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Forum 2005-2010 (read only) => International => Deutsch => Topic started by: 1987 on Jan 18, 2011, 06:05 pm

Title: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 18, 2011, 06:05 pm
moinsen leuz,

ich hab mal eine eher ungewöhnliche Frage. ICh möchte mit dem Arduino eine 230V Spanung messen und würde dafür gerne einen einfachen Printtrafo (230V-6V) aus dem Reichelt Sortiment einsetzen. Er hat nur eine minimale Leistung da ich die Spannung wie gesagt nur zum messen brauch.

Nach dem Trafo soll ein Brückengleichrichter und eine RC-Siebschaltung den rest erlediegen.

Meine Frage ist nun; Alles trafos haben im Leerlauf ja eine höhere Spannung als sie im Betrieb haben. Reicht diese Gleichrichterschaltung schon aus, um den Trafo so zu belasten, das er die 6V genau rausgibt?

Oder muss ich da noch Lastwiderstände zwischengeben.

gruß da Hool
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 18, 2011, 07:15 pm
Hallo da Hool
Ich kann Dir nichts genaues sagen.
Ich kann Dir nur sagen, daß die 6V der Effektivwert der 50 Hz Sinusspannung ist. Der Spitzenvert ist wurzel2 größer( ca 315V).
Um nicht lange den Kopf zu zerbrechen bau die Schaltung auf und messe mit einem Multimeter.
Ich muß Dich aber entäuschen. Du wirst eine nicht zu große Auflösung haben, so ca 0,25V bei 230V.
Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 18, 2011, 08:14 pm
Ich denke das ist machbar. Du nimmst die Spannung, welche nach deinem RC-Glied anliegt, gibst sie auf einen Spannungsteiler den du trimmen kannst. Egal ob das die Leerlaufspannung ist. Spannung ist Spannung ;)

So in etwa, daß bei 230 Volt vor dem Printtrafo, etwa 4.5 Volt Gleichspannung hinten herauskommen. Da hast du noch ein wenig Toleranz nach oben.
Diese brauchst du doch nur noch umzurechen in entsprechende Spannungswerte.

Der Spannungsteiler sollte "leicht" belasten, damit im Falle eines Spannungseinbruchs der Kondensator im RC-Glied auch entsprechend entladen wird, um eine halbwegs vernünftige Spannungsmessung zu gewährleisten.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 18, 2011, 11:26 pm
@ uwefed: 0,25V reiche dicke aus, ich bestell und werde berichten.

@Realizer: Den Trimmer hätt ich direkt hinter den travo gehängt, dumme idee?

Die Umrechnung funzt schon, hab ne einfache Schaltung mit einem 10k Poti aufgebaut und den code zu schreiben und ihn auf das Ethernetshield zu schicken.

Leicht belasten, -> kleinen lastwiderstand parallel zum arduino Analog in/GND? oder einfach ne Diode+Wid reinhauen, hätt dann gleichzeiit auch ne Anzeige, ob die Phase da ist.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 19, 2011, 01:46 am
Hallo da Hool

Quote
Leicht belasten, -> kleinen lastwiderstand parallel zum arduino Analog in/GND? oder einfach ne Diode+Wid reinhauen, hätt dann gleichzeiit auch ne Anzeige, ob die Phase da ist.

Nein, Nicht paralell zum Eingang und Masse; so veränderst Du den Spannungsteiler.

Trafo - Brückengleichrichter - Widerstand an + Pol, nach Widerstand Spannungteiler (Poti) auf -Pol, Kondensator paralell zu Spannungsteiler; - Pol auf Masse Arduino.
Widerstand und Kondensator zusammen machen ein Glättungsglied. Werte kann ich Dir nicht genau sagen; versuchs mal mit 10 kOhm und 10 µF. Dann mit Multimeter in Wechselstrombereich messen. Wenn der Wechselstronanteil zu groß ist ( über ein 1000-stel der Gleichspannung, dann größeren Kondensator.
Um den Trafo ein wenig zu belasten: Widerstand 1kOhm zwischen + und - des Brückengleichrichters.

@Realizer
Quote
Der Spannungsteiler sollte "leicht" belasten, damit im Falle eines Spannungseinbruchs der Kondensator im RC-Glied auch entsprechend entladen wird,

Der Kondensator wird über den Widerstand in Serie geladen wenn die Trafospannung größer als die Kondensatorspannung  ist und entladen wenn die Spannung kleiner ist.
Das RC glied ist dazu da die 100Hz gepulste Spannung nach dem Gleichrichter zu glätten. Genug damit der Wechselspannungsanteil die messung nicht stöhrt und nicht zuviel damit Spannungsänderungen in 230V netz nicht evig brauchen bis sie gemessen werden können.
Eine Last an Spannungteiler verfälscht das Teilungsverhältnis.

Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: komputer on Jan 19, 2011, 10:33 am
Hallo,

Habe selber winzige Printtrafos für so einen Zweck eingesetzt (glaube 0,3VA) - habe aber bemerkt dass sich diese Teile ohne Last mehr erwärmen als mit.
Vermutlich kommen diese Teile bei Leerlauf schon in Sättigung.

Ich würde den Trafo auf jedem Fall auch mit einer kleinen Last (einige mA) belasten und zwar direkt an der Sekundärwicklung - von dort dann evtl. nur mit einer Einweggleichrichtung und Kondensator, dahinter Spannungsteiler auf den Arduino.


Viele Grüsse,    Michi  
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: webmeister on Jan 19, 2011, 02:12 pm
Als Last auf der Sekundärseite des Trafos kannst du auch eine Leuchtdiode nehmen. So hast du eine Grundlast und gleichzeitig noch eine Anzeige ob Spannung vorhanden ist.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 05:52 pm
moinsen leuz,

danke fpür die vielen ratschläge. ich werd mich da gleich mal ransetzen und eine schaltung entwerfen.

Ich trage eure vorschläge mal zusammen und würd euich dann bitten diese zu kommentieren, zbw. änderungsvorschläge in sachen dimensionierung zu machen.

gruß da Hool
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: sth77 on Jan 19, 2011, 05:55 pm
Willst du tatsächlich die Spannung messen oder aber das Vorhandensein einer Spannung prüfen? Für welchen Verwendungszweck baust du das ganze?
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 06:16 pm
ich möcht die tatsächliche spannung messen.

na zur spannungsmessung
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: sth77 on Jan 19, 2011, 06:20 pm
Ich bin von Netzspannung ausgegangen, daher andersherum gefragt: Warum meinst du, sollte die Spannung einbrechen?
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 06:25 pm
ich gehe nicht davon aus, das die netzspannung einbricht. die exakte messung soll zur dokumentation genutzt werden.

ne einfache anzeige, wieviel V anliegen ist außerdem zu langweilig.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 19, 2011, 06:51 pm
Wenn ich mir Komputer.de's Vorschlag ansehe, entsteht folgende simple Schaltung. Diese dürfte bei Feintuning der Bauteile eigentlich fast ausreichend sein. Vielleicht den Ausgangsspannungsteiler P1 hochoohmiger machen und R1 auch. Damit hat man eine Gleichrichtung, Tiefpass, leichte Belastung und hoffentlich eine brauchbare Gleichspannung (möglichst brummfrei). Sonst muss halt doch der Brückengleichrichter herhalten ;)

Bin gespannt wie Ihr die Bauteile bemessen würdet (in diesem Fall)

(http://www.abload.de/img/230vmess0ht2.jpg)

Kalibrieren. 250 V kurzzeitig an die Primärwicklung, Ausgangsspannung auf 5 V einstellen. (Reserve).

Erst dann an den Arduino ! (Davon gehe ich aus)
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 08:23 pm
hi,

danke für die schaltung. einen brückengleichrichter würd ich sofort einbauen, zusätzliche kondensatoren parallel zum Brückengleichrichter (100nF) um evt. spannungsspitzen abzufangen wären auch noch eine überlegung wert.

ich bin mal auf uwefed´s dimensionierung gespannt, er schrieb, das er die glättung nur mit 10kohm und 10 müF beschaltet hätte.

EDIT1: Kla erst messen, dann auf den Arduino
EDIT2: Mit welchem Prog. hast du das gezeichnet und gibbet davon eine Mac Version?
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 19, 2011, 09:03 pm
Quote
EDIT2: Mit welchem Prog. hast du das gezeichnet und gibbet davon eine Mac Version?

http://www.abacom-online.de/html/splan.html

Ich habe jetzt nicht genau geschaut ob es eine Version für Mac gibt. Ich habe die Demoversion (mal testen).
Diese Bilder hier, von mir, sind Screenshots, welche ich mittels Bildbearbeitung erstelle und bei abload.de hochjage ;)

Ich denke ich werde mir splan kaufen.

Aber nun back to topic ;)

Wenn ich nun hier einen Printtrafo rumliegen haben hätte, dann hätt ich es einfach mal ausprobiert. Mein Beitrag war ungestestet und nur geschätzt. (Werkstatt tempoär nicht da).

