Stroomdetectie spoel - Pros schema en hoe de spoel maken.

Ik stem voor buzzy, of toch voor kris van damme.
Of zeg ik gewoon dat ik niet weet of het een stroomtransformator is.
Mijn stem hangt af van de koppelfactor, de stroom door de primaire en de primaire zelfinductie.
De spanning over de primaire spoel wordt bepaald door de primaire zelfinductie en de primaire stroomsterkte. Dat geldt als er secundair geen belasting aangesloten is. Immers Up = Lp.di/dt
Secundair geldt: Us = N.Up
N is de transformatieverhouding van de primaire en secundaire wikkelingen.
Secundair hoef je dus geen stroom af te nemen. Doe je dat niet dan is het geen stroomtransformator. Doe je dat wel en het is een relatief hoge stroom, dan is het een stroomtransformator.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 10 oktober 2020 16:49:50 (15%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 10 oktober 2020 15:26:09 schreef kojazz:Voor 5 watt zouden dan wel honderden windingen nodig zijn...

Klopt, maar de TS heeft het ook over 500-1500W, en dat is triviaal te doen met zo'n reed contact.

5W is zo'n 22mA op 230V, dus daar zou je 273 windingen voor nodig hebben; niet onmogelijk, maar wel onpraktisch. Met een Hall sensor ga je dat ook niet goed kunnen meten, tenzij je een type neemt met een kern met ook een groot aantal windingen er doorheen.

Voor zulke kleine stromen zou ik een paar diodes in serie, met een diode anti-parallel en een parallelle weerstand nemen, en daarmee een optocoupler aansturen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Ik heb ook nog een proefopstelling gemaakt.

Ik haal de waarde binnen via het "PLULSIN" commando. Op deze manier kan ik een waarde binnen halen tussen de 0 en 65535. Heb het met een paar lampen getest.

Met een 60 Watt lamp is de waarde 186, met een 150 Watt lamp is de waarde 397 en met 210 Watt is de waarde 425.

In de software kun je de variabele waarde vergelijken met een vaste waarde en het relais laten schakelen.
Je zou ook nog een potmeter toe kunnen passen om de waarde in te stellen.

De versterkingsfactor van de opamp staat nu op +/- 455 maal.

EDIT:
Op aanraden van blackdog een condensator toegevoegd, al is dat niet echt nodig in mijn geval. Dus het is aan de gebruiker om dat te beslissen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 11 oktober 2020 14:56:25 schreef Lambiek:
Ik heb ook nog een proefopstelling gemaakt.

[bijlage]

Met een 60 Watt lamp is de waarde 186, met een 150 Watt lamp is de waarde 397 en met 210 Watt is de waarde 425.

I

Thank you very much!
En wat voor spoel heb je gebruikt? Die je gebruikt hebt, waar te vinden?
Zoiets als deze - https://nl.farnell.com/murata/33331c/toroidal-inductor-330uh-1-3a-15/d…
en
https://www.ebay.de/itm/10pcs-330UH-3A-Tore-Core-Inducteur-Fil-Wind-Wo…

Op 10 oktober 2020 15:55:20 schreef buzzy:
[...]Ik ben het niet gauw met je oneens, maar deze keer sla je de plank mis.

het moest er eens van komen :-)

Op 10 oktober 2020 15:55:20 schreef buzzy:
[...]Ik ben het niet gauw met je oneens, maar deze keer sla je de plank mis. Niets is ideaal in deze wereld en dat gaat ook op voor deze trafo.
Hij is wel aangesloten als stroomtrafo. Een normale transformator zou parallel met de belasting of op de voedingsspanning aangesloten zijn.

O, je bekijkt het zo. De trafo wordt idd door de stroom doorlopen, in die zin heb je gelijk. Echter, de trafo weet dat niet.. om als stroomtrafo in zijn functie te werken zou hij zeer laagohmig moeten afgesloten zijn. In de schakeling van Pros detecteert die de spanning afkomstig van de trafo... De trafo zelf transformeert dus de ingangsspanning op zijn klemmen (die wel gerelateerd is aan de stroom die daar loopt) naar een uitgangsspanning. naar functie van de trafo is het dus een spanningstrafo, althans, zo bekijk ik het in dit geval.

Op 10 oktober 2020 15:55:20 schreef buzzy:
[...]
De transformator staat in serie met de belasting. Omdat de transformator zelfinductie heeft staat in theorie bij een onbelaste trafo de volledige spanning over de transformatorwikkeling. Als dan zoals ergens aangehaald is de transformatorverhouding een paar duizend is, dan wil het best knetteren aan de uitgang.
Iedere elektricien in de energietechniek weet het, of hoort het te weten. Als je de stroom meetinstrumenten van de trafo loskoppelt, moet die worden kortgesloten.
Ook het artikel van Wikipedia is er zeer duidelijk over.

