Festellen ob Spannung anliegt (Arduino)
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So, ich hoffe, der Titel ist nicht irreführend. Wie einige andere hier auch, bin ich ein großer Freund der Arduino-Boards.
Es geht um folgendes:
Ich habe eine 220V/230V Stromleitung, die durch einen handelsüblichen Lichtschalter ein und ausgeschaltet wird. Ich möchte nun den Status dieser Leitung (Strom an - Licht an bzw. Strom aus - Licht aus) per Arduino abgreifen. Dabei geht es wirklich nur um den Zustand, nicht um wieviel Strom fließt, was die Lampe verbraucht und wie alt der Busfahrer ist. Am Schalter selbst kann aus Platzgrünen nicht gebastelt werden - es steht nur die Leitung dahinter zur Verfügung.
Mein erster Gedanke war die Verwendung eines Relais. Allerdings sind entsprechende Wechselstromrelais scheinbar schwer zu finden und zudem recht teuer. Daher würde ich mich über weitere Vorschläge freunen.
Grundlegende Kentnisse im Bereich Elektronik sind vorhanden, ich bitte aber um eine möglichst einfache Lösung - mit wenig Bauteilen verbunden
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Ich hätte jetzt eher an einen Gleichrichter gedacht und danach schaltest du einen Spannungsteiler an dem du dann eine fürs Board klein genuge Spannung (<5V) abgreifen kannst.
Was hättest du mit dem Relais vorgehabt? -
nimm einfach ein kleines usb netzteil , da hast du dann saubere 5 volt wenn da strom draufkommt, die bekommst du auch schon überall.
240V zu 5V die miliamper sind da dan auch nicht wichtig reicht ein billiges.
wenn 240v anliegen hast du 5 volt am ausgang , wenn du ausschaltest , können wegen kondensator im gerät die 5V weiter anliegen , da kannst du kleinen verbraucher (led mit vorwiederstand oder fertige usb-led oder usbkabel mit eingebauter led*) anschließen damit die 5V schneller weggehen.
*
hat den vorteil du hast gleich dein anschlusskabel
welche 2 kabeln beim usb-anschluss 5V haben kannst du im googel schnell selber raussuchen. ist aber meist der rote und schwarze wenn du die Äüßere isolieung endfernst.
händyladegeräte oder ähnliches ist nicht so gut da die lerlaufspannung wesendlich höher sein kann wie draufsteht.
im übriegen der busfahrer ist schon über 21 das solltest du dringend mitbeachten.
http://www.ebay.de/sch/i.html?_nkw=230+relais&_sacat=0&_odkw=230+relais&_sop=15&_osacat=12954
Beitrag zuletzt geändert: 4.7.2012 9:23:26 von exklusive-digital-kunst -
hackyourlife schrieb:
Ich hätte jetzt eher an einen Gleichrichter gedacht und danach schaltest du einen Spannungsteiler an dem du dann eine fürs Board klein genuge Spannung (<5V) abgreifen kannst.
Was hättest du mit dem Relais vorgehabt?
Die Idee mit dem Gleichrichter klingt brauchbar - aber was schalte ich denn als Spannungsteiler dahinter, bis ich auf meine 5V komme? Das ist ja schon eine ordentliche Differenz.
Meine ursprüngliche Idee war, ein Wechselstromrelais zu beschaffen und damit dann den Port am Controller zu schalten. D.h. ich lasse das Relais von meiner 220V/230V Stromleitung ein und ausschalten.
exklusive-digital-kunst schrieb:
nimm einfach ein kleines usb netzteil , da hast du dann saubere 5 volt wenn da strom draufkommt, die bekommst du auch schon überall.
240V zu 5V die miliamper sind da dan auch nicht wichtig reicht ein billiges.
Darauf wird es im Endeffekt vielleicht auch hinauslaufen, je nachdem, ob die Relais nicht am Ende doch die günstigere Lösung sind. Wie du schon angedeutet hast, muss ich mir dann allerdings ein Netzteil suchen, das auch im Leerlauf entsprechend effizient ist.
Vielen Dank für eure Antworten!
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Auf KEINEN Fall einen Gleichrichter nehmen ! Bei der Verwendung eines Gleichrichtesrs bist du nicht vom Netz getrennt, was im Fehlerfall (wenn der Gleichrichter bspw. durchschlägt) dafür sorgen würde das du ungeschützt an Netzspannung hantieren würdest (der Arduino wär dann auch kaputt aber eine Menschenleben ist allemal wichtiger).
