Netzspannung/Strom messen

[Fritzler]

Da für den kleinen Modbusverteiler für die DPS5005 noch Platz auf dem Chinanutzen ist kommt gleich noch was rauf was eh schon geplant ist:
Netzspannung+Strom messen über Modbus, damit auch AC/DC Wandler getestet werden können.
(Standalone Betrieb über LCD soll auch gehen)

Allerdings ist da jetzt die Frage ob ich die ganz große Keule raushole oder nicht.
Im sinne von: den ADC galvanisch trennen, was einen sackteuren ADUM1402 für SPI hinter sich herzieht und einen ADC störenden DCDC (galv. trenn.).
Oder ich messe die SPannung zwischen L/N mit jeweils 2x330k in Reihe, dann kann da ja nicht mehr viel Grillstrom fließen wenn man anpackt?
Bzw L oder N müsst ich eh auch über 2x300k nach GND packen, sonst flattert das aus dem Gleichtaktbereich des ADC Eingangs raus.

Strom Messung is eh über Stromwandler, die hab ich rumliegen.

Wirre Idee:


Keule:

[ferdimh]

Ich würde die Netzspannung entweder über einen kleinen Printtrafo messen, oder einen Differenzverstärker aufbauen. Der kann auch mit einer Verstärkung von 0,01 berechnet werden und wird dann am Eingang spannungsfest.

[Durango]

Wenn die Transferimpedanz des Strommesers bekannt ist, kann es gleich mit der equivalenten Spannung weitergehen.

Strom durch Spannung ist nämlich Widerstand, bei dir Impedanz.

Manche Stromkoppler brauchen einen definierten Abschlußwiderstand.

Nähme an, du hast alles im Griff.

73 Manfred

[Fritzler]

Die Stromwandler sind welche mit Hallsensor die 0-5V ausgeben, da muss nix abgeschlossen werden.
Man darf den Ausgang sogar nicht mit mehr als 2k belasten.
Der Stromteil im Schaltungsvorschlag ist nur Beifang

@ferdimh.
Ja so gehts auch, dann zieh ich mir aber wieder den VIO rein vom Opamp.
Der ADC hat ja schon ein Diffeingang, den würd ich dann auch gerne nutzen.

[ferdimh]

Beim Messen von 230V sind irgendwelche Offsets relativ egal...
Wenn du statt einem Teiler zwei gleiche verbaust, sollte es auch mit dem differentiellen ADC gehen.

[Chemnitzsurfer]

Ganz ketzerisch gefragt, wieso nicht vom Chinesen einen 20€ Stromzähler der Modbus kann einbauen?
https://www.amazon.de/XTM35SC-Digital-E ... B07H6TX7SN

[Fritzler]

Weil man dann nüscht zu frickeln hat
Und wenn ich schon sehe, dass das Ding nur 2 Klemmen für Modbus hat, also kein GND -> BÄH!
Auf die schnelle hab ich jett auch kein pdf gefunden mit den Registerdefinitionen.

Aber manchmal steht man auf und direkt: Kopf->Tisch
Man gucke nochmal ins DB vom ADC: der kann son 2 Draht Modus (SPI Takt rein, nur Daten raus).
Damit man sich optokanäle spart, der ADUM mit 2 Kanäln ist sogar bezahlbar.

Zum DCDC und seine Störungen.
Das misst Netzspannung, wozu DCDC?
0,5VA Printtrafo und gut

Danke für dein Input, ne Trennung fühlt sich aber sicherer an

[winnman]

Aslo ich würde für Spannungsmessung unbedint einen Trafo verwenden Printtrafo ist da sicher OK

für die Strommessung bieten sich Stromwandler geradezu an entweder klassisch X/5(1)A oder gleich was das DC Strom/Spannung raushaut.

Mit widerständen direkt am Netz funktioniert zwar, aber birgt doch das Restrisiko da einerseits am Darwin Award mitzuspielen oder eventuell unbeteiligte Nachfolger mit Schaden zu beglücken!

