SÜPS Stromverbrauch Überwachungs- und Protokollierungs System

[Markus]

Hallo Nico,

das hört sich ja super gut an. Hast Du mal einen Blick in das Datenblatt geworfen um zu sehen, ob sich Deine Messung wie gemäß Datenblatt beschrieben verhält.

Folgender Hintergrund meiner Frage:
Wenn wir die maximalen Spannungswerte bei 16A bzw. 25A kennen dann wäre es sinnvoll zur Ausnutzung der gesamten Bandbreite eines AD-Wandlers zunächst das Analogsignal über einen präzisions-OP-Amp zuverstärken so dass wir bei maximalem Strom auch FullScaleRange des ADC ausnutzen und so bessere Auflösung / höhere Messgenauigkeit bekommen.

Grüße,
Ma

 

[Knickohr]

Hallo,

das ist super !

1. ca. 2000W Last / 8,1A / 233V = 2,415V am 300Ohm Widerstand
3. ca. 20W Halogetischlampe = 24mV

Zeigt mir, das das Ding linear ist Und so wie es aussieht, gehen da geht sicher auch noch das eine oder andere Watt weniger.

Aus dem Datenblatt :

Volt per Amp Ratio at 15A for 100 ohm load 0.100 V/A
Volt per Amp Ratio at 1.5A for 100 ohm load 0.097 V/A

Das müßte passen.

Thomas

 

[Markus]

Dann sollte es kein Problem sein den OP-Amp richtig zu dimensionieren um auch den Gesamten Quantisierungsbereich des ADC auszunutzen.

.... wenn wir gleich beim Thema sind

Welchen ADC wollen wir benutzen? Bin kürzlich über einen schönen x-kanal ADC mit I2C Interface gestolper. Es gab dazu hier im Forum eine Frage....
muss mals ehen ob ich den wieder finde. War glaube ich ein 10-Bit-ADC.
Das schöne wäre dabei, er wäre kaskadierbar, man könnte die Messwerterfassung zunächst vom Kontrollersystem entkoppel und das Ding wäre je nach verwendete Kanäle frei skalierbar...


Ma

 

[nico_99]

Hallöchen,

ja ich denke auch, und eine gewisse Linearität vorhanden ist, das konnte ich bereits bei der groben Messungen feststellen. Die Ergebnisse wie ihr sieht sind mit dem Datenblatt vergleichbar. Wenn ich es die Tage schaffe, werde ich auch mehr Messungen machen und vor allem mit weniger Last.
Das Lustige daran ist wir können die Ausgangsspannung durch die Widerstandsanpassung so wählen wie wir es brauchen.

...so ein I2C ADC wäre nicht schlecht.

 

[Knickohr]

Hallo

Das Lustige daran ist wir können die Ausgangsspannung durch die Widerstandsanpassung so wählen wie wir es brauchen.

Das ist nicht ganz richtig. Wir sollten trotzdem den 100 Ohm Widerstand verwenden, da der Stromwandler bei diesem Widerstand die beste Liniearität besitzt. Einen OP brauchen wir eh, da wir die Wechselspannung gleichrichten müssen. Interessant ist auch, das wir damit auch den Wirk- und Blindstom messen könnten, wenn wir die Phasenlage von Strom und Spannung beachten. Die Phase der Spannung könnten wir über einen Optokoppler im Nulldurchgang bekommen. Also muß nur noch die Phasenlage vom Strom am Stromwandler bestimmt werden. Alles schon galvanisch getrennt. Sogar die effektive Leistung und Blindleistung wäre möglich.

Ich würde eine abgesetzte Sensorengruppe für meinetwegen 8 Sensoren mit einem kleinen Atmega8 machen und die kann man (fast) beliebig vervielfältigen. Alle unterhalten sich dann mit dem Master-AVR über MPCM oder so Wobei ich Funk hier die elegantere Lösung finde. Braucht man kein Kabel im Sicherungskasten zu ziehen. Was auch sicher seine Vorteile hat !

Thomas

 

[dino03]

Hallo auch,

Interessant ist auch, das wir damit auch den Wirk- und Blindstom messen könnten, wenn wir die Phasenlage von Strom und Spannung beachten. Die Phase der Spannung könnten wir über einen Optokoppler im Nulldurchgang bekommen. Also muß nur noch die Phasenlage vom Strom am Stromwandler bestimmt werden. Alles schon galvanisch getrennt. Sogar die effektive Leistung und Blindleistung wäre möglich.

