Er staat toch op diverse plaatsen, ook in het oorspronkelijke topic, dat er ook wisselspanning staat. Uit de uitleg:
Op de 1k-weerstand zullen dus de positieve helften groter worden, en de negatieve kleiner, zodat de gemiddelde spanning niet nul meer is, maar positief.
, maar ook elders.
Iedere diode is onderin zijn grafiek niet-lineair; dat geldt dus voor iedere detector. Uitgerekend hier, in de secundaire van een stroomtrafo, heb je er weinig last van.
Op 18 oktober 2018 14:59:48 schreef Tidak Ada:
Lijkt mij ook beter om de primaire door een paar dikke windingen te vervangen, want als je van een 12V trafo uitgaat verlies je ook 12V van je netspanning....
In dit voorbeeld niet.
We hebben een 230V 400VA trafo die de spanning omlaag transformeert naar 11,5V (rekent voor mij gemakkelijk). De stroom door de 11,5V wikkeling (netspanningszijde) is 30A. De stroom aan de meetzijde is 1,5A, want de transformatieverhouding is 11,5V:230V = 1:20. Deze stroom loopt door twee weerstanden van 10Ω. De dioden doen even niet mee, anders wordt het weer te moeilijk voor mij. De spanning over deze weerstanden is dus 1,5A x 20Ω = 30V. Omdat de transformator een wikkelverhouding van 1:20 heeft wordt de spanning aan netspanningszijde 30V/20 = 1,5V. De tussenzetspanningsverlies is hier dus 1,5V en geen 12V. Het verliesvermogen is 1,5V x 30A = 45W. Met dioden aan de meetzijde wordt de tussenzetspanningsverlies lager.
Op 19 oktober 2018 08:44:43 schreef Frederick E. Terman:
Er staat toch op diverse plaatsen, ook in het oorspronkelijke topic, dat er ook wisselspanning staat. Uit de uitleg:
[...], maar ook elders.
Iedere diode is onderin zijn grafiek niet-lineair; dat geldt dus voor iedere detector. Uitgerekend hier, in de secundaire van een stroomtrafo, heb je er weinig last van.
Je kan de schakeling wel aanpassen dat je van de niet lineariteit van de diodes geen last meer hebt, en ook het doorlekken van de spanning door de diodes kwijt bent als er geen stroom loopt. Zoals het hier getekend is werkt het geheel als een balansmodulator met te grote ingangssignalen aan een tak.
Door de spanning ipv de stroom te gebruiken om de diodes te schakelen en de door de stroomtrafo opgewekte spanning onder de +- 1,4 V volt te houden bekom je een schakeling die zonder stroom geen spanning uitstuurt, tevens is de uitgang veel meer lineair met de stroom.
zal het even tekenen , morgen.
Tadaaaaaaa:
https://www.youtube.com/watch?v=ugCWV2qpe_s
https://www.youtube.com/watch?v=8Fx9TyPwJi0
OK, hieruit mag eens te meer blijken dat ik geen electro man ben, maar het werkt al wel een beetje. Het straalkacheltje neemt in de eerste stand denk ik maar weinig stroom, dan blaast hij alleen maar. In de tweede stand verwarmt hij met 1kW en in de derde stand met 2kW.
De componentkeuze is heel interessant, ik heb diverse versnellingsbakken, cilinderkoppen en zulks meer in de garage, maar op electronisch gebied is de voorraad minder uitgebreid. De diodes zijn een onbekende grootheid, wel met relatief dikke draden dus kennelijk voor een flinke stroom. De R3 is daadwerkelijk een 1k weerstand, want die had ik. De R1 en R2 zijn 220 ohm, omdat dat het laagste was wat ik had liggen. De trafo is een 12V 5W versie, waar ik dus een gelijkrichtstuk aan gemaakt had maar dat heb ik nu weer los geknipt.
Het principe werkt dus. Dat wist iedereen hier al, maar ik vind het toch wel geinig.
Verder zijn er nog twee uitdagingen;
- Het is een pulserend signaal. Ik denk dat ik ergens wat diodes en elco's moet gebruiken om twee redelijk stabiele signalen te maken om de optocouplers mee aan te sturen.