Ich bin nachwievor gespannt wie die Reaktionen zur Schaltungsdimensionierung sind.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 09:23 pm
hi,

hm SPlan, hätt ich mir denken können. hab ich zuletzt in meiner gesellenprüfung genutzt, cooles Prog.

Läuft leider nicht unter Mac, gibt auch keine passende version.

so, hier mal ein total super gezeichnetes Blockschaltbild von meiner Version der Schaltung. Eigentlich fehlen nur noch die Werte für die Siebekondensatoren Cs und Cl sowie der Widerstand Rs und darauffolgend die dimensionierung des brückengleichrichters (in mA ;))

(http://www.abload.de/thumb/bildschirmfoto2011-01-isq6.png) (http://www.abload.de/image.php?img=bildschirmfoto2011-01-isq6.png)
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 19, 2011, 09:41 pm
Hallo da Hool

Ich muß Dich enttäuschen, Die Werte sind nur grob (sehr, sehr grob) geschätzt. Ich bin auch im Moment etwas zu faul um meine Schulkenntnisse aufzufrischen (tau = R*C; nach 1 Tau ist die Spannung auf 63% des Endwerts).

Aufbauen mit Bauteilen die gerade da sind und Nachmessen. So weißt Du ob die Teile zu groß oder zu klein waren.
Die Werte von Realizer finde ich etwas überdimensioniert da laut seinem Schaltbild der einzige Verbraucher ein 10kOhm Widerstandswert ist und da ein 470µF Kondensator etwas braucht bis er leer ist.

Aber Bitte ausprobieren.

Nachtrag zu Deinem letzten Post:
Brückengleichrichter: den kleinsten den Du bekommen kannst ist groß genug.
Kondensatoren und Widerstand: ausprobieren.
Zu erwartende Spannung: am Kondensator 7,5V ( 6V*sqr(2)-2*0,7V)

Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 19, 2011, 09:47 pm
nüx da, ansonnsten hätt ich ja jetzt evt. schon brauchbare ergebnise zum posten, ich werd dann mal von allem ein bisl bestellen, kost ja nichts.....
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 20, 2011, 09:38 pm
Quote
Die Werte von Realizer finde ich etwas überdimensioniert da laut seinem Schaltbild der einzige Verbraucher ein 10kOhm Widerstandswert ist und da ein 470µF Kondensator etwas braucht bis er leer ist.


Ja, das ist richtig. Ich habe die Schaltung im meinem Kopf für Langzeitmessungen dimensioniert. Da denke ich der Kondensator, welcher ja gut glätten soll, hat ein ein wenig Zeit ;)

Deswegen hatte ich ja die die Dimensionierung der Bauteile extra offen gelassen.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 21, 2011, 12:02 am
Lassen wir uns von den Messungen und Tests von da Hool überraschen.
Auch ich habe keine 50% Vorstellung von den notwendigen Werten.
Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 21, 2011, 06:55 am
moinsen leuz,

ich werd morgen mal bei reichelt bestellen und einige bautele hier mal posten. dann werde ich messen und mal schaun, wie sich was verjhält.

jetzt ist die frage; für eine solche aktion breäuchte ich doch eigentlich einj oszilloskop um den gleichspannungsverlauf zu mesen.. hab ich aber nicht und ist mir ehrlchgesagt bei ebay auch zu teuer.

gibt es eine günstigere variante für den PC o.ä. Ein bauteil mir Software...?

gruß da Hool
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 21, 2011, 09:06 am
Nimm Dein Multimeter im AC-Bereich. Das geht gut.
Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: sth77 on Jan 21, 2011, 10:06 am
Wenn der Wunsch nach einem Oszilloskop so groß ist, der Basteltrieb ebenso unstillbar, so böte sich folgendes Produkt an:
http://www.watterott.com/de/Digitales-Speicher-Oszilloskop-DSO-Bausatz-improved
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 21, 2011, 10:10 pm
@ Uwefed: was wird, bzw, was sollte es mir denn anzeigen? hab das damit noch nie gemacht.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 21, 2011, 10:16 pm
Das Multimeter misst in der AC - Stellung lediglich Wechselspannung. Daher kann dort die Höhe des Effektivwertes direkt (zumindest einigermaßen gut geschätzt) ablesen.

Es gibt dir ein Maß für's "Brummen" am Ausgang.