Overigens: Ideale stroombronnen mogen ook niet onbelast staan......

weet ik. feit is dat hij hier helemaal niet kortgesloten is en het toch niet gaat knetteren en er primair niet veel spanning over gaat staan :-)

Lambiek

Special Member

Op 11 oktober 2020 21:47:17 schreef Lord Anubis:
En wat voor spoel heb je gebruikt?

Die had ik toevallig nog liggen. Dus als je er een kunt vinden met de zelfde waarde is het goed. En ik denk zelf dat de waarde niet eens zoveel uit maakt.

Die van farnell moet goed zijn.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

In mijn beleving bestaat er niet zoiets als een stroomtransformator of spanningstransformator; de natuurwetten zijn in alle gevallen gelijk.

De belangrijkste parameters zijn volgens mij de primaire inductie (afhankelijk van de kernparameters en aantal windingen), wikkelverhouding, primaire stroom en frequentie.

De inductie en frequentie geven samen een reactantie, vermenigvuldigd met de stroom geeft dat een spanning over de primaire wikkeling, en met de wikkelverhouding geeft dat weer een secundaire spanning.

Als je zo'n transformator secundair kortsluit of laagohmig afsluit, verlaag je effectief de primaire inductie, zodat de spanning daarover ook lager wordt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 11 oktober 2020 23:23:49 schreef SparkyGSX:
In mijn beleving bestaat er niet zoiets als een stroomtransformator of spanningstransformator; de natuurwetten zijn in alle gevallen gelijk.

Natuurlijk. praktisch gezien is er wel een onderscheid, omdat de trafo geoptimaliseerd is naar een van de toepassingen.
verder is bij de stroomtrafo de stroomomzettingsverhouding een belangrijk gegeven. Dat daar een beetje spanning bij komt kijken is bij wijze van spreken "bijzaak" (zolang je de maximum spanning maar respecteert) en omgekeerd voor de spanningstrafo.

Op 11 oktober 2020 22:26:10 schreef Lambiek:
[...]
Die had ik toevallig nog liggen. Dus als je er een kunt vinden met de zelfde waarde is het goed. En ik denk zelf dat de waarde niet eens zoveel uit maakt.

Die van farnell moet goed zijn.

De spoelen en TLV's zijn besteld.

Zou ik om storing zo veel mogelijk te onderdrukken parrallel aan de 100nF na de spoel en aan de voeding van de TLV271 een 10nF zetten; om snelle korten pieken te dempen? Ik ga het in een DIN-Rail doosje inbouwen.

Op 12 oktober 2020 00:19:38 schreef Lord Anubis:
[...]

Zou ik om storing zo veel mogelijk te onderdrukken parallel aan de 100nF na de spoel en aan de voeding van de TLV271 een 10nF zetten; om snelle korten pieken te dempen? .

dat doen die 100 nano's toch al?

@Kris van Damme: Uiteraard, mits je dus een transformator gebruikt met een grote wikkelverhouding, een kern met een hoge Al, en deze op de gebruikelijke manier laagohmig afsluit.

Ik heb even snel een testje gedaan met een paar spoelen, en de Al van de kern heeft veruit de grootste invloed op de secundaire spanning; dit bepaald de primaire spanning (bij een gegeven aantal windingen), en met de wikkelverhouding dus de secundaire spanning. Meer windingen primair leggen levert wel iets op, want de primaire inductie stijgt en de spanning bij een gegeven stroom gaat dus omhoog (kwadratisch met het aantal windingen), maar de verhouding met de secundaire wikkeling gaat omlaag. Om 2x de initiële uitslag te krijgen, moest ik van 1 naar 4 primaire windingen; dat kan ik toch niet helemaal verklaren, want de primaire inductie zou daarmee een factor 16 moeten toenemen, en de wikkelverhouding een factor 4 afnemen, terwijl de secundaire spanning maar een factor 2 toenam; ik mis dus nog eens een factor 2...

Die hoge gewenste Al betekend dat common-mode chokes goed bruikbaar zijn, het exemplaar waarmee ik getest heb had een inductie van 3.7mH (één wikkeling van 22 windingen), waarmee de primaire inductie op 7.6uH zou komen met één winding (gemeten: 7uH). De primaire stroom was 900mA bij 50Hz, waarmee de primaire spanning op 2.2mV zou komen, met de secundaire wikkeling open. Met een wikkelverhouding van 1:22 zou de secundaire spanning daarmee 48mV worden, waar ik 55mV heb gemeten. Met de secundaire wikkeling kortgesloten meet ik dan 39mA, wat theoretisch 41mA had moeten zijn.

