230V Erkennung / Detektierung für Arduino und andere Microkontroller

Hallo zusammen,

habe für ein Projekt von mir eine 230V Detektierung benötigt.
In meinem Fall um zu erkennen ob ein Raumthermostat schaltet oder nicht.

Im Internet fand ich auf anhieb nichts passendes. :frowning:
Daher habe ich kurzum selbst eine kurze Doku erstellt.

Hier der Link:
http://www.edvler-blog.de/230v-storungssicher-erkennen-fur-arduino-und-andere-mikrocontroller/

Vielleicht hilft es dem ein oder anderen auch weiter!
Ich freue mich auf euere Antworten und weitere Anregungen.

Mit freundlichen Grüßen
EDVler

Die Schaltung funktioniert elektrisch, sicherheitstechnisch habe ich da aber so meine Bedenken. Kein Gehäuse, alle Kontakte offen, also nicht schutzisoliert und dann kein Schutzleiter. Sowas würde ich nicht veröffentlichen. Wer die Sicherheitsvorschriften kennt, der weiß normalerweise auch wie man sowas verschaltet. Wer sie nicht kennt sollte so eine Schaltung nicht nachbauen.

hi, edvler,

hab' jetzt zwar nicht direkt gleich verwendung dafür, aber gut zu wissen, wie. danke für die mühe der dokumentation.
und danke, daß Du während der erstellung der doku kein gehäuse drumherum hattest, sonst hätt' ich ja nix gesehen.

gruß stefan

Hier gibt's die Lebensversicherung für 230V-Bastler:
http://www.amazon.de/Sylvania-Personenschutzschalter-FI-Schutzschalter-IP-44/dp/B00828EKAS
Oder hier etwas vergleichbares in richtig billig:
http://www.amazon.de/as-Schwabe-45230-Personenschutz-Adapter-30mA/dp/B003WL23QI

Falls der Link irgendwann verschwindet: Dabei handelt es sich um einen Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schalter) zum Zwischenstecken zwischen dem "unsicheren" Gerät und der Steckdose. Hausinstallationen haben sowas meistens nicht eingebaut, es sein denn vielleicht in neueren Gebäuden und dort hauptsächlich zur Absicherung des Badezimmers.

So ein FI-Schutzschalter verhindert zwar keinen kurzen Stromschlag, aber im Falle eines Falles schaltet er den angeschlossenen 230V-Verbraucher innerhalb von weniger als 30 Millisekunden beidpolig stromlos. Das reicht bei normal gesunden Menschen, um schwere Organ- und Gewebeschäden zu vermeiden, so dass beim unbeabsichtigten Stromschlag keine Lebensgefahr besteht.

Wer solche Aufbauten wie auf dem Foto zu sehen auf den Tisch zaubert und den 230V-Stromkreis nicht mit einem FI-Schutzschalter abgesichert hat, ist lebensmüde.

Es gibt schon bessere Lebensversicherungen als ein FI-Schutzschalter. Einen elektrischen Schlag bekommst Du mit einem FI-Schalter sicher. Dann löst er aber aus und unterbricht die Stromversorgung.
http://www.amazon.de/Trenntransformator-230-V-500-W/dp/B0067K0ESA/ref=sr_1_cc_2?s=aps&ie=UTF8&qid=1362947291&sr=1-2-catcorr oder
http://www.amazon.de/Conrad-Electronic-VOLTCRAFT-IT-1500-Labor-Trenn-Transformator/dp/B003A6BZ3M/ref=sr_1_8?ie=UTF8&qid=1362947729&sr=8-8

Mit einem Trenntrafo kannst Du auch an 230V Verbrauchern mit einem Oszilloskop herummessen ohne daß der FI-auslöst.

Soweit zur Theorie.

Der vorgeschlagene Aufbau der Schaltung gefällt mir nicht, da die Mindestabstände zwischen Phase und Nullleiter nicht eingehalten werden. Außerdem fehlt das durchschleifen des Schutzleiters.

Alternativen zur sicheren 230V Detektion: 5V Netzteil zusammen mit Last schalten; 230V AC Relais auf einen Normschienensockel zusammen mit Last schalten. Die 5V Spannung bzw der Kontakt des Relais sind genügend isoliert.

Hausinstallationen haben sowas meistens nicht eingebaut, es sein denn vielleicht in neueren Gebäuden und dort hauptsächlich zur Absicherung des Badezimmers.

Ich kann nur für Italien sprechen, da ist seit ettlichen Jahren ein FI in der Haushaltinstallation Pflicht aber in Altbauwohnungen ist ein Schutzleiter nicht Pflicht.

