Stromverbrauch eines Uhrwerkes messen

du könntest einen großen Kondensator und einen Widerstand als RC 
Kombination vorschalten. Dort kannst du dann den Strom mit deinem 
Messgerät ablesen. Vom Messwert müsste man dann noch den Leckstrom von 
Kondensator abziehen,

Einen Kondensator bekannter Kapazität z. B. auf 1,5 V aufladen und mit 
der Uhr verbinden. Min. 2 Messungen zu 2 Zeitpunkten durchführen. Aus 
den Kondenstordaten und Abstand der Messungen (gegebenenfalls hier 
posten) lässt sich die Energieaufnahme der Uhr berechnen.

Wenn Du z.B. den Kaffeeverbrauch messen möchtest, nützt es wenig wenn Du 
Tüten zählst wenn nur Löffel verbraucht werden.

In Deinem Fall braucht das Uhrwerk zyklisch einen höheren Strom und dann 
ganz wenig. Also einen Kondensator laden und mit Uhrwerk entladen. Dann 
die Ladung messen wenn über z.B. 100k den Kondensator wieder aufgeladen 
wird. So kannst Du den Strom etwas länger messen. Sonst digitalen Oszi 
benutzen.

> einen 1R Widerstand
Wir wissen natürlich nicht, ob es Turmuhr oder eine Armbanduhr ist...

oszi40 schrieb:
> Wir wissen natürlich nicht, ob es Turmuhr oder eine Armbanduhr ist...

Turmuhr würde ich mal ausschließen:
> Herauskommen sollte eigentlich etwas im mA oder uA

Ulrich P. schrieb:
> Um da eine näherung zu bekommen, würde ich einen 1R Widerstand
> zwischen
> Uhr und Batterie klemmen, dann den Spannungsverlauf über den Widerstand
> auf einem Oszylloskop aufzeichnen. I=U/R, damit ist der fließende Strom
> schnell bestimmt. Wenn Du dann die Leistungsaufnahme der Uhr haben
> willst musst Du halt U[uhr]=U[bat]-U[R] berücksichtigen.
>
> Je nach Werk kann es sein, dass Du einen kleineren Widerstand nehmen
> musst, Shunts gibt es zudem auch genauer als einfache Widerstände, aber
> zu einem höheren Preis.
>
> Gruß
> Ulrich

Kleinen Einspruch , euer Ehren! :-)
Die meisten Uhrwerke haben einen Stromverbrauch im µA-Bereich. Und bei 
einem 1R-Widerstand würdest du dann nur 1µV messen. Kann dein 
Oszilloskop das? Wird vermutlich schon eng. Und mit einem noch kleineren 
Widerstand hast du dann noch weniger Spannung für das Oszilloskop...
Ich würde dann doch zu einem größeren Widerstand raten.
Aber das hängt wie gesagt vom Uhrwerk bzw. desses Stromaufnahme ab.

Dicken Elko in die Uhrenschaltung, und ein Amperemeter zwischen Batterie 
und Schaltung. Der Elko glättet da schon den Stromfluß, wenn in der 
Uhrenschaltung Schwankungen z.B. Schaltimpulse sind.

Ich schätze mal, dass bei einer solch geringen Stromaufnahme die R/C 
Messung nicht funktioniert.
Du kannst ja nicht einen beliebig großen Widerstand in Reihe schalten. 
Um aber Spannung zu messen muss auch Spannung abfallen.

Harald Wilhelms schrieb:
> Ist die Uhr, die ein Türmer umhat, eigentlich eine Turmuhr?

Eher eine Türmer-Uhr, und damit sind wir schon wieder bei µA :-)

Amateur schrieb:
> Ich schätze mal, dass bei einer solch geringen Stromaufnahme die R/C
> Messung nicht funktioniert.
> Du kannst ja nicht einen beliebig großen Widerstand in Reihe schalten.
> Um aber Spannung zu messen muss auch Spannung abfallen.

wenn es nur ein paar mA sind, kann er doch auch eine 100k Widerstand 
nehmen. Der Kondensator puffert doch mal der Strom kurzzeitig gezogen 
wird.

Die Messung mit RC Glied als Puffer ist vermutlich schon der Richtige 
Weg. Von der Größenordnung wird man mit dem Widerstand wohl in den 
Beireich 10 K gehen können, ohne das die Spannung zu sehr einbricht. Für 
die Zeitkonstante sollte man eher mehr als 1 Sekunde haben. Also etwa 10 
K Ohm und etwa 220 µF - 1000 µF. Den Leckstrom des Elkos muss man ggf. 
noch abziehen. Für die Messung braucht man auch etwas Geduld (ein paar 
Minuten) - es dauert halt einige Zeitkonstanten bis der Strom zum Laden 
des Elkos abgeklungen ist.

