Hi, für meine mobilen Musikboxen würde ich gerne verschiedene
Lautsprecher-Verstärker-Systeme hinsichtlich des Energiebedarfs
untereinander vergleichen.
Es gibt ja diese billo- DC Power Analyzer auf eBay/Aliexpress (sowas
z.b. https://de.aliexpress.com/item/32954111917.html)
Spannung bis 60V passt aber Strom-Messbereich ist mit 100A etwas
overkill, ich schätze bei mir werdens nicht mehr als impulsweise 15A.
Die Genauigkeit dieser billo-Teile wird nicht sonderlich gut sein, aber
da könnte man mit etwas Gebastel sicher noch eine Kalibrierung
vornehmen. Der einzige Knackpunkt könnte aber eine etwaige niedrige
Abtasrate sein, wodurch impulsweise Ströme nicht korrekt erfasst werden.
Was gibt's denn da so für alternativen wenn man bereit ist eeetwas mehr
Geld in die Hand zu nehmen? Wonach sucht man da? Schätze so 100..200€
wäre mir das schon wert.
Vielleicht kennt jemand was und hat damit schon gute Erfahrung gemacht.
Vielleicht kann jemand auch etwas dazu sagen, wie sich diese billo-Teile
so in der Praxis schlagen.
Grüße, Paul
Selber bauen, hab zuletzt ein Energiemessgeräte für AC/DC bis 400V und
16A gemacht, der Messbereich lässt sich recht leicht anpassen wenn das
notwendig ist. Die Abtastfrequenz liegt aktuell bei 10KHz, wobei
theoretisch auch mehr drin ist. Ich weiß es nicht mehr auf den € genau
aber es waren so um die 120€ an Kosten.
Ansonsten hat Gossen bestimmt was wobei das idr. nicht im Sonderangebot
ist. Kenne ihr Produktportfolio grade nicht auswendig.
Kevin M. schrieb:> Selber bauen, hab zuletzt ein Energiemessgeräte für AC/DC bis 400V und> 16A gemacht, der Messbereich lässt sich recht leicht anpassen wenn das> notwendig ist. Die Abtastfrequenz liegt aktuell bei 10KHz, wobei> theoretisch auch mehr drin ist. Ich weiß es nicht mehr auf den € genau> aber es waren so um die 120€ an Kosten.
Aus "mal eben selber Bauen" wird halt gerne mal wieder ein kleines
Großprojekt und man will ja irgendwann auch mal an seinen eigentlichen
Basteleien arbeiten und nicht nur an den Werkzeugen, die man dafür gerne
hätte. 😅 Aber erzähl gerne mal, welche Komponenten hast du dazu benutzt?
Kevin M. schrieb:> elber bauen, hab zuletzt ein Energiemessgeräte für AC/DC bis 400V und> 16A gemacht, der Messbereich lässt sich recht leicht anpassen wenn das> notwendig ist. Die Abtastfrequenz liegt aktuell bei 10KHz, wobei> theoretisch auch mehr drin ist. Ich weiß es nicht mehr auf den € genau> aber es waren so um die 120€ an Kosten.
Zeig mal;-)
> Ansonsten hat Gossen bestimmt was wobei das idr. nicht im Sonderangebot> ist. Kenne ihr Produktportfolio grade nicht auswendig.
Gossen Metrawatt Energy, das habe ich vor kurzem in einem ähnlichen
Thread schon einmal genannt. Das kostet aber ca. 1000,- Euro. Für den
USB-Adapter inkl. Software kommen noch einmal ca. 280,- Euro dazu. Das
ist tatsächlich kein Schnäppchen, aber ich kenne nichts vergleichbares.
Weder von Fluke, Keysight & Co.
Paul H. schrieb:> Hi, für meine mobilen Musikboxen würde ich gerne verschiedene> Lautsprecher-Verstärker-Systeme hinsichtlich des Energiebedarfs> untereinander vergleichen.
Das Problem ist nicht so trivial wie es sich liest. Um zu vergleichen
musst Du den Verstärkern gleiche Bedingungen bereitstellen. Das
Eingangssignal sowie die Lautstärke müssen identisch sein. Und mit den
Ohren dieselbe Lautstärke einzustellen halte ich für unmöglich. Die
Frage ist auch über welchen Zeitraum und mit welcher Genauigkeit
gemessen werden soll. Peaks einzufangen ist auch schwierig, wobei ich
annehme dass es Dir insgesamt um einen vergleichbaren Mittelwert geht.