Conclusie: spanning meten kan dus prima, en de kern van een common mode choke is hier bruikbaar, zeker als je daar een nieuwe secundaire wikkeling op legt met meer windingen van dunner draad, als je kleine stromen wilt meten. Als een veel grotere stroom (kortstondig) voor kan komen, zet dan twee anti-parallelle diodes over de secundaire wikkeling om de opamp te beschermen.

55mV ligt nogal ver van "oneindig hoog, levensgevaarlijk".

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 12 oktober 2020 00:34:58 schreef SparkyGSX:
. Meer windingen primair leggen levert wel iets op, want de primaire inductie stijgt en de spanning bij een gegeven stroom gaat dus omhoog (kwadratisch met het aantal windingen), maar de verhouding met de secundaire wikkeling gaat omlaag. Om 2x de initiële uitslag te krijgen, moest ik van 1 naar 4 primaire windingen; dat kan ik toch niet helemaal verklaren, want de primaire inductie zou daarmee een factor 16 moeten toenemen, en de wikkelverhouding een factor 4 afnemen, terwijl de secundaire spanning maar een factor 2 toenam; ik mis dus nog eens een factor 2...

saturatieknik van de kern? of tegenwerkende coërciviteit. Het moet een van beiden zijn :-)

Op 12 oktober 2020 00:23:52 schreef kris van damme:
[...]

dat doen die 100 nano's toch al?

Deels, maar voor de echt snelle. Ik weet dat ik gelezen heb dat fabrikanten aanbevelen om een C van 10nF vlakbij een voedingspin te plaatsen, en een van 100nF daarnaast. De 10nF zou de dan plotse stroompieken opvangen, en haalt op zijn beurt stroom uit de 100nF.

Ja het nadeel van zo'n kern is natuurlijk dat hij gemakkelijk verzadigd; ik heb geen verzadigingskarakteristiek opgenomen, en het is ook niet triviaal om de stroom te veranderen in deze opstelling. Ik heb een halogeen bureaulamp met conventionele transformator gebruikt, misschien ga ik morgen nog even graven tussen de grote weerstanden in dat te kunnen testen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 12 oktober 2020 00:34:58 schreef SparkyGSX:
...
55mV ligt nogal ver van "oneindig hoog, levensgevaarlijk".

Zoals ik al schreef, je mag blij zijn als je 1Vtt haalt.
Mijn beste resultaten kreeg ik uit een kleine 230/12V 1.5 watt trafo waar ik de secundaire heb afgewikkeld en deze vervangen heb door 4 wikkelingen met 1mm².

LDmicro user.

Op 12 oktober 2020 00:41:29 schreef Lord Anubis:
[...]

Deels, maar voor de echt snelle. Ik weet dat ik gelezen heb dat fabrikanten aanbevelen om een C van 10nF vlakbij een voedingspin te plaatsen, en een van 100nF daarnaast. De 10nF zou de dan plotse stroompieken opvangen, en haalt op zijn beurt stroom uit de 100nF.

Is waar voor héél snelle logica. hier zal de 100nF wel voldoen.plaats je toch een 10nF, dan moet die van een andere, snellere familie zijn... en zo kan je er ook nog een 1nF van een nog snellere familie naast plaatsen enzv.. en dan krijg je problemen als je de voeding aansluit door de heen en weer kaatsende golf :-)

Lambiek

Special Member

Op 12 oktober 2020 00:19:38 schreef Lord Anubis:
Zou ik om storing zo veel mogelijk te onderdrukken parrallel aan de 100nF na de spoel en aan de voeding van de TLV271 een 10nF zetten; om snelle korten pieken te dempen?

Waar zouden die snelle pieken vandaan moeten komen? Van mij mag je het doen, maar of het echt nut heeft. Zie ook reactie van Kris.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Kris: weet ik. feit is dat hij hier helemaal niet kortgesloten is en het toch niet gaat knetteren en er primair niet veel spanning over gaat staan :-)

Sparky: In mijn beleving bestaat er niet zoiets als een stroomtransformator of spanningstransformator; de natuurwetten zijn in alle gevallen gelijk.

De belangrijkste parameters zijn volgens mij de primaire inductie (afhankelijk van de kernparameters en aantal windingen), wikkelverhouding, primaire stroom en frequentie.

De inductie en frequentie geven samen een reactantie, vermenigvuldigd met de stroom geeft dat een spanning over de primaire wikkeling, en met de wikkelverhouding geeft dat weer een secundaire spanning.

Als je zo'n transformator secundair kortsluit of laagohmig afsluit, verlaag je effectief de primaire inductie, zodat de spanning daarover ook lager wordt.