Peter schrieb:
> reagierte das Multimeter einfach nicht schnell genug.

Wieso schnell genug ?

Du musst doch den Mittelwert des Stromverbrauchs über mehr als 1 Sekunde 
bilden, sonst nütztz dir das doch nichts.

Dazu muss man ein möglichst träges Multimeter haben.

Seit froh, wenn das Multimeter langsam misst. Mach es noch viel 
langsamer (eigener shunt, RC-Glied, Spannung messen).

Es sei denn, du willst den Spitzenstromverbrauch wissen der nötig ist um 
den Sekundenzeiger zu bewegen.

Ulrich P. schrieb:
> Ja ja, mit so viel Grippemitteln im Kopf sollte man nicht öffentlich
> posten. Der aktive Differenztastkopf kommt mit den µV wunderbar klar,
> aber das hat man normalerweise nicht zu Hause herum liegen. Ein größerer
> Widerstand ist natürlich richtig. Aber es fehlt die Info, was für ein
> Uhrwerk wirklich vermessen werden soll.
>

Da scheint momentan wirklich irgendwas die Runde zu machen. Die Hälfte 
der Kollegen hat's erwischt... Na dann gute Besserung!

Wenn man so einen Tastkopf hat, ist das schon toll. Aber den wollte ich 
mir bis jetzt noch nicht leisten ;-)
Und schauen wir mal, was noch für Infos kommen...

mfg

Vielen Dank für die zahlreichen Vorschläge. Leider hab ich überhaupt 
keinen Plan von Elektronik. Das Messen von Spannung und Stromstärke 
krieg ich gerade so noch hin aber mehr nicht. Ich kann leider auch keine 
Differentialgleichungen lösen und wenn ich mir den Artikel zum 
"RC-Glied" auf Wikipedia durchlese, kapier ich garnichts. Schön hätte 
ich ein Gerät gefunden, welches mir einfach den Wert ausspuckt. Das 
bereits gekauft Multimeter könnte ich auch zurückschicken und was 
anderes kaufen.

Wilhelm F. schrieb:
> Dicken Elko in die Uhrenschaltung, und ein Amperemeter zwischen
> Batterie
> und Schaltung. Der Elko glättet da schon den Stromfluß, wenn in der
> Uhrenschaltung Schwankungen z.B. Schaltimpulse sind.

Das klingt so, als ob die Umsetzung ziemlich einfach wäre. Welchen Elko 
müsste ich denn kaufen und wie anschliessen?

So wie im Anhang oder ist das totaler Quatsch?

Achso es geht um Quarzwerke für Wecker und ich denke mal der Bereich ist 
10uA bis 3mA oder so.

Ich würde zu einer Lösung wie sie Peter Luidolt vorgeschlagen hat raten.

Bei der angegebenen Schaltung bleibt die Uhr sehr bald stehen. Natürlich 
abhängig von der Größe des Kondensators.

Möglicherweise geht es mit einem sehr guten, und nicht zu kleinen, 
Kondensator (sehr geringe Selbstentladung).
Diesen tankt man/frau auf, lässt die Uhr ein paar Sekunden laufen.
Dann misst man die Restspannung, holt den Grübler auf den Desktop oder 
aus der Schublade, und schaut nach wie stark das Teil abgenommen hat.
Natürlich sollte man das Ganze zügig durchziehen.

Peter schrieb:

> Wilhelm F. schrieb:
>> Dicken Elko in die Uhrenschaltung, und ein Amperemeter zwischen
>> Batterie
>> und Schaltung. Der Elko glättet da schon den Stromfluß, wenn in der
>> Uhrenschaltung Schwankungen z.B. Schaltimpulse sind.
>
> Das klingt so, als ob die Umsetzung ziemlich einfach wäre. Welchen Elko
> müsste ich denn kaufen und wie anschliessen?

Den Kondensator direkt parallel ans Uhrwerk, dort wo normalerweise die 
Batterie drin steckt. Das Multimeter dann zwischen Batterie und Uhrwerk.

Bau doch mal eine Schaltung in LTspice auf, die stark unterschiedliche 
Ströme zieht. Z.B. einen Multivibrator mit zwei CMOS-Invertern und einer 
Blink-LED dran. Ein Multivibrator, der nur bei LED=ON viel Strom zieht, 
und bei LED=OFF nicht. Da sieht man den Stromverlauf aus der Batterie 
doch dann.

