230V Wechselspannung und Strom mit nicht differnziellem AD-Wandler messen

[alexander_ro]

Mit den Simulanten habe ich es nicht so. Da müsste ich mich erst mal einarbeiten.

Ich denke auch das ST keine Schaltungen veröffentlicht die nicht funktionieren. Der OP ist ein SMD Bauteil das ich auf einer Lochrasterplatine benutze ich glaube da hatte ein Kontakt irgendwie keine gute Verbindung. Bei dem Oszilloskop ist die Hintergrundbeleuchtung kaputt da lässt sich schwer ein Foto machen und mit externer Lichtquelle Spiegelt es zu viel. Nach einer weile Probieren ging es dann halbwegs mit den Spiegelungen.

So sah es aus wo es nicht ging:


So sieht es jetzt aus ... viel besser


@wkrug:
Die Primärseite ist doch die 230V Wechselspannung. Der Controller ist ja aber doch immer auf eine 3,3V od. 5V Gleichspannung angewiesen. Ich sehe jetzt da nicht ganz den Vorteil weil das Problem doch das gleiche ist das man mit den meisten internen Analog Digital Wandlern keine Wechselspannung messen kann. Ich glaube ich habe da irgendwas nicht so verstanden wie Du es meintest.

[wkrug]

Die Primärseite ist doch die 230V Wechselspannung. Der Controller ist ja aber doch immer auf eine 3,3V od. 5V Gleichspannung angewiesen. Ich sehe jetzt da nicht ganz den Vorteil weil das Problem doch das gleiche ist das man mit den meisten internen Analog Digital Wandlern keine Wechselspannung messen kann. Ich glaube ich habe da irgendwas nicht so verstanden wie Du es meintest.

Das stimmt natürlich.
Allerdings ist der AD Wandler des Microcontrollers üblicherweise so schnell, das man die Momentanwerte integrieren kann und somit den Effetivwert der Wechselspannung berechnen kann.
Alles eine Frage der Software.

Guck mal hier

[White_Fox]

Mit dem ersten Bild kann ich nur seeehr bedingt was anfangen, aber ok.

Was mißt du den an den Eingängen des OPVs? Jeder Eingang gegen Masse, und dann Eingang gegen Eingang?

[alexander_ro]

Ich hatte jetzt die Gleichspannung mal nur mit 3,3V im Schaltplan geben die ja 5V an. Kann man aber Problemlos auch an einem Controller mit 3,3V benutzen.

I+ oder I- nach GND ist ein Sinus mit ca. 2V.
I+ nach I- ist ein Sinus mit ca 200mV. Der Sinus hier ist aber mit einigen Störungen überlagert. Die sieht man beim Messen nach GND nicht mehr. Das liegt aber auch daran das der Messbereich mit 50mV recht klein ist.

@wkrug:
Ja bei nur 50Hz sind die sicher schnell genug um nebenbei den Effektivwert zu berechnen. Ähnlich könnte man das aber auch einfacher haben wenn man die Wechselspannung gleichrichtet und dann über einen Spannungsteiler misst. Das wollte ich aber so nicht machen. Ich will den Sinus auch überwachen Zwecks Fehlererkennung und bei Problemen das Gerät automatisch abstellen. Bei dem Link wollte der das ja als Hardware Lösung das will ich auch nicht ich mach das als Softwarelösung. Damit kenne ich mich besser aus. Ich muss dann ja nur den Spitzenwert der Spannung ermitteln und danach den Erregerstrom regeln.

[White_Fox]

I+ nach I- ist ein Sinus mit ca 200mV.

Hm, das sollte eigentlich nicht sein. Ich müßte mir die Schaltung jetzt nochmal ansehen, aber wenn ich mich recht erinnere soll ein Potential konstant sein.
Kannst du mal ein aussagekräftiges(!) Bild von deinem Aufbau reinstellen? Wo man erkennen kann, welches Bauteil wie und wo angeschlossen ist?

[alexander_ro]

Auf einem Bild kann man da kaum verfolgen was wo angelötet ist.

Zwischen I+ und I- muss man aber den Sinus Messen können. Sonst könnte der OP ja den nicht als Ausgangssignal verstärken. Das was da gemessen wird ist doch der Spannungsabfall an den Dioden. Mit dem Spannungsteiler aus den zweimal 10K ergibt das doch so was ähnliches wie einen Addierer. So falsch kann es auch nicht sein weil ja am Ausgang eindeutig ein Sinus wenn man ihn mit DC Einstellung misst etwa 0,5V über der 0 Linie und ca. 2 V angezeigt wird (das Bild oben ist mit 5V gemessen). Auf dem Oszillogramm oben ist das mit AC gemessen weil dann der Gleichspannungsanteil entfernt wird und ich das besser vergrößern konnte zum Foto machen. Das ist doch genau das was die Schaltung tun soll.

[White_Fox]

Nee, das ist nicht "eindeutig ein Sinus". Ich sehe da eher, daß die Ausgangsspannung von einem Potential zum anderen in die Sättigung fährt und da verbleibt.

Der eine Spannungsteiler (R18 und R17) sorgt erstmal dafür, daß I+ in der Mitte hängt, also bei +2,5V wenn du die Schaltung mit +5V versorgst. Die 3x470kΩ kommen gegen diesen Spannungsteiler kaum an, den Netzsinus wirst du da nur mit großer Verstärkung erkennen können.

Den Netzsinus würdest du eher an I- messen, wenn der OPV diesen Eingang nicht auf dem gleichen Potential halten würde wie I+, also auch bei +2,5V. Das macht er, indem er am – über R26 rückgekoppelten – Ausgang eine passende Spannung liefert.

Bau die Schaltung nochmal auf, und lasse alle überflüssigen Bauteile – die Dioden und alles was mit NA beschriftet ist – weg.