ääähhhhh, jaaaaahhhh, Zeigerdiagramme, cosinus phi , äääähhhhhh jaaaaahhh
ziemlich lange her Da muß ich erst mal meine Forrmelsammlungen
ausgraben

Ach ja noch was: Als Mod muß man doch höllisch aufpassen das man statt
auf Zitieren nicht aus Versehen auf Ändern clickt wär mir beinahe grade
passiert ...

Gruß
Dino

 

[Cassio]

Hallo zusammen!

Die Idee mit dem I2C-ADC gefällt mir recht gut.....
Allerdings würde ich auch einer Einheit mit Mega8 (oder Tiny24 ?) dem Vorzug geben.
Da direkt die "Sensoren" anschließen und das alles dann Kaskadierbar aufbauen.

Ob wir dann per MPCM oder I2C die Controller verbinden ist mir momentan egal... ich habe beides noch nie programmiert.

Da aber Dino etwas von "unendlichen Weiten" bei den Kabellängen im MPCM geschrieben hat, wäre das natürlich angenhemer.

Per Funk wäre natürlich genial und könnten wir ja auch als Option mit vorsehen..... Die kleinen Funkeinheiten von Pollin interssieren mich sowieso.

Die Idee mit der Blindstromerfassung finde ich persönlich "übertrieben".
Sicher ist es vielleicht mal interessant zu wissen, dass ein Gerät 2W aber 7VA aufnimmt...... Da aber der Elektrozähler im einem Wohnhaus ein Wirkstromzähler ist, interessieren einen die VA doch nicht wirklich.


Vielleicht wäre es doch langsam an der Zeit einen anderen Bereich zu eröffnen, in dem wir Datenblätter und erste Zeichnungen gesammelt einstellen... aber keine Diskussionen führen.

Schöne Grüße,
Cassio

 

[Knickohr]

Dooooch Leute,

die Blindleistung interessiert ! Spätestens dann, wenns deine Leitungen zu sehr durch Blindstrom belastet sind und warm werden. Geht sogar soweit, das man Blindleistung zahlen muß. Wird aber im "normalen" Haushalt wohl nicht vorkommen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistung

Dino, da sind auch jede Menge Formeln drin. Kannst Dich wohlfühlen

Thomas

 

[Cassio]

Geht sogar soweit, das man Blindleistung zahlen muß.

Hi Thomas!

Na, bevor DAS zu Hause passiert, hast du schon lange Besuch gehabt.

Wenn wir also anfangen den Cos Phi und ähnliches zu berücksichtigen, dann sollten wir uns als erstes um viiiiiel größere Stromwandler kümmern.

Tja und wenn es dann immer noch sein muss diese Werte zu ermitteln, dann sollten wir wenigstens eine Schalteinheit vorsehen...... um auch gleich die hauseigene Kompensationsanlage steuern zu können.

Wie gut das wir uns einige sind, eine modulare Bauweise einzusetzen.

Gruß,
Cassio

 

[Knickohr]

Hallo Cassio,

sooo weit würde ich jetzt auch nicht gehen. Aber ich würde 3 Stromwandler für jede Phase am Hausanschluß (wieder als Modul) vorsehen, die den gesamten Verbrauch messen. Warum sollen die nicht auch den cos(Phi) messen ? Meine Hauptsicherungen sind mit 50A ausgelegt. Warum ich eigentlich so wehement darauf bestehe ? Natürlich, Solaranlage. Vermutlich kompensiere ich damit zusätzlich noch jede Menge Blindstrom, was sich so relativ einfach messen läßt. Naja, der Wechselrichter paßt sich da entsprechend an.

Es steht für mich fest, das in Modulen zu machen. So kommt in den Sicherungskasten nur ein kleiner Trafo für die Versorgung der Meßmodule. Ich würde auch auf Funk bestehen, weil man ganz einfach keine Leitungen legen muß. Setzt natürlich voraus, das der Sicherungskasten nicht rundherum aus Metall ist. Das sind aber die wenigsten.

Ins Wohnzimmer, naja, dem Hausfrieden Willen wohl eher ins Arbeitszimmer oder Flur, kommt dann die Displayeinheit mit einem schööönen großen Grafikdisplay

Ja, so langsam könnten wir jetzt ein Unterforum für die Datenblätter anlegen. Kann man das in dieses Forum anhängen, ohne das man einen separaten Beitrag aufmachen muß ? Ich möchte verhindern, das wir letztendlich uns in 2 Beiträgen austoben und nicht wissen, wo was steht.

