Stromverbrauch Messgeraet selbst bauen

"Jan Dittmer" schrieb im Newsbeitrag news:ean9dp$k1c$ snipped-for-privacy@rzcomm2.rz.tu-bs.de...

Wozu Übertrager ? Die Elektronik braucht ja auch Strom, eine völlige Trennung geht eh nicht Eine Netztrennung ist auch nicht nötig, da die Geräte schutzisoliert sind. . Man sampelt also Spannung und Strom und verrechnet dann die Daten mit einem uC. So arbeiten praktisch alle Geräte die man im Handel bekommt. Wenn eine Ausgabe zum PC nötig ist, kann man ja Optokoppler einsetzen.

Klaus

Klaus Wegerer schrieb:

Entkopplung der AC Verbindung.

Also einfach per Widerstand 0.01 Ohm in Reihe und 1 MOhm

• 50kOhm als Spannungsteiler parallel, 2 Differenzverstaerker, Energieversorgung per Trafo, Bruecke und 7805 + 7905 nach faq? Oder gibt es noch einen Trick ohne negative Spannung auszukommen?

Wie schuetze ich die OpAmp Eingaenge sinnvoll?

Auch moeglich, braucht aber eine Spannungsversorgung auf der anderen Seite, oder? Ich koennte natuerlich gleich usb nehmen...

Jan

Jan Dittmer schrieb:

Damit Du eine einigerma=DFen brauchbare Genauigkeit bekommst, solltest Du aber schon Spannung und Strom mindestens

100mal pro Periode abtasten und multi- plizieren. Ein einfacher uP ist da vielleicht schon =FCberfordert. Gruss Harald

Harald Wilhelms schrieb:

Ich habe hier einen atmega8 rumliegen den ich dafuer nehmen wollte. Ist zwar ueberdimensioniert, braucht aber fast keine externe Beschaltung. Ausserdem kann ich dann nachher noch Temperatursensoren o.Ae. mit anschliessen. Bei 8MHz schafft er hoffentlich 1000Hz Samplefrequenz. (Laut Datenblatt irgendwas bei 100us pro Wandlung pro Kanal bei 10bit). Mir faellt mir gerade ein, dass es wahrscheinlich sinnvoll ist einen logarithmischen Verstaerker fuer den Stromopamp zu verwenden, da ich auch im unteren Strombereich eine hohe Genauigkeit haben moechte. Die Spannung ist ja hoffentlich immer im gleichen Bereich von +-325V. Mit 10bit also maximal 1V Genauigkeit. Strom bis 16A macht dann ca. 20mA Genauigkeit, also 4W - das ist nicht soo schoen. Also noch ein dritter OpAmp fuer 0-1A der mir in dem Bereich dann

0.4W Aufloesung liefert oder halt logarithmische Kennlinie. (Audio OpAmp?)

Jan

"Jan Dittmer" schrieb im Newsbeitrag news:eanc48$k4f$ snipped-for-privacy@rzcomm2.rz.tu-bs.de...

Ja genau so - aber ein 78L05 reicht.

Wozu brauchst du eine negative Spannung ? Es gibt reichlich OPV (LM324...) die Spannungen ab 0 V verstärken können. Man kann auch zum Messen einen Offset von z.B. 1 V erzeugen und die Wechselspannung per C darüber lagern.

Mit ner einfachen Diode (oder mehreren), die dann alles über

0,7 V ableiten.

Vom PC aus kann man dazu Steuerleitungen der V.24 Schnittstelle verwenden. Von der anderen Seite ist ja genug da...

Mit den internen A/D-Wandlern der aktuellen uC (AVR...) kann man die Signale mehrere 1000 mal pro Sekunde messsen und dann auch die Phasenverschiebung zw. Strom und Spannung auswerten. Denn U*I ergibt nicht immer die Wirkleistung in Watt...

Klaus

Jan Dittmer schrieb:

Das schafft er sicher, aber du musst die Werte ja auch verarbeiten. Gleitkomma dürfte hier zu langsam sein.

--
Jörg Wunsch

"Verwende Perl. Shell will man können, dann aber nicht verwenden."
				Kristian Köhntopp, de.comp.os.unix.misc

Das gibt es doch alles in einem IC. Schau mal bei

Analog to digital converters, energy measurement. Es gibt welche, die den Strom als Spannung über Shunt messen, andere für Trafokopplung. Solche mit Pulsausgang, andere für serielles Interface... Diese ICs sind in gewisser Weise in Silizium geätzte Expertensysteme, warum das Rad wieder neu erfinden. Eigene Entwicklung ist sicher aufwendig, Abtastraten, anti-alias, Filter, Dynamik, anti-spike usw.