[sirell]

Und wenn ich schon sehe, dass das Ding nur 2 Klemmen für Modbus hat, also kein GND -> BÄH!

Wie groß ist dein modbus ?
Ich mag die Chinesische Auslegung auch nicht wirklich, aber bis 5 Geräte hatte ich noch keine Probleme damit.
Bei mehr würde ich wohl nen emu oder Hager nehmen. Die haben auch alle Register im Handbuch stehen. Kosten halt das 10 fache haben dann aber auch MID.

Bei einer _großen_ Installation habe ich 1ph rs485 Zähler (kein modbus) auf den Tisch bekommen um Software dafür zu schreiben.
Da waren auch nur a/b dran. Datenblatt waren 2 A4 Seiten. ca 12 Befehle offiziell, gefunden habe ich dann 20 oder so
Davon 100+ an einem Bus. Ich hatte bedenken wegen Potentialdifferenzen und auf nen Isolierten USB-RS485 bestanden.
Geht bis heute trotz "why is my skin crawling" wenn die anrufen...

Direkt messen ist doch ok solange das Ding nicht betatscht werden kann. Zabex hat es gemacht.
Eigentlich alle anderen machen es auch so, Finder + Hager haben auch nur 400k in 4x 100k SMD auf der Platine mäandert vorm ADC.
Bei Finder war ein Atmega +ADC124S051 drauf. Daten und S0 dann über Optokoppler.

[winnman]

Direktmessen: was ist wenn du das Teil von allen andern Quellen trennst und dann dadurch direkt mal 230V auf irgenwas bekommst?

Direkt nur dann wenn die Energie für die Messung auch direkt kommt und die Daten über LWL oder IR weggeschickt werden, alles andere ist zwar friklerisch machbar, aber kann zu ganz ungewöhnlichen Effekten führen, im schlimmsten Fall zum Tod!

[sirell]

Direktmessen: was ist wenn du das Teil von allen andern Quellen trennst und dann dadurch direkt mal 230V auf irgenwas bekommst?

Direkt nur dann wenn die Energie für die Messung auch direkt kommt und die Daten über LWL oder IR weggeschickt werden, alles andere ist zwar friklerisch machbar, aber kann zu ganz ungewöhnlichen Effekten führen, im schlimmsten Fall zum Tod!

Dafür gibts optokoppler mit VDE (Prüfspannung und Pinabstände entsprechend).
Ich hatte schon diverse Markenzähler offen und die hatten alle nur Optokoppler nach außen.
Die versorgen sich alle über Kondensatornetzteile, da wäre es sinnfrei zur U-Messung nen Trafo zu nehmen.

[Fritzler]

Bei Direktmessung und WENN alles bis auf den L den Kontakt verliert, dann hängt man per 660k an L.
Das sind 0,5mA, das kribbelt nichtmal

Aber der Modbus wäre dann eh getrennt per 6N135 und die Bedientaster haben 12mm Plastenippel als Kriechstrecke.
(Aber ich hab mich ja dazu entschlossen den ADC Teil zu trennen)

Es mag durchaus gehen RS485 über 2 Drähte zu scheuchen wenn GND per Schleife von woanders kommt.
Aber irgendwie schaffts mans dann sicher doch durch an/ab stecken mal die 12V Gleichtakt der Treiber zu reißen -> im Eimer.
Das mag auch funktionieren bis in Sibirien die Sonne mal schief scheint

[sirell]

Es mag durchaus gehen RS485 über 2 Drähte zu scheuchen wenn GND per Schleife von woanders kommt.
Aber irgendwie schaffts mans dann sicher doch durch an/ab stecken mal die 12V Gleichtakt der Treiber zu reißen -> im Eimer.
Das mag auch funktionieren bis in Sibirien die Sonne mal schief scheint

Hat keiner hier behauptet das es schön ist

Übrigens hat Clive erst letztens (wieder) selbstversuche gemacht was geht

[ferdimh]

RS485 ohne mitgeführte Masse ist hochgradig heikel, da der Gleichtaktbereich der Empfänger eher klein ist. Aus Prüfinenieurssicht würde ich sagen "Vollkatastrophe". Schirmung ist nicht unbedingt erforderlich, aber anders ist es schwer, den Nutzer zu ZWINGEN, die Masse nah mitzuführen.

