Netzfrequenzmessung

[Ibo (Gast)]

Hallo,

ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann 
(Schaltung)?

[Peter II (Gast)]

Ibo schrieb:
> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
> (Schaltung)?

Multimeter auf Frequenz stellen, denn Anschlüsse in der Steckdose und 
wert ablesen. Es sollte im Tagesschnitt 50.000000Hz da stehen.

[holger (Gast)]

>ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann

Die ist 50Hz. Da musst du nichts messen.

[Volker K. (powerfreak)]

holger schrieb:

> Die ist 50Hz. Da musst du nichts messen.

NEIN, das sind im Mittel 50Hz, aber definitiv nich konstant.

siehe hier

http://www.netzfrequenzmessung.de/

[Max H. (hartl192)]

Trafo oder Optokoppler mit Vorwiderstand und antiparalleler Diode.
Oder http://www.netzfrequenzmessung.de/

[Mike (Gast)]

Ibo schrieb:
> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
> (Schaltung)?

Erstmal brauchst du eine Referenzfrequenz, z.B. ein Rubidiumnormal oder 
ein 1pps-Signal vom GPS.

[Chris (Gast)]

holger schrieb:
> Die ist 50Hz. Da musst du nichts messen.

ist sie nicht
die netzfrequenz is abhängig von der last die grade am netz hängt
frag mich jetzt aber nicht wie gross die abweichungen von 50Hz genau 
sind

[Hans-Georg L. (h-g-l)]

Mike schrieb:
> Ibo schrieb:
>> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
>> (Schaltung)?
>
> Erstmal brauchst du eine Referenzfrequenz, z.B. ein Rubidiumnormal oder
> ein 1pps-Signal vom GPS.

Früher ging das auch Ohne ;)

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

[Mike (Gast)]

Chris schrieb:
> frag mich jetzt aber nicht wie gross die abweichungen von 50Hz genau
> sind

Aktuell beträgt die Abweichung +30mHz
http://www.netzfrequenzmessung.de/index.htm

[Max H. (hartl192)]

Hans-Georg Lehnard schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Zungenfrequenzmesser
Wie groß ist da der Fehler? Kleiner als bei einem Quarz?

[Peter II (Gast)]

Max H. schrieb:
> Hans-Georg Lehnard schrieb:
>> http://de.wikipedia.org/wiki/Zungenfrequenzmesser
> Wie groß ist da der Fehler? Kleiner als bei einem Quarz?

Netzfrequenz 50 Hz bzw. 60 Hz +/- 2…6 Hz

[Max H. (hartl192)]

Wikipedia:
> Zungenfrequenzmesser werden üblicherweise zur Bestimmung der Toleranz
> der Netzfrequenz oder anderer niederfrequenter Spannungen eingesetzt,
> da sie meist nur einen kleinen Frequenzbereich anzeigen können. Je
> nach Frequenz und möglicher Abweichung ist ihr Messbereich
> beispielsweise für Netzfrequenz 50 Hz bzw. 60 Hz +/- 2…6 Hz.
Die +/- 2…6 Hz sind der Messbereich

http://www.mueller-ziegler.de/html/zungenfrequenzmesser.html
Dieses Teil hat eine Genauigkeit von 0.5%. Da wäre ein Quarz besser.

[Wolle G. (wolleg)]

Ibo schrieb:
> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
> (Schaltung)?

Sag doch mal, warum Du messen willst und welche Genauigkeitsforderungen 
Du stellst.
Oder willst Du evtl. die 50Hz als Grundfrequenz für eine Zeitmessung 
verwenden? oder ...

[Amateur (Gast)]

Die Netzfrequenzmessung ist vor allem eins: Teuer.

Da es sich um ein europaweites Netz handelt, kann man davon ausgehen, 
dass auch die Frequenz sehr genau eingehalten wird. Willst Du also hier 
etwas feststellen können, so musst Du "besser" sein.

