Spannungsmessung 230V

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zudy
Neuling

#1 erstellt: 12. Sep 2011, 11:22

Hallo!

Ich hoffe ich bin in diesem Forum richtig! ;)

Ich will eine Spannungsüberwachung "entwickeln". Dabei wird die Spannung am Ausgang eines Trafos gemossen.

Zur Messung verwende ich eine DAQ Karte von NI, welche einen Eingangsbereich von +-10V hat. (bis zu 100KS/s)

So weit so gut. Das Ganze sollte allerdings so klein und günstig wie möglich sein. Darum habe ich die Idee gehabt, die Spannungen mit Printtransformatoren herunter zu transformieren.

So hätte ich eine galvanische Trennung und die Spannung wäre mittels einem kleinen Spannungsteiler im richtigen Bereich.

Als Trafo hätte ich mir 2 (in serie) von denen vorgestellt:
http://at.rs-online.com/web/p/printtrafos/2074924/

Zwei darum, um die Magnetisierung klein zu halten und somit genauere Messergebnisse zu erhalten.

Was ist Eure Meinung zu meinem Vorhaben?
Welche Genauigkeit könnte ich damit in etwa erreichen?

mfg zudy

[Beitrag von zudy am 12. Sep 2011, 11:29 bearbeitet]

pelmazo
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 12. Sep 2011, 12:20

Aus dem Netz kommt Wechselspannung. Willst Du mit Deiner Vorrichtung den Verlauf des Netzsinus überwachen, also die Kurvenform, oder bloß die Effektivspannung?

Und was heißt "überwachen"? Lückenlose Aufzeichnung, oder einfach Alarm bei Überschreitung gewisser Grenzen?

Galvanische Trennung über Trafo ist schon einmal eine sehr sinnvolle Idee, aber die Genauigkeit wird wohl an der Temperaturabhängigkeit des Widerstandes der Wicklungen leiden. Kommt aber drauf an wie genau es sein muß.

zudy
Neuling

#3 erstellt: 12. Sep 2011, 12:49

Hallo!

Dass aus dem Netz Wechselspannung kommt ist mir klar ja

Ich brauche von der Netzspannung zu gewissen Zeiten den Effektivwert. Da ich aber diese Karte in meinem Aufbau bereits verwende, werde ich diese auch hier verwenden.

Es ist eigentlich egal was ich messe, ich kann ja softwaremäßig den Effektivwert berechnen.

Warum sollte sich deiner Meinung nach die Temperatur so stark verändern? Da ich an den Trafos lediglich die Spannung messe, fließt ja nur ein minimaler Strom von ein paar mA.

Die Genauigkeit ist nich so wichtig, eine Auflösung von +- 2V sollte aber schon drin sein.

mfg

pelmazo
Hat sich gelöscht

#4 erstellt: 12. Sep 2011, 13:01

Den Effektivwert kannst Du selbstverständlich per Software berechnen, ich wollte bloß wissen worauf die Messung hinauslaufen soll.

Die Temperaturabhängigkeit braucht kein Problem zu sein, man muß halt wissen daß sie da ist und sollte mindestens mal eine Abschätzung oder einen Versuch machen, um die Größenordnung zu ermitteln. Die Temperatur wird ja nicht bloß von der Selbstaufheizung beeinflußt, die bei einem so kleinen Trafo auch ohne Last schon spürbar werden kann (die Effizienz ist nicht besonders groß). Auch die Umgebungstemperatur könnte ja schwanken.

Genauigkeit und Auflösung sind im Übrigen zweierlei Dinge. Die Auflösung wird ohne große Probleme recht fein sein können, sicher besser als 2V. Die absolute Genauigkeit hängt von ganz anderen Faktoren ab, und erfordert ggf. eine Kalibrierung. Deswegen auch der Punkt mit der Temperatur.

rebel4life
Inventar

#5 erstellt: 12. Sep 2011, 13:30

Übertrager, ggf. Anpassung durch Spannungsteiler.

MFG Johannes

zudy
Neuling

#6 erstellt: 12. Sep 2011, 14:29

Ok. Danke schon mal für die schnellen Antworten!

Der Begriff Auflösung war unglücklich gewählt

Die Karte hat 16Bit...
Ich meinte natürlich eine Genauigkeit von +-2V.

Die Umgebungstemperatur sollte konstant sein, da sich die Bauteile in einem 19" Schrank mit Kühlung und Thermostat befinden. Darum sollte es reichen nach einer gewissen "Arbeitszeit" (Betriebstemperatur) die Messung zu kalibrieren. Dann sollte ja die Verschiebung ungefähr konstant bleiben.

