Wechselstrom digitalisieren

[White_Fox]

Hallo,
Ich bekomme von einem Sensor ein Ausgangssignal von 0-30mA AC. Nun habe ich einen Widerstand mit 50 Ohm angeschlossen und bekomme bei 30mA 1,5VAC. (bei 100 Ohm bricht der Strom ein)

Liegt das nur daran daß ich saumüde bin, oder ist das tatsächlich ein Widerspruch?

Ansonsten sollte dein Ansinnen mit de 10-Bit-Wandler vom ATMega doch ohne Weiteres erschlagen werden können. Damit hast du eine Auflösung von 0,03mA, du willst ja aber nur 0,1mA. Ich würde da eher zu einem Vorverstärker raten, mit dem du den Messbereich des ADWs ordentlich ausschöpfst.
Bedenke auch daß dir extrem feine ADWs erstmal nur ein weitaus stärkeres Rauschen liefern-das mußt du erst behandeln.

[stfan1409]

Hallo und vielen Dank für die Antworten.

Der Sensor ist ein Stromtrafo, deshalb bekomme ich die Wechselspannung von +/-1,5V / 50Hz (über dem 50 Ohm Widerstand).

Um die Wechselspannung mit dem AT Mega zu messen, habe ich den Analogeingang an einen Spannungteiler aus 2*470k gelegt. Der µC zeigt also bei 2,5V am Eingang 0 an(natürlich umgerechneter Wert).
Die Wechselspannung vom Sensor liegt an MASSE vom µC bzw. über einen 100nF Kondensator(in Reihe) an meinem Analogeingang.

Zu den 10Bit: die beziehen sich natürlich auf den gesamten Analogeingangsbereich von 5V bzw. +/-2,5V wobei das ja meine Spitzenspannung ist -> also 2,5V / Wurzel2 = 1,77Veff.

Zum Sensor/Stromtrafo ZMCT118F:
billiger Stromtrafo aus China, der aber erstaunlicherweise relativ linear ist.
Der Messbereich Wechselstrom 0-30A entspricht 0-30mA.
Besonders viele Daten habe ich nicht:
Ratio: 1000:1
Phase<=30
Linear range: 0-30A(Sampling resistor is 5ohm)
Linearity: 0.2%
Accuracy class: 0.5
Isolation voltage: 3000V

Zur Auflösung:
mal angenommen ich möchte ca. 5W bei 230V damit messen:
5W / 230V = 0,021739A durch den Sensor ~ 0,021739mA aus dem Sensor
bei 50 Ohm => fällt eine Spannung von 0,00109V AC am Widerstand ab.
Das entspricht einer Spitzenspannung von 0,00154V

Bei 12Bit: 5V / 4096=0,001221V als kleinste Stufe - wenn ich jetzt keinen Denkfehler gemacht habe müsste 12Bit ausreichend sein.

Die Idee mit dem LTC1286 finde ich gut (Reichelt 10€)
bei weiterer Suche habe ich noch den ADS 1115 IDGST gefunden - interessant, da kostet nur die Hälfte und hat 4 Eingänge.

Ich denke ich werde mir morgen mal das Datenblatt vom ADS 1115 IDGST durchlesen, ob der für mein Vorhaben passt.


Gruß,
Tobias

[avr_racer]

Hallo und vielen Dank für die Antworten.

Der Sensor ist ein Stromtrafo, deshalb bekomme ich die Wechselspannung von +/-1,5V / 50Hz (über dem 50 Ohm Widerstand).

Um die Wechselspannung mit dem AT Mega zu messen, habe ich den Analogeingang an einen Spannungteiler aus 2*470k gelegt. Der µC zeigt also bei 2,5V am Eingang 0 an(natürlich umgerechneter Wert).
Die Wechselspannung vom Sensor liegt an MASSE vom µC bzw. über einen 100nF Kondensator(in Reihe) an meinem Analogeingang.

Also normale Mitteneinkopplung.

Zur Auflösung:
mal angenommen ich möchte ca. 5W bei 230V damit messen:
5W / 230V = 0,021739A durch den Sensor ~ 0,021739mA aus dem Sensor
bei 50 Ohm => fällt eine Spannung von 0,00109V AC am Widerstand ab.
Das entspricht einer Spitzenspannung von 0,00154V

Vllt bring ein Spitzenwertgleichrichter dich hier weiter der richtet gleich und verstärkt um deinen Faktor X entsprechend. So das du hier 30A auf 3V auflösen kannst/könntest. Diese Spannung geht dann an den LTC.

Heißt bei 30A zu 30mA fliesen durch den Widerstand dann ~0,022A / 1000 = 0.000022A = 22µA.
Eine Frage habe ich noch du hast geschrieben bei 100 Ohm bricht dir die Spannung zusammen normalerweise sollte das nicht passieren oder hast du vllt 10 Ohm genommen ? Denn mit 100 Ohm, das war wahrscheinlich deine erste Idee, kommst du ja bei 30A auf 3V bei 30mA

Bei 12Bit: 5V / 4096=0,001221V als kleinste Stufe - wenn ich jetzt keinen Denkfehler gemacht habe müsste 12Bit ausreichend sein.

Die Idee mit dem LTC1286 finde ich gut (Reichelt 10€)
bei weiterer Suche habe ich noch den ADS 1115 IDGST gefunden - interessant, da kostet nur die Hälfte und hat 4 Eingänge.

Du brauchst doch keine 5V als AREF nehmen kannst auch 4,096V oder noch besser 3,072V. 4,096/4096 = 1mV Auflösung, bei 3,072 = 0,00075V / 750µV

Gott waren die mal wirklich so teuer ?? 0.o habe die mal bei Reichelt für 4€ erhalten. Da is der 16Bitter denn doch nicht schlecht nur mmmhh komisch

[BMS]

Hallo,
es geht auch günstiger z.B. mit dem MCP3201 (1 Kanal, 12 Bit, 50-100ksps, SPI, 2,20€).
Den gibt es auch mit 4/8 Kanälen als MCP3204/MCP3208.
Grüße, Bernhard

[stfan1409]

Hallo,
ich habe nun den ADS 1115 bestellt. (die I2C Schnittstelle hat mir gut gefallen )
Ich melde mich dann, wenn ich den eingebaut habe.

Gruß, Tobias

[BMS]

Hallo, der ADS1115 macht max. 860 Messungen pro Sekunde - reicht das wirklich

Viele Grüße, Bernhard

[stfan1409]

Hallo und sorry,
dass ich mich nun erst melde! Ich bin zwischenzeitlich umgezogen und so lagen die Prioritäten wo anders. Aber ich habe nun das Projekt funktionsbereit und der erste Test läuft.
Vielen Dank an Bernhard: Du hast natürlich Recht, die 860 Messungen / Sekunde sind viel zu wenig.

Das neue Projekt habe ich hier vorgestellt:

https://www.roboternetz.de/community...0A-mit-Arduino

Gruß, Tobias