Wie detektiert man einen 220/230V Spannungspegel?
Sehr häufig besteht der Wunsch festszustellen, ob irgendwo 230V~ Wechselspannung anliegen. Meist soll geprüft werden, ob ein Gerät eingeschaltet wurde, wie z.B. Pumpen. Bislang habe ich noch kein richtiges Modul für Arduinos gefunden, das bei 230V "AN" einfach nur ein High-Signal liefert. Es gibt zwar zahllose Vorschläge dafür, wie man das selbst basteln kann, nur sind diese Lösungen oft sehr windig, weil man sich u.U. die hohe Wechselspannung auf die Arduinoplatine einschleppen kann, was zudem auch lebensgefährlich ist. Sucht man in diversen (Arduino)Foren, findet man nur wage Lösungsansätze, aber hauptsächlich Unverständnis und Klugscheißerei bezüglich der 230V~.
Mittlerweile habe ich einige Lösungsansätze und auch Hardware zusammengetragen, um dieses Problem zu lösen. Aus Gründen der Sicherheit bevorzuge ich in jedem Fall eine galvanische Trennung der Stromkreise. Die Variante des Selbstbaus aus Widerständen, Kondensatoren und Dioden will ich nur erwähnen, aber nicht vertiefen. Ebenso die Lösungsvorschläge einfach ein Netzteil für ein Mobiltelefon zu missbrauchen, lasse ich zum Teil außen vor, weil die neueren Netzteile fast ausnahmslos Schaltnetzteile sind, womit wir wieder das Problem mit der galvanischen Trennung haben. Zuerst zähle ich meine Ideen auf und werde diese Stück für Stück ausprobieren und hier vorstellen.
Hier nun die Ideen:
1. Eine Kontrolleuchte, die direkt an 230V angeschlossen werden kann in Verbindung mit einer Fotozelle.
2. Eine 230V Vorschaltplatine für eine LED, die ebenfalls einen Fototransistor beleuchten soll. Alternativ der Ersatz der Diode durch einen Optokoppler, z.B. ein CNY-17.
3. Ein Mininetzteil 230V~ auf 5V -, dass aber einen kleinen Trafo zur galvanischen Trennung besitzt.
4. Ein älteres 5V Netzteil von einem Mobiltelefon, ebenfalls mit Trafo.
5. Ein 230V~ Relais
6. Einen Spannungsmesser, der galvanisch getrennt eine messbare Gleichspannung ausgibt, die proportional zur anliegenden Wechselspannung ist und sogar bis 1000V funktioniert.
7. Fertige Platine mit Optokoppler (mein Favorit!)
Edit:
Es ist noch eine 7. Variante hinzugekommen, eine bereits fertige Platine, die die Wechselspannung über einen Optokoppler direkt als auswertbares Signal für den Arduino bereitstellt, funktioniert aber auch mit anderen Controllern und Boards, weil die Anschlußspannung (niederspannungsseitig) am Optokoppler vom Controller selbst kommt. Siehe Post #7.
Nach einem kurzen Versuch habe ich einen Hallsensor verworfen und werde auch keinen Stromwandler nehmen, weil ich durch dessen Spule einen einzelnen stromdurchflossenen Draht führen muß. Dafür müsste ich einen etwas größeren Aufwand betreiben und das Ergebnis ist noch Unsicher. Vorteil wäre natürlich, dass damit theoretisch überprüft werden könnte, ob ein angeschlossenes 230V Gerät auch tatsächlich läuft, sonst flösse ja kein Strom.
Aber es ist vollkomen egal, welche Lösung am Ende zum Einsatz kommt, man hat immer an einer Stelle die 230V Wechselspannung, weil man nunmal nicht darum herumkommt, diese irgendwie anzuschließen. Darum immer darauf achten, 230V Wechselspannung sind gefährlich wenn man diese irgendwie berührt.
Sehr häufig besteht der Wunsch festszustellen, ob irgendwo 230V~ Wechselspannung anliegen. Meist soll geprüft werden, ob ein Gerät eingeschaltet wurde, wie z.B. Pumpen. Bislang habe ich noch kein richtiges Modul für Arduinos gefunden, das bei 230V "AN" einfach nur ein High-Signal liefert. Es gibt zwar zahllose Vorschläge dafür, wie man das selbst basteln kann, nur sind diese Lösungen oft sehr windig, weil man sich u.U. die hohe Wechselspannung auf die Arduinoplatine einschleppen kann, was zudem auch lebensgefährlich ist. Sucht man in diversen (Arduino)Foren, findet man nur wage Lösungsansätze, aber hauptsächlich Unverständnis und Klugscheißerei bezüglich der 230V~.
Mittlerweile habe ich einige Lösungsansätze und auch Hardware zusammengetragen, um dieses Problem zu lösen. Aus Gründen der Sicherheit bevorzuge ich in jedem Fall eine galvanische Trennung der Stromkreise. Die Variante des Selbstbaus aus Widerständen, Kondensatoren und Dioden will ich nur erwähnen, aber nicht vertiefen. Ebenso die Lösungsvorschläge einfach ein Netzteil für ein Mobiltelefon zu missbrauchen, lasse ich zum Teil außen vor, weil die neueren Netzteile fast ausnahmslos Schaltnetzteile sind, womit wir wieder das Problem mit der galvanischen Trennung haben. Zuerst zähle ich meine Ideen auf und werde diese Stück für Stück ausprobieren und hier vorstellen.
Hier nun die Ideen:
1. Eine Kontrolleuchte, die direkt an 230V angeschlossen werden kann in Verbindung mit einer Fotozelle.
2. Eine 230V Vorschaltplatine für eine LED, die ebenfalls einen Fototransistor beleuchten soll. Alternativ der Ersatz der Diode durch einen Optokoppler, z.B. ein CNY-17.
3. Ein Mininetzteil 230V~ auf 5V -, dass aber einen kleinen Trafo zur galvanischen Trennung besitzt.
4. Ein älteres 5V Netzteil von einem Mobiltelefon, ebenfalls mit Trafo.
5. Ein 230V~ Relais
6. Einen Spannungsmesser, der galvanisch getrennt eine messbare Gleichspannung ausgibt, die proportional zur anliegenden Wechselspannung ist und sogar bis 1000V funktioniert.
7. Fertige Platine mit Optokoppler (mein Favorit!)
Edit:
Es ist noch eine 7. Variante hinzugekommen, eine bereits fertige Platine, die die Wechselspannung über einen Optokoppler direkt als auswertbares Signal für den Arduino bereitstellt, funktioniert aber auch mit anderen Controllern und Boards, weil die Anschlußspannung (niederspannungsseitig) am Optokoppler vom Controller selbst kommt. Siehe Post #7.
Nach einem kurzen Versuch habe ich einen Hallsensor verworfen und werde auch keinen Stromwandler nehmen, weil ich durch dessen Spule einen einzelnen stromdurchflossenen Draht führen muß. Dafür müsste ich einen etwas größeren Aufwand betreiben und das Ergebnis ist noch Unsicher. Vorteil wäre natürlich, dass damit theoretisch überprüft werden könnte, ob ein angeschlossenes 230V Gerät auch tatsächlich läuft, sonst flösse ja kein Strom.
Aber es ist vollkomen egal, welche Lösung am Ende zum Einsatz kommt, man hat immer an einer Stelle die 230V Wechselspannung, weil man nunmal nicht darum herumkommt, diese irgendwie anzuschließen. Darum immer darauf achten, 230V Wechselspannung sind gefährlich wenn man diese irgendwie berührt.
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