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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leistungsverbrauch in Standby/Aus richtig messen


Autor: Lukas (Gast)
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Hallo,
die vorherige Diskussion hat mich auf den Gedanken gebracht den 
Leistungsverbrauch einiger Geräte im Standby bzw. Scheinaus zu messen.
Die handelsüblichen Strommeßzähler

http://www.amazon.de/Unitec-Energiekosten-Messger%...

können allerdings nur bis ca. 5W messen - also nicht wirklich im 
Standbybetrieb.

Wie kann ich nun RICHTIG den Standbyverbrauch messen?
"Einfach" den Netzstecker manipulieren, eine Phase auftrennen und ein 
Amperemeter dazwischen? Wenn ja, Phase egal? Spannung auch egal, da 
diese vorher im Leerlauf gemessen werden kann (direkt an Steckdose?)

Danke,

gruß Lukas

Autor: Guest (Gast)
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Wenns ein RMS-Multimeter ist...

Autor: thomas (Gast)
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Oder ein eigenenes Adapterkabel bauen.

Im Prinzip ein sehr kurzes Verlängerunsgkabel bei dem eine Phase 
zertrennt an zwei Bananenstecker anliegt. Da kann man dann das RMS 
anklemmen.

Autor: Lukas (Gast)
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Schonmal danke für die Antworten.

Also ist folgender Weg "zu empfehlen"?
1. Spannung an Steckdose messen
2. Strom zwischen Netzteil und Steckdose messen
3. P= U*I = Verbrauchte Leistung



Ich meine ein "gängiges" Digital-Amperemeter wie eins von Fluke..
RMS heisst doch "Root Mean Square" - was meinst du damit, in Bezug auf 
mein Messverfahren?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lukas schrieb:
> Schonmal danke für die Antworten.
>
> Also ist folgender Weg "zu empfehlen"?

Nein. Denn:

> 1. Spannung an Steckdose messen
> 2. Strom zwischen Netzteil und Steckdose messen
> 3. P= U*I = Verbrauchte Leistung

Leider erhälst Du so nur die Schein-Leistung.

Da Du bei Deinem VNB die Wirkleistung bezahlst, ist diese Messung nett. 
Hilft Dir aber nicht wirklich weiter.

>
>
>
> Ich meine ein "gängiges" Digital-Amperemeter wie eins von Fluke..
> RMS heisst doch "Root Mean Square" - was meinst du damit, in Bezug auf
> mein Messverfahren?

Was RMS aussagt, findet google für Dich.

Für Die von Dir gewünschte Messung hilft Dir nur ein im Bereich 0...10W 
korrekt anzeigendes Wattmeter.

Gibt es z.B. von Gossen. Oder Du mußt es Dir selber bauen.

Suchwort "analogue wattmeter   bzw.   wattmeter" z.B. bei National Semi 
oder anderen Herstellern in deren Applikationen.
Nettes Selbstbauprojekt. In der Regel steckt da fast immer ein guter 
Analogmultiplizierer drin.

Autor: GastGast (Gast)
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Zwei Probleme:
1. Die Stromaufnahme ist nicht zwangsläufig sinusförmig -> TrueRMS 
Messung erforderlich (nenn mal die genaue Modellbezeichnung deines 
Messgeräts)
2. Du hast so keine Möglichkeit, Wirkleistung und Blindleistung zu 
unterscheiden.

Um auch Problem Nr. 2 zu lösen:
Ein eigenes Messgerät bauen, bestehend aus einem Stromwandler und einem 
µC mit 2 AD Wandlern. Dann mit einer relativen hohen Frequenz zeitgleich 
Strom und Spannung messen und aufintegrieren (bzw. hier: summieren, da 
zeitlich diskret).

Autor: ... (Gast)
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http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Manche Messgeräte könnens, manche nicht.

Autor: Michael H. (Gast)
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Guest schrieb:
> Wenns ein RMS-Multimeter ist...

Das ist notwendig, aber nicht hinreichend.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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GastGast schrieb:
> Zwei Probleme:
> 1. Die Stromaufnahme ist nicht zwangsläufig sinusförmig -> TrueRMS
> Messung erforderlich (nenn mal die genaue Modellbezeichnung deines
> Messgeräts)


neine, s.o.

> 2. Du hast so keine Möglichkeit, Wirkleistung und Blindleistung zu
> unterscheiden.

guter Einwand, jedoch wollte dies der TE nicht.

