TIA Analogeingang Überspannung

S

stepper7

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Hallo,

Ich mache eine Spannungsmessung mit einer CPU1215 am 0-10V Analogeingang.
Es kommt teilweise vor das ich kurzzeitig für 3sek. ca.15V reinbekomme, das lässt sich auch nicht vermeiden,
Dann geht die CPU wegen Messbereichsüberschreitung in Fehler.
Gibt es gegen sowas Abhilfe? Habe überlegt eine Zener Diode an den Eingang zu klemmen. Hat sowas jemand schon mal gemacht ? Könnte man das auch Programmiertechnisch lösen ?
Danke

LG
 
Guten Morgen,

zum vermeiden der Fehlermeldung könntest du die Überlaufdiagnose deaktivieren

x.png

Ob dies allerdings sinnvoll ist? Z-Diode wäre natürlich möglich, allerdings verfälschst du dein Signal natürlich ( Spannungsabfall ).
Woher kommen die 15V?
 
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Mal unabhängig von der Diagnose : irgendwann wird dir dann auch mal der Analog-Eingang seinen Dienst versagen. Hast du das auch beachtet ?
Ich würde, vor irgendwelchen Tricksereien, erstmal zusehen, dass dein Analogsignal brauchbar wird - also auch von mir die Frage : was misst du da eigentlich ?

Gruß
Larry
 
Abhängig von der Auflösung der Analogkarte und der erforderlichen Auflösung des Messergebnisses könnte ich mir einen Eingangsspannungsteiler 1,5:1 vorstellen.
Damit könntest Du dann auch die Häufigkeit des Ereignisses erfassen. Gleichzeitig vermeidest Du die Nichlinearitäten, die durch Z-Dioden verursacht werden.

Grundsätzlich schließe ich mich meinen Vorrednern aber an: Wo kommt das her. Warum ist es unvermeidbar?
 
Larry Laffer schrieb:
Mal unabhängig von der Diagnose : irgendwann wird dir dann auch mal der Analog-Eingang seinen Dienst versagen. Hast du das auch beachtet ?
Ich würde, vor irgendwelchen Tricksereien, erstmal zusehen, dass dein Analogsignal brauchbar wird - also auch von mir die Frage : was misst du da eigentlich ?

Gruß
Larry
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Hat sich erlegt, ich schalte nun mit einem Relais den Messpfad erst frei wenn der Messbereich in Ordnung ist.
Es lag daran das ich sehr hohe Einschaltströme habe, ich mache eine Spannungsmessung mit einem Shunt.
Danke !
 
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stepper7 schrieb:
.. Habe überlegt eine Zener Diode an den Eingang zu klemmen. Hat sowas jemand schon mal gemacht ? ..
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Habe ich, aber es ist schon sehr lange her. Es war irgend ein Messsignal von einem Sensor im Bereich der Haustechnik, welcher auf einen 0..10V Eingang einer S7 aufgeschaltet war. Prinzipiell ist es mit einer antipararell geschalteten Z-Diode kein Problem. Ich verstehe die genannten Einwände nicht. Man hat weder einen Spannungsabfall, noch ist der analoge Eingang gefährdet. Im Gegenteil, dieser wird durch die Z-Diode vor Überspannung geschützt. Mechanische Kontakte in Messpfad sind aufgrund der unberechenbaren Übgangswiderstände eher ungünstig. Hast du wenigstens geeignete Relais mit Goldkontakten verwendet?

Gruß, Onkel
 
Wie hoch darf die Spannung am Analogeingang werden, bevor die Messbereichsüberschreitung "zuschlägt"?
Z-Diode (mit Vorwiderstand wenige kOhm) sollte gehen, wenn es die mit einer passenden Durchbruchsspannung gibt.
Anstatt mit Relais das Messsignal durchschalten besser mit einem Optokoppler (oder nur Transistor) den Analogeingang kurzschließen. Relais-Kontakte benötigen Mindest-Schaltströme (siehe Datenblatt).
Welche Auflösung hat der Analogeingang, welche Auflösung ist tatsächlich ausreichend? Ein Spannungsteiler 2:1 oder eine Auslegung des Shunt auf 0..5V würde mir gut gefallen.

