Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Avr Strom Messen Pwm Fehler?


von Sven (Gast)


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Hallo
Ich habe da mal eine Theoretische Frage.
Ich messe mit einem Avr Strom und Spannung und errechne daraus den 
Verbrauch Watt Stunden.

Wenn ich jetzt eine Lampe mit Pwm auf 50% dimme 50% an 50% aus und meine 
Messung nun gerade in der Lampe aus Pahase passiert. Würde Dann meine 
Messung 0 ergeben? Sprich ist dieses Messverfahren für Pulsbelastungen 
oder Generell wechselnde Belastungen ungeeignet?

Wie könnte man dem Endgegenwirken? Elko an den Analogwert um eine art 
Durchschnittswert zu bekommen ?

Lg

von Peter II (Gast)


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Sven schrieb:
> Wie könnte man dem Endgegenwirken?

einfach schneller messen.

> Elko an den Analogwert um eine art
> Durchschnittswert zu bekommen ?
dann verlierst du aber die Phasenverschiebung und kannst nicht mehr 
zwischen Wirk- und Scheinleistung unterscheiden.

von Sven (Gast)


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Schneller messen geht ja auch nur begrenzt. Dann müsste ich ja genau in 
pwm Frequenz messen um jedes ein und ausschalten mitzubekommen?

Eine abweichung von der Pwm Frequenz ergibt irgendwann messfehler weil 
zb zweimal im An zustand gemessen wird. So ganz verstanden habichs noch 
nicht

von wendelsberg (Gast)


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Deutlich schneller als die PWM-Frequenz messen.

Wo soll eigentlich gemessen werden, Netz mit Wechselspannung oder 
Versorgung mit Gleichspannung?

wendelsberg

von Paul B. (paul_baumann)


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Kann man nicht immer nur dann messen, wenn der PWM-Ausgang gerade
H-Pegel führt?

If PWM-Pin = 1 then
   Messen nicht vergessen
end if

Print "MfG Paul"

von Sven (Gast)


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Es geht um eine Gleichspannung. Nur Messen wenn Pwm Pin eins ist sollte 
ja dann auch Fehlerhaft sein.
Braucht eine Lampe zb 12v 1A bei 50% 500mA ? Angenommen Pwm 1ms  Hat man 
dan wirklich 1ms 1A (Einschaltstrom der Lampe höher?) und 1ms 0A ?

Wie gesagt Alles Theoretisch. Eigentlich will ich ja nur ein 
Verbrauchsmessgerät für Kleinspannungen bauen und bin mir bezüglich der 
Genauigkeit etwas verwirrt

von wendelsberg (Gast)


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Sven schrieb:
> Braucht eine Lampe zb 12v 1A bei 50% 500mA ?


Eine Gluehlampe im Mittel wohl etwas mehr wegen der kaelteren 
Gluehwendel.
Eine LED ohne weitere Elektronik im Mittel sicher exakt 500mA.
Eine LED mit Elektronik - haengt von der Elektronik ab.

wendelsberg

von Sven (Gast)


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Dann bleibt also als Fazit. Je schneller die Messungen desto geringer 
die Messfehler?

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

der Messfehler selbst ist nochmal ein ganz anderes Kapitel. Um das 
korrekte Ergebnis aus den Einzelmessungen ausrechnen musst du doppelt so 
schnell abtasten, wie die größte Frequenz in deinem Signal.
http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Frequenz
Ist dies erfüllt, dann lässt sich das Signal aus den Messwerten durch 
Interpolation vollständig rekonstruieren (ist aber immer noch Aufwand 
und man kann nicht einfach die Messwerte nehmen und verrechnen). In der 
Praxis nimmt man eher 10 Punkte pro Periode (anstatt der 2 Punkte, die 
man minimal braucht) und interpoliert mit einer einfache Gerade (einfach 
Punkte verbinden).
Ein ideales Rechtecksignal enthält allerdings alle ungeradzahlig 
vielfache seiner Grundfrequenz. Sprich, ein 1kHz Rechtecksignal besteht 
aus Sinussignalen mit 1kHz, 3kHz, 5kHz, 7kHz, usw., wobei die Amplitude 
der Signale mit zunehmender Frequenz sinkt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzspektrum#Elementare_Signale

Zusätzlich zu den Problemen kommen jetzt noch deine Messfehler. Wenn du 
nämlich ein Signal mit z.B. konstant 1V hast kann deine Messung 
beispielsweise 0,98V Anzeigen, dann hast du einen Messfehler von 0,02V 
oder 2%. Damit lässt sich ausrechnen, wie hoch die Samplefrequenz sein 
muss, dass der Samplingfehler kleiner wird, als der eigentlich 
Messfehler.

Gruß Kai

von Lorin (Gast)


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> Ist dies erfüllt, ....

Das PWM-Signal ist Rechteckig. Welches ist die höchste Frequenz in einem 
Rechtecksignal? Und was kommt dabei raus, wenn du die mit 2 
multiplizierst?

von Ulrich F. (Gast)


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Lorin schrieb:
>> Ist dies erfüllt, ....
>
> Das PWM-Signal ist Rechteckig. Welches ist die höchste Frequenz in einem
> Rechtecksignal? Und was kommt dabei raus, wenn du die mit 2
> multiplizierst?

Ab und zu ist mal ein Kompromiss nötig.

Beispiel:
Die Welt ist größer als mein Hirn.
Also werde ich sie vermutlich nie vollständig begreifen.
Die passt da einfach nicht rein....

Muss ich mich jetzt hinsetzen und heulen?

von c-hater (Gast)


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Sven schrieb:

> Dann bleibt also als Fazit. Je schneller die Messungen desto geringer
> die Messfehler?

Jedenfalls der Teil des Meßfehlers, der daraus resultiert, dass die 
Momentanwerte schneller wechseln als du es mitbekommst.

Alle anderen Meßfehler gehen in's Ergebnis aber natürlich ebenfalls ein.

von Hauskatze (Gast)


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Sven schrieb:
> Dann bleibt also als Fazit. Je schneller die Messungen desto geringer
> die Messfehler?

Es ist nicht nur wichtig, dass das Mess-Signal schnell genug abgetastet 
wird. Entscheidend ist auch, dass Strom- und Spannungswert zur gleichen 
Zeit abgetastet wird. Schon eine Verschiebung um wenige Mikrosekunden 
führt zu weiteren Fehlern. Du musst also schauen, was für einen 
AD-Wandler Du hast. Beim Abtasten durch Multiplexing kann es passieren, 
dass zuerst der Stromwert und dann der Spannungswert durch den 
Mikrocontroller abgetastet wird. Das führt dann zu einer Verschiebung. 
Was für einen ADc benutzt Du? Einen Sigma-Delta-Wandler?

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