Meinen Radiowecker, natürlich mit Stützbatterie, habe ich nach dem 
Anstecken, kein einziges Mal gestellt. Das war vor vielen Jahren. Ich 
würde mich wundern, wenn da ein normaler (nicht Funk-) Quarzwecker 
mithalten kann.

[Peter II (Gast)]

Amateur schrieb:

> Die Netzfrequenzmessung ist vor allem eins: Teuer.

> Da es sich um ein europaweites Netz handelt, kann man davon ausgehen,
> dass auch die Frequenz sehr genau eingehalten wird. Willst Du also hier
> etwas feststellen können, so musst Du "besser" sein.

ein 10€ GPS modul ist schon genauer - das finde ich jetzt nicht so 
teuer.

[Achim H. (anymouse)]

Peter II schrieb:
> ein 10€ GPS modul ist schon genauer - das finde ich jetzt nicht so
> teuer.

Hast Du mal einen Link, Namen o.ä. für so ein 10€-Modul? Die meisten, 
die ich kenne, liegen eher so bei 40,- + Peripheriekosten

[Peter II (Gast)]

Achim Hensel schrieb:
> Hast Du mal einen Link, Namen o.ä. für so ein 10€-Modul? Die meisten,
> die ich kenne, liegen eher so bei 40,- + Peripheriekosten

http://www.ebay.de/itm/Ublox-NEO-6M-GPS-Modul-Flight-Controller-Flugregler-fuer-Arduino-MWC-IMU-APM2-AR-/400601335223

[Max H. (hartl192)]

http://www.ebay.de/itm/331167929073
Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS Signal abgreifen. Das 
NEO-6 hat laut Datenblatt einen PPS Ausgang.
Seite 12: 
https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf

[Achim H. (anymouse)]

Max H. schrieb:
> Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS Signal abgreifen.

"Vielleicht"?? Und wenn ja, wie belastbar? Also noch einen Treiber 
dazu...

[Peter II (Gast)]

Achim Hensel schrieb:
> "Vielleicht"?? Und wenn ja, wie belastbar? Also noch einen Treiber
> dazu...

wozu Treiber? Zur Messung nimmt man eh einen µC und die Eingänge ziehen 
üblicherweise nicht sehr viel Strom.

[Max H. (hartl192)]

Achim Hensel schrieb:
> "Vielleicht"??
Erst war es nur eine Vermutung. Ein Blick ins Datenblatt des NEO-6 hat 
sie dann bestätigt. Das Modul hat einen PPS Ausgang, er ist auf der 
Platine aber nicht nach Außen geführt.
>Und wenn ja, wie belastbar? Also noch einen Treiber dazu...
Vermutlich ein 3V3 CMOS Ausgang, den man direkt mit dem µC verbinden 
kann. Wenn du es genauer wissen willst, musst du nachfragen, welcher 
Spannungsregler auf der Platine von eBay verbaut ist und das oben 
verlinke Datenblatt konsultieren.

[Achim H. (anymouse)]

Peter II schrieb:
> die Eingänge ziehen
> üblicherweise nicht sehr viel Strom.

Naja, 50R-Eingänge eines Zähler schon.

Max H. schrieb:
> Blick ins Datenblatt bestätig.

Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?

Und ist das an Pin drei eine LED?

[Max H. (hartl192)]

Achim Hensel schrieb:
> Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?
Überleg mal logisch...

https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
> Und ist das an Pin drei eine LED?
Sieht so aus.

[Simon (Gast)]

Amateur schrieb:
> Meinen Radiowecker, natürlich mit Stützbatterie, habe ich nach dem
> Anstecken, kein einziges Mal gestellt. Das war vor vielen Jahren. Ich
> würde mich wundern, wenn da ein normaler (nicht Funk-) Quarzwecker
> mithalten kann.