Wird aber in diesem Fall sehr gering ausfallen. Lies die Werte an den Analogports einfach aus, vergleiche die Werte. Daran kann man auch schon ganz gut abschätzen, ob die Werte repräsentativ sind.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 21, 2011, 10:33 pm
Realizer, Du bist gemein, ich wollte antworten  ;)

Suche grad mal ein passende Bild  ;)

Wenn Du Dir das anschaust:
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/7/7e/Smoothed_ripple.svg)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/7/7e/Smoothed_ripple.svg
Die gestrichelte Linie ist die Spannung nach dem Brückengleicrichter ohne Kondensator.
Die Rote linie ist die Spannung mit einem Kondensatore der aber zu klein ist, um den Strom für den Verbraucher geben zu können, damit die Spannung konstant bleibt.

Wenn Du eine solche Spannug mit dem Arduino messen würdest, dann bekommst Du alle möglichen Werte zwischen maximum und minimum der roten Linie je nachdem in welchem Moment Du mißt.
Das geht nicht gut. Du mußt den Kondensator so groß wählen damit der Wechselstrombereich klein genug ist um die Messung nicht zu verfälschen. Der Kondensator darf auch nicht zu groß sein damit das LAden und entladen nicht zu lange dauert damit Änderungen der Spannung auch gemessen werden.

Wenn Du diese Spannung mit dem Gleichstrom-Bereich des Multimeters mißt, bekommst Du einen Werte der irgendwo in der Mitte des max und min Wertes der Roten Linie ist.

Wenn Du im Wechselspannungsbereich mißt, dann mißt Du nur die Spannung der roten Linie ohne Bezug auf die Nullinie. Der Wert der Wechselspannung wird etwas kleiner als die Hälfte der Differenz zwischen Maximalwert und Minimalwert der Roten Linie sein.

Der gemessene Wert sollte unter 2mV sein, damit Deine Messung gut funktioniert.

http://de.wikipedia.org/wiki/Rippelstrom

Der Vorschlag von Realizer einfach mal zu messen und dann zu kontrolliere wie konstant die Meßwerte sind ist auch eine Möglichkeit Abzuschätzen ob die RC-Werte richtig sind oder nicht.

Grüße Uwe
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 22, 2011, 12:11 pm
moin,

erstmal danke an uwefed für diesen ausführlichen bericht. ich wusste zwar, was diese schaltung macht und wie der spannungsverlauf aussieht, aber er hat dieses nochmal sehr schön verdeutlicht, auch für alle, die diesen Thread spätereinmal via Google ergooglen...

so, zurück zum Thema; Verstanden!

Ich sollte die Brummspannung möglichst gering halten, ist klar, dass ich mit dem AC Bereicht ca die hälfte des max und min. bereiches der roten linie  messi ist auch klar.

ich wollt gleich bestellen, bauteil und größenvorschläge eurerseits:

Aus der Liste stehen bis jetzt:

10müF
10kOhm
470müF
4,7kOhm
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 22, 2011, 08:42 pm
Ich hab ja meine Größenanordnung bereits im Schaltbild dargeboten.
Bin jetzt mal raus bis gemessene Resultate kommen ;)
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: uwefed on Jan 22, 2011, 09:31 pm
dito
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: bytzmaster on Jan 22, 2011, 09:38 pm
Hab jetzt net alles so genau gelesen, nur das was mit nen Netzteil ist.
Wenns hilft hab ich hier nen Schaltplan von einem mit 9V und 5V absolut stabil.
(http://www.abload.de/thumb/doppelnetzteilumuk.jpg) (http://www.abload.de/image.php?img=doppelnetzteilumuk.jpg)

Die 9V kann man dann zb für Betriebsspannung für den Arduino nutzen
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: Realizer on Jan 22, 2011, 09:47 pm
@bytzmaster
Quote
Hab jetzt net alles so genau gelesen, nur das was mit nen Netzteil ist.

Genau das ist der Fehler ! Aber sicher gut gemeint.

Hier geht es um etwas völlig anderes. Bitte lese alles sorgfältig von Anfang an durch ;)
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 22, 2011, 11:08 pm
hi,

danke, aber was sind dc/dc wandler?
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: bytzmaster on Jan 22, 2011, 11:47 pm
nehmen deine spannung zb 5V und machen daraus wieder 5V...
Hintergrund ist: manchma is die Spannung vor den Wandlern nicht ganz exakt, der Wandler stabilisiert die spannung zusätzlich. Ist manchma wichtig, wenn die spannung sehr genau sein soll.
Title: Re: Elektronik: Printtrafo passend belasten
Post by: 1987 on Jan 23, 2011, 10:41 am
hm,

kann ich nicht gebrauchen. ich muss einigermaßenene 1:1 werte habe, so was in der art eines festspannungsreglers kann ich net gebrauchen.

aber thx trotzdem