Hallo,
ich möchte den Idle-Verbrauch eines kleinen Steckernetzteils (Flyback)
messen. Das Energiekostenmessgerät (Voltcraft Energy Check 3000) zeigt
im Idle 0,3W an. Bei 2,5W Last hinten am Steckernetzteil zeigt es 3,3W
an. Beides wäre ja im Rahmen des zu Erwartenden.
Jetzt wollte ich das ganze mal mit dem Oszi nachmessen. Messaufbau und
Screenshots siehe Anhang. Da ich beim Oszi ja nur eine Masse für alle
Kanäle habe, habe ich den Spannungsabfall über dem Shunt bei der
Spannung (Channel 2) mitgemessen und hinterher im Math-Kanal wieder
abgezogen.
Ich komme im Idle auf 516 V² / 98,8 R = 5,2 W und bei 2,5 W Last auf
1082 V² / 98,8 R auf 11 W.
Beides wäre für ein aktuelles Steckernetzteil nicht mehr ok.
Die RMS-Werte von Spannung und Strom hab ich einzeln mit dem Multimeter
nachgemessen, die stimmen.
Wo ist da der Messfehler?
Im billigen Energiekostenmessgerät? Oder in meiner Messung mit dem Oszi?
Ich hab das Oszi erst ganz neu und bin noch nicht mit allen Eigenheiten
vertraut.
John schrieb:> Versuch es mal ohne "Abs":> CH1*(CH2-CH1)
Das ändert leider nix, das Ergebnis ist fast das selbe.
Ich habe das ABS verwendet, weil ich damit den Math-Kanal kleiner
skalieren kann. Die Measure-Funktion von Rigol (soweit ich weiß bei
Agilent übrigens auch) arbeitet auf den auf dem Bildschirm dargestellten
Werten, damit sollte das die Genauigkeit leicht erhöhen.
Die Berechnung muss man ohne die Betragsfunktion machen, weil die
Leistung zeitweise auch negativ wird. Ggf. muss man such noch auf den
Offset achten.
Die mittlere Leistung gibt es dann per Mittelwert.
Gerd E. schrieb:> Wo ist da der Messfehler?
Mach die Messung einmal mit einer rein ohmschen Last, also einer
15/25W-Lampe oÄ. (Achtung auf den Shunt!)
Und dann, wenn Du das Netzteil wieder drann hast - hänge parallel zum
Trentrafo, also vor dem Shunt einen ohmschen Widerstand (15 _Glüh_lampe
oder sowas, nix elektronisches!) oder einen 2k & entsprechend
belastbaren Widerstand.
Dann sollten diese Stromartefakte etwas besser einschätzbar sein....
Grüße
MiWi
MiWi schrieb:> Dann sollten diese Stromartefakte etwas besser einschätzbar sein....
Und gehen in der ohmschen Last (immer stärker) unter.
Was soll denn das für eine Messtechnik sein...?
meas schrieb:> MiWi schrieb:>> Dann sollten diese Stromartefakte etwas besser einschätzbar sein....>> Und gehen in der ohmschen Last (immer stärker) unter.> Was soll denn das für eine Messtechnik sein...?
Zeichne Dir einmal das Ersatzschaltbild von dem gesamten Aufbau (ink.
Trenntrafo und Oszi) auf, lese was ich geschrieben habe und ziehe Deine
Schlüsse daraus.
Dann weißt Du, was das für eine Messtechnik ist.
Grüße
MiWi
>Die RMS-Werte von Spannung und Strom hab ich einzeln mit dem Multimeter>nachgemessen, die stimmen.
Spannung wird schon stimmen, beim Strom bin ich sehr skeptisch aufgrund
des hohen crest-Faktors. Wenn du die 2 Größen miteinander
multiplizierst, erhältst du erstmal nur die Scheinleistung. Du willst
aber die Wirkleistung! Da braucht's dann noch den Phasenwinkel.