Grüße Uwe

Also in Deutschland ist normalerweise mindestens einen FI in der Hausinstallation (0,3 bzw 0,03A) oder sogar 2 (einer fürs Bad und einer für den Rest) Standard

Die Theorie, daß ein FI sowas wie eine zuverlässige Lebensversicherung darstellt ist leider falsch. Ein FI löst aus bei einem Fehlerstrom, d.h. in der Regel bei einem Erdschluß. Wenn jemand bei einer unisolierten Eigenkonstruktion an Phase und Null kommt und auf nichtleitendem Boden steht, dann verbrennt er sich die Finger oder es geht schlimmer aus. Das Gleiche gilt auch bei Trenntrafos.

Auf was ich raus will: es gibt einen Grund warum man solche Anleitungen normalerweise nicht im Internet findet. Die Schaltung ist trivial, wer sowas nicht selber hinbekommt hat zuwenig Ahnung und sollte die Finger davon lassen.

Noch ein Nachtrag: die gezeigte Schaltung zieht über 1W.

Eine Alternative wäre einfach ein billiges Steckernetzteil zu nehmen um den Schaltzustand zu erkennen:

Wenn man das nicht parallel zum Verbraucher schalten kann, dann kann man das Netzteil auch über eine Master Slave Steckdose ansteuern:

Damit hat man für 12,50 eine Lösung die korrekt isoliert ist und schon ein Gehäuse besitzt.

Guten Abend!!

Ähnliche Reaktionen hatte ich fast erwartet. :wink:
Danke jedoch für die vielen Anregungen und hinweise.

Die Netzteillösung wie im vorhergehenden Eintrag von Udo Klein vorgeschlagen funktioniert natürlich auch. In manchen Situationen ist es aber meiner Ansicht nach nicht praktikabel mit Netzteilen zu arbeiten. In meinem Fall wegen vieler Eingänge welche abgefragt werden müssen.

Die Intention des Beitrags ist es auf einfachste Weise darzustellen wie eine mögliche Lösung aussehen kann.
Deshalb ist kein Gehäuse, keine Sicherung und auch kein FI zu sehen. Dies war auch die Absicht beim erstellen der Doku.
Zugegeben habe ich den Sicherheitsgedanken dafür zu wenig beleuchtet.

Auch frage ich mich warum über Solche Lösungen immer so viel Diskutiert wird und immer alles als Lebensgefährlich "verrufen" wird.
Bei der Suche nach einem einfachen Relay habe ich mich in meiner Anfangszeit Beispielsweise auch folgende Relays gewundert:
http://img.eachbuyer.com/350-350/i/0/i040_1.jpg

Auch hier sind auf der Rückseite die Kontakte völlig frei. In vielen Projekten die ich gefunden habe wird es trotzdem verwendet und fast kein Wort darüber verloren was zu beachten ist.

Als Fazit ziehe ich aus den Beiträgen, dass ich meine Doku noch etwas überarbeiten werde.

Udo, danke für den Hinweis mit 1W. Das muss ich nochmal nachverfolgen. Bisher ist mir ein derartiger Stromverbrauch nich aufgefallen.
9 Thermostate mit Touchdisplay, ein Arduino 2560 und 9x meine gezeigte Schaltung verbrauchen laut zwischengeschaltetem - jedoch einfachem - Stromkostenzähler nur etwa 11 W.
Beim Test einer einzelnen Schaltung hatte ich einen Verbrauch von ca. 0,3W bei eingeschaltetem Zustand (zugegeben könnte dies weniger sein, aber es erschien mir auch nicht zu viel). Weshalb ich die 11W Verbrauch für genannte Komponenten für sehr plausibel halte.

Freundliche Grüße
EDVler

Wie wäre als Alternative ein "selbstgebauter 230V Optokoppler"?
Eine Signallampe z.B. http://www.conrad.de/ce/de/product/722766/Neon-Signalleuchte-230-VAC-Transparent-Inhalt-1-St beleuchtet einen Phototransistor, z.B. http://www.conrad.de/ce/de/product/156408/Fototransistor-Everlight-PT-331-C-Gehaeuseart-5-mm, der den Arduino Eingang schaltet.
Macht in Summe gerade mal ca. € 1,30, wenn man noch den Kollektorwiderstand dazurechnet. Und die Isolation der Netzspannung sollte hier auch wesentlich einfacher sein.

Was ist der Vorteil eines "selbstgebauten Optokopplers" gegenüber einem richtigen ?

