Hallo wie kann ich die Leistungsaufnahme (falsch aber Allgemeinverständlich auch Stromverbrauch) eines Schaltnetzteils nur mit den Multimeter, auch zwei oder drei davon, und ein Oszilloskop messen? Ich möchte ausdrücklich auf fertige Energiemessgeräte verzichten, auch brauche ich keine Hinweise darauf welche Gefahren bei Messungen an Netzspannung, geladenen Kondensatoren usw. insbesondere mit den Oszilloskop vorhanden sind. Und ja mir ist klar das ein Schaltnetzteil eben keine "schöne und einfache" Phasenverschiebung hat -aber genau deshalb möchte ich verstehen wie man in der -Praxis- (!) und nicht "nur" auf dem Papier oder als Simulation die Leistungsaufnahme eines Schaltnetzteil messen kann, und zwar mit einfachen Basiswerkzeugen die keine selbstständigen und letztendlich versteckte Berechnungen durchführen. Wer das blöd findet bzw. mit "Wissen und verstehen wollen" nur um der Sache willen nichts anfangen kann braucht sich ja nicht zu beteiligen. Erklärungen und Vorgehensweisen, dürfen sehr gerne sehr ausführlich sein und können ruhig auch bei "Adam und Eva" anfangen. Links auf verständliche(!) und die eventuell notwendige höhere Mathematik ausführlich erläuternde Beiträge, Tutorials usw. können natürlich auch gerne verbreitet werden. Pascal
Nimm ein Fluke das es kann! Dann kannst berechnen und vergleichen. Wenn Du richtig rechnest dann mußt Du auf die Werte kommen welche das Fluke anzeigt.
Ein 4-Kanal DSO mit Mathematikfunktionen kann das sicher auch.
> Ein 4-Kanal DSO mit Mathematikfunktionen kann das sicher auch.
2 Kanäle sollten eigentlich auch reichen, dazu Mathematikfunktion und
ein Mulimeter.
Pascal schrieb: > wie kann ich die Leistungsaufnahme (falsch aber Allgemeinverständlich > auch Stromverbrauch) eines Schaltnetzteils nur mit den Multimeter, auch > zwei oder drei davon, und ein Oszilloskop messen? Spannung und Strom eingangseitig mit ausreichender Frequenz loggen und den Rest mit der Software Deiner Wahl (Tabellenkalkulation, R, etc.) ausrechnen. Handmultimeter mit 3 Werten/Sekunde entfallen da schon einmal.
Wenn es nur um eine Hausnummer geht: Bei einem SNT mit PFC multiplizierst Du Ieff mit Veff. Bei einem ohne PFC teilst Du dieses Ergebnis durch 2. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass ein PFC-Netzteil einen Leistungsfaktor nahe 1 hat, ein Netzteil ohne PFC eher 0,5.
Mark S. schrieb: > Wenn es nur um eine Hausnummer geht könnte man auch einfach den arthmeischen Mittelwert des Stroms hinter der Netzgleichrichtung messen und mit der relativ konstanten Spannung am Lade-Elko multiplizieren. Die Verluste am Gleichrichter lassen sich relativ einfach abschätzen.
Hermann schrieb: > Mark S. schrieb: >> Wenn es nur um eine Hausnummer geht > > könnte man auch einfach den arthmeischen Mittelwert des Stroms hinter > der Netzgleichrichtung messen und mit der relativ konstanten Spannung am > Lade-Elko multiplizieren. > Die Verluste am Gleichrichter lassen sich relativ einfach abschätzen. Wir wollen das genau! Und zwar sehr genau.
Ei der Daus schrieb: > Hermann schrieb: >> Mark S. schrieb: >>> Wenn es nur um eine Hausnummer geht >> >> könnte man auch einfach den arthmeischen Mittelwert des Stroms hinter >> der Netzgleichrichtung messen und mit der relativ konstanten Spannung am >> Lade-Elko multiplizieren. >> Die Verluste am Gleichrichter lassen sich relativ einfach abschätzen. > > Wir wollen das genau! Und zwar sehr genau. Dann scheidet ein Oszilloskop mit 8 bit Vertikalauflösung wohl aus. Das ist nur genau, aber nicht sehr genau. Ein leCroy mit 12bit ist dann einigermaßen genau, aber nicht sehr genau. Damit wäre gezeigt, dass diese Aufgabe mit den gelieferten Angaben nicht lösbar ist. QED
Ei der Daus schrieb: > Wir wollen das genau! Und zwar sehr genau Wer ist wir? Pascal hat von Genauigkeit nichts geschrieben.
