. Wenn das Messtechnisch zu aufwändig wird, müsste ich evtl. auf einen Messgleichrichter zurückgreifen, wäre aber eine Alternative die ich nicht so gerne in Betracht ziehen möchte. Esmuss ja generell möglich sein das mit einem Controller zu messen?
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  9. #9
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    Eine IR Lampe ist schon in guter Näherung ein ohmsche Last. Da reicht es wirklich wenn man nur den Strom misst, und dann rechnerisch den Effektivwert bestimmt. Von der Rechenzeit sollte auch Bascom das noch hinbekommen, wenn Takt nicht besonders niedrig ist.
    Mit fertigem Basic Code kann ich nicht helfen, aber den entsprechenden Code in C hab ich.

  10. #10
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    Im Betrieblichen Auftrag eines Kollegen (Abschlussprüfung der Ausbildung) wurde das so gemacht:

    L wurde duch ne Spule durchgeschlauft (Schon fertig als Stromsensor gekauft), dass dann in nen OP rein und Einweggleichrichtung in nen Kondensator großem Lastwiderstand (also kleiner Last) damit der auch mal wieder runterkommt wenn der Strom sinkt.

    Berechnung war dann:
    ((Vin+0.7V)/OPVerstärkung)/sqrt(2)
    Wies dann weitergeht hängt natürlich vom Stromsensor ab. In dem Fall wars ein einfaches Übersetzungsverhältnis das noch dazumultipliziert wurde.

    Um die Genauigkeit zu erhöhen wurden auch immer 5 Messungen gemacht und der Mittelwert gebildet.

    Das ganze funktioniert auch ganz gut. Dient im Dauerlauf als automatische Abschaltung von Testrahmen bei Überlast

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