Dein Radiowecker wird aber sicher je nach Tageszeit um mehrere Sekunden 
falsch laufen. Er wird das dann einfach jeweils wieder kompensieren 
(also... nicht er, sondern die Netzbetreiber. ;-) )
Mit einer Quarzbasierten Referenz kann man diese Schwankungen also 
locker messen.

[Achim H. (anymouse)]

Max H. schrieb:
> Achim Hensel schrieb:
>> Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?
> Überleg mal logisch...

Erste Aussage ist "Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS 
Signal abgreifen."

In welches Datenblatt muss ich dann schauen, wie ich an das 
unbestrittene PPS-Signal des NEO drankomme?

Das

Max H. schrieb:
> Das
> NEO-6 hat laut Datenblatt einen PPS Ausgang.

habe ich nicht bestritten, hätte ich jetzt aber nicht als Vermutung 
erkannt.

[Max H. (hartl192)]

Achim Hensel schrieb:
> In welches Datenblatt muss ich dann schauen, wie ich an das
> unbestrittene PPS-Signal des NEO drankomme?

Max H. schrieb:
> Seite 12:
> 
https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
>
Auf S. 12 ist die Pinbelegung und da sieht man, dass das PPS Signal am 
Pin 3 ausgegeben wird. Also weiß man wo das "irgendwo" auf der Platine 
ist.

[L. P. (lpg)]

Hi,

in der aktuellen Elektor 4/2014 ist sowas drin.

lg.

[Dirk J. (dirk-cebu)]

Ibo schrieb:

> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann

Ruf doch Deinen Energieversorger an und frage nach der aktuellen 
Netzfrequenz. Oder brauchst Du die Info alle paar Sekunden?

[Peter II (Gast)]

Dirk J. schrieb:
> Ruf doch Deinen Energieversorger an und frage nach der aktuellen
> Netzfrequenz. Oder brauchst Du die Info alle paar Sekunden?

steht doch im Internet - wozu noch telefonieren? Link wurde oben schon 
gepostet.

Sie wir bei ihm auch nicht anders sein, also im Rest von DE.

[Abdul K. (ehydra)]

Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner

[Peter II (Gast)]

Abdul K. schrieb:
> Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner

nein, sie ist überall gleich.

[Wolle G. (wolleg)]

Abdul K. schrieb:
> Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner

Kannst du das mal näher erklären?

[Elektrolurch (Gast)]

> Ruf doch Deinen Energieversorger an und frage nach der aktuellen
> Netzfrequenz. Oder brauchst Du die Info alle paar Sekunden?

Das würde ich nicht tun! Die Strommafia bucht ihm für die Auskunft 
womöglich noch eine Extragebühr auf seine Stromrechnung.

[Magic S. (magic_smoke)]

>> Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner
> Kannst du das mal näher erklären?
Das Netz ist überall phasenrichtig zusammengeschaltet. Wenn sich die 
Frequenz in einem Teil des Netzes ändert, würde sich die Phasenlage zum 
Rest des Netzes ebenfalls ändern. Dadurch fließen gigantische 
Ausgleichsströme, die irgendwann einem Kurzschluß gleichkommen. Sollte 
sowas also wirklich mal passieren (z.B. außer Tritt fallen eines 
Kraftwerksgenerators) wird der betroffene Netzteil sofort vom Rest 
getrennt (Lastabwurf).

[D. V. (mazze69)]

Es muß wohl des Öffteren auf diese Seite hingewiesen werden:
http://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/reliability/frequency.html
Damit auch die jüngeren das mal Live sehen können.

Hiermit werden auch sämtliche netzgesteuerten Uhren langfristig genau 
gesteuert.

[Ulrich (Gast)]

Die Netzfrequenz zu messen ist normalerweise mehr ein Test für den 
Frequenzmesser. Also um festzustellen wie gut der für kleine Frequenzen 
und verzerrte Wellenformen geht.

