Hallo Forum, ich habe mir einen kleinen Multimedia-Schrank gebaut, wo alles prima drin verstaut ist. Angeschlossen ist ein Media-PC, TV, NAS, Musikanlage, diverse Controller, Ventilatoren für Zu- und Abluft, Motoren zum Ausfahren von Schubladen und noch anderer Schnickschnack. Ich würd gern an die Front ein Display einlassen, das die momentane Leistungsaufnahme, den Energieverbrauch über ein vergangenes Zeitintervall und weitere Sachen, die mir sicher noch einfallen, anzeigt. Programmieren in C ist kein Problem, habe auch schon ein paar Dinge auf dem MSP430 programmiert - bis auf das Uhrenquarz hatte ich aber bisher keine weiteren externen Anbauteile dran, das ist also eher Neuland für mich, das kriege ich aber sicher hin. Nun zu meinen Überlegungen: Eine Messtoleranz von 5% ist kein Problem, es geht mir viel mehr um Tendenzen. Gehe ich daher davon aus, dass die Versorgungsspannung ("Steckdose") recht konstant 230V beträgt, fehlt mir noch der Stromfluss. ich könnte einen recht kleinen Widerstand in Serie zum Stromzufuhr-Kabel legen und den Spannungsabfall messen. Dann hab ich aber zwei Probleme: Der Widerstand der Endgeräte ist nicht immer gleich und ich hab zwar eine recht geringe Differenzspannung, habe aber eben gelesen, dass die Spannung gegen Erde nicht größer sein darf als die max Spannung für den MSP430 Eingang (bitte diesbezüglich kurz um Aufklärung, so ganz kann ich das noch nicht glauben - eventuell gibts ja einen Lösungsvorschlag?) Bleibt die Geschichte mit dem Widerstand der Verbraucher - wenn ich da nicht einen totalen Denkfehler habe (?) , fällt die Lösung also eh flach. Dann habe ich überlegt, vielleicht gibt es eine günstige Hallsonde, mit der man messen kann - nur kann ich mit der auch 50Hz Wechselstrom messen? Ich weiß nicht, wie schnell sich die Ladungsträger auf dem Sensor ausrichten und ob es für wenig Geld Sensoren gibt, die die Temperaturabhängigkeit gut und zuverlässig kompensieren. Als nächste Idee könnte man vielleciht eine Spule um die Zuleitung legen und die Induktion messen. Sicher auch alles recht ungenau. Toll wäre es, wenn es eine schönere Lösung gäbe. Am liebsten hätte ich einen kleinen ic, den ich seriell in die Leitung packe, an die Leitung packe oder wie auch immer, der mir einfach eine Spannung u ausgibt, die proportional zum momentanen Strom I in der Zuleitung ist. Es handelt sich wie gesagt um 230V Wechselspannung aus der "Steckdose". Könnte mir jemand ein Konzept geben, wie dies schön gemessen und an einen IC übergeben werden kann, wäre ich sehr dankbar :-) Viele Grüße, Georg
kleinen Trafo als Stromwandler. Sekundärwicklung in Reihe zu deinen 230V Verbrauchern.
Du hast das Problem der Wirkleistungsmessung nicht verstanden. Es reicht nicht, den Strom zu messen. Er muss mit der Spannung multipliziert werden und zwar instantan, also während des Verlaufs einer einzelnen Sinuswelle (und nicht immer mit 230V). Das nette: Es gibt solche Geräte fertig, nennt sich Energiekostenmessgerät, für unter 10 EUR. Da bleibt nur noch, das Display woandershin zu montieren, also ein mechanisches Problem.
Stephan S. schrieb: > kleinen Trafo als Stromwandler. Sekundärwicklung in Reihe zu deinen 230V > Verbrauchern. So ein Bödsinn. Es gibt genügend Stromwandler (bekanntester Hersteller Allegro und LEM) die man einfach ins Kabel einschleift (nur die Phase bitte).
MaWin schrieb: > Du hast das Problem der Wirkleistungsmessung nicht verstanden. > Es reicht nicht, den Strom zu messen. > > Er muss mit der Spannung multipliziert werden und zwar instantan, also > während des Verlaufs einer einzelnen Sinuswelle (und nicht immer mit > 230V). > > Das nette: Es gibt solche Geräte fertig, nennt sich > Energiekostenmessgerät, für unter 10 EUR. Da bleibt nur noch, das > Display woandershin zu montieren, also ein mechanisches Problem. Zu behaupten, ich habe da direkt etwas nicht "verstanden" ist immer ziemlich riskant, da man sich da ziemlich schnell ein Eigentor schießt ;-) Die Kenntnis über die Durchschnittsspannung reicht vollkommen aus. Also am besten selbst nochmal über Leistung, Linearität, Volumenintegrale etc nachdenken.