- De waardes moet ik goed over gaan nadenken en ik hoop dat iemand een rekenvoorbeeld voor me kan maken. Dan kan ik er verder mee puzzelen. Ik wil bij een zo laag mogelijk vermogen door TX1 al een signaal op de optocoupler hebben, maar ik wil dat het geheel tot 40A wel bruikbaar blijft. Liefst zou ik een bij paar mW al een signaal willen hebben, maar wat haalbaar is weet ik niet. Ohja, die 40A is niet zomaar uit de lucht gegrepen, dat is de hoofdzekering van mijn stoppenkast. Als we boven de 40A gaan heb ik een groter probleem dan met mijn meter.
Hugo
Door de spanning ipv de stroom te gebruiken om de diodes te schakelen en de door de stroomtrafo opgewekte spanning onder de +- 1,4 V volt te houden bekom je een schakeling die zonder stroom geen spanning uitstuurt, tevens is de uitgang veel meer lineair met de stroom.
@kris van damme: In mijn schakeling worden de diodes door de spanning iedere periode af- en aangeschakeld, of er nu stroom loopt of niet.
Ik ben wel benieuwd naar jouw schema, maar ik vind intussen dat je alvorens mijn schakeling te, (hum), bespreken, eerst zou moeten begrijpen hoe hij werkt. 
@HugoW: Kijk eens aan, dat is aardig! Je ziet dat het begint te werken. Door nu de onderdelen passend te kiezen bij de te meten stroom, zul je zien dat de schakeling echt heel leuk meet. De 'sterkstroomridders' hier in de discussie zullen daarbij wel willen helpen.
Het lijkt me wel lastig een schakeling te maken die zowel bij enkele mW, als bij 40 A even goed werkt. Je komt dan toch weer bij logaritmische detectors terecht vrees ik. Die zijn te koop, maar daarin weet ik de weg niet.
Op 20 oktober 2018 16:01:49 schreef HugoW:
Geweldig mooi om je dochter erbij te betrekken.
Ach ja, mijn dochter (6) wil ook graag vlogger worden, dus een mij helpen met youtube filmpjes maken vind ze erg leuk. En zo doen we van alles samen.
Bedankt, Frederick, ik puzzel verder. Overigens heb ik de schakeling dus alleen nodig als richtingindicator. Dus wil ik bij minimaal vermogen al een optocoupler schakelen maar daarboven maakt het me weinig meer uit wat er gebeurt, als de optocoupler maar geschakeld blijft tot het vermogen wegvalt / de andere kant op gaat. Eigenlijk heb ik maar één optocoupler nodig, als die niet geschakeld is en ik meet toch een stroom met mijn stroommeter dan zal het wel de andere kant op lopen, gok ik zo.
Hugo
Hmmmm...
En dan een beetje spelen met de waardes van R1&2. C1 denk ik eigenlijk dat niet nodig is, geen idee waarom ik die getekend heb.
Dank,
Hugo
Op 20 oktober 2018 16:18:42 schreef Frederick E. Terman:
[...]@kris van damme: In mijn schakeling worden de diodes door de spanning iedere periode af- en aangeschakeld, of er nu stroom loopt of niet..
idd, en daar zit het probleem. De spanning is een constant gegeven, (zoals een draaggolf) en moet je zodanig aansluiten dat de productdetector 0 uitstuurt als er geen andere input is om het product te maken. Dat kan door de amplitude te beperken of door de andere ingang van de synchroondetector te kiezen.
in onderstaande schakeling is dat zo. V is bvb 5 volt.
R kies je zodanig dat je niet over de max spanning van de stroomtrafo gaat.
C is ene optie, maar als je die plaats wordt het een topsampleschakeling . De diodes gaan dan nog enkel geleiden en doorlaten op de pieken. Het voordeel daarvan is de de stroomtrafo nu grotere spanning kan uitsturen dan de 1,4 v. en dat je niet meer werkt in het gebied waar de diode meer of minder geleidt. Het is een aan/uitschakelaar geworden. Bij een goede balans is de output 0 als er geen stroom loopt. bij stroom is de uitgang evenredig met de stroomsterkte en de het teken hangt af van de richting. Tevens lopen er nooit grote stromen door de diodes.
