vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Detta är en liten fortsättning på min förra tråd som handlade om att detektera ström i en ledare för 220V. Men jag tror ändå frågan avviker ifrån den förra såpass att det passar att sätta den i en ny tråd. Jag hoppas det är OK.

I grund och botten handlar det om att detektera om det finns spänning på en ledare, likt en spänningstestarpenna.

Jag studerade några olika lösningar på hur dessa kunde tillverkas själv. Vissa enklare med enbart transistorer och andra lite mer avancerade med t.ex. schmitttriggers.

I min andra tråd så framkom det att beroende på hur en spole lindas så detekterar den olika saker.
Denna typen av spole:
Bild
Känner av spänningen i en ledare som man leder igenom spolen.

Samt följande:
Bild
Skulle påverkas mer av strömmen i ledaren som man trär igenom spolen, om jag förstått det rätt. Rätta mig gärna!

Då jag studerade spänningsprovarpennor så bestod själva antennen av enbart ett spröt, många gånger en resistor med lös ända som agerade antenn.

Det jag tänkte göra för att detektera (enligt min tidigare tråd) är att använda (rätt) spole tillsammans med en koppling enligt testpennor. Jag kommer då också välja den enkla kopplingen som består i 2 el. 3 transistorer, samt ett lågpassfilter för att försöka ge en stabil signal.

Så självklart finns det lite frågor som jag inte riktigt lyckats få svar på.

Om det är spänning jag nu vill detektera (Spänningen, 220V till lamporna, enl. tidigare tråd) Och jag väljer att göra en enkel spole med tunn tråd. Blir det ett bättre utfall om jag låter spolen bli lång, som ett rör snarare än låter spolen vara kort där samma längd tråd rullas upp över sig själv? xxargs nämnde att en sådan spole runt ledare påverkas kapacitivt. Och kapacitansen beror på ytan om jag minns rätt ifrån elfälten?! En längre spole borde således få större yta emot ledaren?

Jag tänker börja med en spole med tunn tråd, typ plocka något ifrån nätverks/telefon-sladd. och ca 20 varv kring ledaren. För lite?

Förstärkningen på transistorna vill jag lägga såpass lågt att enbart när ledaren som går genom min spole når upp till lämplig spänning, och eventuellt störningar från andra 220V ledningen inte skall påverkas.

Fältet som påverkar spolen, ger den upphov till spänning eller ström? Varför jag frågar är. om den ger upphov till spänning, så borde det vara helt "ofarligt" att låta spolen vara direkt kopplad till transistorn. Men om den ger upphov till ström så måste en lagom resistans sättas mellan polerna för att en spänning skall kunna utläsas korrekt. (Annars oändlig resistans -> oändlig spänning ;) )


Jag vet att det finns färdiga moduler att köpa men min nördgen har tagit över mer eller mindre och jag vill kunna skapa detta själv. Ni får ursäkta om jag uppfattas som tjötig med denna frågan. Men jag vill kunna fixa det! :D

Mycket tacksam för tips & trix!


(Rubriken kanske inte passade så bra men jag kom inte på något bättre)

/Mattias
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26699
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av Icecap »

Det är två olika saker du vill detektera som jag förstår det.

Ström genom en ledning kan detekteras och mätas skapligt säkert och noga med en strömtransformator - vilket är en ringkärnadrossel med ledningen som ska mätas dragit genom.

Vill du detektera spänning blir det lite annat, där kan man avkänna det elektrostatiska fältet vilket görs med en mycket högimpedansad ingång. Man kan inte mäta spänningen med någon form för precision men man kan ganska enkelt avkänna ATT det finns AC i närheten.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Hej.
Jo man kan väll säga att det är 2 olika saker. Men för min del så spelar det inte så stor roll vilket jag detekterar. Utan jag vill egentligen bara veta om 220v-signalen finns där.

Och det är en relativt liten lampa som lyser i knappen så det borde väll således vara lättare att sikta in sig på att detektera spänningen. Strömmen blir så ofantligt liten för en sådan lampa.

Eftersom spänningsletarpennorna klarar sig med bara en antenn så borde väll det bli mer pålitligt med att jag lindar runt ett par varv.
Min tanke är att kan jag förstärka ursprungssignalen (med t.ex spole) så kan jag minska förstärkningen så att felaktiga detekteringar blir så få som möjligt.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Och ja. Jag ska bara detektera, inte mäta.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26699
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av Icecap »

Om det inte går ström genom ledningen är det inget magnetfält kring den heller varför en spole inte fungerar!