Auf Übertrager bin ich auch schon gestoßen, allerdings arbeiten die, die ich gefunden habe, erst bei viel höheren Frequenzen als 50Hz. (Ab ca. 50kHz wie ich gesehen habe)

Hast du zufällig ein Beispiel für einen solchen Übertrager?

rebel4life
Inventar

#7 erstellt: 12. Sep 2011, 15:25

Guck mal bei den Röhrenleuten, die haben entsprechende Übertrager.

PS: Schon mal an ein USB DSO mit galvanischer Trennung gedacht?

MFG Johannes

Kay*
Inventar

#8 erstellt: 12. Sep 2011, 17:28

1. Trafos haben Verlauste, also auch Erwärmung
2.

www.elv.de BA für einen optischen Trennverstärker
mit IL300,
gibt's auch ähnlich bei Elektor "EKG mit Soundkarte"
3. amtlich (sicher und teuer),
Galavanischer Trennvorsatz für's Oszi von Hameg
4. Übertrager gibt's für alles, ausser für Gleichspannung,
wenn denn auch Gleichspannungsüberlagerungen netzseitig
gemessen werden sollen, geht das nicht mit Trafos

zudy
Neuling

#9 erstellt: 13. Sep 2011, 08:43

Hallo!

Also ich werd jetzt einfach mal ne Versuchsmessung mit den Trafos machen. Mal schaun... Viel Geld geht ja nicht drauf...

Was meinst du mit BA?

Die Variante mit dem Trennvorsatz ist zu teuer für meinen Zweck...

Hast du einen Link zu so einem Übertrager? Ich find da keinen für 50Hz...

Gleichspannungsüberlagerungen will ich keine messen, lediglich den Effektivwert bzw. den Sptitzenwert der Netzspannung. Den Rest mach ich Softwaremäßig.

mfg

Kay*
Inventar

#10 erstellt: 13. Sep 2011, 17:34

BA = Bauanleitung im Download-Bereich

keine Empfehlung für einen Trafo,
weil ich deine Sicherheitsanforderungen + Umgebung nicht kenne
aber schaue dir den ETAL P1165 mal an,
auch bei Reichelt die Audio-Niederfrequenz-Übertrager
SV1-500 usw.

ach , und nicht vergesssen, ein Trafo muss korrekt beschaltet
werden, z.B. DC-Schutz, Überspannung

daneben würde ich als Nicht-Mathematiker gerne dein Umrechnen
auf Effektivwerte von nicht sinus-förmigen Spannungen sehen

[Beitrag von Kay* am 13. Sep 2011, 17:37 bearbeitet]

ruesselschorf
Inventar

#11 erstellt: 13. Sep 2011, 19:37

Hallo,

Warum nicht: Multimeter mit Datenlogger Funktion und PC Anbindung?

Gruß, Helmut

Kay*
Inventar

#12 erstellt: 13. Sep 2011, 19:44

warum nicht erstmal abklären
warum und was er da auf 1% gemessen haben will

p.s.
Helmut,
für diese Genauigkeit würde ich auch auf der primären Seite das Messen veranstalten

...
oder eben ein anständiger Trennverstärker

[Beitrag von Kay* am 13. Sep 2011, 19:48 bearbeitet]

zudy
Neuling

#13 erstellt: 14. Sep 2011, 13:16

Hallo!

@ Kay

Der ETAL P1165 hat auch eine untere Durchlassgrenze von 200Hz... SV1500 wäre eine Variante ja.

Das umrechnen macht mir LabView

Außerdem wäre ja die Näherung Uspitze/1,414 auch nicht so falsch.

@ ruesselschorf

Weil ich nur die eine Karte zur Verfügung habe und die Schaltung auf dem Rest einer anderen Leiterplatte platziert werden soll. (aus Kostengründen)

1% ist ja dann doch ein wenig übertrieben ja...
Die Spannung varriert zwischen 198V und 264V und da sollte halt schon relativ genau festgestellt werden wo diese liegt...

fg und vielen Dank für die Hilfe!
zudy

Kay*
Inventar

#14 erstellt: 14. Sep 2011, 14:02

Der ETAL P1165 hat auch eine untere Durchlassgrenze von 200Hz.

innerhalb ±0,2dB

-3dB 30Hz..15kHz

killersnake
Stammgast

#15 erstellt: 24. Sep 2011, 09:35

Warum nicht ein Spannungswandlerv mit vernünftiger Genauigkeit und entsprechender Zulassung?
z.B.

LV25-P

Das mit Trafo und Übertrager ist mir ein wenig zu viel Bastellösung.

Alternativ kann man sowas mit Optokopplern wie z.B.

HCPL-7800

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