Interessante discussie, ik heb me er nooit in verdiept maar wel lang geleden er wat mee gespeeld en ik kon toen de werking niet doorgronden (qua spanning/stroom transformatie). Het geen ik altijd over het hoofd heb gezien is de primaire spanningval over de trafo. Stom, ik wist wat ik nu van jullie lees eigenlijk al lang, maar heb het gewoon nooit gecombineerd met stroom trafos. Het eerste wat ik destijds van het mexicaanse honden genoodschap in jongensradio leerde, was dat de natuurwetten idd geen onderscheid maken. (was een verhaaltje van FET over een of andere (militaire ? ) electronica les, kan het zo niet terug vinden )

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
blackdog

Golden Member

Hi,

In het schema van Lambiek komt er geen snel signaal op de +ingang van de opamp terrecht.
Het kantelpunt van de 10K serie weerstand en de 100nF naar massa is 160Hz, dus dat zit wel goed.

Wel heb ik een opmerking over de opamp instelling, plaats een condensator over de 100K weerstand zoiets als dit, het is niet kritisch 47, 100, 150pF.
Dat zorgt er voor dat de opamp niet gaat genereren door de paracitaire capaciteiten aan de ingangen.

Bij Lambiek werkt het dan goed, bij Kris ook maar, bij Bram genereerd het zonder de extra condensator.
Door nu die ondensator wel te plaatsen, werkt het bij iedereen.
Dit extra kantelpunt dat hierdoor ontstaan is niet van belang, de 10K met de 100nF aan de ingang bepaald de bandbreedte van deze schakeling.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Lambiek

Special Member

Op 12 oktober 2020 11:08:13 schreef blackdog:
....., plaats een condensator over de 100K weerstand zoiets al dit, het is niet kritisch 47, 100, 150pF.

Bedankt voor de tip Bram. Ga het vanmiddag even aanpassen.

EDIT:
Heb het aangepast, maar of het in mijn geval echt nodig is. Het uitgangssignaal verandert er ook door namelijk. Dus het is aan de gebruiker om de condensator te plaatsen of niet.

@TS,

Wat ga je eigenlijk maken?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 10 oktober 2020 00:53:18 schreef kojazz:
Sjongejonge. De CA3140A heeft een offset drift van 6 uV / graad (typ).
En een openlus versterking van 100dB bij DC.
Dus dit gaat 0.6V / graad driften.

De offset aan de ingang wordt niet met de open-loop gain maar met de ingestelde gain versterkt naar de uitgang, of zie ik iets over het hoofd?

Niet alles wat op internet staat is waar... Dat geldt ook voor CO.

Er is in het schema van pros geen ingestelde gain, aangezien de opamp als comparator wordt gebruikt, maar dan is een kleine offset dus ook geen probleem.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

die offset is zelfs nodig en wordt via de trimmer bewust groter gemaakt...

blackdog

Golden Member

Hi soldeersmurf,

SparkyGSX geeft al aan dat de opamp een beetje anders gebruikt word.
Bij voldoende ingangs signaal clipt de uitgang van de opamp.

Maar je hebt wel een puntje, door de bijna 500x versterking (close loop) kan de offset een pronbleem opleveren als deze positief is.
Dit vooral als je een niet zo goede hebt zoals de niet "A" versie, daar is de offset max 15mV.
dan wordt het uitgangs niveau van de opamp als hij niets doet 0,015 x 500 = 7,5V, wat natuurlijk niet kan, omdat de voeding maar +5V is.
De uitgang hangt dan tegen de +rail aan.
Het signaal aan de +ingang moet dan eerst de drempel van offset overwinnen en dit maakt de schakeling ongevoeliger.
Het zelfde geld voor als de offset de andere kant op is...

Het gaat er om denk ik, dat de uitgang de logische niveau van de processor kan aanhouden.
Van de gebruikte processor weet ik die niveaus niet.
Het netste is, als in de rust stand de opamp uitgang beneden de logische "0" aan de ingang van de processor is en
dat niet als de offset -15mV is dit niveau eerst moet worden overwonnen worden.

Bij voldoende groot signaal is dit allemaal geen probleem, maar door de offset verschillen van iedere opamp verchilt ook de gevoeligheid van de schakeling.

De simpelste oplossing voor het offset probleem is een elco in serie met de 220Ω die van de -ingang naar massa gaat.
Dan ben je het hele offset probleem kwijt, alleen de 1x offset blijt dan over en is dan geen probleem meer.
100uF is voldoende groot om de versterking niet aan te tasten.

Liefhebbers van trimpotmeters kunnen ook op die manier de offset wegregelen van de CA3140, 1x een 10K potmeter en het is klaar.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

'Brutale' vraag: welke waarde ziet de microcontroller met de lamp uit?
En de waarde 65535, komt dat overeen met 5V?
Ben benieuwd hoe goed dit circuit voor LED lampen werkt die maar een paar watt verbruiken.