Det ÄR två olika saker du pratar om - och den ena fungerar inte utan ström i ledningen.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Jo. Jag tror bara det kan vara lite missförståenden. Med 1 sak menar jag att jag detekterar för i mitt fall går det ström om det finns spänning och jag menar att det inte spelar så stor roll hur, bara jag detekterar 'det'.

Hur som helst så borde det väll , med den infon jag presenterat vara lättare att detektera spänning än ström? Om så är fallet så släpper vi strömdetekteringen.

Eller menar du att det krävs ström för att kunna detektera spänning mha en spole?

Om jag är fel ute med en spole för att förstärka detekteringen så blir jag glad ifall ni berättar det. :)

Tack för att du tar dig tid.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26699
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av Icecap »

Om man tar en spole kring ledningen man vill avkänna kallas den en strömtransformator. Den ger ut en ström i förhållande till vilken ström som går i ledningen som avkänns.

Men om det "bara" finns spänning på ledningen (t.ex. 230VAC) men att det inte går ström i den kommer en strömtransformator ger noll utsignal!

En avkänning av det elektrostatiska fältet kan däremot visa om det finns 230VAC (mycket ungefär) på ledningen eller inte.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Yes. Det låter ju som att det är så jag förstått det.
Att detektera strömmen har jag mer eller mindre lagt på hyllan. Jag vill således hitta bästa typen av antenn för att säkerställa att jag detekterar spänning och bara spänningen i just den ledaren som antennen är avsedd för. Det är därför jag fokuserar så mycket på att rulla antennen runt den ledaren jag vill analysera. Likt rpm-mätaren på min mc.
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11107
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av prototypen »

Men tänk på att en spänningsprovarmojäng behöver en motpol, så länge man håller i den så "jordas" den tillräckligt.
Om apparaten med lampan är stickproppsansluten så är det 50% chans att att man känner av nollan och det ger ingen signal.
När sedan lampan släcks så får man ett fält från ledningen som aktiverar provaren och det hela blir bakfram.

Går det inte koppla in en väggvårta direkt på lampan?
En strömtransformator går att linda med många varv så blir den känsligare.

Protte
GFEF
Inlägg: 2383
Blev medlem: 4 december 2004, 18:44:04

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av GFEF »

Vad är det som skall detekteras ?
Att en maskin har spänning i ledning fram till den är inte samma sak som att den arbetar.

OM ledningen genomflytes av en ström innebär att den arbetar. eller något fel...

En ledarna som endast går till maskinen och genomflytes av ström är en säker indikering på arbete av maskin eller elfel.

En strömtransformator 30[A] avkänning med ETT passage av strömförande ledare är 10[A] avkänning med 3 passage av strömförande ledare och så vidare.......
Användarvisningsbild
SeniorLemuren
Inlägg: 8558
Blev medlem: 26 maj 2009, 12:20:37
Ort: Kristinehamn

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av SeniorLemuren »

EasyRider skrev:Yes. Det låter ju som att det är så jag förstått det.
Att detektera strömmen har jag mer eller mindre lagt på hyllan. Jag vill således hitta bästa typen av antenn för att säkerställa att jag detekterar spänning och bara spänningen i just den ledaren som antennen är avsedd för. Det är därför jag fokuserar så mycket på att rulla antennen runt den ledaren jag vill analysera. Likt rpm-mätaren på min mc.
I din förra tråd ville du bygga ett litet logg-system för en tvättstation i verkstaden och för det ändamålet ville du mäta om anläggningen var i drift. Är denna tråden för något helt annat syfte eller gäller fortfarande samma problemställning?

Om det är så att du vill se om anläggningen är i drift så drar den ju ström som du kan detektera. Om den inte är i drift så gäller det ju att du detekterar om det finns eller inte finns spänning på rätt ställe. Det kan ju vara spänningsförande ledningar på många ställen i maskinen utan att den därför är i drift.

Men detta kanske gällde något helt annat?