[Fritzler]

Eieiei, was macht clive denn da wieder.
Aber das hilft um die 0,x mA unter Fliegenschiss einzuordnen
Bei 12mA geht er aber ab

Der Eagle brennt, ich hab eine 14MB große Lib von element14 eingebunden mit fast allen Zeuch den es von Analog Devices gibt


Das wär dann einmal der isolierte Teil.
Der Strommessbereich ist umschaltbar von 15/5/1A (oder Last ist ganz aus).
Die Netzspannung wird per 660k aus vielen SMD Widerständen in Reihe dem ADC miz +-600mV schmackhaft gemacht.
In der Appnote gabs einen Tiefpass aus 660k und 100nF, das ist ein fg von ~0,4Hz und zerrt am Phasenwinkel. Haben die sich vertippt? Hab da 100p reingeworfen.
Ansonsten eben noch der ADC (MCP3910) mit dem ADUm als isolator und 3 Spannungsregler.
Der Teil wird aus einer extra 9VAC Wicklung eines Trafos gewonnen.
Dabei nehm ich keinen mit 2 Sekundären, die sind ja untereinander eher düfrtig isoliert.

[Fritzler]

Warum muss das bei meinen Projekten immer so ausufern?
Es ist ja noch schön mitloggen zu können, also bieten wir das mal an über USB Stick und/oder SD Karte.
Direkt Messdaten als USB Device (CDC) an den PC senden geht dann auch.
Natürlich auch das geplante Modbus.
Als Display probiere ich mal diese kleinen 1,3" 240x240px Aliexpress Displays.

Ich muss mir aber noch überlegen wieviele Tasten und wofür das Teil bekommt.

Der Quarz neben dem Relais gefällt mir noch absolut garnicht.

Die Isoabstände vom Netz zur angrabbelbaren Niederspannung sind 6mm (unterm ADUM brauchts nen Schlitz) für Klasse III, Schmutzgrad 2.
Das sollt ja wohl reichen?

Lustig ist es, dass man den ADC ab Werk "übertakten" darf wenn man BOOST Bits setzt.
Statt 4MHz Taktin gehen dann 16MHz.
Aus 35kS/s werden dann 140. Das sollt ja wohl reichen um da viele Oberwellen mit einzufangen. (Der Stromwandler hat 100kHz Bandbreite).

[Arndt]

Mal eben so nebenbei gefragt und aus Interesse, was hast du denn da für eine Leiterbahndicke und Abstand am Wannenstecker SV1 genommen?

[Fritzler]

Das sind 0,024", aber auch nur damits nicht von den Pads abreißt wenn mal wer an der Wanne zerrt.
Der Abstand Leiterbahnrand zu Padrand ist 12mil, kann also jeder Chinese noch ätzen (die gehen meist auf 6mil runter ohne Probleme)
Layouten is leider zöllisch

[Fritzler]

HMPF!
GC Prevuv (gerber angucker) ist ja ganimmer kostenlos.
Als Alternative hält gerbv her und ist sogar besser zu bedienen!
Zum angucken vorm Abschicken reichts allemale.

[barclay66]

Der Quarz neben dem Relais gefällt mir noch absolut garnicht.

Hi,

vielleicht lässt sich der große Käfer ja noch um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn drehen und etwas nach unten in die freie Fläche verlagern. Dann könntest Du den Quarz noch darunter schieben. Weit weg vom Relais...

Gruß
barclay66

[Fritzler]

Der Quarz ist inzwischen unter der CPU geparkt und die Platinen sind bestellt.
Inzwischen gibts ja schon Quarze bis runter auf 1,6mm Breite .
Kein Uhrenquarz, sondern ordentliche mit 16MHz, aber so klein brauch ichs dann nicht.

