Discussion:
Wirkleistung mit Oszi messen
(zu alt für eine Antwort)
Brandlhuber
2004-10-21 06:52:00 UTC
Permalink
Hallo,
ich habe mir einen Energiesparcomputer zusammengebastelt aus einem
gebrauchten Gehäuse, einer Epia ME 6000 und einer älteren
Notebookfestplatte (mehr brauche ich für den vorgesehenen Zweck nicht)
Da der Rechner jedoch das ganze Jahr durch laufen soll möchte ich den
tatsächlichen Stromverbrauch kennen.
Mit einem Multimeter habe ich unter Last einen Strom von 140 mA gemessen
das sind 33W Scheinleistung.
Bei ausgeschalteten Gerät verbraucht das Netzteil 50 mA (12W)

Insbesondere beim Ausgeschaltetem Rechner erscheint mir die
Blindleistung sehr hoch.

Ich möchte jedoch kein Geld in ein neues Messgerät investieren.
Ich besitze noch ein (älteres aber vollfunktionsfähiges) Oszi.
Kann ich damit (in Verbindung mit der gemessenen Scheinleistung) die
Wirkleistung messen?
Gibt es irgendwo ein Tutorial oä dazu?

Das Oszi hat zwei Kanäle.

MfG
Brandlhuber
Martin Laabs
2004-10-21 07:40:48 UTC
Permalink
Post by Brandlhuber
Kann ich damit (in Verbindung mit der gemessenen Scheinleistung) die
Wirkleistung messen?
Naja. Du müsstest noch dem Strom messen, bräuchtest also einen Shunt oder
einen Stromwandler. Ist beides für 230V nicht besonders günstig und
selbstbau u.U. gefährlich.

Ich würde dir folgendes Vorschlagen: Geh zu deinem Energieversorger
und leih dir dort einen guten Leistungsmesser aus. Die können auch die
Wirkleistung messen.
Meistens bekommt man die Geräte für eine bestimmte Zeit kostenlos
(wenn man Kunde bei den entsprechenden Stadtwerken ist) oder gegen
eine geringe Gebühr.
Post by Brandlhuber
Das Oszi hat zwei Kanäle.
Wenn du unbedingt willst steck einen Ringkern über die eine
Phase und umwickel ihn mit dünnem Draht und berechne welche Spannung bei
welchem Strom rauskommt. Am besten eichst du das ganze dann nochmal an
einer Lampe o.ä.. Dann kannst du am Oszi die Phasenverschiebung von
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen. Oder du schaltest alles in deinem Haushalt ab und nur den
Computer ein und guckst auf den Stromzähler.

Tschüss
Martin L.
Marcel Müller
2004-10-21 07:56:46 UTC
Permalink
Post by Martin Laabs
Wenn du unbedingt willst steck einen Ringkern über die eine
Phase und umwickel ihn mit dünnem Draht und berechne welche Spannung bei
welchem Strom rauskommt. Am besten eichst du das ganze dann nochmal an
einer Lampe o.ä.. Dann kannst du am Oszi die Phasenverschiebung von
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.

Die allermeisten Oszis (jedenfalls die analogen) könne die erforderliche
Multiplikation nicht.

Bei besseren Digiscopes geht es: Ch1 * Ch2 und dann ein dickes Average
(ohne Trigger) darüber.
Post by Martin Laabs
Oder du schaltest alles in deinem Haushalt ab und nur den
Computer ein und guckst auf den Stromzähler.
Das hingegen ist eine ziemlich effektive Methode.
Falls es nicht (sinnvoll) möglich ist alle Verbraucher zu trennen,
genügt es auch einmal ohne und einmal mit eingeschaltetem Computer zu
messen.
Nur selbstschaltende Verbraucher (Kühlschränke etc.) müssen aus sein.

Oder man organisiert sich einen gebrauchten (offiziell ungeeichten)
Wchselstromzähler und bastelt ein Verlängerungskabel daraus.



Marcel
Alfred Gemsa
2004-10-21 08:24:10 UTC
Permalink
Post by Marcel Müller
Post by Martin Laabs
Wenn du unbedingt willst steck einen Ringkern über die eine
Phase und umwickel ihn mit dünnem Draht und berechne welche Spannung bei
welchem Strom rauskommt. Am besten eichst du das ganze dann nochmal an
einer Lampe o.ä.. Dann kannst du am Oszi die Phasenverschiebung von
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.
ACK.
Post by Marcel Müller
Die allermeisten Oszis (jedenfalls die analogen) könne die erforderliche
Multiplikation nicht.
Das braucht man nicht zu machen: Spannung auf Y-Eingang, Strom auf
X-Eingang: Lissajous-Figur (bei nicht sinusförmiger Stromaufnahme
Ergebnisse wahrscheinlich unbrauchbar) betrachten:

45-Grad-Linie: cos(phi)=1
Kreis: cos(phi)=0
Ellipse: Wert irgendwo dazwischen. Hier braucht man etwas Mathe,
um den Wert genau zu berechnen.