Hi >Strommess-IC gesucht Strommess-ICs gefunden: http://www.analog.com/ps/psthandler.aspx?pstid=10210&la=en MfG Spess
Georg schrieb: > > Die Kenntnis über die Durchschnittsspannung reicht vollkommen aus. > > Also am besten selbst nochmal über Leistung, Linearität, > Volumenintegrale etc nachdenken. Coole Sache! Kannst du mir erklären wie du hier Wirk- und Blindleistung ermittelst? Anscheinend habe ich dann nämlich auch etwas noch nicht verstanden und immer viel zu kompliziert gedacht...
Ich würde an Deiner Stelle einfach einen fertigen Energiemonitor (gibt es in jedem Baumarkt) kaufen und eventuell in ein neuen Gehäuse verbauen.
Natürlich kann ich es nicht einfach multiplizieren, das sollte klar sein. Ok, ich erkläre es dir. P=U*I. Da wir keinen stationären Fall haben, ergibt sich P(t)=U(t)*I(t) - du willst jetzt genau zum Zeitpunkt t messen und das einfach ausrechnen. Recht naiv und es bedarf einer sehr hohen Messfrequenz von f>>1/T, wobei T die Periodendauer der Wechselspannung ist. Setze ich voraus, dass meine Spannung sinusförmig ist, kann ich die Effektivwerte über Integration/mittelwertbildung bestimmen, ergibt sich U_eff=wurzel(u-gemittelt^2) ebenso beim Effektivwert des Stroms. Die resultierdende tatsächliche Leistung ergibt sich dann zu P=wurzel(u-gemittelt^2) *wurzel(i-gemittelt^2)*sin(phi), das kann ich wiederum mitteln (1/2) und fertig. Muss mir jetzt nur noch Gedanken über die induktiven Verbraucher machen, aber auch das müsste sich mathematisch mit den Annahmen lösen lassen. Falls nicht, wäre es super, wenn du mich aufklärst - ich bin hier um was zu lernen, nicht um mich mit jemandem anzulegen. Nur wäre es wirklich sehr nett, würdest du mir nicht gleich unterstellen, dass ich etwas "nicht verstanden" habe - das ist nämlich immer recht einfach gesagt und hilft so wenig :(
> Zu behaupten, ich habe da direkt etwas nicht "verstanden" ist immer > ziemlich riskant, da man sich da ziemlich schnell ein Eigentor schießt > ;-) > Die Kenntnis über die Durchschnittsspannung reicht vollkommen aus. > Also am besten selbst nochmal über Leistung, Linearität, > Volumenintegrale etc nachdenken. Bitte geh zurück in den Kindergarten, da rollen sich einem ja die Fussnägel hoch, du ahnst noch nicht mal was du nicht weisst, hast aber die Selbstüberheblichkeit mit Löffeln gefressen.
Vielen Dank für die hilfreichen Links zu nützlichen Bauteilen! Ich denke damit wird es klappen!
MaWin schrieb: >> Zu behaupten, ich habe da direkt etwas nicht "verstanden" ist > immer >> ziemlich riskant, da man sich da ziemlich schnell ein Eigentor schießt >> ;-) >> Die Kenntnis über die Durchschnittsspannung reicht vollkommen aus. >> Also am besten selbst nochmal über Leistung, Linearität, >> Volumenintegrale etc nachdenken. > > Bitte geh zurück in den Kindergarten, da rollen sich einem ja die > Fussnägel hoch, du ahnst noch nicht mal was du nicht weisst, hast aber > die Selbstüberheblichkeit mit Löffeln gefressen. Oa is das zum Kotzen. Jedes mal wieder das Selbe hier. Zum Glück habe ich bis jetzt noch jedes Projekt, das ich angefangen habe, genau so fertig bekommen, wie ich es geplant habe, trotz der vielen sehr unfreundlichen kommentare. Selbst wenn ich falsch liege, was auch gern mal passieren kann, gefällt mir euer Ton echt überhaupt nicht, und so antworte ich dann auch. Ich bin davon ausgegangen, dass die Kenntnis über die Stromquelle zur Berechnung ausreicht, zumindest näherungsweise. Wie es mit induktiven Lasten etc aussieht, muss ich dann eben noch schauen! (hab jetzt nur für ohmsche Verbraucher gedacht) Wie auch immer. Einfach nervig immer so gedisst zu werden, und DA rollen sich einem die Fußnägel hoch... statt einfach mal was sachlich zu erklären, wird einfach Dampf und Frust abgelassen ...