Der Inhalt des Geräts würde rechnerisch in ein 80x80x150mm³ Gehäuse passen, aber ich werds in 100x100mm² als Frontplatte packen.
Dann is noch etwas Luft und die Abmessung gibts standardmäßig als Alublechgröße.

Oder will mir wer Alubleche schneiden?
2x 80x80 1mm dick
3x 80x150 1mm dick
1x 80x150 3mm dick (Bodenplatte)

[xoexlepox]

Oder will mir wer Alubleche schneiden...

Und wie tackerst du die Bleche dann aneinander? 10mm Vierkantprofil mit Gewindebohrungen?

[Fritzler]

Winkelprofil mit Gewindebohrung und zusätzlich Muddern wos geht:
http://fritzler-avr.de/gallery/main.php ... %2FE-Last/

[xoexlepox]

Winkelprofil mit Gewindebohrung ...

Unter diesen Umständen solltest du vielleicht die Maße noch einmal überdenken (falls es wirklich auf einen Zuschnitt hinaus läuft)

[Fritzler]

Ich hab schon etwas Platz gelassen für die Winkel, die Platine hat ja nur 60mm Breite.
Die Schukodose für das anzuschließende Gerät braucht ja 50mm und daneben muss noch ne 20mm Kabeldurchführung passen.
Dazu noch 5mm auf jeder Seite für die Wand mit Winkel und schon passt das.

Gehäuseteile werden trotzdem erst bestellt wen alles da ist zum Probeliegen, man weis ja nie was man in der Zeichnung verpennt hat.

(natürlich muss mans sich mal wieder beweisen, dass mans in ein kleines Gehäuse quetschen kann)

[xoexlepox]

natürlich muss mans sich mal wieder beweisen, dass mans in ein kleines Gehäuse quetschen kann

Schon klar... Das kenne ich von meinen Konstukten: Hier einmal die Bauhöhe eines Kondensators nicht bedacht, oder dort nicht beachtet, daß ein gesockelter Chip doch etwas mehr Platz braucht, ... . Ich dachte aber eher daran, z.B. die Breite des "Deckels" und des Bodens jeweils um die doppelte Materialstärke der Seitenwände zu verringern -> Dadurch verschwinden dann die etwas unschönen "Treppen" an den Kanten, und das Gehäuse wird ein "glatter Klotz". Das geht natürlich nur, wenn du dir die Bleche wirklich zuschneiden lässt, und lässt sich bei der Verwendung von "Standardmaßen" wohl nicht vermeiden.

[Fritzler]

Achsoo!
Ja das wäre schon machbar beim Zuschnitt, aber mit den Treppenstufen hab ich mich schon lange abgefunden.

Bei den Abmaßen in der Höhe ist der Stromwandler mit 24mm das Höchste (dann folgen DCDC und Glättungselko mit 20mm, die Relais haben schlaffe 15mm) und der Trafo kommt obendrüber mit 32mm Höhe.
Obendrüber, auf dem Kopf hängen) kommt der Trafo mit 32mm Höhe.
Beide Platinen bekommen ein Abstand von 60mm und die untere Platine bekommt 6mm Abstand vom Boden.
Mach also noch 11mm Platz zum Deckel (Platinendicken bereits abgezogen)
(wegen Netzspannung kommt noch etwas Plaste rangeklebt + Erdung)

Also auch bei den 80mm Höhe ist schon Sicherheit drinne.

[Fritzler]

Es machte: https://www.youtube.com/watch?v=KSxTxynXiBs
und der Chinamann mit den Platinen stand vor der Tür.
Diesmal hatte ich mit blauem Lötstoplack bestellt, kost ja kein Aufpreis.

Die Hardware wäre somit fertig, die Software folgt.

[UMdih]

Es machte: https://www.youtube.com/watch?v=KSxTxynXiBs
und der Chinamann mit den Platinen stand vor der Tür.
Diesmal hatte ich mit blauem Lötstoplack bestellt, kost ja kein Aufpreis.