Hermann schrieb: > Ei der Daus schrieb: >> Wir wollen das genau! Und zwar sehr genau > > Wer ist wir? Pascal hat von Genauigkeit nichts geschrieben. Solche Messungen sind spätestens seit der Entstehung von Stromtankstellen auch ein Thema bei der PTB. Bei deren letzter Wet-Look-Party (Tag der offenen Tür im strömenden Regen) sagte mir der nette Mitarbeiter, dass die mit dem 3458A samplen und auf eine Unsicherheit von 5ppm kommen. Die kommerziellen Geräte, die dann geeicht werden müssen, sollen auf 0,01% genau sein, wenn ich mich richtig erinnere.
Angehängte Dateien:
-
Netzstrom_messen.jpg
44 KB
Pascal schrieb: > wie kann ich die Leistungsaufnahme (falsch aber Allgemeinverständlich > auch Stromverbrauch) eines Schaltnetzteils nur mit de_m_ Multimeter, auch > zwei oder drei davon, und ein_em_ Oszilloskop messen? Weder die Kurvenform noch die Phasenlage sind bekannt. Also bringe ich Spannung und Strom auf's Scope und zähle dann die sich überdeckenden Flächen aus. Da am Scope beide Kanäle eine gemeinsame Masse haben, muss man aufpassen, wie herum man den Shuntwiderstand für die Strommessung anklemmt.
Peter M. schrieb: > Bei deren letzter Wet-Look-Party (Tag der offenen Tür im strömenden > Regen) sagte mir der nette Mitarbeiter, dass die mit dem 3458A samplen > und auf eine Unsicherheit von 5ppm kommen. Hat er auch erklärt, wie das mit der Phasenlage des Stroms aussieht? Verlässt man sich auf die Kompensation im Schaltnetzteil? Nach meinem Verständnis bekommt man über den Strom niemals die Wirkleistung, wenn der Verbraucher nicht linear (rein ohmsch) ist.
Manfred schrieb: > Hat er auch erklärt, wie das mit der Phasenlage des Stroms aussieht? > Verlässt man sich auf die Kompensation im Schaltnetzteil? Nein, danach habe ich gar nicht gefragt. > > Nach meinem Verständnis bekommt man über den Strom niemals die > Wirkleistung, wenn der Verbraucher nicht linear (rein ohmsch) ist. Ich glaube schon. An einer Ohm'schen Last haben an einer Wechselspannungsquelle Spannung und Strom immer dasselbe Vorzeichen und das Produkt ist immer positiv. Jede "Teilfläche" hat also ein positives Vorzeichen. Aufsummieren der "Teilflächen" approximiert dann die gesamte umgesetzte Energie. Ist das nicht der Fall und differieren die Vorzeichen bei Spannung und Strom, gibt es auch Produkte mit negativem Vorzeichen. Aufsummieren ergibt hier nach meinem Verständnis die Wirkleistung. Summiert man die Beträge der "Teilflächen" so ergibt sich die Scheinleistung, vermute ich.
Bei edn.com gibt es einige Beiträge dazu. Z.B. http://www.edn.com/design/power-management/4439725/AC-power-measurement-uses-PWM---PAM http://www.edn.com/design/analog/4327422/Optoisolators-compute-watts-and-volt-amperes
Pascal schrieb: > Hallo > > wie kann ich die Leistungsaufnahme (falsch aber Allgemeinverständlich > auch Stromverbrauch) eines Schaltnetzteils nur mit den Multimeter, auch > zwei oder drei davon, und ein Oszilloskop messen? Mit solchen Messgeräten, die ja eigentlich nur periodische Moment aufnahmen zulassen, gar nicht. Dazu müsste man schon Strom und Spannung in kleinste Zeiteinheiten zerlegen, aufzeichnen und dann mathematisch integrieren (wenn ich mich nicht irre). > Ich möchte ausdrücklich auf fertige Energiemessgeräte verzichten, auch > brauche ich keine Hinweise darauf welche Gefahren bei Messungen an > Netzspannung, geladenen Kondensatoren usw. insbesondere mit den > Oszilloskop vorhanden sind. Die sind sowieso nicht geeignet und bringen nur bei Sinus brauchbare Werte. Was Hinweise angeht, hat die jeder nötig, der sich nicht als fachlich hochgradig vorbelastet outet. Da könnte ja jeder kommen. > Und ja mir ist klar das ein Schaltnetzteil eben keine "schöne und > einfache" Phasenverschiebung