[Arsenico (Gast)]

Netzfrequenz messen ist so nützlich wie Sekundengenaue Uhrzeit.
Wat haste denn davonne ?

[Abdul K. (ehydra)]

Man weiß, das die Uhr noch läuft.

[D. V. (mazze69)]

Die (europaweite) Netzfrequenz muß man nicht messen, die steht online 
zur Verfügung, inclusive der 50Hz-Wecker Abweichung:
http://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/experts/topics/frequency.html

[Wolfgang (Gast)]

Selbst die zur primären Regelung aufgewandte Leistung und der 
Frequenzverlauf der letzten 5 Minuten stehen jederzeit im I-Net zur 
Verfügung
http://www.netzfrequenzmessung.de/index.htm
http://www.netzfrequenzmessung.de/verlauf.htm

[Stefan (Gast)]

Hier gibt es noch eine interessante Webseite:

http://pc-projekte.bplaced.net/Netzfrequenz/Trigger/trigger.html

http://pc-projekte.bplaced.net/Netzfrequenz/Netzmessung/netzmessung.html

Gruß aus Berlin

[Wolfgang (Gast)]

Die Daten der Netzfrequenz über mehrerer Jahre im Vergleich gibt es 
hier:
https://www.netzfrequenz.info/

Aber vielleicht meinte der TO damals gar nicht die Frequenz im 
europäischen Verbundnetz, sondern betreibt eine eigenes Inselnetz, 
völlig unabhängig in der Frequenz. Wenn dann Netzfrequenz und -phase 
beim Ankoppeln ans große Netz nicht stimmen, kann es danach auch mal so 
wie bei dieser 4x64MW Anlage aussehen.
http://steamforum.com/images/IranshahrThermalPowerPlant4x64MW-Couplingfatigue_2009.pdf

Da er es aber nicht fertig bekommen hat, seine Frage vernünftig zu 
formulieren ...

[Michael F. (sharpals)]

Hallo, ich habe das problem für einen Drehstromgenerator mit einem 
Attiny2313 gelöst.

Du benötigst ein Trafo, eine graetzbrücke und eine diode zum entkoppeln 
der brücke. Der trafo sollte etwa 7V nennspannung haben.

Dann kannst du mit dem captureeingang die frequenz messen.

program MyProject;

{ Declarations section }

const takt = 1000000; //
      baud = 9600;
      ubrr_val = ((takt+baud*8)/(baud*16)-1);

var frequenz:word;
    pwm_wert:byte;
    trig:array [0..7] of byte;
    temp,i:byte;

procedure send_byte(eing:byte);
begin
   asm
   sendbyte:
    sbis    UCSRA, UDRE         ; warten bis das UART bereit ist
    rjmp    sendbyte
   end;
   UDR :=eing;
end;

procedure eukl(ein:word);
var e,r,eing:word;
    c,val:byte;
begin
           eing:=ein;
           e:=100;
           for c:=1 to 3
           do
           begin
             r:=(eing div e);
             val:='0'+r;    // spart 2 Byte
             send_byte(val);
             eing:=eing - r*e;
             e:=e div 10;
           end;
      send_byte(';');
      send_byte(#13);
      send_byte(#10);
end;
var r:byte;
    buff:array[0..7] of word;
    
procedure TIMER1_CAPT; org IVT_ADDR_TIMER1_CAPT;
var  t_reg,t_reg_alt:word;
begin
     inc(r);
     t_reg_alt:=t_reg;
     t_reg:=ICR1L;
     t_reg:=t_reg or (ICR1H shl 8);               // achtung , genauso auslesen, andernfalls gibt es fehler !!!

