Ich soll den Strom (1A-100A) mittels einer selbstgebauten Luftspule (Rogowski Spule) mit dem Arduino/ESP32 messen
Frequenz (f): 50Hz
Wicklungsdurchmesser: 12mm-> A=0,000452389m2
Spulendurchmesser: 11,5cm-> lm= 0,36128m
Windungen: N=100
ieff: 1A-100A-> iS=1,4142A-141,42A
Jetzt habe ich mir überlegt eine Spule mit 100 Windungen zu wicklen.
Nach Formel
uinduziert (t)= mu0×A×(N/lm)×di(t)/dt
sollte ich bei ieff=100A eine Spannung von 0.00699106cos(2pi50t) an der Spule messen und bei ieff=1A eine Spannung von 0,0000699106cos(2pi50t)
Also klar auch eine Wechselspannung.
So mein weiterer Ansatz wäre die Spannung jetzt Gleichzurichten und dann auf 0-5V/0-3,3V für den Arduino/ESP zu verstärken.
Kann das so funktionieren oder gibt es einen besseren Weg?
Vlt hat jemand von euch Profis erfahrung damit oder einen Tipp.
Und es muss eine selbstgebaute Spule sein und sollte ohne zusätzliche Energiequelle, außer derjenigen die den Arduino/ESP32 versorgt funktionieren.
Somit habe ich nur eine Quelle die 5V liefert zu verfügung, da diese ja den Arduino/ESP32 versorgt.
Kannst Du das erklären?
Wenn 0.00699106*cos(2*pi*50*t) der obere Grenzwert ist, bemisst sich die Verstärkung daran um 5V/3V raus zu bekommen.
Wennn Du 100mA nicht mehr messen willst, dann kannst Du in der Software den unteren ADC-Wert begrenzen.
Der Grenzwert ist das, was die Auflösung hergibt.
Am Arduino ist der ADC 10 bit. Der obere Pegel 5V.
Du kannst jetzt Deine Verstärkung soweit treiben, das Du also 5V als oberen Wert bekommst, wenn Du 100A durch jagst.
Alles andere ist dann nur noch Verhältnis.
Ja aber wenn ich dann bei 1A den geringeren Wert bekomme, keine Ahnung hab mir die Verstärkung noch nicht berechnet, ist der Arduino/ESP32 überhaupt in der lage so geringe unterschiede zu erkennen.
Jetzt weiss ich, worauf Du raus willst.
Naja, kommt drauf an, welche Genauigkeit Du haben willst.
Wenn Du von 1-100A auflöst und das in 10bit, dann macht jedes Bit 10A...
Da stellt sich die Frage nicht mehr, ob geringe Unterschiede erkannt werden.
Ok gut wenn jetzt verständlich ist worauf ich hin will.
Ja aber ich lege meine Verstärkung so aus, dass bei 100A eine Spannung von 0.00699106cos(2 pi50 t) auf 5V verstärkt wird. Nur bei 1A dann eine Spannung von 0,0000699106cos(2 pi50 t) ergibt ja bei selben Verstärkung nur mehr 0,05V, falls ich jetzt nicht einen Fehler beim denken habe.
Kann der Arduino/ESP das dann noch Messen von der Genauigkeit?
Bzw wenn dann 1,1A sind ist ja der Verstärkte Wert nur gering unterschiedlich von dem bei 1A und ob der Arduino die 0,1A übergaupt sieht.
Wenn Du das Wissen hast die Spule richtig zu wicklen und richtig um den Leiter zu positionieren soll das funktionieren.
Wenns eine Rogowski Spule sein muß (habe das als Vorgabe verstanden) dann sehe ich keine anderen Lösungsweg.
Du mißt also 69µV pro A. Da wird die Verstärkungsschaltung kompliziert.
Ja, es genügt 1 Spannungsversorgung. Du mußt halt die erforderlichen Spannungen für die Verstärkerschaltung mittels DC/DC Wandler generieren.
Ja ich kann bei den Windungen noch hochgehen um mehr Spannung zu bekommen.
Aber 1000 statt 100 wird halt um 1 Komastelle weniger, weis nicht ob das hilft?
Hab ich etwas verpaßt?
Hat der Arduino nicht einen 10 Bit AD-Wandler der die Spannung auf 1024 Werte auflöst. Also bei einer Spannung die 100A entspricht eine Spannung auflöst die ca 0,1A entspricht (genaugerechnet 0,0976A pro ADC).
Ein K-Thermoelement hat ca 42µV pro °C Vieleicht könnte man zB einen MAX31855 Zweckentfremden? Oder grätscht die Cold Junktion Kompensation dazwischen?