Ich bin mir nicht sicher ob es sinnvoll ist das Eingangssignal über
einen Funktionsgenerator bereitzustellen, also ein Sinussignal das in
Höhe und Frequenz variiert werden kann. Ggf. kann auch eine Test-CD
verwendet werden, wenn es so etwas heutzutage noch gibt.
Paul H. schrieb:> Lautsprecher-Verstärker-Systeme hinsichtlich des Energiebedarfs> untereinander vergleichen...
Wenn es nur rein um den Vergleich des E.-Bedarfs geht, also der
Gesamtwirkungsgrad bestimmt werden soll, ist dazu kein "Powermeter" o.ä.
notwendig.
Möglichkeit(en):
System in Betrieb nehmen und die primäre Energieaufnahme (DC oder AC)
messen.
Bei Netzversorgung würde ich der Einfachheit halber ein
E.-Kosten-Messgerät einsetzen; ich gehe davon aus, dass du keine
wissenschaftlich super genauen Ergebnisse brauchst.
Einzuhaltende Bedingungen:
Den erzeugten Schallpegel mit einem Mikrofon jeweils gleich einstellen
(es gibt z.B. für Eifons ein Anwendungsprogramm -Neuhochdeutsch = Ebb-
für solche u.ä. Zwecke).
Oder gutes Mikrofon + Oszilloskop...
Das "Nutz"signal sollte logischerweise jeweils das gleiche sein (Sinus
aus einem Tongenerator) oder viel besser "Rosa Rauschen". Bei einer
Ein-Ton-Anteuerung müssest du am besten mehrere Messreihen mit
verschiedenen Frequenzen machen, da Bässe mehr Leistung fordern.
Wie Jörg bereits sagte, ist es schwierig bis unmöglich, mit dem Gehör
auf eine exakt gleiche Lautstärke "einzupegeln"; das Gehör kann nur
Unterschiede von mindestens 3 dB geradeso aufnehmen, darunter
garnichts.
Anderer Weg: Kauf einen Audio-Analyzer ;-) ; dafür legst du mit etwas
Glück samt Mikro allerdings gebraucht mind. 150 Ocken hin.
Danke für die gutgemeinten Ratschläge, ich glaube ich muss man etwas zum
Zweck sagen: Das wird eine Mobile Musikbox (bzw. mehrere) und im Zuge
der Prototypenentwicklung möchte ich verschiedene Lautsprechersysteme
mit verschiedenen klanglichen Eigenschaften und Wirkungsgraden
untereinander vergleichen. Da macht es keinen Sinn die objektiv messbar
gleich einzupegeln. Was am Ende zählt ist einen vergleichbaren
subjektiven Eindruck zu erzeugen und dann zu gucken, wie so der
Kompromiss zwischen Energieaufnahme und Höreindruck ausfällt. Dazu
brauche ich auch kein rosa Rauschen sondern natürlich echte Musik.
Sobald alle (drei..vier) Systeme subjektiv ähnlich gut eingestellt sind
lasse ich darüber die Teststücke laufen und messe währenddessen die
Energieaufnahme. Später kann ich dann entscheiden ob mir das
Lautsprecherkonzept mit dem brachialen Tiefbass den mutmaßlich erhöhten
Energiebedarf trotzdem wert ist oder ob ich doch lieber weniger Geld,
Gehäusevolumen und Gewicht in Massen an Akkus opfern möchte.
Und dafür brauche ich eben einen Power Analyzer. Ich könnte mir durchaus
vorstellen, dass es für einen groben Vergleich auch so ein
billo-Schätzeisen tut. Aber ich wäre eben auch - gerade im Zuge von
anderen Hobbyprojekten - bereit, da etwas mehr zu investieren.
Kevin M. schrieb:> Da es eine Firmenentwicklung für interne Nutzung ist kann ich das> schlecht machen.
Aber die Komponenten, die du genutzt hast, kannst du uns schon gerne
verraten :) Das dürfte reichen, um sich ein Bild der Fähigkeiten zu
machen.
Kevin M. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Zeig mal;-)>> Da es eine Firmenentwicklung für interne Nutzung ist kann ich das> schlecht machen.
Da kann ich dafür meines Vorzeigen, das tastet sogar öfter ab.
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2019)"
Ist aber sicher nicht so ausgereift wie eine interne Firmenentwicklung.