>
> Um auch Problem Nr. 2 zu lösen:
> Ein eigenes Messgerät bauen, bestehend aus einem Stromwandler und einem
> µC mit 2 AD Wandlern. Dann mit einer relativen hohen Frequenz zeitgleich
> Strom und Spannung messen und aufintegrieren (bzw. hier: summieren, da
> zeitlich diskret).

Vor allem: Vor dem Aufsummieren multiplizieren!!

Autor: uabubbabibu (Gast)
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Autor: Lukas (Gast)
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Danke für die Hilfe.

Okay, also ich brauche die Effektivwerte um die Wirkleistung (und nur 
auf die kommt es an) zu bestimmen, ist das so richtig?

Also P = Ueff*Ieff = realer Verbrauch, den ich bezahle

Bei meinem Messgerät finde ich leider keine Angabe über TRMS. Aber wenn 
ich die Spannung in der Steckdose messe, erhalte ich auch einen Wert um 
230V, also den Effektivwert.

Ich benutze folgendes Gerät, eine Angabe zu TRMS finde ich leider nicht.

http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_BEHA_HEX120_DATE...


Danke! Gruß Lukas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lukas schrieb:
> Danke für die Hilfe.
>

Gern geschehen, nur leider: Du hast es nicht verstanden.

> Okay, also ich brauche die Effektivwerte

Nein.


> um die Wirkleistung (und nur
> auf die kommt es an) zu bestimmen, ist das so richtig?

Wenn Du als privater Haushalt die Sache betrachtest: Ja, es kommt nur 
auf die Wirkleistung an.
Diese bezahlst Du.

Die Industrie interessiert sich auch für die Scheinleistung, aber da 
geht es um Margen "etliche kVA". Du bist da Größenordnugen von entfernt.

>
> Also P = Ueff*Ieff = realer Verbrauch,

Nein. S.o.


 >
> Bei meinem Messgerät finde ich leider keine Angabe über TRMS. Aber wenn
> ich die Spannung in der Steckdose messe, erhalte ich auch einen Wert um
> 230V, also den Effektivwert.
>
> Ich benutze folgendes Gerät, eine Angabe zu TRMS finde ich leider nicht.
>
> http://www.pewa.de/DATENBLATT/DBL_BEHA_HEX120_DATE...

Wie oben schon deutlich beschrieben von mir: Dein Meßgerät hilft Dir für 
diesen Fall nicht weiter. Einfach nochmal lesen.

Also 3 Varianten auf die Schnelle :
- Wattmeter kaufen für 0...10W.
- Wattmeter bauen für diesen Bereich (App-Notes, Analog-multiplizierer).
- Wattmeter bauen (AVR- Lösung beispielsweise: Strom messen und 
gleichzeitig Spannung messen, das multiplizieren, und das alle 
Millisekunden wiederholen, aufsummieren und das über die Anzahl der 
Summenwerte teilen - siehe einen der vielen Beiträge zum Thema wie oben 
von    uabubbabibu     beschrieben.

Autor: GastGast (Gast)
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Lukas schrieb:
> Okay, also ich brauche die Effektivwerte um die Wirkleistung (und nur
>
> auf die kommt es an) zu bestimmen, ist das so richtig?
>
>
>
> Also P = Ueff*Ieff = realer Verbrauch, den ich bezahle

Nein, das ist nicht richtig, da Du eine eventuelle Phasenverschiebung 
zwischen Strom und Spannung ignorierst.
Die von Dir genannte Formel stimmt nur für rein ohmsche Verbraucher 
(Lastwiderstand, Glühlampe, im wesentlichen noch Heizlüfter etc...)
Für alle anderen Verbraucher wie Dein Handynetzteil, Deinen Fernseher 
etc. ermittelst Du auf diesem Weg nicht die Wirkleistung sondern die 
Scheinleistung.

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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vielleicht schaffst du es ja auch, mal für ein paar Minuten alle
anderen Verbraucher auszuschalten.
Dann hast du mit deinem Stromzähler ein brauchbares Meßgerät.
Was hier nicht gezählt wird, wird auch nicht bezahlt.

Autor: Gustav (Gast)
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Lukas schrieb:
> Okay, also ich brauche die Effektivwerte um die Wirkleistung (und nur
> auf die kommt es an) zu bestimmen, ist das so richtig?

Wenn du die echte Energieeffizienz berechnen willst, also wissen willst 
wie umweltfreundlich dein Gerät wirklich ist - und nicht nur auf die 
Stromrechnung schauen willst - dann kannst du durchaus mit der 
Scheinleistung rechnen, also Ueff * Ieff. Denn auch die Blindleistung 
ist Verlustleistung, die in dem Falle irgendwo auf der 
Übertragungsstrecke verbraucht wird.

