Hallo Leute, ich denke darüber nach, die Netzfrequenz meines Hausanschlusses zu monitoren, dabei brauche ich Hilfe, da meine Elektronikkentnisse noch sehr bescheiden sind. Das Projekt steht noch ganz am Anfang, ich beginne praktisch bei Null. Die Netzfrequenz soll dabei gemessen (gewünschte Auflösung im Bereich 0,1 mHz oder besser) und gespeichert werden. Später werde ich das Device ausbauen, dann soll es den minütlichen Mittelwert der Frequenz berechnen und mit zwei Peakwerten (min. und max.) über Sekunde irgendwohin schreiben, fehlende Halbwellen detektieren und monitoren, später soll eventuell eine Übertragung zum PC realisiert werden. Aber das dürfte einfacher für mich sein, ich denke ich kann mich in eine x-beliebige Assemblersprache eines Mikrokontrolleurs sicher leicht einarbeiten - das Problem liegt an der Hardware, von Software habe ich Ahnung. Im Besonderen habe ich keine Ahnung, wie ich die Frequenz denn nun wirklich messen soll. Grundgedanken: Scheitelwert der Netzspannung rund 325 V, man benutze also Impulse von +160V resp. -160V als Trigegr für Interrupts eines beliebigen Controllers und zähle die verstrichenen Takte zwischen 2 Interruptereignissen. Man braucht also wohl zwei Dioden (und entsprechende Widerstände damits der Controller verträgt, Netzspannung am Inputpin kommt wohl nicht so gut) und zähle dann die Impulse pro Zeit. Ich hoffe, ich bin nicht schon hier auf dem Holzweg, für bessere Lösungen bin ich natürlich dankbar. Wenn ich erst die Impulse pro Zeit als Rechengröße im Controller hab, komm ich schon weiter. Gesucht ist nun ein passender Mikrokontrolleur. Da fehlt mir bis jetzt vollkommen die Übersicht, es gibt anscheinend tausende Kontrollerfamilien mit jewels annähernd ebensovielen Familienmitgliedern. Jedenfalls brauche ich einen, der a) einen ausreichend hohen Takt hat, um die gewünschte Auflösung zu ermöglichen, b) 2 Eingänge für meine "Interrupttriggernden Halbwellen" hat (besser wären wohl 3 IRQs, weil ich später eventuell noch einen DCF-Empfänger dranbasteln will um Timestamps zu haben) und c) Ausgänge hat, von denen ich meine gemittelten Minutenwerte und Sekundenpeaks irgendwohin schreiben kann (z.B. in einen größeren Speicher an den man später noch einen UART basteln kann, damit man die gespeicherten Werte zu einem Standcomputer aka. PC übertragen kann). Was könnt ihr da so empfehlen? Achja, noch was zur Stromversorgung des Kontrollers: Würdet ihr das gerät mit einer externen Quelle versorgen oder ist es nicht besser, das Teil zieht seinen Eigenverbrauch direkt aus der zu messenden Spannungsquelle? Oder vielleicht eine Kombination aus beiden, ein Pufferakku, der über das Stromnetz geladen wird? Besten dank für eure Anregungen und Hilfe im vorraus, Gust Binder
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Als Anfänger lass die Finger von der Netzspannung. Du kannst aber ein Trafo verwenden, da hast du auch die Netzfrequenz auf der Serundären Seite aber bei kleinerer Spannung. Noch ein Stichworte "Nulldurchgangsdetektor".
0,1mHz Auflösung für die Netzfrequenz ist Quatsch, 10mHz reichen völlig, da wackelt immer noch die unterste Stelle. Gemessen wird bei derart niedrigen Frequenzen die Periodendauer und dann einfach in die Frequenz umrechnen. Damits nicht zu sehr zappelt, kann man über 50 Perioden mitteln, ergibt dann etwa eine Messung pro Sekunde. Für DCF77 brauchst Du gar keinen Interrupt, das kommt nähmlich mit einer absoluten wahnsinns mörder hammer speed von gewaltigen 1Baud (1Bit/s) daher, das pollt Dir also sogar noch ne schneckenlahme C-control. Also Kontroller such Dir irgendeinen aus, zu langsam ist keiner. Hier im Forum wird gerne der AVR genommen (falls Du mal Hilfe brauchst). Peter
bleibt die Frage - wozu? Du hast keinerlei Anspruch auf eine stabile Netzfrequenz, und die Auswirkungen geringfügig schwankender Netzfrequenz (noch dazu, da sie im Tages- und Langzeitmittel ziemlich gut ist) sind marginal. Dem Energieersorger kannst du auch keinen Cent mit ellenlangen Schriebsen entlocken. Und wenn es dich einfach nur interessiert - da sollte sich im Netz was finden lassen. Und 0,1mHz ist in der Tat Unfug.