Georg schrieb: > Ich würd gern an die Front ein Display einlassen, das die momentane > Leistungsaufnahme, den Energieverbrauch über ein vergangenes > Zeitintervall und weitere Sachen, die mir sicher noch einfallen, > anzeigt. Einfacher wird es, wenn Du den KD-302 von Reichelt verwenden würdest, der macht all diese Dinge gleich in komplett fertig. http://www.reichelt.de/?ARTICLE=88135 Du könntest das Teil auch für Eigenentwicklungen als Grundlage verwenden, denn es ist mit einem vernünftigen Leistungsmess-IC von AD und einem µC aufgebaut. Den µC schmeißt Du raus und ersetzt ihn durch Deinen MSP430. Bedenke aber, daß der Aufbau nicht galvanisch von der Netzspannung getrennt ist, daß Du also zum Debuggen zwingend ein galvanisch getrenntes JTAG-Interface (https://www.olimex.com/Products/MSP430/JTAG/MSP430-JTAG-ISO-MK2) verwenden musst, oder das Gerät hinter einem Trenntrafo einsetzen musst!
außerdem, lieber mawin, habe ich dir sehr genau aufgeschrieben, wie ich die Sache sehe, mit Begrünung, Herleitung etc pp. Statt einfach nur zu nörgeln, wäre es super nett, würdest du einfach kurz schreiben, wo ich einen Denkfehler habe oder was genau an meinen Überlegungen falsch ist.
Georg schrieb: > Natürlich kann ich es nicht einfach multiplizieren, das sollte klar > sein. > > Ok, ich erkläre es dir. > P=U*I. Da wir keinen stationären Fall haben, ergibt sich > P(t)=U(t)*I(t) - du willst jetzt genau zum Zeitpunkt t messen und das > einfach ausrechnen. Recht naiv und es bedarf einer sehr hohen > Messfrequenz von f>>1/T, wobei T die Periodendauer der Wechselspannung > ist. Man kann es "naiv" nennen - oder einfach. KISS- Prinzip. > Setze ich voraus, dass meine Spannung sinusförmig ist, kann ich die > Effektivwerte über Integration/mittelwertbildung bestimmen, ergibt sich > U_eff=wurzel(u-gemittelt^2) > ebenso beim Effektivwert des Stroms. Spannung OK, aber beim Strom kannst du das gerade bei Schaltnetzteilen leider nicht annehmen. > Die resultierdende tatsächliche Leistung ergibt sich dann zu > P=wurzel(u-gemittelt^2) *wurzel(i-gemittelt^2)*sin(phi), das kann ich > wiederum mitteln (1/2) und fertig. Aber woher hast du Phi? Dazu musst du auch, wie oben gesagt, die Spannung messen. > Muss mir jetzt nur noch Gedanken über die induktiven Verbraucher machen, > aber auch das müsste sich mathematisch mit den Annahmen lösen lassen. Rein induktive Verbraucher verursachen die Phasenverschiebung Phi. Somit kein Problem. Aber leider hast du keine schön induktive und lineare Verbraucher. > Falls nicht, wäre es super, wenn du mich aufklärst - ich bin hier um was > zu lernen, nicht um mich mit jemandem anzulegen. Nur wäre es wirklich > sehr nett, würdest du mir nicht gleich unterstellen, dass ich etwas > "nicht verstanden" habe - das ist nämlich immer recht einfach gesagt und > hilft so wenig :( Mawin ist ein gescheiter Kerl, leider oft auch etwas unfreundlich. Wobei du ja auch ein bisschen zurückgeschossen hast. Am besten ruhig Blut bewahren, leider eskaliert die Stimmung in Forum hier recht schnell. Wie vorgeschlagen nimmst du am besten einen fertigen IC der dir die Messung dieser ganzen, leider überhaupt nicht so schön sinusförmigen Ströme wie im Lehrbuch, abnimmt. Mit deiner Methode kommst du auch zu einem Ergebnis. Aber das zeigt dir dann halt einfach Fantasiezahlen an. Wenn es nur darauf ankommt einen Zeiger hin- und herwackeln zu lassen dann reicht das aber natürlich auch aus :)
Schau hier: http://www.analog.com/ps/psthandler.aspx?pstid=10210&la=en http://www.cirrus.com/en/products/energy_measurement.html Da findest Du vernünftige Lösungen, die auch nicht-sinusförmige und nicht-rein-ohmsche Fälle (also das, was Du in der realen Welt vorfindest) richtig messen, und den den Murks, den DU da vor hast. fchk
