Digitaal meten van vermogen (AC)

Ik heb een hele goedkope oplossing. Koop voor een paar euro een oude KWh meter. Gewoon zo'n mechanische inductiemeter. Monteer die op een plankje en zet er wat stekkers aan. Aansluiten op je gebruiker en de tijd en tellerstand opschrijven die je meet.

Knutsel@@r

Bedankt voor de suggestie. Ook daar heb ik echter mee geexperimenteerd. Nadeel is dat men lang moet wachten voor men een resultaat krijgt. Zeker bij lage Watt waarden. Bijkomend probleem is dat gedurende lange tijd metingen de netspanning varieert en dit ook weer invloed heeft op het meetresultaat. Mijn doel is om direct het opgenomen vermogen te kunnen meten en ook het experimenteren met het bouwen van een (digitale) schakeling. Dus ik hoop nog andere reacties te krijgen.

Bu

Ik heb een paar maand geleden van Maxim een foldertje gekregen met IC'tjes die juist inzetbaar zijn om het verbruik te kunnen meten. De bedoeling was om de huidige meters te kunnen vervangen door een digitale versie. Daarnaast kon er dan iets van RF aangekoppeld worden, zodat een ritje met een ontvanger door een straat al voldoende was om alle meterstanden te verzamelen. Kortom, kijk eens bij Maxim of stuur er desnoods een mailtje naar toe. En ik denk dat ze ok geen problemen hebben als je eerst eentje wil samplen.

Groetjes en succes,

Bernard

Die netspanning zal altijd blijven varieren, dus ook het vermogen. De varierende netspanning moet je dus in je berekening meenemen. Dat doet een mechanische Kwh meter, door zijn construktie, ook. De tijd is het enige wat je in de hand hebt. Elke digitale meter die Kwh meet betrekt de tijd in zijn meting. Meet hij in 1 sec 3 watt dan zet hij op de display 3600x3= 10,8 Kwh Daardoor is de nauwkeurigheid minder.

Ik zou je aan willen raden een veel hogere sample-rate dan 12kHz te nemen. Een behoorlijk deel van de meetfout die je vastgestelt hebt bij andere producten is te verklaren uit het negeren van spikes. Met een voldoende hoge samplerate meet je rare gebruikers ook nauwkeurig, en een microcontroller met een 100kHz 12 bits ADC kost vrijwel niets. Daarmee kun je ook kleine vermogens opgenomen door schakelvoedingkjes enzo meten.

--
Ruben

	Misfortune, n.: The kind of fortune that never misses.
		-- Ambrose Bierce, "The Devil's Dictionary"

Is voor mij al lang geleden , maar misschien kan je de stroom meten door een grote weerstand die je parallel schakelt . Zal dan weinig verschil uitmaken in de totale weerstand en heb je met RI^2 het vermogen via de grote weerstand en denk dat dat evenredig verandert met het vermogen van de schakeling die je oorspronkelijk wenste te meten .

Dat van U en I uit fase kan voor sommige bemonsteringen ook positief zijn , dus je zal een cos phi voor alle bemonsteringen hebben denk ik .

Kan er naast zitten , is maar een idee .

Dirk

Dat klopt niet. Als je alleen maar blindvermogen opneemt (dus cos phi =

0), dan is het product gedurende een kwart periode positief en gedurende een kwart periode negatief, enz. De som is nul, maar de som van de negatieve perioden is niet gelijk aan het blindvermogen. Als de som negatief zou zijn, dan lever je vermogen terug aan het net.

De som van alle U*I*dt samples is gelijk aan de geleverde energie. Als je dat per seconde berekent heb je het werkzaam vermogen. Het product van U_rms en I_rms is gelijk aan het schijnbaar vermogen. Uit die twee kun je wel het blindvermogen en de cos phi bepalen.

--
Maurice

Juist, hele mooie oplossing.

Als je nu nog even zoekt naar een analoge vermenigvuldiger (Analog Devices maakte vroeger hele mooie, ik weet niet hoe het tegenwoordig zit), en stroom en spanning beide sampl'et op de manier zoals al aangegeven, heb je vast en zeker de mooiste en nauwkeurigste vermogensmeter die er maar te maken valt. Mogelijkerwijs kan je het werk van de vermenigvuldiger ("Analog Multiplier" voor Google e.d.) ook door de microprocessor laten doen.

Suc6 met je metingen :-)

--
Groeten,
            -  DizTRacT  -

Wie meet, die weet.  Wie schrijft, die blijft.

Voor antwoord per e-mail, eerst het voor de hand liggende deel uit het adres
verwijderen !

Hmm... Op dit uur ben ik niet zo heel helder meer maar toch. Bij een puur reactieve belasting neem je tijdens een halve periode energie op die je de volgende halve periode weer teruglevert. Daarbij kun je met een passieve belasting nooit meer terugleveren dan je er ingestopt hebt.