Harald
 
Hallo stepper7,

bekommst du an einem Shunt wirklich mehr als 10V zusammen?!

Das hört sich sehr bedenklich an. Ich hätte erwartet, dass da nur einige mV zusammen kommen.
Auch dass du direkt auf den Analogeingang fährst, sehe ich kritisch.
Welche Potentiale hat du den auf der Lastseite?

Weshalb kommt hier ein Shunt zum Einsatz?
Musst du Gleichstrom messen?

LG Cassandra
 
Als Z-Diode käme eine Nennspannunge von 12V in Frage.
Die 12V-Diode mit Toleranz kann ab ~10V anfangen, leitend zu werden und begrenzt auf max. 13,5V bei Iz~5mA.
Um Verfälschungen des Analogsignals in diesem Bereich zu vermeiden würde ich etwas "Sicherheitsabstand" einplanen und den Shunt auf 0...9V auslegen.
So erkennt man auch noch "Überstromkonditionen" - in dem Bewußtsein, das die Diode in dem Bereich nahe dem Kennlinienknick u.U. schon für etwas Meßfehler sorgt.
Mit einem geeigneten Vorwiderstand bekommt man so gratis noch den Schutz des Analogeingangs hin für den Fall, das der Shunt durchbrennt.
Für die Wahl des geeigneten Vorwiderstands müßte man halt die Potentiale in Deinem System kennen.
Das würde mich auch in der Anwendung interessieren, weil bis zu 10V Spannungsfall am Shunt mit Sicherheit auch im Arbeitsstromkreis nicht "unwesentlich" sind.
 
Zuletzt bearbeitet:
Solange die 10V im Arbeitskreis weniger als 1% der Nennspannung sind seh ich das unkritisch :ROFLMAO:

Ansonsten schließ ich mich an an einem Shunt 10V sind eher untypisch
 
stepper7 schrieb:
... ich schalte nun mit einem Relais den Messpfad erst frei wenn der Messbereich in Ordnung ist. ...
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Zur technischen Seite dieser "Lösung" liegen hier ja schon Antworten bzw. Gegenfragen vor ("Goldkontakte" etc.).
Habe noch eine Frage zur "Logik": Wie bzw. womit stellst Du fest, ob bzw. wann "der Messbereich in Ordnung ist"?
Verlagerst Du damit Dein Problem nicht einfach nur auf eine andere (zusätzliche!) Ebene?

stepper7 schrieb:
... Es lag daran das ich sehr hohe Einschaltströme habe, ich mache eine Spannungsmessung mit einem Shunt. ...
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Bei 10V bzw. kurzzeitig sogar 15V an einem Shunt, hätte ich starke Bedenken bezüglich
- der LebensDauer des Shunt
- der (nutzlos?!) im Shunt verbratenen Leistung
- der (störenden?!) Beeinflussung des Laststromkreises durch den Shunt
In welcher GrössenOrdnung liegt denn der zu messende Strom?
Mir scheint, dass Du den Shunt allein nach Deinem Messbereich von 0V ... 10V im "NormalFall" dimensioniert hast und Du machst Dir jetzt Sorgen, weil Du dabei den EinschaltStrom ignoriert hattest.
Wie sieht es denn am anderen Ende der Skala aus? Musst Du auch mit Spannungen < 0V rechnen?
Ein niederohmigerer Shunt dürfte doch wohl der einfachste Weg sein? Und ein Schutz vor Überspannung im Falle eines Durchbrennens des Shunt sollte wohl trotzdem noch "spendiert" werden!?

Gruss, Heinileini
 
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