230V auf einem Protoboard sollte man sich gut überlegen.
Wenn man die Widerstände besser anordnet ( üblicherweise sieht man auch eher 3*47k ), so dass die nicht ganze Spannung zwischen zwei Lötklecksen ohne Abstand liegt, hat man schon viel gewonnen.

Sowas würde ich nicht veröffentlichen...
Auf was ich raus will: es gibt einen Grund warum man solche Anleitungen normalerweise nicht im Internet findet. Die Schaltung ist trivial, wer sowas nicht selber hinbekommt hat zuwenig Ahnung und sollte die Finger davon lassen.

Dem stimme ich vollinhaltlich zu: Kinder, nicht nachbauen !

@erni-berni: Du hast einen Tiefpass vergessen. Deine Schaltung funktioniert nur wenn man bei der Auswertung mit 100 Hz Flackern fertig wird.

@michael-x: erni-berni's Schaltung hat dann Vorteile wenn er sich auf eine existierende Leuchte aufklemmt. Dann muß er kein Gehäuse öffnen und hat folglich keine Isolationsprobleme.

@edvler: was Deine Meßgeräte messen und was man durch Nachrechnen rausbekommt liegen anscheinend etwas auseinander. Ich traue der Theorie an der Stelle mehr. Man kann statt Widerständen auch Kondensatoren verwenden oder einen LC Kombination. Das hat deutlich weniger Verluste ist aber ein bischen schwerer zu dimensionieren und auch teurer im Aufbau. Es gibt einen Grund warum soviele Geräte einen hohen Standby Verbrauch haben.

Hallo zusammen,

da mein erster Vorschlag auf viel Kritik gestoßen ist habe ich über den Vorschlag von erni-berni nachgedacht und über die Frage von michael_x:

Was ist der Vorteil eines "selbstgebauten Optokopplers" gegenüber einem richtigen ?

Die Lösung von erni-berni finde ich super. Man braucht sehr wenig Kleinteile, eine Fehlersuche gestaltet sich mehr als einfach.
Ein weiterer Vorteil: man muss nicht mehr mit 230V auf einer Platine arbeiten.
Auch sind beliebige Spannungen damit erkennbar, man braucht nur eine passende Signalleuchte.

Mit etwas Ahnung vom programmieren lässt sich die Schwankung des Widerstands leicht abfangen.

Hier nochmal der Link, aber Überarbeitet.
http://www.edvler-blog.de/230v-storungssicher-erkennen-fur-arduino-und-andere-mikrocontroller/

Ich freue mich wie immer auf produktive Kritik!

Grüße
EDVler

Wer etwas fertiges und funktionierendes im Hutschienenmodul sucht, könnte sich das hier anschauen: http://haus-bus.de/adapter

8 Kanäle und als activeLow und activeHigh verfügbar

@funtastic99
Das ist nur Werbung für dein Teil ohne irgendeine Nützlichkeit für die User da kein Schaldbild dabei ist.
Wieso antwortest Du auf einen 5 Jahre alte Diskussion?
Schön daß Du Adresse und Email von Viktor allen publik machst :smiling_imp: :smiling_imp: und dich mit fremden Federn schmückst.
Wie vertrauenswürdig ist es wenn eine Internetseite einer Firma nach 2 Jahren nicht mehr existiert? Dadurch funktioneren wahrscheinlich Die Emails auch nicht mehr?
Grüße Uwe

Hi

Ich sehe in dem PDF nicht, daß eine Homepage verlinkt ist, Welche dann natürlich funktionieren müsste.
Ich sehe dort nur einen Apachen, Der auf Inhalt wartet - ggf. werkelt dort nur ein eigener Mail-Server drauf?
Ich habe die in dem PDF genannten Mail-Adressen aber auch nicht angeschrieben, um zu Sehen, ob Was zurück kommt ;).

Sonst ist die Idee und Umsetzung doch ganz nett, wenngleich ich den Preis des Hutschienengerät nicht in Erfahrung gebracht habe, befürchte ich aber eine imponierende Zahl :wink:

Für den Laien aber eh uninteressant, da Er dort, wo das Ding verbaut wird, NICHTS zu Suchen hat - auch wird's hinter der Abdeckung langsam etwas gefährlich (Lebensgefahr !!) - dort sollte man wirklich wissen, was man tun, nicht nur wegen dem eigenen Leben, sondern besonders der Leben, Die mit der elektrischen Anlage ebenfalls in Kontakt kommen - Das kann die Frau sein, Die in der Küche mit dem Mixer hantiert, oder die Tochter, Die die Schreibtischlampe anfasst!!

MfG