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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Energiekostenmeßgerät + Power Factor -> Ungenaigkeit


Autor: Alexander (Gast)
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Hallo,
eben habe ich einen neuen PC mit meinem billigen Energiekostenmeßgerät 
aus der Norma überprüft. Dazu hatte ich zwei Netzteile, ein extrem 
billiges - vermutlich gänzlich ohne PFC und ein gute BeQuiet mit aktiver 
PFC. Folgende Resultate:
Idle:
billig-NT: ~40 W, Power Factor 0,4-0,5
BeQuiet: ~ 75 W, Power Factor 0,99
Last:
billig-NT: ~60-65 W, Power Factor 0,4-0,5
BeQuiet: ~105-110 W, Power Factor 0,99

Welcher Messung kann ich nun trauen oder ist das total für die Katz? 
Anscheinend stimmt die Messung überhaupt nicht mehr, wenn der Power 
Factor merklich von 1 abweicht. Ähnliches habe ich bei Audio Verstärkern 
festgestellt, deren Power Factor unter Last absinkt und damit die 
Anzeige im Meßgerät auch.
Ich würde gerne den Messungen mit dem billig NT trauen, die auch 
halbwegs realistisch sind. PC ist ein Athlon X2 4850e (max 45W) + 1 HDD 
+ Billiggrafik, sonst nix. Aber das Gerät mißt ja normalerweise bei PF~1 
genauer, da ohmsche Last.

Hat jemand schon mal sowas gemessen oder ein besseres 
Energiekostenmeßgerät ausprobiert?

Alex

Autor: Peter (Gast)
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ich würde keiner Messung vertrauen, das Problem ist nich so sehr der 
Power Factor sondern das die Netzteil keinen "Sinus"-Strom ziehen. 
(Besonders im Idle modus) damit kann man eigentlich keinen Power Factor 
bestimmen.

Vermutlich ist es genauer 10min lang mal den Zähler zu beobachten.

Autor: Gast (Gast)
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> Hat jemand schon mal sowas gemessen oder ein besseres
> Energiekostenmeßgerät ausprobiert?

Die ganz billigen Dinger taugen nix. Hol dir das von Conrad, das misst 
recht genau (sogar im unteren Watt Bereich).

Autor: gast (Gast)
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wenn du irgendwo an alte Elektor Zeitschriften drankommst könnte dich 
das Heft von 01/08 interessieren. da ist ein Vergleich drin. 
http://www.elektor.de/jahrgang/2008/januar/energie...

Autor: Gast (Gast)
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Hoho, gerade mal nachgeschaut Peaktech das reinste Schätzometer :-)

induktive Last (140 Watt Vorgabe) gemessen 180 Watt
2 Watt Last Vorgabe gemessen 0 Watt

Autor: Karl (Gast)
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>ich würde keiner Messung vertrauen, das Problem ist nich so sehr der
>Power Factor sondern das die Netzteil keinen "Sinus"-Strom ziehen.
>(Besonders im Idle modus) damit kann man eigentlich keinen Power Factor
>bestimmen.

Ein Netzteil mit aktiver PFC zieht IMMER einen näherungsweise 
sinusförmigen Strom (+ hochfrequenter Anteil der PFC), wenn man davon 
ausgeht, dass die Netzspannung auch sinusförmig ist (was sie nicht ist).

Den Leistungsfaktor kann man schon bestimmen, es ist halt nur nicht der 
berühmte cos Phi aus der Vorlesung...

-> Messung mit PFC-Netzteil ist wahrscheinlich prinzipiell weniger 
falsch, was noch nichts über die tatsächliche Genauigkeit sagt.

Autor: Alexander (Gast)
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Danke schonmal für die Antworten!
Mein "Meßgerät" heißt Isotronic und ist auch unter anderen Namen 
erhältlich. Display ist oben, eckige Bauform - Bild finde ich gerade 
keins. Ist schon 3-5 Jahre alt.
Interessant war mal ein Vergleich. Ich hatte im Labor mal ein "Zimmer" 
LMG "irgendwas" Leistungsmeßgerät, das um die 10000 Euro kostet und da 
war das Billigteil im Bereich unter 30 Watt nichtmal 2 Watt daneben. 
Echt phänomenal genau - hätte ich nicht erwartet. Auch bei 
Schaltnetzteilen / Energiesparlamen.
Mein alter Rechner lief vorher mit dem BeQuiet Netzteil, Verbrauch 
80-120W. Im neuen PC bleibt das NT fast kalt, vorher wurde es schon mehr 
als handwarm. Dann dürfte die Messung nicht so richtig stimmen, wegen 20 
W Differenz in der Leistungsaufnahme wird ein NT nicht heiß.
Zähler müßte ich mal beobachten, 10 Minuten dürften reichen.

>das Problem ist nich so sehr der
>Power Factor sondern das die Netzteil keinen "Sinus"-Strom ziehen.

Power Factor < 1 heißt doch "nicht-ohmsch", also kein Sinus in der 
Stromaufnahme, oder?