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Dann würden dir die Stadtwerke aber ganz fix nicht mehr nur die
Wirkleistung in Rechnung stellen, denke ich.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Klaus Wachtler schrieb:
> vielleicht schaffst du es ja auch, mal für ein paar Minuten alle
> anderen Verbraucher auszuschalten.
> Dann hast du mit deinem Stromzähler ein brauchbares Meßgerät.
> Was hier nicht gezählt wird, wird auch nicht bezahlt.

Dieser Tipp hilft ihm auch nicht.

Beispiel:

Bei (willkürlich geschätzt) 5 W läuft der Zähler nicht an.
Es würde also nix zu bezahlen sein.


Nun schaltet der TE eine 100 W Glühlampe (ebenfalls willkürlich 
geschätzt) ZUSÄTZLICH ein.

Der Zähler läuft nun an und würde 105 W (nicht 100 W) summieren.

Bevor hier korinthengekackt Beiträge hinzukommen das normale 
Ferrariszähler eh etliche Prozent daneben liegen, etc. und man diese 
Abweichung nicht sieht:

Der TE wollte (ursprünglich) eben jene 0...10W Kleinstverbraucher 
korrekt vermessen. Da hilft ihm der z.B. 3x10(60)A Zähler der im Haus 
verbaut ist nicht. Geanuso wenig wie sein ursprüngliches Meßgerät, das 
mehr so a b50W misst.

Autor: Gustav (Gast)
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Klaus Wachtler schrieb:
> Okay, also ich brauche die Effektivwerte um die Wirkleistung (und nur
> auf die kommt es an) zu bestimmen, ist das so richtig?

War das auf meinen Post bezogen?

Die Stadtwerke berechnen doch bei Industrieanlagen auch den Blindstrom.
Bei privaten Anschlüssen rechnet man das einfach in den Preis des 
Wirkanteils mit ein, da die privaten Haushalte prozentual gesehen 
deutlich weniger Blindstrom verbrauchen und daher die getrennte 
Erfassung nicht wirtschaftlich wäre.

Autor: Gustav (Gast)
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Sorry falsches Zitat, wollte das hier haben:

Klaus Wachtler schrieb:
> Dann würden dir die Stadtwerke aber ganz fix nicht mehr nur die
> Wirkleistung in Rechnung stellen, denke ich.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Klaus Wachtler schrieb:
> Dann würden dir die Stadtwerke aber ganz fix nicht mehr nur die
> Wirkleistung in Rechnung stellen, denke ich.


Bei der Industrie (siehe mein Beitrag oben) tun sie dies auch.

Ebenso bei privaten Großverbrauchern.

Lies mal in den Anschlußbedingungen Deines VNB. Da taucht der Passus 
auf, das bestimmte Verbraucher beim VNB angemeldet werden müssen.
Also z.b. ein professionelles 12kVA Elektroschweißgerät fiele da 
drunter.
Die 24kw 800er Diamant-Steinsäge für den Hobby-Granitwerker auch ,-)


Glücklicherweise sind solche Haushalte seltener anzutreffen .-)))

EDIT:

So wie Gustav das vollkommen richtig bemerkt hat.

Autor: Lukas (Gast)
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Vielen Dank an alle für die Hilfe,

okay jetzt weiß ich schonmal mehr (:

Ich würde lieber ein Wattmeter kaufen als bauen, da ich (wie man 
erkennen konnte) noch nicht wirklich mit der Materie vertraut bin, aber 
ein Gerät in absehbarer Zeit benötige.

Leider finde ich das nur ein einziges Wattmeter welches für mein 
Vorhaben am ehesten geeignet wäre.


http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=D13...


Es ist ziemlich Preiswert, der Meßbereich fängt bei 0,2W an.
Der Preis macht sich bestimmt in der Genauigkeit der Messwerte 
bemerkbar. Kann mir jemand evtl. andere empfehlen?


Danke,
gruß Lukas

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Frag doch mal bei der für Dich zuständigen Energieagentur (oder 
ähnliches).
Die verleihen oft kostenlos Energiemessgeräte, die auch den 
Standby-Verbrauch messen könne. Oder auch mal bei der 
Verbraucherzentrale anfragen.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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> Hallo,
> die vorherige Diskussion hat mich auf den Gedanken gebracht den
> Leistungsverbrauch einiger Geräte im Standby bzw. Scheinaus zu messen.
> Die handelsüblichen Strommeßzähler
(...)
> können allerdings nur bis ca. 5W messen - also nicht wirklich im
> Standbybetrieb.