Ich habe hier solch eine Blinkschaltung liegen, und wenn da der 
Pufferkondensator gering ist, pendelt der Strom am Amperemeter mit dem 
Blinken natürlich gewaltig, und ist nicht vernünftig ablesbar. Z.B. wenn 
das Blinken schneller ist als die Meßzyklen vom Multimeter. Mit der 
Größe des Pufferkondensators werden die Ströme aus der Batterie aber 
immer gleicher, glatter, flacher. Das ist wie beim Ripple aus einem 
Netzteil, was man dämpfen möchte. Im einfachsten Fall macht man das ja 
mit einem großen Ladeelko.

Vielleicht habe ich weiter oben auch was falsch verstanden, und der 
Strom kann nicht mit einem Amperemeter in der Leitung gemessen werden, 
sondern indirekt über einen Differenzverstärker. In diesem Falle braucht 
man natürlich einen reichlich kleinen Meßwiderstand in der Zuleitung. 
Widerstand hat aber ein Amperemeter auch, besonders in kleinen 
Strommeßbereichen.

Wichtige Grundbegriffe zur Messung sind noch Fehlerspannungs- bzw. 
Fehlerstrommessung.

Elko kaufen: Bei so winzigen Strömen würde ich den größtmöglichen 
Folienkondensator kaufen, z.B. 10µF, um Leckströme eines Elkos ganz zu 
eliminieren.

Die Messung geht am ehesten noch mit dem Kondensator / Widerstand. Nur 
mit Kondensator wird eher nicht ausreichen - für eine ausreichende 
Filterung braucht man wohl schon noch einen Widerstand in Reihe zum 
Strommessgerät.

Ob man einen Elko oder Folienkondensator nimmt ist so eine Sache:
Mit 10 µF (wenn möglich auch größer, wird aber oft relativ teuer) 
Folienkondensator muss halt der Widerstand (in Reihe zum Strommessgerät) 
relativ groß werden - halt so etwa 100 K. Damit sinkt die Spannung an 
der Uhr auch etwas. Für eine sehr sparsame Uhr geht das, ein Wecker für 
AA Batterien wird ggf. schon schlecht.

Mit einem Elko hat man mehr Leckströme, aber man kann sich auch 100 µF 
(kein low ESR Typ wegen des Leckstromes) und 10 K leisten, für viel 
Strom auch mit 1000µF und 1 K (da reicht dann ggf. schon der 200µA 
Bereich am DMM). Hier hat man ggf. Probleme durch den Leckstrom (sollte 
aber auch unter 1 µA bleiben).

Wenn das Multimeter keine so kleinen Ströme messen kann, kann man statt 
dessen die Spannung am Widerstand messen.

Für die Messung recht volle Batterien verwenden, damit die Spannung eher 
an der oberen Grenze ist.

Hi,

zu den Ausführungen der Vorredner kann ich zustimme, das ist einen 
Versuch wert.

Zur Auslegung würde ich noch ergänzen:
der Widerstand wird so um die 100k betragen müssen. Meine Armbanduhr 
lief rund 5Jahre mit einer Batterie, das würde bei den üblichen 
Knopfzellen einem Stromverbrauch von um die 1µA im Mittel entsprechen. 
Da wären 100k 100mV, das kann man ganz gut messen. Einfach etwas mit den 
Werten spielen.

Die Kapazität kann man dann mit 100µF nehmen, das gäbe eine 
Zeitkonstante von 10s was bei 1s Impulsrate der Uhr schon recht gut 
funktionieren sollte.

Leckströme:
Man ruhig auch ein billigen Elko mit höheren Leckströmen nehmen, die 
muss man dann eben herausrechnen. D.h. zuvor diese Schaltung ohne Uhr 
betreiben, Spannung am R messen--> Messwert für den Parallelwiderstand, 
den man für den ELKO annehmen muss. Auf die Temperatur achten, die 
sollte bei beiden Messungen etwa gleich sein. Die normale 
Zimmertemperatur ist genau genug.

Im übrigen wirds keine Präzisionsmessung, weil die Lager der Uhr 
(Stellung der Zeiger) sicher eine Rolle spielt, zusätzlich muss man noch 
die Stunden / Minutenzeiger berücksichtigen. Das Ergebnis sollte aber 
brauchbar sein.

Messe den Spulenwiderstand und die Pulslänge.
Dann kannste rechnen, fertig.
Den Verbrauch des Chips zu erfahren ist sinnfrei, der ist fast Null.