Hallo Arduinouser, ich möchte für mein Elektroauto Projekt die Akkuspannung messen, und via Arduino auswerten. Wie müssen denn die Teilerwiderstände ausgelegt werden, um nicht gleich abzurauchen? Sprich: den Strom möglichst klein zu halten?
Die Strommessung möchte ich mit dem Tamura Sensor L01Z600S05 realisieren. Hat damit jemand Erfahrung?
Grüße, der hello
Sorry, wenn ich das so hart sagen muß: Mit Deinen geringen elektrotechnischen Grundkenntnissen solltest Du nicht mit so hohen Spannungen arbeiten.
Gruß Tommy
Gehen wir mal von einem Eingangswiderstand für den ADC von 10k aus, dann fließen darüber bei 5V (default AREF) 0,5mA. Bei 110V müßte der Widerstand für diesen Strom 110V/0.5mA=220k sein, und 110V*0,5mA=55mW aushalten. Soweit erst mal kein Problem. Der Widerstand sollte möglichst einer sein, der 110V sicher aushält, und der bei Überlast durchbrennt und keinesfalls einen Kurzschluß erzeugt.
Konstruktiv muß man für genügend große Abstände zwischen den Pins sorgen, möglichst noch eine Massefläche drumrum zur Ableitung von Kriechströmen und Überschlägen. Und eine Kapselung gegen Berührung, Eindringen von Wasser usw. Und bei der Strommessung ausreichend dicke Leitungen benutzen, über die fließt ja der gesamte Motorstrom.
Und eine gute Haftpflicht und Lebensversicherung usw., oder eben die Finger davon lassen.
Oh oh. Der Eingangswiderstand ist egal, wenn du nur 220k davorschaltest, liegen tzotzdem 110V am Arduino an!
Wenn, dann musst du einen Spannungsteiler aufbauen, also von Gnd auf einen 10k Widerstand, von da an den adc vom Arduino und gleichzeitig auf einen 220k Widerstand. Das andere Ende vom 220k an die 110V.
Und NIE unter Spannung arbeiten. Und beim Unter Spannung setzen weit genug weg sein. Wenn Chip explodieren, schleudern sie gerne Teilchen in die Augen.
Und geeigneten Feuerlöscher bereithalten.
Danke dass ihr euch um meine Gesundheit kümmert. Ist aber nicht nötig. Mir ist schon klar dass ich zuerst mal "Trockentests" an einem Netzteil mache, und dann den Einbau spannungsfrei durchführe. Berührsicher, jaja. Und den ersten "heißen" Testlauf mit eingezogenem Kopf.
Ich gehe mal von folgender Schaltung aus:
Die Formel für die Teilerwiderstände steht ja dabei. Nur wie steht es um die Leistung derselben?
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=214930.0
Und um die Auslegung D1 und D2?
...nochmal ich. Da es mir auch wohler ist, wenn ich den Wert galvanisch getrennt aus der Steuerungsbox bekomme, werde ich selbigen erst durch einen i2c a/d Wandler jagen an dem ein Optokoppler hängt. Besser für mich und den Ardu
Was machst Du mit dem Opokoppler am AD?
I2C mit einem Optokoppler einfach so galvanisch zu trennen geht nicht so einfach wie Du es Dir vorstellst.
Grüße Uwe
Mist, du hast recht... Der muß ja bidirektional sein. Aber da gibt's sicher auch was von Ratiopharm 
...oder von Reichelt: P82B96 von Philips, oder PCA9600 von NXP sollten funktionieren. Oder ISO 1541 D der macht alles in einem Chip.
Okay, 121k + 4k7 (2Watt) sollten brauchbare Ergebnisse liefern. Daran 12 bit A/D Wandler -> I2C trennung -> Ardu. Fertig.
Die Strommessung ist hier unkritisch, da diese ohnehin Berührungsfrei abläuft. Siehe Posting #0
Du könntest einen U/f Wandler nehmen, f dann per Optokoppler übertragen und zurückwandeln.
Motto: wenn schon Aufwand, dann richtig
hellobello:
Okay, 121k + 4k7 (2Watt) sollten brauchbare Ergebnisse liefern. Daran 12 bit A/D Wandler -> I2C trennung -> Ardu. Fertig.
Ich hatte doch vorgerechnet, wieviel Leistung der Widerstand aushalten muß. Für 100mW reicht auch ein 1/4W oder 1/8W Widerstand.
Bei SPI statt I2C könntest Du Optokoppler verwenden.
Und dann brauchst Du noch ein Netzteil für die Versorgung des externen A/D Wandlers.
DrDiettrich:
Entschuldigung, ich habe in deinem oberen Posting den 10k Widerstand überlesen. Ich las nur den 220k Widerstand, und das gibt keinen Spannungsteiler. Sorry.
Ich bastle mal was hübsches, und melde mich wieder (wenn ichs überlebt habe)... Danke.
Meine Darstellung war zu stark gekürzt, aber ElEspanol hat das ja gleich klargestellt, so daß ich auf eine Korrektur verzichtet habe.
Viel Erfolg, und daß wir nächstes Jahr immer noch von Dir hören 
uwefed:
I2C mit einem Optokoppler einfach so galvanisch zu trennen geht nicht so einfach wie Du es Dir vorstellst.
Grüße Uwe
Hallo, ich bins wieder. Das funktioniert herrlich einfach mit dem Chip ISO1541D. Damit kann man I2C total einfach galvanisch trennen.
Und nein, ich habe mich noch nicht selbst getötet 
hellobello:
Damit kann man I2C total einfach galvanisch trennen.
Aber nur, wenn auch das Leiterplatten-/Schaltungslayout entsprechend ist.
Gruß Tommy
Hallo
"Quasi potentialfreie" Spannungsmessung bis 4.5kV, mit hochohmigen Differenzverstärkern ist seit ca. 15 Jahren Standard in der Leistungselektronik. Man muss jedoch gewisse Regeln einhalten. Die wichtigste davon ist, dass ausreichend große Kriechstrecken vorhanden sind. D.h. die Widerstände auf der Hochspanungsseite müssen auf viele Einzelwiderstände verteilt sein, um die Kriechstrecken hinzubekommen. Die Baugruppe für diese Art Wandler bis 750V muss lackiert, für Spannungen >1500V auch noch vergossen sein. Das Design muss so sein, dass im Fehlerfall (OP defekt, Ausgang mit Eingang verbunden) am Ausgang keine Spannung > 60V entsteht.
Der Grund warum das in der Industrie so gemacht wurde ist, dass die Zuverlässigkeit dieser Wandler deutlich höher ist, als die der DC-Spannungswandler. Auch die Messgenauigkeit mit 2% ist nicht schlechter als bei DC-Spannungswandler. Die "Quasi Potentialtrennung" ist ausreichend, weil sehr hochohmig (etwa 1MOhm je 1kV).
SpannMessung750V.pdf (142 KB)
Tommy56: Dürfte klar sein. Aber einfacher gehts nimmer: Auf einer seite der µC, auf der anderen der Rest. Keine Masseverbindung oder ähnliches nötig.