     buff[r and 7]:=(5040000 div (t_reg - t_reg_alt));    // frequenz div 2 da vollweggleichrichter
     //buff[r and 7]:=(4950000 div (t_reg - t_reg_alt));      // frequenz div 2 da vollweggleichrichter
     frequenz:=0;

     for i:=0 to 7
      do frequenz:=frequenz+buff[i];
     
     frequenz:=frequenz shr 3;
     eukl(frequenz);                           // ausgabe des wertes über die serielle schnittstelle
     
     if frequenz < 400                         // unter 40 Hz komplett aus
       then
            OCR0B:=0
       else
         begin
            OCR0B:=(frequenz - 400) shl 1;     // nullpunkt verschieben
            if frequenz > 525
                        then OCR0B:=0;         // überlauf verhindern
         end;
            
     frequenz:=frequenz div 10;                // nur den ganzzahligen ausgeben ...

     for i:=0 to 7
     do
       if  frequenz >= trig[i]
       then portb.i:=0                           // hier ist portb:=portb and not X nicht kürzer
       else portb.i:=1;

     (*
     if frequenz >= trig[0]                       // PWM für das Netzgerät
        then
            begin
                    if pwm_wert < 255
                       then inc(pwm_wert);
            end
                  else
            begin
                    if pwm_wert > 0
                            then dec(pwm_wert);
            end;
       *)




end;


procedure ADDR_INT0(); org IVT_ADDR_INT0;
begin
    GIMSK:=0;   // ext INT off
    GIMSK:=(1 shl INT0);// INT0 aktivieren
end;


procedure write_all;
begin
    for i:=0 to 7
    do
        eeprom_write(i,trig[i]);
end;

procedure read_values;
var err:byte;
begin
  send_byte(#10);
  send_byte(#13);
  err:=0;
  for i:=0 to 7
  do
   begin
        temp:=eeprom_read(i);

        if  (temp < 20 ) or (temp > 60)
        then
              temp:=54-i;
        trig[i]:=temp;
        eukl(temp);
   end;
   if err > 0 then write_all;
   
   send_byte('*');
   send_byte(#10);
   send_byte(#13);
   Delay_ms(800);                          // Wait for UART module to stabilize
end;


procedure USART__RX();  org IVT_ADDR_USART__RX;
var val:byte;
begin
     exit;
     val:= UDR; //UART1_Read();            // read the received data,
     case val of
          'R':begin
                 for val:=0 to 7
                 do
                  trig[val]:=54-val;
              end;
              
          'q':dec(trig[0]); 'a':inc(trig[0]);
          'w':dec(trig[1]); 's':inc(trig[1]);
          'e':dec(trig[2]); 'd':inc(trig[2]);
          'r':dec(trig[3]); 'f':inc(trig[3]);
          't':dec(trig[4]); 'g':inc(trig[4]);
          'z':dec(trig[5]); 'h':inc(trig[5]);
          'u':dec(trig[6]); 'j':inc(trig[6]);
          'i':dec(trig[7]); 'k':inc(trig[7])
          
         else 
              val:=0;
     end;

     if val > 0 then
                 write_all;
                 
     read_values;
end;

begin
  (*
   ubrrh:=hi(ubrr_val);       // rs232c init
   ubrrl:=ubrr_val and $FF;
   *)
   UART1_Init(9600);
   UCSRB:= (1 shl RXEN) or (1 shl TXEN) or 128;// empfangen , senden und IRQ wenn Zeichen empfangen wird.
  // 8 data bits, 1 stop bit
   UCSRC:= (1 shl UCSZ1) or (1 shl UCSZ0);