Hallo Leute, vielen Dank für die Antworten, die bis jetzt eingetroffen sind, das geht ja wirklich flott. Martin, Sache mit dem Nulldurchgangsdetektor klingt schon einmal spannend, da werde ich mich morgen mal einlesen. Ich weiß noch nicht, ob das das richtige für mich ist, und ob ich damit fehlende Halbwellen detektieren kann - zweckmässiger wäre is in meinem Fall wohl, die Spitzen zu detektieren, aber mal sehen. Wegen der Netzspannung brauchst du dir keine Sorgen machen, da paß' ich schon auf. Vielleicht sollte ich wirklich über eine galvanische Trennung nachdenken, ein einfacher Widerstand zählt wohl nicht als solche :). Beim Trafo habe ich wohl Probleme damit, daß ich in einer weiteren Ausbauphase des Geräts wohl auch noch Rundsteuersignale aufzeichen möchte, und die ist bei uns AFAIK Amplitudenmoduliert, die kleine Sekundärspannung eines Trenntrafos lässt wohl deren Detektion dann nicht mehr zu (oder doch?). Peter, auch dir danke ich für deinen Input. Die 0,1 mHz sind laut deinen Angaben wohl wirklich zu viel des Guten, falls die Frequenz wirklich in der 10mHz-Auflösung noch wackelt. Ich bin einfach von 1 mHz ausgegangen und dachte an 0,1 wegen Reserve. Aber wenn 10 genügen, umso besser. Wegen dem Mitteln über die Sekunde: genau so war das auch geplant: Genau zählen, den Durchschnitt aus 60 solchen Sekundenwerten und die schnellste und die langsamste Minute (peaks) speichern. (In einer zweiten Stufe dann über 5 Minuten + Peaks, Viertelstunde + Peaks usw.). Wegen dem DCF-Interrupt dachte ich: Sekundenimpuls des DCF-Signals gleich Trigger für einen Timer. Obwohl ich wohl noch zusätzlich eine Art Uhr brauche, weil man ja nicht davon ausgehen darf, daß ich auch jeden DCF-Impuls wirklich mitbekomme. Also wohl konventionell bleiben: Lokale Uhr und stündlicher oder täglicher DCF-Abgleich. Es freut mich zu hören, daß alle gängigen Kontrolleure für meine Aufgabe geeignet sind, das erleichtert schon etwas. Crazy Horse, auch deine Frage nach dem "Wozu?" möchte ich beantworten: aus Spaß an der Technik. Ich finde es halt interessant, die Frequenz zu messen, zu protokollieren, in den PC zu verfrachten, Trends, Tagesverläufe, Kurz- und Langzeitschwankungen zu erfassen und graphisch darstellen zu lassen. Mit einem selbst gebauten Gerät geht das natürlich am besten und befriedigensten. Am wenigsten kommt mir in den Sinn, meinem EVU "ellenlange Briefe" zu schreiben um ein paar Cent herauszuquetschen. Mir ist auch die Stabilität der Frequenz im Tagesmittel bekannt. Ich habe in letzter Zeit ziemlich viel auf den UCTE-Seiten (www.ucte.org) gelesen, die ganze Thematik mit der Netzregelung, Regelzonen, Frequenzstabilität, Power Grid etc. fasziniert mich einfach, darum auch dieses Projekt. Spaß und iInteresse an der Technik sind Grund genug für mich, geistige Befriedigung zählt mehr als mühsam erkämpfte Cents. So wirklich habe ich im Netz nichts gefunden, was meinem Projekt Nahe kommt, daher auch meine Fragen hier. Ich hoffe du kannst mir meinen Unfug verzeihen, ein Fluke 43B kann und will ich mir nicht leisten. Gruß an euch alle, Gust