MGP
LDmicro user.
Ik heb deze morgen de schakeling gemaakt van Kris en ik moet zeggen dat het allemaal heel delicaat is om goede metingen te doen, vooral de stroomtrafo is hier de spelbreker en moeilijk te reproduceren aangezien je moet werken met redelijk hoge spanningen.
Mijn stroomtrafo is een kleine 9/230Vac trafo waarvan de secundaire windingen eraf zijn en vervangen door 1 (stroom)winding.
De belasting is een 35W halogeenlampje op een 12V gewone trafo om het veilig te houden.
Door met de weerstanden te spelen kun je redelijke signalen opwekken.
Het grote probleem is de stroomverhouding, alles moet proefondervindelijk vastgesteld worden wat een heel werk is.
Als het enkel maar de stroomrichting is dat je wilt kan dat wel maar met een µcontroller heb je meer mogelijkheden.
Misschien bestel ik wel eens zo'n SCT-013 split core* trafo want ik vermoed dat er wel vraag zal zijn naar zo'n schakeling als er in BE bij iedereen de digitale meter zal geplaatst worden.
Mensen met zonnepanelen zullen dan beginnen nadenken als de wet in hun nadeel zou uitvallen.
-*Kwestie van niet teveel in de zekeringkast te moeten rommelen.
tja, het nadeel van de stroomtrafo is dat die bij kleine stromen secundair maar een héél kleine spanning opwekt. Het (gesampelde) uitgangs signaal is navenant klein.
als je enkel de richting van het vermogen wil weten dan kan je R vervangen door twee antiparallel geschakelde zeners van de max waarde die de stroomtrafo toelaat. Je krijgt dan aan de uitgang, ook bij kleine stromen, een heel duidelijke richtingaanwijzing.
alleen snap ik niet wat je bedoelt met het vele meet-werk. In principe reageert de schakeling lineair. Maar misschien is je trafo dat niet?
MGP
LDmicro user.
De spanningen die ik kan opwekken zijn met 10K over de sec. zo'n 4Vac.
Dat is wel te doen maar dan moet je ook die 1K weerstanden aanpassen naar 10K, maw. zomaar niet na te maken en dat is toch één van de doelstellingen als ik software ga schrijven met de bedoeling van (stelselmatig met relais of proportioneel met triac) verbruikers te kunnen inschakelen als je stroom terugsteekt op het net.
Let wel, we zijn nog zover niet en afhankelijk van de nog te stemmen wetgeving(BE).
Je ziet dat de twee schakelingen erg veel op elkaar lijken. In beide gevallen worden de dioden door de spanning aan- en uitgeschakeld, om zo in de juiste fase de stroomsample door te laten. Klik op het schema voor een grotere weergave.
De spanningswikkelingen zijn voor het gemak met een spanningsbronnetje aangegeven; de belasting met een stroombron van de gewenste stroom.
Het verschil is dat, naast de gewenste gelijkspanning, in 'mijn' schakeling (eigenlijk een standaardschakeling) ook de wisselspanningssample aan de uitgang verschijnt (waardoor meestal een laagdoorlaatfilter nodig zal zijn), en in de alternatieve schakeling de wisselstroomsample (waarvoor eveneens een filter nodig is). Hier zie je de twee golfvormen waarmee we te maken hebben:
Detectoruitgang van 'mijn' schakeling (sinus ligt hoger of lager, afhankelijk van de stroom).
Blauw: I= 10, groen: I= 0, rood: I= −4 A, waarbij het minteken een fase van 180 graden aangeeft.
Het is hier niet zo gemakkelijk te zien (klik voor groter), maar de sinussen liggen boven elkaar. Na filtering verderop blijft alleen de gemiddelde ligging over.
Detectoruitgang van de alternatieve schakeling (sinushelft hoogte en richting afhankelijk van de stroom).
Blauw: I= 10, groen: I= 0, rood: I= −4 A.
