Strom

Grundsätzlich gibt es 2 sinnvolle Methoden (Ja es gibt noch viele mahe…) mit dem Arduino Ströme zu messen.

• Shunt Methode: Hioerbei wird der zu messende Strom durch einen kleinen Widerstand geleitet und der Spannungsabfall an diesem Widerstand gemessen.
• Hall Sensoren: Bei dieser Messung wird nur das Magnetfeld gemessen, daß der Strom erzeugt. Hier mal ein Wiki-Artikel dazu.

Bei der Shuntmethode wird in die Verbraucherleitung ein Widerstand eingebaut und der Spannungsabfall an diesem Widerstand gemessen. Es gilt natürlich R = U / I. Damit können wir das I berechnen: I = U / R. MAchen wir jetzt den Widerstand 1 Ohm groß, haben wir eine 1:1 Beziehung.
Das ist die einfachste Variante Gleichstrom zu messen. Der Strom wird links angeschlossen, der analoge Eingang des Arduinos kommt an die andere Seite. Gemessen kann hier aber nur ein Strom der gegen Masse fließt, da die untere Klemme an Masse angeschlossen ist. Hat der Arduino eine eigene Stromversorgung, die nicht galvanisch mit der zu messenden Spannung verbunden ist, kann auch beliebig gemessen werden. Vorsicht ist hier trotzdem geboten, die Messspannung darf die Versorgungsspannung vom Arduino nicht übersteigen. Zu klein sollte Sie wegen der Genauigkeit auch nicht ssein. Wir haben eine Auflösung von 1024 Schritten (10Bit). Schalten wir die interne 1V1 Referenz ein, dann könenn wir auf ca. 1mV genau messen. Auch wichtig ist der Shunt (Das ist im Bild der 1 Ohm Widerstand) sollte sehr genau sein, 0,1% sind da eigentlich Pflicht. Es gibt dafür spezielle Messwiderstände. Weiterhin muss der Widerstand natürlich auch für die Belastung ausgelegt sein. Überlegen wir mal wir wollen 1A messen mit einem Widerstand von 1 Ohm. Die Leistung, die am Widerstand verbraucht wird ist, dann P = U * I = R * I² = 1W. Ein kleiner Messwiderstand mit 0,25W wird da bei der entsprechenden Belastung einfach durchbrennen.

ACHTUNG: Wir sollten bitte nicht mit Spannungen >50V hantieren. Da kann jeder Fehler tötlich sein… Also bitte ncht auf die Idee kommen, damit könnte man den Strom einer Bohrmaschine messen. Nehmt dafür ein zugelassenes Multimeter, eurer Gesundheit zu liebe.

Für diesen Sensor gibt es schon ein fertiges Programm auf der Arduino Seite. http://arduino.cc/playground/Main/CurrentSensing