Darf man fragen, welcher Chinamann die Platinen geliefert hat?

[Fritzler]

Jo, elecrow ist schuldig:
https://www.elecrow.com/pcb-manufacturing.html

10x10cm 10 Stück wählst du am besten aus

[Fritzler]

Trotz Verwandschaftsbesuchen zum Ostern bin ich noch etwas zum frickeln gekommen.

Die Trafos sind so weit wie möglich weg vom Stromwandler, aber etwas mag. Abschirmblech eines Ringkerntrafos wird wohl noch Verwendung finden.
Die Höhenberechnung stimmte, zwischen den DCDC (China 1205CME) un den Trafo is noch Platz.
Das Debugkabel für SWD passt auch haargenau an seinen Platz.


Wegen dem Isoabstand hab ich Lochraster ohne Kupfer genommen, daher sieht die Lötung etwas komisch aus.
Damit die Trafos nicht irgendwann runterfallen sind die Pins umgebogen.
Für den fliegenden Testaufbau muss ich da noch etwas Plaste drüberschrauben um das nicht ausversehen anzufassen beim Debuggen mitm Oszi auf der Digitalplatine.


Als Display solls was grafisches werden und zwar das hier:
https://de.aliexpress.com/item/Neue-IPS ... d4a71923-0
Da muss ich aber noch was umlöten, vom Displayflachkabel wird noch der nCS Pin des SPI runtergeleitet, aber auf den Kontakten der Platine nicht mehr.
Ohne nCS Pin ist son SPi dann doch etwas komisch
Dafür kommt der Blank Pin weg, das Teil soll immer leuchten.

[Bastelbruder]

Für schwere Bauteile werden in einseitige Platinen oft Hohlnieten eingesetzt, das ist etwas besser als Drahtringösen wie man sie früher™ in Fernsehchassis häufig zur Verstärkung thermisch gerissener Lötstellen eingesetzt hat.

Ich denke daß der Stromwandler sich da kaum drum schert. Dann könnte er sich ja auch über das Relais nebenan aufregen, aus dem vermutlich mehr Streufeld abgesondert wird.

[Fritzler]

Das is nu auch wieder wahr.
Dabei hatte ich nach Appnotes gesucht zu dem Thema, aber hab nix großartiges gefunden.

[Fritzler]

Display geht:

Bilder von USB Stick laden und bissel was drauf rummalen.

Wies aussieht muss ich mir wohl viel GUI Krams selber bauen.
Viele der fertig nutzbaren GUIs sind viel zu sehr auf Touch ausgelegt und haben auch nicht immer alles was ich brauch.

Die GUI wird eh eher Textlastig mit der Anzeige was da eben grade für Strom/Spannung/Leistung durchballert.
Aber auch etwas Diagrammartiges soll möglich sein (Werte über Zeit).
Balken für die harmonischen hätten auch was?

Auf der "Frontpage" kann man frei auswählen was und wo es angezeigt werden soll.
1 oder 2 Diagramme (jeweils eine Bildhälfte) oder bis zu 10 Zahlenwerte.

Aus dem Redmine:
Description

P: Active power (W)
S: Apparent power (VA)
Q: Reactive power (var)
PF: Power factor lambda (λ)
PHI: Phase shift (φ)
F: Frequency value for the voltage (Hz)
URMS: True root mean square (RMS) voltage (URMS)
UAVG: Average voltage
IRMS: True root mean square (RMS) current (IRMS)
IAVG: Average current
UTHD: Total harmonic distortion U
ITHD: Total harmonic distortion I

WHM, WHP, WH, AHM, AHP, AH: Energy counter (integrator values)

UPPeak: Maximum voltage (U+pk)
UMPeak: Minimum voltage (U–pk)
IPPeak: Maximum current (I+pk)
IMPeak: Minimum current (I–pk)
PPPeak: Maximum power (P+pk)
PMPeak: Minimum power (P–pk)

[Fritzler]

So soll dann die Hauptanzeige aussehen:


Wie angesprochen lässt sich in jeder der Zahlenboxen frei einstellen was angezeigt werden soll.
Somit lassen sich für eventuelle Messungen nur die relevanten Werte anzeigen.
Natürlich werden Screenshots möglich sein und das Abspeichern/Laden einer Anzeigekonfiguration.