GREF Han posta medan jag skrev.
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

SeniorLemuren skrev:I din förra tråd ville du bygga ett litet logg-system för en tvättstation i verkstaden och för det ändamålet ville du mäta om anläggningen var i drift. Är denna tråden för något helt annat syfte eller gäller fortfarande samma problemställning? .....
Jo det är samma system. Nu i efterhand vet jag inte om det var rätt att skapa en ny tråd. Jag tyckte jag anföll problemet på ett annat sät att en ny tråd skulle passa. men den faller liksom in lite på samma spår. Dock med en något mer utpekad riktning denna gången...


Hur som helst. Jag förstår era tankar kring ström/spänning och att en spänningsatt maskin ej är samma sak som en aktiv maskin. Och jag tror ni funderar för mycket i banor om maskin i detta fallet.

Det är nämligen så att jag skall koppla in denna grunka i ett apparatskåp som styr all utrustning i en tvätthall. För att relativt enkelt läsa av vilken funktion som är aktiv så vill jag försöka detektera vilken av kontrolllamporna som är aktiv. Dessa lampor är på 220 volt. och jag har tillgång till både nollan och fasen till dessa lampor och kopplar in mig på rätt av dem..

Så summan av kardemumman är att det enda jag vill göra, utan någon inkoppling i högspänningen (220v), eller att det gör åverkan på utsidan av apparatskåpet är att detektera en 220volts lampa är tänd. Tyvärr är lampan täkt på baksidan och endast ett minimalistiskt hål finns där knappt något ljus går igenom. Därför är jag inne på att försöka detektera ifall fasen är spänningssatt vilket verkar vara ett relativt enkelt problem?!, eller?


Så min ide som jag ville diskutera i denna tråden är. Gör det någon skillnad på om jag lindar en "antenn" (spole) runt ledaren jag skall detektera på och hur skall jag göra det för att få bästa möjliga resultat.

Angående motpol. Kan jag inte använda jord som motpol?

Tack!
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av xxargs »

Nej, det är faktiskt svårt problem eftersom du har så många andra störande källor med elektriska fält i 50 Hz takt att det lätt blir falskindikering om du försöker med metoden ala. spänningsprovarmojäng.

Prova att stryk handen lätt efter tex en tvättmaskins lackade plåtyta så känner du att det 'darrar' i 50 Hz takt och det räcker med att bara jorden är ansluten eller jordas via rörledningsnätet om det är metallrör hela vägen för att kännas (då din kropp är en del av av antennen som fångar upp elektriska fälten från lokalen)... det går så mycket parasiterande strömma och spänningsfält omkring att det finns alltid något fält omkring som kan ge falskindikering vid en tidpunkt när du inte vill ha det eller att spänningsprovarmojängen inte fungerar när du ersätter dig själv och handen med en fäste för denna då hela 'antennverkan försvinner' när det inte längre är en kropp med stor yta och volym som på halv armlängds avstånd som håller i denna.

Dessutom att mäta strömmen beröringsfritt på en indikatorlampa innebär små strömmar och stora strömmätningstransformatorer krävas då signalen annars är så svag att det lätt försvinner i alla andra störningar i omgivningen.

Det bästa i mina ögon är att limma in en fototrissa någonstans som känner av ljuset från indikatorlampan, typ - det lyser väl alltid någonstans även på baksidan förmodar jag och det behövs bara väldigt liten strimma ljus om man entydigt vet att den kommer från just glödtråden/lysdioden...
EasyRider
Inlägg: 356
Blev medlem: 10 juli 2009, 13:03:50

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av EasyRider »

Okay. hmmm.. trodde det skulle vara möjligt att relativt enkelt plocka upp den riktiga signalen genom att t.ex. linda likt en spole.
Men jag tar dig på ditt ord och försöker med en fototransistor istället.

Jag undrar. Visst är transistorerna avsedda för olika våglängder, och om ljuset är grönt, så fungerar en avsedd för grönt bäst?!



Tack!
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11107
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: vilken spole för att detektera spänning el. ström?

Inlägg av prototypen »

IOM att det är fast installerad utrustning så har du ju koll på fas och nolla och att använda skyddsjord som motpol fungerar.
I alla fall jag skiljer på spole och antenn. Med en spole fångar man upp magnetfält, en antenn tar upp elektriska fält.

Är det inte dags för lite praktiska prov, linda en tråd runt en annan med 230 och anslut till en 74HC14 ingång med förslagsvis 10 Mohm pull down.

Protte
Skriv svar