Georg schrieb: > Die resultierdende tatsächliche Leistung ergibt sich dann zu > P=wurzel(u-gemittelt^2) *wurzel(i-gemittelt^2)*sin(phi), das kann ich > wiederum mitteln (1/2) und fertig. P ~ sin(phi) Darüber solltest du noch einmal nachdenken. Auch steht bei dir nirgends etwas darüber, wie du den Winkel phi messen willst. Und wie die anderen dir schon gesagt haben, reicht es nicht aus, von einem idealen sinusförmigen Verlauf auszugehen. LG Christian
Georg eröffnete einen Thread mit Topic Strommess-IC gesucht > PC, TV, NAS, Musikanlage, Controller, Ventilatoren, Motoren ... > Ich würd gern ... Leistungsaufnahme, den Energieverbrauch über ein > vergangenes Zeitintervall Was jetzt - Leistung oder Strom? Scheinleistung oder Wirkleistung? Warum muß es eine integrierte Lösung (IC) sein? Welchen Ausgang soll das IC haben, analog oder digital? > und weitere Sachen, die mir sicher noch einfallen, anzeigt. Lass' Dir doch erst mal "einfallen", was Du wirklich willst/brauchst? > C ist kein Problem, habe auch schon ein paar Dinge auf > dem MSP43O programmiert - bis auf das Uhrenquarz hatte ich aber bisher > keine weiteren externen Anbauteile dran, das ist also eher Neuland für > mich, das kriege ich aber sicher hin. Was jetzt? Du hast schon einiges auf dem 430er von Texas entwickelt, aber nie mit externer (digitaler?) Beschaltung? Dann häng' doch einfach 'mal einen I2C-ADC und einen SPI-DAC dran. Der Lerneffekt ist groß, insbesondere wenn man sich mit seiner ersten Controller-Architektur beschäftigt. > Eine Messtoleranz von 5% ist kein Problem, es geht mir viel mehr um > Tendenzen. Gehe ich daher davon aus, dass die Versorgungsspannung > ("Steckdose") recht konstant 230V beträgt, fehlt mir noch der > Stromfluss. Nimm zwei ADCs (brauchbare sind wahrscheinlich bei den 430ern schon eingebaut). Über einen Shunt misst Du den Strom, über einen Teiler die Spannung. Programmierung ist ja nach Eigenaussage kein Problem, und aus Strom, Spannung und Zeit (von Timer-Interrupt über RTC bis GPS ist vieles möglich) kannst Du Leistung, Arbeit, Dynamik der Leistung, etc. dann ja nach belieben berechnen. Und dann eben mit Zeitstempel versehen und speichern. > ich könnte einen recht kleinen Widerstand in Serie zum > Stromzufuhr-Kabel legen und den Spannungsabfall messen. Eben, einen Shunt reinsetzen. Sag' ich doch :-p > habe aber eben gelesen, dass die Spannung gegen Erde nicht größer sein > darf als die max Spannung für den MSP43O Eingang (bitte diesbezüglich > kurz um Aufklärung, so ganz kann ich das noch nicht glauben Die Spannung gegen Erde ist sowas von egal. Potentialdifferenz zählt! Dimensioniere den Meßwiderstand (Shunt) eben passend. Wenn das Ding wirklich Masse = Erde haben muß, dann könnte man auch teilen, aber das ist doch gar nicht nowendig. Wenn Du nur den Strom willst, dan messe eben induktiv. > Bleibt die Geschichte mit dem Widerstand der Verbraucher - wenn ich da > nicht einen totalen Denkfehler habe (?) , fällt die Lösung also eh > flach. Wiso? U=RI sagt folgendes: Wenn der Widerstand der Verbraucher sinkt, dann steigt (bei konstanter Spannung) der Strom. > Toll wäre es, wenn es eine schönere Lösung gäbe. Am liebsten hätte ich > einen kleinen ic, den ich seriell in die Leitung packe, an die Leitung > packe oder wie auch immer, der mir einfach eine Spannung u ausgibt, die > proportional zum momentanen Strom I in der Zuleitung ist. Jenes elektrotechnische Element, an dem eine dem durchfließenden Strom proportionale Spannung abfällt nennt man Widerstand. Irgendwie verstehe ich Dein Problem dann wohl doch nicht :-( > Könnte mir jemand ein Konzept geben, wie dies schön gemessen und an > einen IC übergeben werden kann, wäre ich sehr dankbar :-) Shunt + ADC. Allerdings ist das Problem beliebig komplex realisierbar. Eventuell könnte es günstiger sein, ein - Vorsicht, Sales' Droids Buzzword - "Smart-Meter" von der Stange zu nehmen. NOR-JEGA