Als Diagramm wird nur eins möglich sein (kommt dahin wo die unteren 6 Anzeigeboxen sind).
Dafür aber mit 2 Graphen im Diagramm.

Dem Zeichensatz muss ich noch das Summenzeichen und phi beibringen.

Der Header zeigt an ob ein Log läuft und ob SD Karte, USB Stick oder USB Slave aktiv sind.
Die Uhrzeit natürlich auch und den grade aktiven Strombereich.

[Fritzler]

Um mich nicht zu grillen wird am ADC Teil ersteinmal nur mit nem 12V Trafo rumgespielt.
Das Multimeter sagt 14,9V Leerlauf und der Stromsensor sieht Strom, der durch 100R+330µH fließt.
Macht gemessene 140mA mit dem Multimeter, also 2,1W

Was am Ende zu diesem Wert im Watch führt:

Passt also (der ADC ist noch nicht kalibriert).

Es wird immer eine Vollwelle (2500 Samples) in ein dickes Array geschrieben und dann soll ausgewertet werden.
Die schlechte Nachricht: die 120MHz CPU ist mit dem Berechnen des einen Werts (power_eff) so auf Anschlag, dass der GUI Task nicht mehr rankommt
Also durchgehendes messen aller Vollwellen wird wohl nicht gehen, villeicht so jede zehnte für 5 Messwerte/s?
Wird sich dann zeigen wie die CPU Power ist.

Eigentlich wollt ich noch FFT machen für THD und Oberwellen, das kann ich mir wohl klemmen.

[ESDKittel]

Eine Oszifunktion währ auch interessant.
Dann kann man sich die Vergurktheit der Stromaufnahme anschauen.
Hast Du eine Meßmöglichkeit für den Ableitstrom vorgesehen?

[Fritzler]

Eine Diagrammfunktion ist geplant mit max 3 Graphen und wird immer fix die untere Hälfte des Displays ausfüllen (wenn aktiviert).
Mit 120x240px wird das aber eher nur dazu dienen um Anhaltspunkte zu liefern.
Schnell wirds auch nicht sein, sondern nur 1x/Sekunde updaten.

Ansonsten nutze ich den DAC des STM32 für 2 Stück 0-10V Ausgänge auf die man U/I/P legen kann.
Oszi ran und gut is.

Der Ableitstrom wird nicht gemessen, das Teil soll Wirkleistung messen.
Was würdeste denn mit dem Ableitstrom messen wollen?

Mit Hilfe des USB Anschlusses kann ich sicherlich die ADC Rohdaten zu einer PC Software streamen für eine ordentliche Auswertung.
(Wirds aber nur für Linux geben )

[Fritzler]

FAKENEWS!
Der GUI Thread hatte nur Starallüren und war beleidigt wenn er nicht direkt nach dem Timertick rankam.
Also nix mit ARM zu langsam!

P/IRMS/URMS gehen also schonmal:


P ist negativ, da der Strom gegen den Stromwandlerpfeil fließt für den Test.
P stimmt mit dem überein, was ich mit meinem TRMS Multimeter messe und multipliziere.

Aber URMS/IRMS sind etwas daneben.
Wir sehen 18,7VRMS und 110mA IRMS.
Aber was hab ich mit dem Multimeter gemessen?

Das Multimeter sagt 14,9V Leerlauf und der Stromsensor sieht Strom, der durch 100R+330µH fließt.
Macht gemessene 140mA mit dem Multimeter, also 2,1W

Aber 18,72*0,11 sind auch 2,0W.
Wer verarscht mich hier?
Mein Oszi sagt auch RMS = 14,7V

Auf den nicht Kalibrierten ADC schieben und weitermachen?
(der 12V Trafo hängt per 100k/1k 1% Spannungsteiler am ADC)
Aber 20% Fehler?