Besser wäre ein Leistungsmesser, der das direkt anzeigt.

Alfred
Uwe Hercksen
2004-10-21 11:41:48 UTC
Permalink
Post by Alfred Gemsa
Das braucht man nicht zu machen: Spannung auf Y-Eingang, Strom auf
X-Eingang: Lissajous-Figur (bei nicht sinusförmiger Stromaufnahme
45-Grad-Linie: cos(phi)=1
Kreis: cos(phi)=0
Ellipse: Wert irgendwo dazwischen. Hier braucht man etwas Mathe,
um den Wert genau zu berechnen.
Hallo,

für ein Rechnernetzteil das eine nicht sinusförmige Stromaufnahme hat
hilft das gar nichts. In einem Schaltnetzteil ohne PFC wird schliesslich
erstmal gleichgerichtet, aber da fliesst Strom nur wenn die
Momentanspannung vom Netz höher ist als die Spannung am Ladekondensator,
also nur für einen Teil jeder Halbwelle.

Bye
Martin Laabs
2004-10-21 08:27:27 UTC
Permalink
Post by Marcel Müller
Post by Martin Laabs
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.
Nunja. Man kann ja auf dem Oszilloskop ein paar Werte ablesen,
interpolieren und dann auf dem Computer/Taschenrechner/Blatt Papier
multiplizieren und integrieren.

Tschüss
Martin L.
TekMan
2004-10-22 09:21:03 UTC
Permalink
Post by Martin Laabs
Post by Marcel Müller
Post by Martin Laabs
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.
Nunja. Man kann ja auf dem Oszilloskop ein paar Werte ablesen,
interpolieren und dann auf dem Computer/Taschenrechner/Blatt Papier
multiplizieren und integrieren.
Tschüss
Martin L.
Oder man nimmt sein LeCroy oder Tektronix Scope, Kanal A = Stromwert
*) , Kanal B = Spanungswert. Dann drückt man die magischen Tasten:

A * B, cycle rms area,

und voila: Fertig. Ach ja, ganz Unbedarfte drücken vorher die Taste
"autoset".

Nun ja, jeder hat da so seine Vorstellung welche Leistungsklasse "ein
altes Oszi" ist :))))

Wenn's ne Nummer kleiner sein darf: Philips hatte so Mitte der 70er
Jahre des letzten Jahrhunderts Scopes mit 50MHz Analogmultiplizierer
im Programm -- das ist dann auch schon mal ein Schritt in die
gewünschte Richtung.

SCNR,
Andreas


*) selbstredend hat man das Tek AM503S mit der Hallgeberstromzange ,
ggfs P6903 (oder so) Isolationsvertärker -- man gönnt sich ja sonst
nix :))
Brandlhuber
2004-10-22 18:07:25 UTC
Permalink
Post by TekMan
Post by Martin Laabs
Post by Marcel Müller
Post by Martin Laabs
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.
Nunja. Man kann ja auf dem Oszilloskop ein paar Werte ablesen,
interpolieren und dann auf dem Computer/Taschenrechner/Blatt Papier
multiplizieren und integrieren.
Ist schon mal ein guter Ansatz. Das werde ich Testen. Es geht mir nicht
so sehr um eine präzisions Messung sondern um einen ungefähren Überblick
zu bekommen.
Post by TekMan
Oder man nimmt sein LeCroy oder Tektronix Scope, Kanal A = Stromwert
Nun ja, jeder hat da so seine Vorstellung welche Leistungsklasse "ein
altes Oszi" ist :))))
Wenn's ne Nummer kleiner sein darf: Philips hatte so Mitte der 70er
Jahre des letzten Jahrhunderts Scopes mit 50MHz Analogmultiplizierer
im Programm -- das ist dann auch schon mal ein Schritt in die
gewünschte Richtung.
Mein Oszi ist ein Goldstar mit 20 MHz.

