Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Projekt Leistungsmessung


von Anita B. (Gast)


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Hallo Leute,

Ich habe mein Schulabschlussprojekt bekommen. Leider habe kenne ich nur 
Mikrocontroller Bascis und wollte euch nun mal fragen wie ihr an die 
Aufgabe rangehen würdet und ob es irgendwo Schwierigkeiten geben könnte.

Die Aufgabe ist die Leistungsmessung an einem Wasserkocher - die Daten 
von Strom und Spannung sollen an einen Mikrocontroller weitergegeben 
werden und dort miteinander multipliziert werden (wobei ich wohl noch 
irgendwie meinen cos phi brauche)
die errechnete Leistung soll wieder über eine Anzeige ausgegeben werden.

Es hört sich irgendwie leicht an, aber ist es denn wirklich leicht?
Freue mich auf euer Feedback.

Grüße

von Michael R. (dj_motionx)


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Hallo !

Kann dir empfehelen einen geeigneten fertigen Chip zur Leistungsmessung 
zu verwenden. Z.B.: MCP3909 oder den ADE7569. Aber schau dich einfach 
mal um was deinen Anforderungen entspricht. Der vorteil ist dass diese 
eigenen chip eine einfache Anbindung der Mesung erlauben - Shunt,... - 
Spannungsmessung. Somit hast du die Leistugsmessung relativ einfach im 
Sack. Die Daten werden digital an den controller übertragen. Der Rest 
ist Software.

L.g. Michael

von Anita B. (Gast)


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Danke!
Das ist schon mal super hilfreich. Ich werde mich einfach mal nach 
diesen Chips schlau machen. Werde nicht herumkommen mich einzulesen und 
auszuprobieren :)


LG

von Der Neue (Gast)


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Ich denke mal das hier ist auch nicht schlecht:
http://www.ti.com/lit/an/slaa203c/slaa203c.pdf
oder
http://atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2566.pdf

Allerdings sind die Messungen an 230V nicht gerade ohne und sollten nur 
von Leuten durchgeführt werden die genau wissen was sie tun!

Im wesentlichen kannst Du einen fertigen IC verwenden wie Michael das 
oben vorgeschlagen hat. (Von Maxim gibt es da auch noch einiges)
Vorteil ist da mit Sicherheit, dass Du dich um die eignetliche Schaltung 
nicht mehr viel kümmern musst und die Daten wie Wirk/Scheinleistung, Phi 
usw. direkt vom IC kommen.

Eine andere Möglichkeit ist wie in den oben erwähnten Dokumenten direkt 
den Strom (Stichwort LEM-Wandler, Stromwandler oder über 
Shuntwiderstand) und die Spannung über z.B. den ADC zu messen und das 
RMS zu berechnen.

Den Phasenwinkel könnte man vielleicht gut über eine Kreuzkorrelation 
oder Nulldurchgangsdetektion von Strom und Spannungssignal 
herausbekommmen.


Hier im Forum gibt es sowas übrigens schon in der Codesammlung.

Grüße

von citb (Gast)


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Anita Bronner schrieb:
> werden und dort miteinander multipliziert werden (wobei ich wohl noch
> irgendwie meinen cos phi brauche)

Wenn es denn kein Induktionswasserkocher ist sondern ein "normaler" - 
nein, das ist eine rein ohmsche Last.

citb

von Michael R. (dj_motionx)


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citb schrieb:
> Wenn es denn kein Induktionswasserkocher ist sondern ein "normaler" -
> nein, das ist eine rein ohmsche Last.

Sobald du jedoch etwas anderes messen willst kommt nur noch "Müll" raus. 
Würde dann doch eher zur Multiplikation mit cos(phi) raten- wie auch 
immer der Phasenwinkel gemessen wird (IC oder Nulldurchgangsdetektor)

Lg

von Der Neue (Gast)


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von Thorsten (Gast)


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Wird das ganze eher eine theoretische Arbeit, bei der die Ergebnisse 
nachher nur in schriftlicher Form als Schaltung und vllt. noch als 
Quellcode vorliegen oder wird das eine praktische Arbeit, bei der du 
eine Schaltung aufbauen sollst, die wirklich die Leistung des 
Wasserkochers misst und anzeigt?

Ich kenne mich mit dem Thema "Schulabschlussprojekt" nicht aus, aber ich 
denke dann mal, dass du dann in der 10. Klasse bist und dementsprechend 
15 oder 16 Jahre alt. Wenn das so ist und du das ganze auch praktisch 
aufbauen sollst, dann hoffe ich mal, dass dein Lehrer dir strikte 
Anweisungen in Bezug auf die Arbeit mit Netzspannung mitgegeben hat und 
er dir verboten hat an Netzspannung zu arbeiten, denn wenn dir was 
passiert ist er wahrscheinlich dran.

von SNR (Gast)


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Michael Rathmair schrieb:
> Sobald du jedoch etwas anderes messen willst kommt nur noch "Müll" raus.
> Würde dann doch eher zur Multiplikation mit cos(phi) raten- wie auch
> immer der Phasenwinkel gemessen wird (IC oder Nulldurchgangsdetektor)

Wenn er schnell genug abtastet, den Effektivwert von Strom und Spannung 
bildet und die dann multipliziert braucht er keinen Phasenwinkel (hat 
dann aber auch nur die Wirkleistung).

von Michael R. (dj_motionx)


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SNR schrieb:
> Wenn er schnell genug abtastet, den Effektivwert von Strom und Spannung
> bildet und die dann multipliziert braucht er keinen Phasenwinkel (hat
> dann aber auch nur die Wirkleistung).

;-) Stimmt auch wieder !

von AB (Gast)


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Nein, nicht ganz :)

Ich bin im letzten Jahr der Technikerschule. Es wird eine praktische 
Arbeit werden die mit Pflichtenheft und Lastenheft und einer 
eigenständigen Doku niedergeschrieben wird.
Ich habe zuvor nie etwas mit Mikrocontrollern zu tun gehabt und habe 
erst in diesem Jahr den Unterricht dazubekommen. Daher habe ich noch 
nicht sehr viel damit zu tun gehabt und wollte mir schon mal ein paar 
Tipps von euch Profis holen :)

Ich denke sobald ich das Projket angefangen habe werden noch weitere 
Fragen auftauchen. Jetzt heißt es erstmal recherchieren und sich 
einlesen und ausprobieren.

Aber danke schon für eure vielen guten Antworten

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