Autor: Gast (Gast)
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"Power Factor" (< 1) sagt erst mal nichts über die Kurvenform aus, 
sondern nur dass Strom und Spannung nicht in Phase sind. Es können aber 
auch "eckige Ströme" (also nicht Sinusförmige Ströme) aus der Leitung 
entnommen werden, darin stecken dann nach Fourier wieder Sinusströme mit 
verschiedenen Frequenzen (i.A. sinkende Amplituden bei steigender 
Frequenz). Wenn das Messgerät nur eine schmale Bandbreite besitzt, dann 
werden diese Anteile nicht mit erfasst und es gibt Messfehler (zu grobe 
Abtastung). Eine einfache PFC (Power Faktor Korrektur) im NT ergibt sich 
bereits durch eine Spule (Induktivität) die die impulsförmigen Ströme 
glättet (Energiespeicher).

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Gast schrieb:
> "Power Factor" (< 1) sagt erst mal nichts über die Kurvenform aus,
> sondern nur dass Strom und Spannung nicht in Phase sind.

Nicht ganz.
Power Factor ist Wirkleistung geteilt durch die Scheinleistung. Dies 
kann entweder durch eine Phasenverschiebung verursacht werden, oder 
durch eine nicht sinusförmige Stromaufnahme, oder durch beides. Im 
Prinzip ist es eine Verallgemeinerung von cos phi. cos phi kann man nur 
bei linearen Lasten anwenden, die eben nur eine sinusförmige 
Stromaufnahme besitzen. Für diese ist dieser gleich dem Power Factor.

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

Autor: Gast (Gast)
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Benedikt K. (benedikt) (Moderator) wrote:

> Nicht ganz.

Oh doch. :)

> Power Factor ist Wirkleistung geteilt durch die Scheinleistung. Dies
> kann entweder durch eine Phasenverschiebung verursacht werden, oder
> durch eine nicht sinusförmige Stromaufnahme, oder durch beides.

Eben! "entweder .. oder" (genau das was ich schrieb). Deswegen sagt der 
Power Factor (oder Leistungsfaktor) erst mal nichts über die Kurvenform 
aus. Siehe die allg. Definition für Wirkleistung

P = Summe aller Uv  Iv  cos PHIv für alle v = 0 bis unendlich

(Summe aller Wirklistungen der Teilschwingungen)

und der Leistungsfaktor Lambda  = P / S

wenn wir nur über sinusförmige Größen reden wir statt Lambda vom cos phi 
(den wir dann Wirkfaktor nennen)

Autor: Ralph Hain (Gast)
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Hallo alle zusammen,
ich habe mal ein Energieverbrauchsmessgerät entwickelt, dass auch den C 
übertrifft.
So gibt es viele Größen die die Qualität/Genauigkeit beeinflussen:
(1) ADC-Auflösung & Genauigkeit
(2) Samplerate
(3) zusätzliche Beschaltung (Widerstandstoleranzen,Kondensatoren)
(4) Referenzspannung [...]
(5) Boardlayout (Routing, EMV) (Rauschleistung)
(6) [...]
(7) [...]

Je mehr Geld man für Bauteile investiert desto genauer wird es im 
Allgemeinen.

Im übrigen kann man einen Leistungsfaktor immer angeben (wie schon 
richtig referenziert), einen cos phi jedoch nicht. Wer hier einen cos 
phi in den Raum wirft sollte sich erst mal einen Strom-Spannungsverlauf 
anschauen (nicht böse gemeint).

Die meisten Geräte schätzen übrigens den Strom über einen Shunt.

Autor: Peter (Gast)
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Es gibt mittlerweile IC, die auch in Zähler eingesetzt werden, welche 
einem schon die meisten arbeite abnehmen. Sie haben auch meist gleich 
eine digitale schnittstelle.

> Die meisten Geräte schätzen übrigens den Strom über einen Shunt.
Was soll an einem Shutz verkehrt sein? U*I gilt doch immer oder gibt es 
hier ausnahmen?

Autor: Ralph Hain (Gast)
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> Was soll an einem Shutz verkehrt sein? U*I gilt doch immer oder gibt es
hier ausnahmen? <

Gegen einen Shunt gibt es eben nichts einzusetzen. Sonst würde dieser ja 
nicht so häufig eingesetzt. Hat ja niemand was gegen einen Shunt 
geschrieben.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Die c't hat in Heft 24/2008 S.226ff Leistungsmessgeräte getestet.

Autor: Damian (Gast)
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>>Autor: Peter (Gast)
>> Die meisten Geräte schätzen übrigens den Strom über einen Shunt.
>>Was soll an einem Shutz verkehrt sein? U*I gilt doch immer oder gibt es
>>hier ausnahmen?

ne R = U * I gillt leider nicht immer, ok fast immer und hier sicher...

das mit dem shunt haut schon, mit etwas rechenaufwand... meine wenn du 
auf einen pc (zumindest beim letzten den ich vor ein paar jahren 
angeschaut habe) eine saubere sinusspannung anlegst, sieht der strom 
dann sonstwie aus, aber alles andere als sinusförmig...

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Solange einige Verbraucher (z.B. Schaltnetzteile) die Sinuswellen zu 
Krüppeln machen UND den Phasenverlauf beeinflussen, wird die Berechnung 
des wahren Wertes nicht einfacher.

2.Selbst wenn die Rechnung des Energiekostenmeßgeräts 100% genau wärE, 
ist noch lange nicht garantiert, daß der übliche mechanische Stromzähler 
auf Grund seiner mechanischen Trägheit den gleichen Wert ermittelt.

Beitrag #4571127 wurde von einem Moderator gelöscht.

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