   //-----------------------------
   DDRB:= $FF; //port B ausgang
   portb:=$FF; // alles auf low
   DDRD:= $FF and not (1 shl 2 or 1 shl 3 or 1 shl 3 or 1 shl 6); // INT0,INT1,port PD6 eing;
                                                            // Pin 6    7         8  am IC
   portd:=0; // keine pullubs
  //-------------------------------
  TCCR1A:= 0;                                   // CTC mode
  TCCR1B:=(1 shl CS10) or                       // clk src = CPU-Takt / 256 , start timer
          (1 shl ICNC1) (*or (1 shl ICES1)*) ;  // fallende Flanke auswählen , Rauschfilter ein
  TIMSK:= (1 shl ICIE1);                        // Input-capture aktivieren, Mega32: TIMSK
  TIFR:=  (1 shl ICIE1);                        // Schon aktive Interrupts löschen, Mega32: TIFR
  //-------------------------------
  //MCUCR:= (1 shl ISC00);                        // pegelwechsel schaltet löst int aus
  //GIMSK:= (1 shl INT0)                     ;    // INT0 aktivieren
   /// --------------------Hier für PWM -----------------------------
  pwm_wert:=0;                                  // PWM zähler auf null setzen
  TCCR0A:=(1 shl COM0B1) or (1 shl WGM00);      // phase correct PWM mode
  OCR0B:=0;                                     // PWM auf 0% einstellen
  TCCR0B:=(1 shl CS01);                         // clock source = CLK/8, start PWM
   // ---------------------------------------------------------------
  read_values;
   // ---------------------------------------------------------------
   asm                                      ;   // ints freigeben
      SEI
   end;
   while TRUE do       // Endless loop
      begin
      end;
  { Main program }
end.

[Jens S. (jens35)]

Um die Netzfrequenz zu messen verwende ich ein gebrauchtes AC-Netzteil.
Dazu ein paar Komponenten auf einer Raster Platine.
Und ein ESP32-C3. Der posaunt das Ergebnis per MQTT an HomeAssistent.

Zum Messen verwende ich analogRead(A0), welches ich gegen 2000 
vergleiche.
Alles größer 2000 ist Logisch 1, darunter ist logisch 0.

Es werden 50 Übergänge von 1 zu 0 gemessen und die Zeit dafür ermittelt.

freq = (( PROBE_COUNT * MICROS * KORREKTUR ) / ( endzeit - startzeit ));

Ist hinreichend genau.
Auf eine Webserver und der gleichen habe ich auf dem ESP verzichtet,
es reicht wenn der WLAN offen hält und nach dem Messen eine MQTT 
Nachricht sendet.

Wichtig ist es den Eingang von A0 nicht zu hochohmig zu lassen, sonst 
sieht der die negative Halbwelle auch. Dann bekommt man ca. 100Hz 
heraus.
Deshalb der Schwellwert von 2000.
Das Maximum liegt bei mir bei ca 3980 counts, bei einer Z-Diode von 
3Volt.
In der negativen Halbwelle habe ich Wert von 0 bis 50 counts, obwohl der 
Eingang dann bei -0,7 Volt liegen sollte. Anscheinend misst der ADC die 
negativen Spannungswerte irrtümlich auch positiv. Die Eingänge dürfen 
bis -0,7V gefahren werden. Also eine Diodenspannung in 
Durchflussrichtung.

Der LM1117-5V sorgt dafür das der 3.3V-Spannungsregler auf dem ESP-Modul 
immer die gleiche Spannung hat, auch wenn ich USB anschließe oder nicht. 
Es ist kein Problem den 5V von USB und von der Platine kurzfristig 
parallel zu schalten.

Das Netzteil ist in einer Halbwelle etwas mehr belastet, wird aber nur 
handwarm. Sonst müsste man über D3 noch einen Widerstand von 470k legen 
um es gleichmäßig zu machen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jens S. schrieb:
> Um die Netzfrequenz zu messen
Den 10 Jahre alten Link gleich am Anfang des Threads hast du gesehen? 
Der funktioniert immer noch.

> ein ESP32-C3.
Wie gut und stabil ist dessen Quarz?

> Der posaunt das Ergebnis per MQTT an HomeAssistent.
Du könntest die amtliche Netzfrequenz auch einfach aus dem Netz holen. 
Und mit deiner vergleichen. Wenn du eine andere heraus bekommst, dann 
musst du noch nachbessern.