Aronschaltung, digital
Diese Schaltung misst Niederspannung (bis 1000 V) und Ströme bis 100 A.
Der Anschluss und die Hilfsstromversorgung erfolgt per USB-Kabel.
Das Gerät meldet sich als PnP-Sensor.
Ungefähr so wird das Gerät aussehen, ca. 70 x 50 x 50 mm groß und 150 € teuer.
Die Datenvorverarbeitung erfolgt bereits im Gerät (im FPGA) zur Reduktion der Datenmenge.
Damit kann man:
- die drei Phasenspannungen bezüglich eines virtuellen Sternpunktes ermitteln
- Effektivwerte in beliebigen Zeitfenstern berechnen (typischerweise 10 ms)
- Wirkleistung, Scheinleistung, Blindleistung gesamt und für jede Phase ausgeben (typische Aktualisierungsrate 10 Hz)
- Spektren von Spannung, Strom, Leistung usw. ermitteln
- Gesamtenergieverbrauch akkumulieren
- Nichtlinaritäten dieses Messwandlers kompensieren
Gemäß PnP-Standard hat das Gerät:
- einen Soft-Synchroneingang zur Client-Synchronisation
- einen Soft-Synchronausgang zur Netzsynchronisation anderer PnP-Sensoren
- eine Speichertiefe von mindestens ½ s zur Überbrückung von Windows-USB-Blackouts
- Deskriptoren zur Selbstbeschreibung, zur möglichen Konfiguration und zur Messabweichung
- Platz im EEPROM für die Beschreibung von Messvorsätzen sowie Kalibrierdaten
- eine Erkennungs-LED
Anschluss
Das Gerät wird wie im folgenden Bild an die drei Phasen angeklemmt:
Anschlussbeispiel
Schaltplan
Übersichtsschaltplan und Signalfluss
Die Strommessung erfolgt mit LEM-Stromwandlern „LA100P“ (gibt's bei RS).
Deren Ausgangsstrom wird mit je einem Bürdenwiderstand 20 Ω in eine Spannung ± 1 V gewandelt.
Die drei Spannungen werden mit reichlich Kriechstrecken mit Divisor 100 gegen Analogmasse geteilt.
Die Widerstände sind hochohmig genug, dass bei fehlender Analogmasse Berührschutz gewährleistet bleibt.
Mittels zweier OPV wird die Differenzspannung ermittelt.
Damit genügt ein vierkanaliger High-Speed-A/D-Wandler
ADS6442
für die Datenerfassung vom Drehstrom.
Alle Widerstände im Analogpfad sind engtoleriert (1 % oder besser).
Name Last modified Size Description
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lm2d.jpg 31-May-2011 16:09 31K
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