220v-Signal am Atmega abfragen

Hallo Forum,

ich möchte für meinen Vater eine kleine Heizungsregelung (Fußbodenheizung) bauen. Es soll bloß eine Pumpe nach schließen aller 4 Ventile (220V gesteuert) abgeschaltet werden.
Ich suche nun nach einer Möglichkeit das 220V Signal (an/aus) an den Atmega heranzugühren.
Nachdem ich mich ein wenig mit dem Thema beschäftigt habe war dies meine erste Idee (Bitte berichtigt mich falls ich etwas falsch verstanden habe): -220V mit einem Printtrafo heruntertransformieren; -dan gleichrichten; - anschließend mit einem 7805 auf 5 V regeln
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Nachdem ich dann gelesen habe das man als "Normal-Sterblicher" gar nicht an die Hausstrom-Kabel ran darf hab ich nach ner sozusagen kontaktlosen Möglichkeit gesucht. Ich bin dann auf Reed-Relais gestoßen. Wäre es möglich mit so einem Relais (über einen Ferritring???) ein I/O-Signal abzufragen oder gibt es noch andere Möglichkeiten?

Gruß Markus

Zitat:

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Zitat von Malte0815

Nachdem ich dann gelesen habe das man als "Normal-Sterblicher" gar nicht an die Hausstrom-Kabel ran darf hab ich nach ner sozusagen kontaktlosen Möglichkeit gesucht.

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Rein Theoretisch stimmt das, man sollte aber wissen was man tut...

In deinem Fall kannst du wirklich mit einem winzigen Printtrafo die Schaltung vom Netz trennen, weil du ja nur ein/aus wissen musst.
Diesen kleinen Trafo schließt du dann einfach paralell zur Pumpe an.
Dahinter ne Diode und ein kleiner ElKo und parallell dazu ein Kondensator - an dem kannst du dann jeder Zeit die Spannung messen.

Zitat:

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Zitat von Malte0815

... hab ich nach ner sozusagen kontaktlosen Möglichkeit gesucht....

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Hi,
wie wäre es mit "Kontaklosem"-Strom (induktiv-) messen ?

Darüber ist es eigentlich genug zu lesen. Setzt natürlich vorraus das min 1 Draht/Kabel der Heizung erreichbar ist - mus nicht mal abgetrennt werden.


Gruss
Artur

Um die Controller Schaltung galvanisch von der 220V Leitung zu Trennen gibt es mehrere Möglichkeiten.

1. Optokoppler
2. Relais
3. Übertrager

Reed Relais würde ich in deinem Fall nicht verwenden.
220V sind ja üblicherweise Wechselspannung und Reed Relais schalten eventuell so schnell, das der Kontakt bei jeder Halbwelle geschlossen und wieder geöffnet wird.

Optokoppler arbeiten am Eingang meistens mit LED's, also mit relativ geringen Spannungen.
Das bedeutet an einem unbedingt notwendigen Vorwiderstand ( Ohmsch oder Kapazitiv ) muß eine sehr hohe Spannung abfallen, was dann doch eine erklägliche Leistung umsetzt.
Ausserdem hast Du beim Optokoppler ein 50 bzw. 100 Hz Signal am Ausgang zum Controller, was in Deinem Fall ja nicht erwünscht ist.

In deinem Fall würde ich ein "normales" Relais mit 220V Spule verwenden und mit dem Kontakt einen Eingang des Controllers ansteuern.
Dabei solltest Du beachten, das mechanische Kontakte ( also auch Relais ) prellen. D.h. Sie schließen und öffnen mehrmals bis der Kontakt dann Offen bzw. Zu ist.

Zur Ansteuerung der Pumpe kannst Du auch ein Relais verwenden, allerdings haben Relais mit 5V Spule oft keine ausreichende Leistung am Kontakt, oder sehr geringe Spulenwiderstände ( = hoher Strom ).
Eine Möglichkeit zur Ansteuerung der Pumpe wären eventuell Solid State Relais. Das sind elektronische Schaltstufen mit einem Optokoppler am Eingang, alles in einem Halbleitergehäuse.
Guck mal bei Reichelt unter S202 S12 ( als Beispiel ).
Da es sich bei den SSR um Halbleiter handelt, solltest Du an den Ausgang einen Varistor anschalten um das SSR vor der Induktionsspannung der Pumpe zu schützen.