--------------------------

Mehr als 125kS/s sind auch nicht machbar.
Blau ist der IRQ Ausgang des ADC und gelb der SPI CLK.
Der STM32 hat schon recht bedenkzeit bis der DMA mal angeschubst ist:


Die 2 int16 MÜSSEN per DMA eingelesen werden, auch wenns etwas Sinnfrei klingt für 2 Elemente.
Einlesen per SPI IRQ sorgt für Fehler wegen Jitter der IRQ, auch bei hoher Prio und der STM32 ließt misst vom ADC.
(daran zu sehen, dass der blaue Graph = STM32 DAC OUT auf 0V geht)



Blau ist wieder der DAC Out und ich dachte der ist so Platt, weil der R2R Opamp doch etwas zu sehr R2R machen muss, aber nein!
Der Sinus is hier wirkloch so sehr im Poppes (gelb)

Das wäre einer der angesprochenen Oszi Ausgänge.

[ESDKittel]

Die Höhe des Ableitstromes ist schon interessant wenn ein FI/RCD im Spiel ist.
Auch ob der einen DC Anteil hat und damit das Schutzelement außer Gefecht setzt.

[Fritzler]

So Im Leerlauf bei 0V/0A werden 50mV gemessen und 20mA.
Der Stromwandler ist noch im 5A Bereich, weil der 1A Bereich noch nicht durchgeweickelt ist.
Aber trotzdem mal gucken wieso der URMS so hoch ausfällt.

@ESDKittel
Ja das stimmt schon, aber das isn Wirkleistunsgmessgerät
Das geht dann in die Richtung Gerätetester.
Ich kanns ja mal als "nice to have" aufschreiben falls es mal v2 geben sollte.
Aber dann brauch man ein 4x ADC (3x gibts ja nich wirklich).
Oder fällt dich noch was ein in Verbindung Wirkleistung und Schutzleiterstrom/Spannung?

[Fritzler]

So, der Fehler besteht aus 2 Problemen, eines gelöst, das andere nicht.

1)
Die Formel für ADC_Wert nach Uin war falsch.
1V*(1k/101k)*(2^15) statt (1V/0,6V)*(1k/101k)*(2^15)
Ja wer braucht schon Uref des ADC?

2)
Jetzt ist URMS und P ZU KLEIN.
Das liegt daran, dass der ADC nicht genug Wert ausgibt.
Laut Oszi liegen 20V Amplitude an am 101k/1k Spannungsteiler.
Das sind großn 200mV am ADC, der misst aber nur Grob 150mV (Wert 8500)
Die Eingangsimpedanz des ADC ist 232k, das sollts nicht sein.
232k zu 1k fällt ja nicht ins Gewicht.

Zudem kann auch kein S/H Kondenstor stören, der Eingang geht ersteinmal zum internne PGA und dann zum ADC.

[omega]

Die Eingangsimpedanz des ADC ist 232k, das sollts nicht sein.
232k zu 1k fällt ja nicht ins Gewicht.

Welcher STM32 ist das? Bist du dir sicher, dass diese Impedanz nicht von der Samplerate abhängt? Bei einem STM32 hatte ich genau damit mal Probleme gehabt.

[Fritzler]

Der ADC ist ein MCP3910.
Der STM32 hängt nicht an den 230V.
Beim STM32 ist Zi abhänging von der Samplerate wegen dem S/H Kondensator.
Dafür kann man aber auch auf 480BUSCLK schalten wenn man nicht auf Vollstoff sampeln will.
(ansonsten STM32F205RG)

Die Impedanzangaben im DB von dem MCP3910 sind auch nicht Abhängig von der Samplerate, sondern vom Gain des PGA.
http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 05116B.pdf

edit:
äh doch: "proportional to 1/AMCLK"
Würde aus232k aber 58k machen und somit würden statt 0.198 nur 0.194V gemessen, aber imemrnoch nicht nur 150mV