Für sowas nimmt man ein Relais, ein Relais ist ein elektromagnetischer Schalter dessen Spule mit L und N verbunden und der Arbeitskotakt die 5V des Arduino über einen 10K Pull Down Widerstand auf einen Eingang schaltet. Liegt auf der Leitung Spannung an, schaltet das Relais und am Eingang des Arduinos ist logisch HIGH, wird abgeschalten ist logisch LOW und das relais fällt ab. Vorteil ist das man durch das Relais galvanisch vom Netz getrennt ist. Je nachdem welche kontaktart man beim relais verwendet kann man das Verhalten auch invertieren um bspw. drahtbruchsicher zu werden.
Und teuer ist es auch nicht:
http://www.reichelt.de/Print-Steckrelais/FIN-40-61-8-230V/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3293&ARTICLE=8114&SHOW=1&START=0&OFFSET=500&
Beim USB Netzteil wäre ich vorsichtig weil die Potentiale von Arduino und Netzteil mitunter nicht die selben sind was zu hohen Spannungsdifferenzen füren würde, sowas dann bitte nur über Optokoppler (oder Relais) machen.
Ich habe es einmal gesagt und ich sage es noch hundertmal:
Elektrischer Strom ist kein Spielzeug ! Schon gar nicht der der aus der lustigen Schweinsnase an der Wand kommt, bitte unterlast solche Experimente wenn ich nicht die dafür nötige Ausbildung habt, mit Netzspannung dürfen nur Elektro-Fachkräfte oder unterwiesene Personen nach DIN VDE 0100 hantieren...haltet euch drann, euch zahlt keine Versicherung bei einem Brand oder einem Personenschaden auch nur einen roten Heller wenn die Ursache auf eine unsachgemäße elektroinstallation zurück geführt werden kann. Ganz abgesehen davon das die geschädigte Person mitunter nicht mehr in der Lage ist sich über die Versicherung zu ärgern.
Beitrag zuletzt geändert: 6.7.2012 2:35:40 von fatfox -
Es gibt dafür spezielle Übertrager. Es kann aber auch selbst gebaut werden. Kauf dir einen kleinen Ringkern, wickle mehrere hundert Windungen darauf und führe den Laststrom über ein isoliertes Kabel durch den Rinkern. Jetzt musst Du nur noch die SPannung der Wicklung z.B. mit einem OP verstärken oder mit einem Komparator mit dem Schwellwert vergleichen.
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"auf keinen fall einen gleichrichter"
ja dem schleße ich mich auch voll und ganz an 240V gleichgerichtet , am besten noch kondensateor mit eingebaut = mindestens 310V und die 16A sicherung vom Hausnetz , das macht richtig AUA. Und 310v auf 5v runterzumachen da werden deine bauteile richtig heiß um den strom zu verbraten. alleine ein voreiederstand für eine LED 20mA 305v x 0.02A = 6,1 watt die verbraten werden. Die LED samt vorwiederstand für 5v braucht dagegen nur 5v x 0,02A = 0,1watt.
Nee las das bleiben bevor du was abfackelst.
240V relaise haben in der regel aber auch große außmaße so das das USB netzteil die elegantere möglichkeit ist.
In algemeinen sind die auch kurtschlussfest so das es schwierig wird damit ernsthaften schaden anzustellen.
Du solltest aber darauf achten das du dieses aber nicht einfach ans stromkabel klemmst sondern schon in eine steckdose stckst die mitgeschaltet wird. Da kannst du auch Master-Slave steckdosenleisten benutzen, die merken wenn der master an ist und schalten dann den slave frei. -
Hallo,
ich wenn der Beitrag schon etwas älter ist;
Ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich dein Anliegen richtig verstanden habe. Für mich klang es so, als wolltest du nur wissen ob ein Strom zur Lampe fließt oder nicht. Sprich du hast deinen 230V Verbraucher und möchtest nur nachvollziehen wann dieser mit Spannung versorgt wird.
Die Vorschläge, die ich hier so gelesen habe, waren hauptsächlich "eingreifender" Natur. Die Leitung aufschneiden und einen Abzweiger anlöten muss man ja nur, wenn man von da auch die Betriebsspannung beziehen will/muss.
Wenn du aber nur den Zustand haben willst, versuche dich doch mal an dem Prinzip "Stromzange". Da misst du nur das elektromagnetische Feld und hast keinerlei Probleme mit der lebensgefährlichen Spannung.
Sollte ich aber dein Anliegen missverstanden haben --> vergiss was ich geschrieben habe ;)
Beitrag zuletzt geändert: 8.8.2012 13:45:57 von dubbdidu -
Unter http://www.technik-fan.de/index.php/Open_Energy_Monitor fidest du ein iteressates Projekt um den arduino zur Engergieverbrauchsdolumetation einzusetzen. Für dich ist das Bild zur Kalibrierung interssant. Der Sensor der induktiv den Stromdurchfluss misst ist im Artikel zu finden: Strom Sensor SCT-013-30 (30A) bzw. SCT-013-100 (100A).