--
mfg Rolf Bombach

Jan Dittmer schrieb:

Naja, da ja die Spannung zwischen +325V und -325V schwankt, wird das auch im Spannungsbereich mit

10 Bit etwas knapp.

Logaritmisch bringt da wohl zus=E4tzliche Fehler. Ich glaube eher, das man da eine (automatische) Bereichsumschaltung braucht. Bei einer solchen (Leistungs-)Messung kommt es leicht zur Addition von mehrerten Fehlern, sodas man dann schnell bei 10% ist, und dann macht das ganze keinen Sinn mehr. Gruss Harald

Klaus Wegerer schrieb:

Bei Verwendung von Augenblickswerten und Addition =FCber eine Periode schon. Bei vielen Fertigger=E4ten wird wohl eher der Mittelwert gemessen und dazu noch die Phasenverschiebung. Das arbeitet dann wohl noch bei "klassischen" Verbrauchern(Widerstand, Induktivit=E4t, Kapazit=E4t) einigermassen genau, nicht aber bei Phasenanschnitt und Schaltnetzteilen. Gruss Harald

Rolf_Bombach schrieb:

Danke, die kannte ich nicht. Wenn man sich AN562 so anschaut wird das auch nicht weniger aufwendig. Spannungsversorgung ist sogar identisch. Nur greifen sie den Strom ueber einen Uebertrager ab. Was ist der Nachteil, wenn ich hier einfach einen Widerstand nehme? Dauerstrom Belastbarkeit? Spannungsabfall? Letztendlich komme ich ja bei richtig dimensionierten Wider- staenden bis auf den uC ohne ICs aus. (Spannungsteiler fuer V, Reihenwiderstand fuer I, beides runterteilen und zu +2.5V via C addieren, fuer I waere ein OpAmp wohl nett aber auch nicht zwingend noetig)

Jan

Jan Dittmer schrieb:

Also mindestens 100us Versatz zwischen Spannungs- und Strommessung.

Gruß Dieter

Das Problem ist, dass Du damit nicht ohne weiteres einen größeren Bereich abgedeckt bekommst. Nach unten wirds unter 2mV aufwändig, nach oben gibt die maximale Verlust- leistung die Grenze vor (Du willst ja nicht mehrere Watt verbraten). Deshalb kannst Du mit Shunt nur sinnvoll entweder im niedrigen Bereich messen oder im hohen.

Leider sind die käuflichen Geräte (fast) alle auf den hohen Bereich bis 16A ausgelegt. M.M nach Murks, weil Standbyverluste viel heimtückischer sind (weil 24 Std am Netz), die Nutzer keinerlei Anhaltspunkte darüber haben, hier aber sehr einfach einsparen könnten.

Gruß Gerd

Dieter Wiedmann schrieb:

Also doch zwei externe mit einer Synchronisierung, schade.

Jan

Gerd Kluger schrieb:

Der Uebertrager 'uebertraegt' doch aber auch linear zum Strom? Was ist da also der Vorteil? Sinnvoller ist denke ich einen AD mit Gain Control zu nehmen um den Messbereich umschalten zu koennen oder halt Widerstaende umschalten.

Hmm, 0.1W bei 230V entsprechen ca. 0.4mA bei 0.01Ohm also 4uV Spannungsabfall - nicht wirklich viel. Wie rechne ich das mit einem Uebertrager und vor allem wo gibt es geeignete zu kaufen?

Jan

Jan Dittmer schrieb:

[A/D-Wandler]

Oder zwei externe Sample&Hold.

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

3 x messen?

Bei maximaler Taktfrequenz sind es 65 µs pro Messung (plus etwas Overhead für das Anschieben der nächsten Messung). Das finde ich im Vergleich zur Periodenlänge nicht viel. Vielleicht 1 x Strom, dann 1 x Spannung, dann noch 1 x Strom messen und den Mittelwert beider Strommesswerte nehmen?

--
cheers, J"org               .-.-.   --... ...--   -.. .  DL8DTL

http://www.sax.de/~joerg/                        NIC: JW11-RIPE
Never trust an operating system you don't have sources for. ;-)

Schau mal nach den Analog Devices ADE7xxx Bauteilen

Trickschaltungen...

--
Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

Das Problem ist nicht die Linearität sondern wie ich bereits oben schrieb, dass der obere Grenzwert durch den maximalen Verlust im Shunt vorgegeben ist, Du aber, Abhängig vom OpAmp nicht beliebig nach unten gehen kannst. Beim Übertrager hast Du nicht das Problem mit den Verlusten.

Das Problem ist nicht der AD.

Das ist doch der Punkt, Du kannst keine 4uV messen. Mit etwas Aufwand vielleicht 500uV, für einen Wald und Wiesen OpAmp würde ich aber eher mit 2mV anfangen.

Google mal nach Stromübertrager oder Stromsensor. Sollte es eigentlich bei Farnell geben.

Gruß Gerd

Gerd Kluger schrieb:

Dann brauche ich aber auch mehrere um den Messbereich gut abzudecken. Wenn ich das richtig lese sind die ja auch auf einen Abschlusswiderstand auf der sekundaer Seite ausgelegt. Sonst koennte ich den ja hin und her schalten.

Gibt es eigentlich eine analoge Schaltung fuer die Modulo Operation?

Jan