Strom an einer Wechselspannungsleitung mit AVR messen - Wie?

**AhbadiE** · 03.11.2004, 15:12

hallo wiedermal!

ich bin momentan mal wieder ziemlich am verzweifeln.
ich versuche den verbrauchten strom an meiner 32V AC Versorgung mithilfe eines AVR´s zu messen.

Der aufbau sieht so aus das ich einen Trafo in meine Leitung gehangen habe und die induzierte Spannung im Sekundärkreis mithilfe des ADC messe. Das funktioniert auch beinahe vernünftig. Nur ist es so das ich unterschiedliche Verbraucher an der Leitung habe, und z.b. Decodermodule die eigentlich weniger Strom verbrauchen als die Magnetventile nach der Messung mehr Spannung induzieren.

Ich rede von Verbrauchern die bei 32VAC ca 8mA bis 40mA verbrauchen. Ein Messwiederstand in der Leitung ist leider nicht möglich, und mir gehen die ideen aus.

Oder kann mir vielleicht jemand verraten wo ich vernünftige infos zur gestaltung eines Trafos finden kann?

Wiedermal besten dank für eure Mühen! Ich weiss das zu schätzen!

In diesem sinne!

**Manf** · 03.11.2004, 15:21

Ein Messwiederstand in der Leitung ist leider nicht möglich

Warum?
Wenn man einen Trafo in die Leitung einschleift und sekundär eine Spannung abnehmen möchte, dann wird auch primär eine Spannung abfallen müssen, so sind Trafos eben.

Was soll der Trafo? Soll er er die Meßspannung potentialfrei machen oder soll er den Spannungsabfall transformieren?

Manfred

**AhbadiE** · 03.11.2004, 15:32

Was soll der Trafo? Soll er er die Meßspannung potentialfrei machen oder soll er den Spannungsabfall transformieren?

beides =) - also ich brauche die meßspannung am AVR potentialfrei. den messwiederstand kann ich nicht mit agnd verbinden da ich halt die wechselspannung anliegen habe. ich benutze einen ringkerntrafo an welchem der gemeinsame mittelabgriff die masse für die ganze schaltung bildet. das ist leider so gegeben.

mit dem trafo funktionierts ja eigentlich schon - aber ich denke mir fehlt einfach der mathematisch kniff hinter dem ganzen problem...
gibt es da nicht vielleicht sowas wie ne "lösung aus der grabelkiste" - wahrscheinlich ist die problemstellung doch garnicht so selten - ich habe aber leider nichts hilfreiches finden können.

danke nochmal!

**avatar** · 03.11.2004, 15:51

Zitat von AhbadiE

Ein Messwiederstand in der Leitung ist leider nicht möglich, und mir gehen die ideen aus.

Die Spannung, die am Messwiderstand abfällt, kannst du potentialfrei
mit einem Vactrol zum Mikrokontroller übertragen.

Der Vactrol ist ein etwas exotisches Bauteil,
es ist nämlich ein analoger Optokoppler
Bild hier
Bezugsquelle:
http://www.farnell.de
Bestell-Nr. 316-8773
Technische Info's (Datenblatt) kannst du dort auch kostenlos ziehen

**Manf** · 03.11.2004, 16:00

Es gibt Strommeßzangen, das sind Trafos mit einer Windung primär und 1000 oder mehr Windungen sekundär.
In der Weise verhalten sich auch die Spannungsabfälle. Sekundär braucht man einen Widerstand, eine Shunt, der auch einen Gleichrichter besitzen darf.
Man muß dann die Induktivität und den Widerstand so wählen, daß die Zeitkonstante über der Periodendauer liegt.
Dann hat man einen Stromtransformator mit primär kleine Spannung großer Strom, sekundär große Spannung kleiner Strom. Übersetzungsverhältnis n.
Der Widerstnd der Sekundärseite wird mit n^2 auf die Primärseite transformiert, wodurch auch der hohe Widerstand bis zum erreichen der Schwellspannung des Gleichrichters ertäglich wird.
Wichtig ist die Linearitätsbedingung und damit die Einhaltung der Zeitkonstanten, damit der Trafo nicht in die Sättigung kommt und das "Kleinsignalverhalten" anwendbar bleibt.

Das ist nur ein Hinweis, noch keine Bauanleitung.
Manfred

**avatar** · 03.11.2004, 16:23

Zitat von Manf

Es gibt Strommeßzangen, das sind Trafos mit einer Windung primär und 1000 oder mehr Windungen sekundär.

Meinst du einen Stromwandler wie diesen hier beispielsweise von Honeywell

Bild hier

Ich denke, die sind nur für sehr große Stromstärken ( > 10A) geeignet.
Hier sollen aber relativ kleine Ströme im Milliampere-Bereich gemessen werden

**Manf** · 03.11.2004, 16:44

Das Prinzip ist übertragbar, wenn es die Lösung sein soll, dann reduziert man das Übersetzungsverhältnis etwas. (Mehrere Windungen auf der Primärseite). So erreicht man auch eine gute Potentialtrennung. Einige Typen der Übertrager erreichen nur bis zu 10A, nach unten ist der Strom durch die auflösbare Spannung begrenzt.

Als "Zangen" sind die Stromwandler vielleich am besten bekannt für diesen Anwendungsfall reicht ein fester Kern.

Der Optokoppler ist in jedem Fall auch eine sehr schöne Lösung, man muß dann eben auf der "primärseite" Gleichrichten.

Manfred