Merk op dat je hierbij inderdaad de negatieve producten aftrekt. Dat deel van de geleverde energie gaat dus terug naar het net.

Misschien moet je toch je theorieboek nog maar eens nakijken.

petrus bitbyter

Nou, bij deze dan :-)

Ik krijg de indruk dat je op een nogal ingewikkelde manier een bijdrage wil leveren aan de opwarming van de aarde door nog een overbodig apparaat stroom te laten gebruiken.

Eenvoudiger oplossingen:

-1e- Gebruik stopkontakt schakelaars voor ieder apparaat dat niet perse altijd aan moet staan, en ook voor (zie 2e) die niet altijd aan hoeven te staan.

-2e- Analoge netsteker voedingsapparaatjes die altijd aan moeten staan om wat voor reden dan ook, vervangen door schakelende voedingen.

-3e- Alle apparatuur die door de fabrikant zodanig is gekonstrueerd dat hij slechts door een ingewikkeld en gewoonlijk ook nog tijdrovend proces weer terug te brengen is in de staat waarin het verkeerde alvorens het volledig van het lichtnet te scheiden, te vervangen door apparatuur waarbij dat niet hoeft.

Dan hoef je niks te meten, en wat je wel kan meten, is dan verder niks aan te doen, buiten het besluit te nemen dat je misschien ook best wel (en waarschijnlijk nog rustiger en comfortabeler ook) zonder de betreffende apparaten kunt leven.

-- Met vriendelijke groeten,

Willem.

Beter hard geblazen, dan de mond gebrand.

Dat dacht ik eerst ook, maar als je twee sinussen voor spanning en stroom tekent die 90° fase-verschil hebben, dan zie je dat het produkt vier maal per periode van teken wisselt: + - + - . Op zich ook logisch, want per periode stop je twee maal magnetische energie in die spoel (eenmaal met de stroom in positieve richting en eenmaal in negatieve richting) en die haal je er ook weer uit.

Klopt, vandaar het woordje 'zou'.

Klopt.

Waarom?

--
Maurice

"vergeten" wrote

Mijn meter zou 0.003 Kwh aanwijzen. Zoals het hoort.

?

GdK

Gert de Korte wrote

Na een uur, natuurlijk.

GdK

Klopt helemaal. De vermogensfrequentie is dan ook twee maal de spanningsfrequentie.

Ok.

Wel, in mijn herinnering is de term "blindvermogen" nu net uitgevonden voor dat deel van de energie dat per seconde uit het net opgenomen en weer teruggeleverd wordt.

Verder, U_rms is een getal. I_rms is ook een getal. Ik zie niet hoe je hieruit de cos phi kunt bepalen.

Overigens, even terzijde, is het berekenen van effectieve waarden een dikke klus voor een micro. Daarbij moet hij niet alleen veel vermenigvuldigen maar ook nog een keer worteltrekken. Je kunt er ook niet vanuit gaan dat stroom en spanning sinusvormig zijn. Want zolang de belasting lineair is, gaat dat wel maar zo gauw er ergens een gelijkrichter in zit, is de stroom al niet sinusvormig meer. Denk verder ook maar aan dimmers met faseaansnijding.

Succes met je studie :)

petrus bitbyter

Bedankt voor de suggestie. Zal ik zeker doen. Had overigens al een oplossing gezien op

Deze oplossing komt zeer dicht in de buurt van hoe ik denk te realiseren alleen omdat ik meer ervaring heb met de TinyR8C denk ik deze processor te gaan gebruiken. Bu

Darom wil ik een meting uitvoeren in een korte tijd (paar sinussen) Als ik dan gelijktijdig de spanning meet kan ik het gemeten vermogen naar b.v. 230V normeren. Bu

knip

Moet de meter wel 1/duizendste kunnen aanwijzen. En dat doen ze lang niet allemaal (mijn meter in de kast geeft alleen hele KWh aan). Dus moet de tijd met zo'n meter nog langer duren.

De stroom meten met een weerstand in serie is een vertrouwde manier om de stroom te meten. Nadeel is echter dat dan de schakeling op 230 Volt komt en omdat ik ook de spanning wil meten met die schakeling krijg ik allerlei problemen om de signalen te scheiden. Ik ben van plan om een (stroom) trafo te gaan gebruiken (Heb nog een oude stroomtang liggen). Nadeel hiervan is echter dat ik mogelijk een faseverschuiving ga introduceren waarvoor ik nog geen oplossing heb.

Dat is inderdaad een van de zaken waar ik nog niet uit ben. Ik denk dat ik het ga bouwen met een Tiny R8C processor op maximale kloksnelheid (20MHz) en dan kijk wat het maximaal haalbare is. Hierbij denk ik om alle tijdcritische zaken te doen met processor en het vervolgens schalen, presenteren e.d. door een PC. Ik las overigens een artikel waarbij de sample rate 1600Hz (32 per sinus) is en de resultaten voldoen aan een ISO-norm voor nauwkeurigheid van vermogensmeting. Bu