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Author Topic: Spannung/Strom Messen  (Read 1619 times)
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Ich möchte mit meinem Arduino Uno die Leistung einer kleinen Modellschaltung messen und deshlab die Spannung und den Strom Messen und dann mit p=U*I die Leistung Berechnen.

Der Spannungsmessbereich soll zwischen 9-15V liegen und der Strom soll so genau wie möglich im mA Bereich gemessen werden.

Das man die Spannung mithilfe von einem Spannungsteiler messen kann habe ich schon gelesen aber wie die Strommessung mit dem Arduino Uno funktioniertweiß ich noch nicht ....   smiley-confuse

Wenn mir da jemand Tipps geben könnte wäre das echt gut ....  smiley
Ich kenne mich zwar mit den Grundsätzen der Elektrotechnik aus bin aber auf dem Gebiet doch eher ein Anfänger ...
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Probier's mal mit Gemütlichkeit...
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Hi,
Strom mißt Du, indem Du einen kleinen Shunt-Widerstand in die Stromzufuhr Deiner Schaltung einbaust und die Spannung mißt, die darüber abfällt. Mit I=U/R kannst Du dann den Strom berechnen.
MfG   Mekanax
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Für die Strommessung nutzt man häufig einen sehr genauen Messwiderstand, der in Reihe zum Verbraucher geschaltet wird. Wer mit der Reihenschaltung vertraut ist weiß, dass sich die Gesamtspannung aus der Summe der Teilspannungen ergibt (Uges=U1+U2, U1 steht hier stellvertretend für den eigentlichen Verbraucher, U2 steht für die am sogenannten Shunt abfallende Spannung. Nun ist es ratsam, die Spannung U1 möglichst nahe an Uges zu halten, um am Messwiderstand nicht unnötig Spannung zu verbrennen. smiley-wink Eine Erwärmung des Shunts hat ja auch wieder zur Folge, dass sich der Widerstand ändert.
Aus dem Ohmschen Gesetz leiten wir die Formel für die Gesamtstromstärke ab, diese ist in der Reihenschaltung ja immer konstant. Aus R=U/I wird I=U/R, in unserem Fall I=U2/RShunt. Es läuft also auf eine weitere zu messende Spannung hinaus, die proportional zur Gesamtstromstärke ist. Ist unser U2 nun sehr klein, kann diese mit einem Operationsverstärker verstärkt werden.

Andererseits gibt es natürlich auch (fertige) Stromsensoren, hier zum Beispiel: http://www.watterott.com/de/Sensoren/Strom
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Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

D-49565 Bramsche
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Es gibt hier zwar (wie immer) sehr gute Tipps, doch sehr oft vermisse ich weitere Information zu bestehenden kleinen "Klinken" betreff der Lösungen.
Hört sich immer alles leicht an, ist es aber meistens nicht.

Eine Spannung zwischen 9-15V "so" angepasst mit einem Soannungsteiler zu messen, ist sicher keine Kunst.
Selbige bestände darin, das Messfenster von hier 6V so auf den 0..5V-Eingang des Arduinos anzuupassen, damit man auch den maximalen Messbereich und damit auch die volle Auflösung erhält.
Das wäre dann hier etwa 6mV / Wert.

Diese Strommesser mit den Allegro-Chips sind ne tolle Sache. Ich habe auch welche.
Man muss nur berücksichtigen, das diese Dinger eine recht kleine Spannung pro A von sich geben. Der ACS712 in der 5A-Version z.b. immerhin noch 185mv/A bei einer Mittelspannung von Ub/2, meist also 2,5V.
Wichtig zu wissen wäre hierbei, ob Wechsel- oder nur Gleichspannung gemessen werden soll und wie groß der max. Messwert ist.
Will man den vollen Messbereich bei DC ausnutzen (also 5A -> 0,925V), müsste man den Offset subtrahieren und den max. Messwert auf 5V verstärken.
Dann hätte man eine Auflösung von etwa 5mA / Wert.

Misst man die Spannungen "einfach nur so", ist die (gewünschte) Auflösung am Arduino eher grottenschlecht.
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Hallo Terwi,

eine denkbare Lösung für die Strommessung wäre, den Arduino auf die interne 1,1V-Referenzspannung umzuschalten, dann wird der Spannungsabfall über dem Shunt nicht allzugroß.

Kann man allerdings nur Spannungsabfall im mV-Bereich akzeptieren, kommt man um Verstärkung nicht herum.

Da aber der Fragesteller laut eigenem Bekunden eher Anfänger in Sachen Elektronik ist, scheidet dies hier meines Erachtens aus.

Die Skalierung 9 - 15V nach 0 - 5V ist nicht ganz trivial!
Hierzu ist mir auf die Schnelle keine Lösung eingefallen, hier ist allenfalls denkbar, die Messschaltung um die 9V 'hochzulegen'.
Dann hast Du aber unterschiedliche Massepotenziale und benötigst deshalb externe A/D-Wandler, welche dann über SPI und Induktivkoppler (zur Potenzialtrennung) mit dem Arduino verbunden werden.


Gruß

Martin
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D-49565 Bramsche
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Sicher kann man über einen Shunt messen - wenn es denn geht.
Sowohl zum Messen der Spannung eines z.B. AC712 wie auch eines Spannungsfensters würde ich meine Schaltung aus diesem Posting etwas modifizieren:
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=181573.msg1345754#msg1345754

In beiden Fällen fällt logo der LM335 mit drumherum weg und der Eingang wird dann halt mit dem ACS712 oder der zu messenden Spannung verbunden.
Spannungsmessung:
Z-Diode mit Wert 8,2V ersetzen und Verstärkung negativ zur max. Messspanung anpassen. Alles unter 8.2V wird dann ignoriert (=0).
Strommessung:
Die LM 336 kann bleiben (mit Einstellung). Verstärkung dan auf den benötigten Wert je nach ACS-Typ anpassen so dass max. 5V rauskommen.

Gut - nicht grade für (blutige) Anfänger, aber sicher was nettes zum üben. Und kostet nun nicht die Welt und geht auch auf ner Lochrasterplatte.
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Hallo,
ich beschäftige mich momentan auch mit dem Thema und habe mir deswegen gerade einen AD8217 (High Resolution, Zero-Drift Current Shunt Monitor) bestellt.
Damit werde ich die Spannung über einem Shunt von 0,1 Ohm abgreifen und mit dem IC um Faktor 20 auf 2Volt / Ampere verstärken. Damit kann ich mit der 1,1V Referenz 550mA mit 10Bit Auflösung, also mit 0,5mA/Bit messen.
Leider hat das SMD-Gehäuse so kleine Abmessungen, dass ich mir für das Steckbrett erst ein Breakout basteln muss.
Ich werde dann mal über meine Erfahrungen berichten. Ein kritischer Punkt ist noch für mich, dass das IC mindesten eine Spannung von 4,5 Volt braucht. Mal sehen, wie weit das noch darunter geht.
Gruß
Reinhard
 

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