Paul H. schrieb:> Aber die Komponenten, die du genutzt hast, kannst du uns schon gerne> verraten :)
Die Basis ist ein STM32H7, genutzt werden die internen ADCs über
isolierte Opamps von TI. Es wird irgendwann eine Version 2 mit externem
ADC geben, da ich mit der Genauigkeit, gerade bei einem großen
Messbereich, nicht so ganz zufrieden bin. Bei den aktuell 230V / 16A
liegt die Genauigkeit bei ca. 0.25W was irgendwas um 14Bit ist. Viel
mehr ist aus den ADCs nicht wirklich raus zu holen. Außerdem sind die
isolierten Opamps grenzwertig für diese Auflösung, TI sagt zwar 16 Bit
das ist Imho aber eher nicht drin, dafür rauscht der Ausgang zu stark.
Daher auch nur 10KHz, wenn man etwas mehr rauschen in Kauf nimmt ist
auch deutlich mehr drin. Aber irgendwas muss es ja zu verbessern geben.
Die Daten werden über USB gestreamt und auf dem PC ich Echtzeit
geplottet, Version 2 soll auch Ethernet bekommen, aber mal sehen wo die
Reise hin geht.
Mw E. schrieb:> Da kann ich dafür meines Vorzeigen, das tastet sogar öfter ab.
Wie gesagt ist auch deutlich mehr drin, eben zulasten der Genauigkeit.
Ich habe auch schon mit 100KHz getestet, dann geht es aber eher in
Richtung 12 Bit. Ich hab es nie voll ausgereizt aber ich denke das der
limitierende Faktor die Datenverbindung von 20MBit/s ist, das sollte der
H7 schaffen. In jedem Fall würde ich empfehlen externe ADCs zu
verwenden.
Kevin M. schrieb:> In jedem Fall würde ich empfehlen externe ADCs zu> verwenden.
Ja das ist ein Punkt,oder aber mindestens eine Saubere Referenz die
Rauschärmer ist als die Interne.
Bei externem AD Converter könntest du ja galvanisch getrennter Typ wie
der AMC1336 verwenden?
Oder du verwendest ein kleiner Zusatz Kontroller, der die Messung macht
und dann das Signal über eine Galvanisch getrennte Verbindung Seriell
zum Haupt- µC überträgt?
Kevin M. schrieb:> Ich hab es nie voll ausgereizt aber ich denke das der> limitierende Faktor die Datenverbindung von 20MBit/s ist, das sollte der> H7 schaffen. In jedem Fall würde ich empfehlen externe ADCs zu> verwenden.
Wird der H7 locker schaffen und wenn nicht: STM32MP1 mit A7 800MHz im
Dualcore ;)
Man muss ja auch nicht dauerhaft rechnen, bei AC reicht ja auch jede 3.
Halbwelle oder so und mehr schafft der F2 ja auch nicht.
Jedenfalls bekommt V2 des Geräts Shunts statt dem Stromwandler (der lag
eben rum) und getrennte Prozessoren für GUI/Berechnung.
Wieviele Strommessbereiche hat deine Entwicklung eigentlich?
Son R&S Poweranalyzer hat von 0 bis 25A nur 3 Bereiche.
Der Stromwandler rauscht zu stark für diesen dynamikbereich, bei Shunts
lässt sich das sicher durch recht gute Opamps besser ausreizen?
Paul H. schrieb:> Da macht es keinen Sinn die objektiv messbar> gleich einzupegeln. Was am Ende zählt ist einen vergleichbaren> subjektiven Eindruck zu erzeugen und dann zu gucken, wie so der> Kompromiss zwischen Energieaufnahme und Höreindruck ausfällt....
Also spielt die energetische Beurteilung eine untergeordnete Rolle?
Und dann so einen Aufwand (wie vorgeschlagen uC und 14 Bit Auflösung
!!!) und blahblah?
Das ist eine ganz andere Geschichte als das, was du im Startbeitrag
von dir gegeben hast:
> ...für meine mobilen Musikboxen würde ich gerne verschiedene> Lautsprecher-Verstärker-Systeme hinsichtlich des Energiebedarfs> untereinander vergleichen.
....
> Und dafür brauche ich eben einen Power Analyzer....
Wenn du meinst... :-/
> Da macht es keinen Sinn...