Hallo, +/- 0.2Hz ist die Netzfrequenz gespect. Das ist ne recht präzise Messung, die Du da vorhast. 0.1mHz zu 50Hz sind ne Genauigkeit von 2ppm, 10mHz sind auch erst 200ppm. Also entweder lange oder genau messen. Lange messen: Zählst Du die Wellen der 50Hz, brauchst Du 10000 Sekunden um 50Hz von 50.0001Hz unterscheiden zu können, das sind schlappe drei Stunden. Genau messen: Der Quarz, dessen ticks Du für die Messung der Periodendauer benutzt, hat mindestens +/-50ppm Mittenfehler und mindestens nochmal ganausoviel für Temperatur und Alterung, den muß Du dann auf jeden Fall mit was Genauerem, z.B. DCF77 kalibrieren, ist nicht so schlicht. Außerdem, schlimmer: Der Nulldurchgangsdektektor sagt, wann die Periode zu Ende ist. Der 'sieht' die Netzspannung und nen überlagertes Rauschen. Dieses Rauschen läßt die Periode mal früher, mal später enden. Das Rauschen muß für die geforderte Genauigkeit wahrscheinlich recht klein sein, deswegen muß man die 50Hz dann gut filtern ...... Vielleicht mal überlegen: 50Hz Rechteck abgeleitet aus einem Ofenquarz mit ner Rechteckspannung XORen, die mit nem Komparator aus der Netzfrequenz gemacht wird. Cheers
Hallo, da es noch keine vernünftige Echtzeit-Frequenzmessung gab hab ich eine mit einem Pic32 gebastelt. Mit Trafo die Netzspannung reduziert, AC über Schmitt-Trigger in Rechteck gewandelt, Interrupt auf ChangeNotification der Rechteckspannung gesetzt. Timer auf 1,5 MHz gesetz, und bei jedem Interrupt wird die verstrichene Zeit gemessen. Der 8 MHz Quarz scheint recht gut, hat pro Stunde bei Raumtemperatur nur ca. 1 Takt Abweichung (ergab eine Messung über eine Woche). Im nächsten Schritt wird der Timer über DCF77 korrigiert, dann sollte eine Genauigkeit von unter 2mHz möglich sein. Durch die 32 Bit fallen die sonst üblichen Microprozessor-Bit Schiebereien weg, man kann direkte Sekunden-Mittelerte bilden. Die Live-Frequenzmessung ist unter www.netzfrequenzmessung.de zu finden. Ciao, Thomas
Thomas G. schrieb: > Die Live-Frequenzmessung ist unter www.netzfrequenzmessung.de zu finden. Das ist ja mal interessant, vielen Dank. Sehr saubere und klar strukturierte Netzseite ohne unnötige Schnörkel, das sieht man heutzutage immer seltener, schön gemacht. Nur dieser Satz scheint mir etwas verstümmelt: "Durch den Einsatz der Sekundärregelung Frequenzabweichung und die Primärregelung nimmt proportional Leistung zurück." Fehlt da was oder fehlt mir das Verständnis?
Gustav Binder schrieb: > Autor: Gustav Binder (prexa) > Datum: 19.09.2005 21:17 Schonmal aufs Ursprungsdatum gesehen?
Thomas G. schrieb: > da es noch keine vernünftige Echtzeit-Frequenzmessung gab LOL Mein Eigenbaufrequenzzähler, und der ist schon so 10 Jahre alt, hat einen PLL-Vervielfacher mit der ich die Netzfrequenz auf 0,001 Hz genau messen kann. (Bei 10 s Meßzeit) Dazu braucht es nun wirklich kein PICliges Zeug.
Thomas G. schrieb: > Die Live-Frequenzmessung ist unter www.netzfrequenzmessung.de zu finden. Ich schau lieber auf wetter.de, wie das aktuelle Wetter bei mir daheim ist, als aus dem Fenster.
> ich denke darüber nach, die Netzfrequenz meines Hausanschlusses > zu monitoren Wozu ? Deine Netzfrequenz ist nicht anders als die anderer Leute auch, sonst wäre es ja kein Netz. Hier steht auch deine Netzfrequenz: https://www.entsoe.eu/system-operations/the-frequency/ Natürlich wäre es für bestimmte Geräte sinnvoll, die Netzfrequenz milliHertzgenau zu erfassen und sich bei uter 50Hz auszuschalten und bei über 50Hz einzuschalten weil damit die Verbraucher zur Stabilisierung des Netztes beitragen würden und man nicht alles den Kraftwerksbetreibern bzw. deren Computern ünberlassen würde, man denke an Heizungen un Boiler und ähnlcihe Dinge die zwar schnell reagieren, schneller als Turbinen, aber nicht auf Dauerstrom angewiesen sind. Aber vorher kommt sicher noch ein Trottel auf die Idee das mit tausendfachen Aufwand mit Ankopplung an Wucherpreise mit sekündlich wechselndem Strompreis per parallel nötiger Internetverbindung umzusetzen, wie der dumme DigitalStrom aus der Schweiz.