Außerdem denk mal nach: 2,5W gehen hinaus, 11W hinein. Würde eine
Verlustleistung von 8,5W bedeuten. Das würde vermutlich das
Kunststoffgehäuse verflüssigen.=> kann nicht sein
Grüsse
> Wenn du die 2 Größen miteinander multiplizierst, erhältst du erstmal nur> die Scheinleistung. Du willst aber die Wirkleistung!
Er muss nur richtig multiplizieren und summieren. Den Phasenwinkel
brauch er nicht direkt bestimmen.
Beispiel:
500 Messungen von U und I pro Sekunde.
Dann brauch er "nur" die jeweilige Spannung, den jeweiligen Strom und
die Zeitdauer der Messung (1/500 s) zu multiplizieren und alles zu
summieren und danach durch 1 s teilen um auf die Leistung zu kommen
Im Oszilloskop-Screenshot sind für Strom- und Spannungskanal Vrms
Mittelwerte zu sehen die leicht mit einer Multimeter Messung verglichen
werden können.
Aber auch für den Math-Kanal wird dort ein Vrms Wert angzeigt, der
arithmetische Mittelwert der berechneten Größe, natürlich auch ohne
ABS(), wäre richtig.
Ihr habt Recht, ich darf von der Leistung nicht den RMS-Wert, sondern
den Mittelwert nehmen. Und durch die ordentliche
Phasenverschiebung/verzerrung kommt es auch kurzfristig zu negativer
Leistungsaufnahme, die ich nicht einfach per ABS hinzuzählen darf.
Anbei nochmal neue Messungen mit korrigiertem Math-Channel.
Idle 235 V² / 98,8 R = 2,4 W
2,5 W Last: 471 V² / 98,8 R = 4,8 W
Gerade den Idle-Verbrauch finde ich aber weiterhin nicht akzeptabel,
wenn ich das richtig sehe sind nach ErP nur noch < 0,5W erlaubt.
So, jetzt hab ich noch mal zum Vergleich ne 40W Glühbirne drangehängt.
Das Energiekostenmessgerät zeigt 37W an.
Die Math-Kurve auf dem Oszi sieht für meinen Geschmack auch passend aus.
Bis vielleicht auf die Aliasing-Artefakte, das Anti-Aliasing und das
intensity-graded Display scheinen für den Math-Channel nicht zu
funktionieren.
Allerdings kann ich mit dem angezeigten Avg-Messwert von dem
Math-Channel gar nichts anfangen. Wie kommt der da auf negative Werte?
Das mit den negativen Werten macht er übrigens auch wenn ich nur ein
einfaches CH1*CH2 berechnen lasse.
Gerd E. schrieb:> Wie kommt der da auf negative Werte?
das sieht in der Tat danach aus, als würde das Oszi Unsinn messen.
Zu den Messungen in Beitrag "Re: Verbrauchsmessung - wo ist der Messfehler?"
Kann es sein, dass dein Stromkanal einen Offset hat? An der Kurve selbst
ist das schwer auszulesen (du könntest mal den Nullpunkt genau auf eine
Linie des Gitters legen). Aber die Assymetrie der beiden Halbwellen im
Mathekanal deutet auch darauf hin.
Außerdem musst du darauf achten, über welchen Zeitbereich der RMS-Wert
bzw. der Mittelwert berechnet werden. Wenn du über 1,5 Netzperioden
mittelst, dann kann die "halbe" Periode einen großen Fehler bewirken
(vielleicht wird in dieser Zeit gerade Blindenergie eingespeist, die in
den nächsten paar ms zurückgespeist würde - was aber in der Rechnung
nicht mehr drin ist).
Deswegen solltest du entweder genau über eine ganzzahlige Anzahl von
Perioden mitteln lassen - bei vielen Oszis kann man die Grenzen des
Auswertebereichs einstellen.
Oder du lässt die Rechnung über viele Perioden durchführen, so dass der
"Randeffekt" keine große Rolle mehr spielt.
aufbau.png
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Idle.png
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2_5W_Last.png
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