Nö, Sinn macht es sowieso nicht; es ist höchstens sinnvoll :-D
Und dafür (einen Vergleich) schafft man exakt gleiche
Mess-Bedingungen; sonst kannst du das Ergebnis in der Pfeife rauchen
(wenn's auf Papier festgehalten ist, brennt das sogar :-D )
Ich schätze dass der E.-Aufwand um vielleicht 5% untereinander abweicht,
mehr nicht.
Na, denn mach mal....
Patrick L. schrieb:> Ja das ist ein Punkt,oder aber mindestens eine Saubere Referenz die> Rauschärmer ist als die Interne.
Eine externe Referenz benutze ich natürlich, das Rauschen bei wenig
oversampling kommt leider hauptsächlich von den isolierten OpAmps. Aber
mehr als 14 Bit sind mit dem ADC einfach nicht drin, das denkt sich auch
weitestgehend mit den Appnotes von ST.
Mw E. schrieb:> Wieviele Strommessbereiche hat deine Entwicklung eigentlich?
Für den Strom benutze ich Shunts, mit den aktuellen kann man knapp 17A
messen. Das PCB und die Anschlüsse sind aber für 35A ausgelegt. Wir
haben aktuell nur eine Anwendung für die 230V / 16A daher ist das PCB
entsprechend bestückt. Kann aber durch tausch der Widerstände und Shunts
eben auch angepasst werden.
Die Isolation ist für 600V CAT III ausgelegt allerdings wollte ich keine
teure und große Sicherung für diese Klasse mit drauf machen, da wir das
nicht wirklich brauchen, daher landet man bei 400V CAT II. Zumindest
wenn man sich an die Norm hält :D
Patrick L. schrieb:> Oder du verwendest ein kleiner Zusatz Kontroller, der die Messung macht> und dann das Signal über eine Galvanisch getrennte Verbindung Seriell> zum Haupt- µC überträgt?
Plan ist ein ADC mit SPI, das lässt sich sehr einfach isolieren.
Außerdem will ich in Richtung 18 Bit 1MSPS gehen, aber da muss ich mal
noch schauen was es schönes gibt.
Mw E. schrieb:> Der Stromwandler rauscht zu stark für diesen dynamikbereich, bei Shunts> lässt sich das sicher durch recht gute Opamps besser ausreizen?
Da kann ich wenig zu sagen weil die isolierten OpAmps ja leider mehr
rauschen als mein eigentliches Signal, ansonsten benutze ich eigentlich
immer gerne Shunts und entsprechend gute Versärker, da hatte ich bisher
wenig Probleme.
Mw E. schrieb:> getrennte Prozessoren für GUI/Berechnung.
Das wollte ich mir komplett sparen, daher wird es an den PC gestreamt.
Ich hatte auch nicht wirklich Lust noch ein Display anzusprechen :D
Die wichtigsten Berechnungen laufen aber auf dem µC, der kann in
limitiertem Maße auch loggen, um z.B. über längere Zeit Messpunkte für
die Leistung o.ä. zu speichern ohne das ein PC dran hängt.
Jörg R. schrieb:> Gossen Metrawatt Energy, das habe ich vor kurzem in einem ähnlichen> Thread schon einmal genannt. Das kostet aber ca. 1000,- Euro. Für den> USB-Adapter inkl. Software kommen noch einmal ca. 280,- Euro dazu. Das> ist tatsächlich kein Schnäppchen, aber ich kenne nichts vergleichbares.> Weder von Fluke, Keysight & Co.
Stimmt, Jörg, da hast du völlig recht. Das Gossen Energy ist eine sehr
feine Sache.
http://afug-info.de/Testberichte/Metrawatt-Energy/
So teuer finde ich es eigentlich nicht für ein Leistungsmessgerät. Im
Vergleich ist man für ein "normales" gutes DMM ohne Leistungsmessung
auch schnell mal 800 bis 900 Euro los.
Max
Max P. schrieb:> So teuer finde ich es eigentlich nicht für ein Leistungsmessgerät. Im> Vergleich ist man für ein "normales" gutes DMM ohne Leistungsmessung> auch schnell mal 800 bis 900 Euro los.
Da muss ich Dir widersprechen. Gute bis sehr gute DMM (Fluke, Keysight,
Brymen) liegen eher im Bereich von 100,- bis 500,- Euro. Selbst unter
100,- gibt es brauchbare DMM. Über 500,- Euro sind dann schon DMM mit
erweiterten bzw. speziellen Funktionen, z.B. Fluke 289 oder DMM von
Gossen Metrawatt.