De alternatieve schakeling biedt hier een voordeel in zoverre dat de storende wisselcomponent hier kleiner is. Er kan dus met een eenvoudiger filter uitgekomen worden. Hier heb ik echter hetzelfde filter toegepast.
Hier is de overdracht van −10 tot 10 A ('mijn': blauw/rood, alternatief: olijf/groen):
'Mijn' schakeling heeft dan weer het voordeel dat, doordat de stroominformatie in de verticale ligging van de 50Hz-sinus zit, we geen last hebben van de diodekarakteristiek. De stroommeting gebeurt inderdaad zeer lineair (grafiek: rood met een 6V-spanningswikkeling, blauw met een 12V-spanningswikkeling).
Bij de alternatieve schakeling zit de stroominformatie in de hoogte van de halve sinusjes die aan de uitgang verschijnen, zodat hier de niet-lineairiteit van de dioden eerder een rol speelt, en bovendien de schakelspanning meer invloed heeft (grafiek: olijf met de 6V-wikkeling, groen met de 12V-wikkeling).
MGP
LDmicro user.
Bedankt, heel mooi uitgetekend en uitgelegd maar ik ga het toch proberen anders aan te pakken.
Zo'n laagdoorlaatfilter had ik er niet opzitten, vandaar die minder goede scoopbeelden.
Met 2 analoge ingangen, 1 voor de stroommeting en 1 spanningsmeting om de richting te bepalen en ben ik van plan om deze schakeling eens te testen.
Ik weet het, die schakelingen zitten bij jullie samengevoegd maar met 2 aparte ingangen heb ik meer vrijheid en kan ik de voedingsspanning van de spanningstrafo gebruiken.
Dan kun je eventueel toch zelf een stroomtrafo maken/kopen die bij de max stroom zo'n 4.5Vtt geven door de aanpassing van de weerstand op de trafo.
Die SCT013 trafo's geven maar 1V uit en daar zou nog een opamp moet bijkomen wat ik wil vermijden of anders moet ik de Vref aanpassen en dat ga ik niet doen.
Wordt vervolgd..
De schakeling uit de startpost kwam uit een eerdere thread, en was ook daar alleen een van de mogelijkheden.
Ik verdedig hem hier alleen omdat hij blijkbaar niet overal begrepen wordt, zodat mensen bijvoorbeeld denken dat de output niet lineair met de stroom verloopt, wat wel zo is.
Maar het is niet mijn algemene aanbeveling voor het probleem of zoiets. Het was in de andere thread een voorbeeld van hoe je met eenvoudige middelen (twee in de junkbox gevonden transformatoren) toch een antwoord op de vraag kon geven.
Inderdaad zou tegenwoordig zo'n mini-computertje een logischer antwoord zijn. Je kunt dan precies doen wat je wilt.
Zo kun je ook nog andere gegevens bepalen, zoals niet alleen het effectieve vermogen maar ook de fasehoek, en natuurlijk (als de stroomtrafo hoog genoeg gaat; tot 1 kHz bijvoorbeeld) de harmonischen afzonderlijk bepalen.
Dat is dan allemaal een kwestie van op je gemak software schrijven en testen, terwijl de hardware verder met rust gelaten kan worden.
MGP
LDmicro user.
Ja dat zou kunnen maar ik ga het eenvoudig houden en wil geen digitale of slimme meter maken, die zal de maatschappij wel plaatsen 
Nu wil ik enkel eens de mogelijkheden verkennen wat we zouden kunnen doen bij piekmomenten in zonne-energie.
Volgens horen kunnen ze ook een module bijplaatsen die dat allemaal regelt maar dan moet je uw woning ervoor aanpassen.
edit:
Op 22 oktober 2018 08:31:11 schreef Frederick E. Terman:
De schakeling uit de startpost kwam uit een eerdere thread, en was ook daar alleen een van de mogelijkheden...
Die heb ik toen ook gevolgd en daar was het idee gegroeid naar een controllerschakeling.