Thomas

 

[nico_99]

Hallo
...
Das ist nicht ganz richtig. Wir sollten trotzdem den 100 Ohm Widerstand verwenden, da der Stromwandler bei diesem Widerstand die beste Liniearität besitzt.

Thomas

Also, wenn ich mir die Diagramme im Datenblatt anschaue, behält der Wandler seine Linearität ebenfalls bei 200 Ohm. Es ist aber nicht so wichtig, denn ein Op-Amp muss da sowieso hin. Ich denke nur an das Messsignal und Rauschen von den benachbarten Stromleitungen bei niedrigem Last. Bei einem 100Ohm Widerstand werden wir dann irgendwo im Bereich < 1mV landen. Der Op-Amp muss mit diesem Pegel gut umgehen können.

 

[Cassio]

Aber ich würde 3 Stromwandler für jede Phase am Hausanschluß (wieder als Modul) vorsehen

Hallo Thomas!

Nun ja, für mich wäre das kein Problem.....
Zum einen darf ich diese arbeiten ausführen und zum anderen habe ich eine Plombenzange.
Praktisch ist das aber nicht ohne weiteres durchführbar, denn der Kasten gehört dir nicht! Alles was VOR dem Elektrozähler gemacht wird muss genehmigt werden.......

Natürlich, Solaranlage.

OK, wenn dafür die Blindanteile zur Beurteilung wichtig wären....
Aber nur als Optionsmodul.

Setzt natürlich voraus, das der Sicherungskasten nicht rundherum aus Metall ist. Das sind aber die wenigsten.

Öhm.... Thomas?
Das sind die meisten Zählerkästen..... oder bei den Unterverteilungen mindestens die große Tür davor.

.... kommt dann die Displayeinheit mit einem schööönen großen Grafikdisplay

JA JA JA..... unbedingt!


Gruß,
Cassio

 

[Knickohr]

Hallo,

Bei einem 100Ohm Widerstand werden wir dann irgendwo im Bereich < 1mV landen. Der Op-Amp muss mit diesem Pegel gut umgehen können.

Das ist überhaupt kein Problem. Bei meiner Wetterstation gehe ich mit Signalpegeln von 50µV um. Wir müssen nur die Wege vom Sensor zum OP möglichst kurz halten. Also quasi den Stromwandler auf eine Platine, dahinter gleich der OP. Wenn wir das dann im Abstand der Sicherungsautomaten hin bekommen, könnten wir meinetwegen 8 Sensoren mit jeweiligem OP auf einem Atmega8 als Modul zusammenfassen. Das Ganze dann direkt unter den Sicherungautomaten mit den Kabeln durch die Stromwandler. Ein minimaler Eingriff am Sicherungskasten. Dann die Blende wieder drüber und keiner siehts

Praktisch ist das aber nicht ohne weiteres durchführbar, denn der Kasten gehört dir nicht! Alles was VOR dem Elektrozähler gemacht wird muss genehmigt werden.......

Wir müssen nicht an den verplombten Dingens ran. Es gehen die 3 Leitungen an den Sicherungskasten. Und da "dürfen" wir ja wieder. Ich habe übrigens auch die Ausbildung, aber leider keine Plombzange ...

OK, wenn dafür die Blindanteile zur Beurteilung wichtig wären....

Ich habe den starken Verdacht, das (private) Solaranlagen mittlerweile dazu "vergewohlwurstelt" werden. In der Bedienungsanleitung des Wechselrrichters steht auch drin : ... kompeniert automatisch die Verluste durch Blindleistung und paßt sich somit optimal dem Stromnetz und max. Wirkungsgrad an ... Was auch immer das heißen mag. Da keimt bei mir ein gewisser Verdacht auf. Oder ?

Aber nur als Optionsmodul.

Selbstverständlich !

... oder bei den Unterverteilungen mindestens die große Tür davor.

Das ist aber nur eine von noch weiteren 5 Seiten

Thomas

 

[Cassio]

wie versprochen habe ich ein paar Messungen mit den Talema-Stromwandlern gemacht.

Ich habe zwei eingesetzt:
1. ASM-010
2. AC-1015

Hallo Nico!