Übertrager wären gut um den Strom in einem Wechselstromkreis zu überwachen.
Man könnte dabei einen Ringkern mit einer Primär und einer Sekundär Wicklung versehen.
Der Nachteil dabei ist, das Du auf der Controllerseite eine Auswerteschaltung brauchst und die höhe der Sekundärspannung vom Strom im Primärkreis abhängig ist, wenn man die Primärspule in Reihe zum Verbraucher schaltet.

Man könnte eventuell auch einen kleinen Print Transformator, der parallel zum Verbraucher liegt, als Übertrager missbrauchen. Aber auch hier hast Du am Ausgang eine Wechselspannung anliegen, die Du erst gleichrichten, in der Höhe begrenzen und von 50 / 100 Hz Resten befreien musst.

Wie Du siehst haben alle Methoden Vor- und Nachteile.

Die Kabel der Ventile sind gut zu erreichen. Dann werd ich mich mal mit der kontaktlosen Messung beschäftigen.

@Der Papst
das Signal möchte ich nicht an der Pumpe sondern an den stellventilen der Fußbodenheizung abfragen;). Aber das Prinzip bleibt ja das gleiche. Nochmal zu der Schaltung: welche Aufgabe hätte die Diode (gleichrichtung?) und nach welchen Kriterien müssten die kondensatoren dimensioniert werden?

@wkrug (post zu spät gesehen)
Vielen dank für die ausführliche Antwort. Also werd ich es wohl mit den printrelais machen. Das gleichrichten ist denk ich nicht das Problem, es gibt fertige IC's bei reichelt und teuer sind sie auch nicht. Wird die Restfrequenz bei einem Brückengleichrichter nicht weitestgehend ausgeschaltet? Hab mal bei Wikipedia nachgelesen.

Zitat:

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Wird die Restfrequenz bei einem Brückengleichrichter nicht weitestgehend ausgeschaltet? Hab mal bei Wikipedia nachgelesen.

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Die negative Halbwelle wird durch den Brückengleichrichter sozusagen nach oben geklappt.
Man kriegt damit also eine pulsierende Gleichspannung mit 100Hz.
Ein nachgeschalteter ELKO glättet dann diese Pulse etwas und man kriegt eine Gleichspannung mit einer gewissen Restwelligkeit.

Der Controller verträgt an seinen Eingängen keine höhere Spannung als seine Betriebsspannung ( z.B. 5V ). Also muß man nach dem Elko die Spannung begrenzen.
Das könnte man mit einer Z-Diode mit Vorwiderstand, oder einem zusätzlichen Spannungsregler + Beschaltung machen.
Rein vom Bauteileaufwand her wäre mir das zu viel.

Zitat:

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stellventilen der Fußbodenheizung abfragen

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Sind das Magnetventile, oder sind das kleine Stellmotoren.
Stellmotoren werden normalerweise über ein Thermostat angesteuert und sind somit nicht ständig unter Strom, auch wenn Sie geöffnet sind.
Das würde bedeuten, Du kriegst hier kein eindeutiges Signal, ob das Ventil offen, oder zu ist - Klär das erstmal, bevor Du hier in eine Sackgasse läufst.
Ein normales Magnetventil ist so lange geöffnet, wie Strom anliegt und schliesst nach Stromabschaltung vollständig. ( Ich weiß - es gibt auch Typen die genau andersrum funktionieren )

Es sind normale Magnetventile. Bei Strom gehen sie auf und sonst Erden sie durch eine Feder zugedrückt. Es sollte also vorerst keine Probleme geben:)

Dann sollten auch für den Spannungsbereich zugelassene
Optokoppler oder 230 VAC Relais gehen und auch am günstigsten
zu beschaffen sein. Suche mal nach Finder Relais mit passenden
Sockeln.

Gruß Richard

Wenn ich das Richtig verstanden habe, soll die Pumpe ausgeschaltet werden sobald alle vier Magnetventile Spannungsfrei ( also abgeschaltet ) sind.
Das erinnert mich an eine Sicherungsautomatenüberwachung.
Die einfachste Möglichkeit ist es vier LED´s zusammen mit einem Photo- widerstand/diode/transistor in ein lichtdichtes Gehäuse zu bauen. Solange eine LED leuchtet bleibt das Relais für die Pumpe eingeschaltet.
Das heißt Du benötigst vier mal diese Schaltung von Rene Baader