hat -aber genau deshalb möchte ich > verstehen wie man in der -Praxis- (!) und nicht "nur" auf dem Papier > oder als Simulation die Leistungsaufnahme eines Schaltnetzteil messen > kann, und zwar mit einfachen Basiswerkzeugen die keine selbstständigen > und letztendlich versteckte Berechnungen durchführen. Je genauer das Ergebnis sein soll um so genauer muss auch gemessen und gerechnet werden. So eine Messtechnik wirst du kaum haben. > Wer das blöd findet bzw. mit "Wissen und verstehen wollen" nur um der > Sache willen nichts anfangen kann braucht sich ja nicht zu beteiligen. Wenn du Wissen erlangen willst, dann gehe studieren, denn das ist der dafür richtige Ort und nicht ein Forum, wo jeder Amateur antwortet. (Wer Amateur ist weißt du nämlich nie). Außerdem werden hier keine so umfangreichen Vorlesungen gehalten. > Erklärungen und Vorgehensweisen, dürfen sehr gerne sehr ausführlich sein > und können ruhig auch bei "Adam und Eva" anfangen. Du kannst doch selbst surfen im Web. Da wirst du das gewünschte schon finden. Wenn nicht, dann fehlt dir wohl was um erfolgreich zu sein und dann nützt dir das Wissen auch nicht. Da kann, soll und will dir das Forum auch nicht helfen. Wäre ja noch schöner. Hier gibts eben nur Informationen in kleinen Dosen. > Links auf verständliche(!) und die eventuell notwendige höhere > Mathematik ausführlich erläuternde Beiträge, Tutorials usw. können > natürlich auch gerne verbreitet werden. Es gibt einen Kraftausdruck der voll auf dich zutrifft: Alle Mühe auf andere abwälzen, anschließend meckern, aber anständig.
Pascal schrieb: > Und ja mir ist klar das ein Schaltnetzteil eben keine "schöne und > einfache" Phasenverschiebung hat -aber genau deshalb möchte ich > verstehen wie man in der -Praxis- Ist dir denn überhaupt theoretisch klar, was mittlere Leistung ist? Die Phasenverschiebung brauchst du nur für stark vereinfachte Rechnungen bei induktiver/kapazitiver Last. Wie bei jeder Leistungsmessung ist die allgemeine Methode für die Bestimmung der mittleren Leistung die Bestimmung des zeitliche Mittelwerts über die Momentanleistung, i.e. Produkt aus Strom und Spannung. So ist die Praxis. Ob du dazu ein Oszi mit Math-Funktion oder ein Abtastsystem (ADCs) mit ausreichend schneller Abtastung und µC für die Rechnerei nimmst, bleibt dir überlassen.
Angehängte Dateien:
-
Leistung.png
10 KB
So sieht die Leistungsmessung von einem kleinen Schaltnetzteil ohne PFC aus. (TDK Lambda 5V/3A -> belastet mit 2A = 10W) CH1: 200V/Div - Spannung CH2: 500mA/Div - Strom CHM: 50W/Div - CH1 x CH2 = Leistung
John schrieb: > So sieht die Leistungsmessung von einem kleinen Schaltnetzteil ohne PFC > aus. > (TDK Lambda 5V/3A -> belastet mit 2A = 10W) > > CH1: 200V/Div - Spannung > CH2: 500mA/Div - Strom > CHM: 50W/Div - CH1 x CH2 = Leistung Kannst Du beziffern, wie genau das Resultat ist?
Mark S. schrieb: > Kannst Du beziffern, wie genau das Resultat ist? Diese Genauigkeit der Messung ist hier nicht all zu hoch. Der verwendete Differenztastkopf hat einen angegebenen Fehler von +/-2%. Aber der größere Fehler kommt hier von der Stromzange. Diese hat eine festen Messbereich von 20Arms/30Apeak. Und 380mA peak im 30A Messbereich zu messen dürfte nicht sehr genau sein: - die Stromzange hat einen leichten DC-Offset, wenn ich die Stromzange drehe, so dass der Strom in anderer Richtung durchfließt, und das Signal invertiere, dann messe ich 10,9W - es gibt auch eine leichte Brummeinstreung. Zu sehen an der Grundlinie der Leistungskurve (rosa). Die tatsächliche Leistung liegt geschätzt ca. 3%-8% niedriger als der gemessene Wert von 12,354W.
Vielen Dank, das ist doch schonmal garnicht so übel.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.