Brandlhuber
Helmut Sennewald
2004-10-22 19:07:58 UTC
Permalink
Post by Brandlhuber
Post by TekMan
Post by Martin Laabs
Post by Marcel Müller
Post by Martin Laabs
Strom und Spannung bzw. auch die nicht Sinusförmige Stromaufnahme
messen.
Es dürfte nahezu unmöglich werden, gerade den letztgenannten Effekt in
seiner Auswirkung auf die Wirkleistung zu Quantifizieren.
Nunja. Man kann ja auf dem Oszilloskop ein paar Werte ablesen,
interpolieren und dann auf dem Computer/Taschenrechner/Blatt Papier
multiplizieren und integrieren.
Ist schon mal ein guter Ansatz. Das werde ich Testen. Es geht mir nicht
so sehr um eine präzisions Messung sondern um einen ungefähren Überblick
zu bekommen.
Post by TekMan
Oder man nimmt sein LeCroy oder Tektronix Scope, Kanal A = Stromwert
Nun ja, jeder hat da so seine Vorstellung welche Leistungsklasse "ein
altes Oszi" ist :))))
Wenn's ne Nummer kleiner sein darf: Philips hatte so Mitte der 70er
Jahre des letzten Jahrhunderts Scopes mit 50MHz Analogmultiplizierer
im Programm -- das ist dann auch schon mal ein Schritt in die
gewünschte Richtung.
Mein Oszi ist ein Goldstar mit 20 MHz.
Hallo Konrad?,
also die Messung mit einem Analog-Scope ist ja schon ziemlich aufwendig.
Aber auch mit einem Digital-Scope ist das Ganze ziemlich abenteuerlich,
wenn man kein batteriebetriebenes Gerät hat oder über keinen Trenntrafo
verfügt.

Wie willst du einen Strommesswiderstand in die Netzleitung(Nullleiter)
einfügen? Dann hast du noch das Problem der Erdung deines Oszilloskops,
denn die Masse deines Scopes ist mit dem Schutzleiter verbunden.
Ok, Trenntrafo wäre hier schon mal die halbe Miete. Alternativ mußt du
dir einen Stromwandlertrafo aufbauen oder kaufen.

Zur Mathematik: Strom- und Spannungswerte im Abstand von 0,1ms ablesen über
exakt eine Periode(20ms) der Netzspannung. Macht dann 200 Wertepaare.
Achtung, Oszilloskop muß auf DC-Kopplung stehen und der Nullpunkt
der Eingänge muß abgeglichen sein.
Diese 200 Wertepaare in ein Tabellen-Kalkulationsprogramm eintragen.
U_n*I_n bilden und aufsummieren. Ergebnis durch 200 teilen.
Wie man sieht kann das dauern.

Wie wär es mit einem Energiekostenmeßgerät z.B. EKM265 von Conrad.
Einfach einstecken und schon kann man messen. Heißt jetzt wohl
EKM 3000. DAs EKM265 gibt es gerade auch bei Ebay.
Leider wohnst du nicht in meiner Nähe sonst hätte ich dir mein EKM265
ausgeliehen.

Gruß
Helmut
Marcel Müller
2004-11-02 13:24:17 UTC
Permalink
Post by Helmut Sennewald
also die Messung mit einem Analog-Scope ist ja schon ziemlich aufwendig.
Aber auch mit einem Digital-Scope ist das Ganze ziemlich abenteuerlich,
wenn man kein batteriebetriebenes Gerät hat oder über keinen Trenntrafo
verfügt.
Wie willst du einen Strommesswiderstand in die Netzleitung(Nullleiter)
einfügen? Dann hast du noch das Problem der Erdung deines Oszilloskops,
denn die Masse deines Scopes ist mit dem Schutzleiter verbunden.
Differenzmodus mit zwei Tastköpfen ohne Masseverbindung geht auch.
(Jedenfalls bei den Frequenzen)
Post by Helmut Sennewald
Ok, Trenntrafo wäre hier schon mal die halbe Miete. Alternativ mußt du
dir einen Stromwandlertrafo aufbauen oder kaufen.
Man kann auch kleine Übertrager aus alten Fernsehern umfunktionieren.

Aber es stimmt schon, ein Leistungsmeßgerärt ist deutlich handlicher.


Marcel

Lutz Kather
2004-10-21 13:09:25 UTC
Permalink
Post by Brandlhuber
Ich möchte jedoch kein Geld in ein neues Messgerät investieren.
Ich besitze noch ein (älteres aber vollfunktionsfähiges) Oszi.
Kann ich damit (in Verbindung mit der gemessenen Scheinleistung) die
Wirkleistung messen?
Gibt es irgendwo ein Tutorial oä dazu?
Das Oszi hat zwei Kanäle.
MfG
Brandlhuber
Hallo,

wenn der Strom nicht Sinusförmig ist ist das recht schwierig. Du
kannst wenn du ein guter Zeichner bist Strom und Spannungsverlauf
abmalen (eine Periode), in Excel oder andere Tabellenkalkulation
eingeben und miteinander multiplizieren und den Mittelwert bilden.
Soviel Werte in Ecel eingeben das die Kurvenform ordentlich
wiedergegeben wird. Alles andere wird schwieriger. Allerdings benötigt
man eine Strommesszange, über einen Shunt-Widerstand würde ich am 230V
Netz keine Ströme messen, Lebensgefahr für technische Laien!
Für die Spannung braucht man einen sicheren guten Tastkopf. Aufpassen
mit der Tastkopfmasse, die darf man nur am N anschließen, ist aber
dort in der Regel nicht notwendig bzw. schmeißt sogar den FI raus.
Also Nur mit der Spitz den L anpiecksen.

Gruß

Lutz
Loading...