Sag mal... hast du dir die guten Stücke extra schon mal besorgt, oder hattest du da welche von in der Schublade liegen?


Wenn du welche bestellt hast, wo hast du sie denn nun gekauft?

Gruß,
Cassio

 

[Knickohr]

Wenn du welche bestellt hast, wo hast du sie denn nun gekauft ?

Jaaa, gute Frage. Farnell hat die Dinger nicht im Programm

Thomas

 

[nico_99]

@Thomas, Cassio,

der Marcus hatte sie gefunden.

Hab noch mehr gefunden:

http://www.darisusgmbh.de/shop/index.php

Teilweise kennen wir die ja schon bereits!

Grüße,
Markus

...und ich konnte mich nicht zurückhalten und hab zwei Muster bestellt, (HIER genau) den ASM hatte ich aus einem früheren Projekt zu Hause.
Selbstverständlich bei der Menge die wir irgendwann mal brauchen werden, kommt denke ich wegen dem Preis eh der Schurich in Frage.

 

[Markus]

Hallo zusammen,

ich habe mir in den letzten Tagen einige Gedanken zur Messwerterfassung gemacht und mir ist viel durch den Kopf gegangen. Zwei wesentliche Dinge möchte ich hier kurz ansprechen:

1. Verbraucher mit Schaltnetzteilen
Ich habe schon von Problemen durch Oberwellen und Welligkeiten im Netz gehört, die durch den Einsatz schon Schaltnetzteilen herrühren. Billige Leistungsmessgeräte die es überall zu kaufen gibt haben damit wohl auch ihre Probleme. Technisch fehlt mir dazu noch der Background da ich eher Digitaltechniker als Analogiker bin aber ich glaube da sollten wir mal ein Auge darauf werfen.

2. Umschalten von Messbereichen
Vielleicht sollten wir uns nochmals Gedanken darüber machen, ob es sinvoll sein könnte zwei unterschiedliche Messwandler für einen Kanal zu verwenden um ggf. zur Verbesserung der Auflösung bei kleinen Strömen zwischen den Messwandlern umzuschalten. Oder wir finden eine Lösung mit der wir die Widerstandskonfiguration umschalten können um einen Messwandler für unterschieliche Strombereiche umzuschalten. Es soll ja umschaltbare Widerstände geben.

Was meint Ihr dazu? Reale Themen oder höre ich nur das Gras wachsen?

Grüße,
Markus

 

[dino03]

Hi Markus ,

2. Umschalten von Messbereichen
Vielleicht sollten wir uns nochmals Gedanken darüber machen, ob es sinvoll sein könnte zwei unterschiedliche Messwandler für einen Kanal zu verwenden um ggf. zur Verbesserung der Auflösung bei kleinen Strömen zwischen den Messwandlern umzuschalten. Oder wir finden eine Lösung mit der wir die Widerstandskonfiguration umschalten können um einen Messwandler für unterschieliche Strombereiche umzuschalten. Es soll ja umschaltbare Widerstände geben.

Meßbereichsumschaltung geht wohl am einfachsten, wenn wir den
Verstärkungsfaktor unseres Meßverstärkers mit nem FET oder nem
Analogschalter-IC ändern. Also einfach Widerstände im Verstärkungsweg
des Meß-OP-Amps dazu oder wegschalten (Faktor 10x , 100x, ...)

Zwei Meßwandler auf einem Draht finde ich ein wenig Overkill

Gruß
Dino

 

[nico_99]

Und das wir bereits beim Thema Op-Amp sind...

 

[dino03]

Hi Nico ,

Und das wir bereits beim Thema Op-Amp sind...

Boah, wau, wat ne Schaltung Meinst Du nicht das das auch mit einem
oder 2 OPAmps geht ?

Muß ich wohl mal sehen ob man da nicht ein wenig Hardware sparen kann

Die beiden Impedanzwandler find ich ein wenig übertrieben wenn der
Meßwandler bereits 100-300 Ohm Ausgangswiderstand hat und man den
Spannungsteiler etwas anpaßt. Die Addierung des Gleicchspannungsanteils
kann man auch beim letzten statt der Masse am Poti machen.
Naja ok. Der Spannungsteiler für den Offset gönne ich doch mal einen
Impedanzwandler (bei 100k nach +Vss ist das ok).
Also 2 OPAmps für das ganze Geraffel

Gruß
Dino