Maar ik ben mij ook bewust moest de wet teveel in ons nadeel uitvallen dat de markt er wel zal opspringen en volgens een PV forum zijn de netbeheerders dat ook al aan het bekijken hoe ze dat, eventueel verlies, kunnen compenseren.
Het kat en muisspelletje op energieniveau
Fet,
hele mooie en grondige anlayse. het zat eraan te komen
beide schakelingen zijn varianten op hetzelfde thema, maar ik wou die grote AC componente eruit.
In je analyse heb je echter de alternatieve schakeling "benadeeld" door ze met dezelfde 1k te belasten. De uitgangsweerstand van de alternatieve schakeling is beduidend groter dan van de eerste versie en door de 1K gaat het verschil in diodestromen beginnen wegen op het resultaat.
Die 1k is eigenlijk niet nodig, en de eerste filtersectie ook niet. (R12, C4)
tevens mis ik de werking van C. Hij staat in je tekening, maar ik zie het resultaat niet in het uitgangssignaal van de modulator (er zouden dan geen halve sinussen meer mogen uitkomen, maar enkel de topjes)
het is sowieso interessant de uitgang met een zonder c te bekijken.
Met de belasting zoals getekend deed de C niet veel; ik heb inderdaad vergeten daarop terug te komen.
Misschien kan ik er vanavond nog wat aan tekenen en rekenen, en ook bij hogere weerstanden als belasting kijken. Er moet wel iéts naar massa vloeien heb ik gezien, anders krijg je heel rare waarden!
Ben ik weer.
Ik had al gezegd dat de condensator (hier C7) niet veel doet; dat wil zeggen, hij vlakt de uitgangsspanning niet af.
Wel probeert hij de spanning tussen de dioden, dus over R15-R16, constant te houden. Maar dat is niet de uitgangsspanning.
Grafiek voor een stroom van 10 A. Rood: uitgang bovenste diode; groen: uitgang onderste diode; blauw: uitgangspulsen op knooppunt R15-16. Condensatorwaarden oplopend van 1 nF tot 1000 µF. Bij grotere waarden wordt de uitgangspuls korter.
De belastingsweerstand heeft hierop niet veel invloed; de RC-tijd wordt immers bepaald door C7 en R15-16.
Een voordeel lijkt de condensator dus niet te hebben. Een nadeel echter wel: hoe langer de diodespanningen constant blijven, des te korter is de tijd waarin er een verschil is, dus hoe korter en vervormder de uitgangspulsen worden.
De niet-lineariteit die ik zag, werd dan ook veroorzaakt door de condensator. Door hem te verwijderen wordt ook jouw detector lineair.
Door het verhogen van de belastingsweerstand neemt de hoogte van de uitgangspulsen toe, tot maximaal iets meer dan het dubbele van wat we met 1k hadden. Klopt ook, gezien de 1470 ohm + diode als bronweerstand.
Verder zie je echter geen verschil, de overdracht blijft mooi recht. Maar dus wel zonder condensator over R15-R16. Filteren moet echt aan de uitgang; in het simpelste geval dus met een C'tje over die belasting van bijvoorbeeld 1 MΩ.
Op 22 oktober 2018 20:58:28 schreef Frederick E. Terman:
Ben ik weer.
Ik had al gezegd dat de condensator (hier C7) niet veel doet; dat wil zeggen, hij vlakt de uitgangsspanning niet af.
Wel probeert hij de spanning tussen de dioden, dus over R15-R16, constant te houden. Maar dat is niet de uitgangsspanning.
De bedoeling van C is niet de uitgangsspanning af te vlakken, maar de geleidingstijd van de diodes kort maar krachtig te maken. Hierdoor zou de invloed van de de stroom geleverd door de stroomtrafo kleiner moeten worden, wat de lineariteit bevorderd. Om een me nog niet duidelijke reden werkt dat niet zo als voorzien (in jouw simulatie wordt de lineariteit slechter)
Maar goed, bij een lichtere belasting/filtering neemt de gevoeligheid toe, naar ik begrijp tot dezelfde waarde als de eerste schakeling, maar de AC is eruit, wat de bedoeling was.