[Chefbastler]

edit:
äh doch: "proportional to 1/AMCLK"
Würde aus232k aber 58k machen und somit würden statt 0.198 nur 0.194V gemessen, aber imemrnoch nicht nur 150mV

Klingt dann doch irgendwie nach S/H Eingang. Würde da einfach mal nen Kerko 1nF-10nF direkt am Eingang reinhängen um die Signalimpendanz niederohmig zu machen fürs Sampling.
Hab das Datenblatt jetzt nicht komplett durch und kenne jetzt auch nicht deine komplette Eingangs/Refferenzbeschaltung.

[Fritzler]

100pF hängen ja schon dranne als RC Tiefpass.
Vorm Losgehen hab ich mal noch 100n paralel gelötet.
Es geht nur etwas die gemessene Spannung runter (30mV, weil fg jetzt nach unten geht), aber es bleibt bei der viel zu geringen gemessenen Spannung.

Ein Spannungsteiler aus 660k/1k mit 100nF wäre dann auch 1zu1 so wie im DB vorgeschlagen.
https://www.fingers-welt.de/phpBB/viewt ... 18#p267489
Wenn das imemrnoch Mist misst, dann ist da richtig was faul.

Also mal mit DC ohne Vorwiderstand rangehen.

[Fritzler]

RTFM! Immer ganz wichtig.
Das DB ist etwas verklausuliert was dann nun die ADC Werte sind.

+-1V Common Range und der ADC Input ist +-600mV/GAIN.
Da könnt man ja nun denken, dass 600mV (GAIN=1) für Vollausschlag = 2^15 gelten?
Vor allem weil desöfteren auch von VIn Range geschrieben wird.
Aber nein!
Da gibts noch nen internne Faktor von 1,5.
Die Formel steht schönw eit hinten im DB:

Also für ADC Vollausschlag brauch man +-0,8V
-> (0,8Vin/1,2Vref)*1,5 = 1 -> (2^15) (Ich nutz den ADC als 16Bit nicht 24)

Versteh mal einer dieses Datenblatt, aber jetz gehts!

Hier die passenden Werte:

Wie zu sehen ist hab ich auch schon ein paar andere Felder nun mit Formeln gefüllt.
Q und S sind aber noch die Grundwelle und noch ohne I Oberwellen.

Die kleine Spule sorgt nur für PF0,98, also mal noch mehr Henrys einbauen:


Am Oszi gucken ob die DAC Ausgänge das gleiche Bild geben:
(blau = U)

Ja tunse, passt.

[Fritzler]

Diagrammfunktion ist fertig.
Diese soll nur nen U/I/P Verlauf zeigen und nicht zum messen herhalten. Dafür gibts ja die Werteboxen.

Einmal mit großer Spule und einmal mit kleiner Spule.
Die Phasenverschiebung ist gut zu sehen.

[Till]

Das Ding als "Kit" und du hättest hier so manche Abnehmer sicher^

Das Teil ist echt eine Ansage, was den Funktionsumfang angeht! Respekt.

[Fritzler]

Bisher wars einfacher als die Elast.
Nunja Kit, also Platine mitm STM32 drauf kann haben wer will.
In der Platine v1alpha muss aber noch ein Optokoppler ergänzt werden für den ADC Hardwarereset.

Den Funktionsumfang hab ich mir abgekupfert vom R&S Powermeter auf Arbeit
Aber es kamen auch weitere Messmöglichkeiten zu.
Die Amplitude (Umax/Imax) kann das Teil zB nicht messen nur AVG und RMS.
Aber unser Testingenieur schimpft eh nur über das Teil
Jedenfalls darf ich nach getaner Arbeit das Ding wohl zum Gegenchecken mal nutzen.

Hier die Sek Seite eines 10VA 12V Trafos als Last:


Schön zu sehen wie der plattgeklopfte U sinus einen sehr krummen Strom durch den Trafo verursacht.