Hallo Georg, Wirkleistung ist, das was dein Anbieter dir als Stromkosten in Rechnung stellt. Als privater Verbraucher bist du ja auch nicht gezwungen einen bestimmten Winkel zwischen Strom und Spannung einzuhalten. Anders ist es bei Großindustrien. Als Bespiel sei da eine nahezu idealer Kondensator genannt. Hängst du den bei dir zuhause dran, sorgst du je nach Größe dafür, dass ordentlich Blindstrom über die Leitung zum Kraftwerk fließt. Also die Leitung werden belastet und Trafio(schlecht) Dein Energiezähler bekommt davon nichts mit. Da reine Blindleistung gezogen wird und das TEil nur Wirkleistung messen kann. Reine Wirkleistung bedeutet Strom und Spannung in Phase. So Wenn du jetzt mit einem UC die Leistung messen willst geht das am besten indem du einmal die Spannung misst und dann noch denn Strom als momentanwerte. Diese multiplizierst du und Addierst du Werte im UC auf. (Integral) . Nach einer Periode stoppst du und Teilst durch 1/50Hz. Schon hast du deine Wirkleistung. Mit einfachen Algorithmen gehen dann auch noch Blindleistung etc zu messen. LG
Florian_unbekannto schrieb: > Hallo Georg, Wirkleistung ist, das was dein Anbieter dir als Stromkosten > in Rechnung stellt. Als privater Verbraucher... Ach? Der OP suchtg aber ein "Strommeß-IC" zur "Messung des Verbrauchs". Hier kennt man wohl den Unterschied zwischen Watt, VA und var - sonst hätte man ja wohl auch nicht nachgefragt. Wenn Du besser weisst, was der Op will, dann spuck' es aus, aber komm' mir nicht mit thorotischen Phrasen ála: > bestimmten Winkel zwischen Strom und Spannung... > Anders ist es bei Großindustrien. Als Bespiel sei da eine nahezu > idealer Kondensator genannt. Interessiert nach Fragestellung niemanden. > Hängst du den bei dir zuhause dran, sorgst du je nach Größe > dafür, dass ordentlich Blindstrom über die Leitung zum Kraftwerk fließt. Klar, weil der "ideale Kondensator" den ich 'mal eben' zuhause.... > Also die Leitung werden belastet und Trafio(schlecht) Dein Energiezähler > bekommt davon nichts mit. Da reine Blindleistung gezogen wird und das > TEil nur Wirkleistung messen kann. Reine Wirkleistung bedeutet Strom und > Spannung in Phase. Interesiert keine Sau. Die (sinnloase, weil der OP keine genauen angaben machen will/kann) Frage war: Womit messe ich... Was er genau messen will hat er ja nichtmal gesagt. > So Wenn du jetzt mit einem UC die Leistung messen willst geht das am > besten indem du einmal die Spannung misst und dann noch denn Strom als > momentanwerte. Diese multiplizierst du und Addierst du Werte im UC auf. > (Integral). Das stimmt (wenigstens). Obwohl ích dazu neige, "einmal" durch "gleichzeitig" ersetzen zu wollen. Und "dann noch denn" streichen würde. > Nach einer Periode stoppst du und Teilst durch 1/50Hz. Schon hast du > deine Wirkleistung. Wenn Du nur "einmal den Strom" und "einmal die Spannung" misst, dann ist das eben Blödsinn. Ohne Integral geht da gar nix! > Mit einfachen Algorithmen gehen dann auch noch Blindleistung etc zu messen. Mit einfach irgendwann messen Strom und einfach irgendwann messen Spannung und dann Beide multiplizieren gehen gar-nix! Selten solchen Blödsinn gehört, NOR-Jäger
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