Dem hier wird ein Messbereich ab 0.2 Watt nachgesagt:

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=88135

Autor: Klaus2 (Gast)
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...das würd mich ja interessieren, kann das jmd bestätigen (zB durch 
referenzmessung an einem verbraucher mit cos != 1).

Klaus.

Autor: blaueled (Gast)
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Hallo,

wenn ich richtig verstanden habe, dann will der Threadersteller Standby 
Leistungen unter 5W messen, die aus dem Spannungsbereich seines 
Energiemessgeräts fällt.
Es ist doch sicher möglich mit einem einfachen Verbraucher, wie z.B. 
einer 40W Glühbirne parallel zu messen, und dann einfach die 40W (oder 
dem Messwert den das Gerät anzeigt, wenn nur die Glübirne an ist) wieder 
zu subtrahieren.

Autor: Fabian B. (fabs)
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Das genannte Gerät von Reichelt ist recht gut. Ein baugleiches Teil 
wurde von der c't oder so gerade in Messgenauigkeit besonders gelobt. 
Siehe auch Reichelt Seite:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=0;INDE...

Gruß
Fabian

Autor: Klaus R. (klaus2)
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Habe das Teil von Reichelt gerade baugleich beim Kaufhof gekauft - für 
7.99 (!!!)...allerdings ist die ArtNr da 46903, nicht 46901 wie im Heise 
Artikel. Komisch? Zumindest wird auf der Verpackung auch wieder auf die 
ct verwiesen...ich werd mir mal nen Real und ne Blindlast schnappen und 
es testen.

Klaus.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Wenns etwas genauer sein darf:
http://www.zes.com/index.php?lang=de&site=lmg95

Geht so bei etwa 2500 Euro los. Wir haben uns gerade eins geholt und 
sind damit sehr zufrieden.

Autor: Klaus R. (klaus2)
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Kleiner Witzbold!

Klaus.

Autor: Walter (Gast)
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>Bei (willkürlich geschätzt) 5 W läuft der Zähler nicht an.
>Es würde also nix zu bezahlen sein.

kann das jemand bestätigen, macht ja immerhin 44kwh im Jahr

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Baue in Deinen Leistungsmesser einen anderen Shunt ein und Du hast den 
passenden Meßbereich. Beim Ablesen mußt Du Dir die Kommastelle richtig 
hindenken und fertig.

Autor: Thomas B. (detritus)
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Gustav schrieb:

> Wenn du die echte Energieeffizienz berechnen willst, also wissen willst
> wie umweltfreundlich dein Gerät wirklich ist - und nicht nur auf die
> Stromrechnung schauen willst - dann kannst du durchaus mit der
> Scheinleistung rechnen, also Ueff * Ieff. Denn auch die Blindleistung
> ist Verlustleistung, die in dem Falle irgendwo auf der
> Übertragungsstrecke verbraucht wird.

Das ist so nicht richtig. Die Blindleistung heisst ja deshalb so, weil 
sie nicht wie die Wirkleistung an einem ohmschen Widerstand aus dem 
Energiekreis "entweicht". Stattdessen pendelt sie zwischen Kraftwerk und 
Verbrauchern hin und her. Dieses Pendeln VERURSACHT weitere Verluste an 
Leitungen etc. (auch der Blindstrom muss durch ohmsche Widerstände), 
aber die Blindleistung ist nicht GLEICH dieser Verlustleistung.

Stattdessen muss die Blindleistung ebenso wie Wirkleistung im Kraftwerk 
"produziert" werden. Wobei man sich vorstellen kann, dass Wirkleistung 
geliefert und Blindleistung kompensiert wird. Bei Synchrongeneratoren 
stellt man die dazu notwendige Blindleistung über die Polradspannung 
ein.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Walter schrieb:
>>Bei (willkürlich geschätzt) 5 W läuft der Zähler nicht an.
>>Es würde also nix zu bezahlen sein.
>
> kann das jemand bestätigen, macht ja immerhin 44kwh im Jahr

Probier es doch selber aus, Zähler hast du ja wohl in Deiner Hütte. -- 
oder lebst Du in der Pampa und willst uns erzählen dass Du zum Chatten 
ins nächste Dorf mit Internetcafe trampst?

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