Da das ganze über Induktion erfolgt sind auch keine grossen Elektroarbeiten zu verrichten. Du kannst dir ja eine Steckdosenleiste so umbauen (wie auf dem Bild zu sehen), dass der Sensor nur die Phase umschliesst. -
Leute nur weil Spannung anliegt fließt nicht zwingend ein Strom, ein Stromwandler ist zum überprüfen eines Schaltzustands ungeeignet.(Schließlich könnte die Lampe ja im Gehäuse selbst noch einen Schalter haben der AUS ist oder die Glühlampe defekt sein, dann liegt Spannung an aber es fließt kein Strom und der Stromwandler wäre überlistet).
Benutzt die richtigen Sensor - Prinzipien für die richtigen Fragestellungen.
Stromwandler benutzt man wenn man den Betrag des Stromflusses in einem Leiter feststellen möchte (und zwar meist quantitativ, nicht nur qualitativ).
Beitrag zuletzt geändert: 11.8.2012 12:58:00 von fatfox -
Ist das Thema noch aktuell? Ein paar Gedankenanstöße:
Netzteil bedeutet, dass Du immer einen Stromverbraucher zusätzlich hast. Je billiger das Netzteil, desto mehr Wärme produzierst Du für's nix (und bezahlst dafür natürlich).
Spannungsteiler ist eigentlich ganz einfaches System:
Wenn Du z. B. 10 Volt Spannung hast, und 2 Widerstände a 100 Ohm in serie schaltest, also + 100 Ohm ˆ 100 Ohm - dann liegt sowohl zwischen ˆ und - als auch zwischen ˆ und + 5 Volt an. Ist einer der Widerstände 90 Ohm, der andere 10, dann liegen halt 9 und 1 Volt an (kleinere Spannung am kleineren Widerstand. Achtung: Die Widerstandswerte sind rein fiktiv. Klappt genauso mit 2 * 100 Kiloohm.
Jetzt solltest Du noch wissen, wieviel Strom fließt, und wieviel Leistung abfällt. Ohmsche Gesetze (abgewandelt): Watt = Volt * Ampere. Ampere = Volt / Ohm. In dem Beispiel von oben: 10 Volt / 200 Ohm (summe der beiden Widerstände) sind 1/20 Ampere.
Für Dein Projekt sollte der Widerstand VIEL größer sein. Bei der Berechnung mußt Du noch bedenken, dass es sich um Wechselstrom handelt, den Du anschließend noch gleichrichtest, dann mußt Du die 220 V noch mit Wurzel 2 multiplizieren.
Ergo: Spannungsteiler über Widerstände, dahinter gleichrichter, dahinter nimmst Du noch einen Optokoppler (gibt's genügend Beispiele für bei Onkel Google, ist ein Pfennigsartikel). Alles in allem für wahrscheinlich unter 1 Euro beqeuem zu realisieren und Du hast (hinter dem Optokoppler) auch eine Sicherheit für Dein Leben ;) und Deinen Arduino.
alles o. a. natürlich ohne Gewähr.... -
Schon allein weil bei Wechsespannung das ohmsche Gesetz in der dargestellten Form nicht gilt sollte man tunlichst die Finger von dieser Lösung lassen.
Widerstände haben bei Wechselspannungen einen kapazitive4n und einen Induktiven Blindanteil, der resultierende Wirkwiederstand seitzt sich also aus dem komplexen Widerstand des bauteils zusammen und hat demzufolge mit dem Wert des Widerstands rein gar nichts zu tun.
Wenn man wechselspannungen aufteilen möchte benutzt man einen Transformator.
Der Optokoppler ist in diesem Falle als Sicherheitsorgan ebenfalls wirkungslos, da beim durchschlagen des Gleichrichters eine Strecke mit gefährlicher Berührungsspannung entsteht und der Optokoppler den dabei fließenden Strom keinesfalls sicher unter kontrolle halten kann (Kurzschlusstrom der Leiterschleife) da er kein definiertes Abwschaltvermögen besitzt.
Für den Schutz von Schaltungen verwendet man richtig dimensionierte Sicherungen oder Leitungsschutzschalter, für den Personenschutz Fehlerstromschutzschalter und für die sichere Trennung von Stromkleisen ein Relais mit einer definierten Luftstrecke. Optokoppler dienen zum Schutz der Steuerungstechnik vor der elektrisch rauen Umgebung oder dem Ausgleich von Potentialdifferenzen und erfüllen keine Anforderungen die an den Geräte zum Schutz vor unzulässig hohen Berührungsspannungen gestellt werden. -
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