Ga de schakeling vanuit het hoofd toch eens op een plankje moeten bouwen om te begrijpen waarom C niet werkt als voorzien.
BTW, het simulatie programma gebruikt een complex diode model ? of gewoon twee stukjes rechte? (een plat stuk en dan een schuine )
De lineariteit wordt slecht doordat de stroompulsen door de dioden (om de condensator steeds op te laden) erg groot worden, zodat de eigenschappen van de diode belangrijk worden. De spanningsval erover wordt in de pieken te groot.
Als je de details van het diodemodel wilt weten, kun je hier kijken. Het is het spice-model zoals de fabrikanten dat beschikbaar stellen.
Niet alle waarden zijn ingevuld; dit zijn de beschikbare gegevens voor de 1N4007 zoals Motorola die opgeeft:
Model: d1n4007
_ibv 100u
bv 1.2k
cjo 52p
ikf 7m
is 140f
isr 16n
m 270m
rs 39m
tt 7u
vj 750m
Maar in deze toepassing doet eigenlijk iedere diode het.
Op 23 oktober 2018 09:07:22 schreef Frederick E. Terman:
De lineariteit wordt slecht doordat de stroompulsen door de dioden (om de condensator steeds op te laden) erg groot worden, zodat de eigenschappen van de diode belangrijk worden.
de bedoeling is idd een grote stroom er door te jagen om de (dynamische) weerstand kleiner te maken, waardoor de diode eigenschappen net minder belangrijk wordt voor de kleine stroom van de stroomtrafo (die er mee doormoet). moet er even over nadenken waarom het net andersom reageert..
Op 21 oktober 2018 17:37:25 schreef kris van damme:... als je enkel de richting van het vermogen wil weten dan kan je R vervangen door twee antiparallel geschakelde zeners van de max waarde die de stroomtrafo toelaat. Je krijgt dan aan de uitgang, ook bij kleine stromen, een heel duidelijke richtingaanwijzing...
Hoi, ik ben er nog wel, hoor. En ik leer veel. Ik zit eraan te denken om wat onderdeeltjes te bestellen om je schakeling te bouwen, met de twee antiparallel geschakelde diodes. Kan je me uitleggen waarom zeners? Ik zat juist aan een 10A Schottky te denken omdat dit bij een heel laag voltage al open gaat. Ik denk dat de stroomtrafo die ik gebruik niet veel opwekt als ik maar weinig stroom door de primaire winding laat gaan.
Dank,
Hugo
Op 31 oktober 2018 06:32:42 schreef HugoW:
[...]Hoi, ik ben er nog wel, hoor. En ik leer veel. Ik zit eraan te denken om wat onderdeeltjes te bestellen om je schakeling te bouwen, met de twee antiparallel geschakelde diodes. Kan je me uitleggen waarom zeners? Ik zat juist aan een 10A Schottky te denken omdat dit bij een heel laag voltage al open gaat. Ik denk dat de stroomtrafo die ik gebruik niet veel opwekt als ik maar weinig stroom door de primaire winding laat gaan.
Dank,
Hugo
De antiparallele zeners nemen geen actief deel aan de schakeling. ze beletten enkel dat de spanning over de stroomtrafo te hoog wordt.
Overigens heb ik een fout geschreven, . Ze moeten niet antiparallel staan,maar in serie. Je kan R dan weglaten, of verhogen in waarde. Hierdoor wordt de stroomtrafo uitgangsspanning groter bij kleinere stromen, maar de relatie blijft niet lineair. anders gezegd, je kan al van kleine vermogens de richting bepalen, maar weet niet exact om hoeveel vermogen het gaat, (tenzij je in/out relatie tabel opmaakt)
Tidak Ada
Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie.
Op 2 november 2018 00:18:12 schreef kris van damme:
[...]
Overigens heb ik een fout geschreven, . Ze moeten niet antiparallel staan, maar in serie.
[...]
Ik zat al te denken Antiparallele zeners 
, dan kan je toch net zo goed, of zelfs beter, gewone diodes nemen. Uiteindelijk bedoel je dus uiteindelijk Anti-serie geschakelde zeners.....