Energie messen mit Oszi

[F. P. (pl504)]

Kann mir von Euch einer sagen, ob meine Berechnungen ungefähr hinkommen, 
oder ob ich total danebenliege?

Folgender Aufbau:
Ein Relais hängt an einer Monozelle (1,5 V) und zieht aller 42 s für 
einen kurzen Augenblick an. Den Stromverlauf habe ich mir am Analogoszi 
angeschaut und fotographisch festgehalten.

Einstellungen:
5 ms/DIV, 250 mA/DIV

Grob genähert über die Dreiecke und Rechtecke errechne ich eine Energie 
von 12 mWs, haut das hin? Wenn die Monozelle einen typischen 
Energievorrat von etwa 27 Wh hat, müßte sie 10 Jahre halten (Alterung 
nicht berücksichtigt).

[Gerald M. (gerald_m17)]

Etwa 6 Kästchen, sind 6 x 5ms x 250mA = 30 x 250 uAs = 3 x 2500 uAs = 3 
x 2.5 mAs = 7.5 mAs
Deine Zelle hat bei 1.5V etwa 19mAh = 19 x 3600 mAs = 68400 mAs
Du kannst also 68400 / 7.5 = 9120 mal schalten.
9120 x 42s = 383040 Sekunden = 6384 min = 106h = 4.4 Tage

Da du deine Rechnung nicht hingeschrieben hast, kann ich sie leider 
nicht überprüfen. Selbstverständlich kann auch ich falsch liegen.

Edit: war bei Knopfzelle und dachte du hast dich vertippt.  Eine 
Monozelle kann durchaus 19000mAh haben. Das entspricht also 4400 Tagen 
und damit gut 10 Jahre.

[Falk B. (falk)]

@ F. P. (pl504)

>Ein Relais hängt an einer Monozelle (1,5 V) und zieht aller 42 s für
>einen kurzen Augenblick an.

Ein 1,5V Relais? Sehr exotisch.

>5 ms/DIV, 250 mA/DIV

>Grob genähert über die Dreiecke und Rechtecke errechne ich eine Energie
>von 12 mWs, haut das hin?

Naja, den Stromverlauf kann man grob mit dem Mittelwert pro Kästchen 
annähern. Das ergibt von links nach recht ca.

(125 + 375 + 500 + 500 )mA * 5ms = 7500mAs.

Bei konstant 1,5V macht das 11200 mWs. Passt also.

> Wenn die Monozelle einen typischen
>Energievorrat von etwa 27 Wh hat, müßte sie 10 Jahre halten (Alterung
>nicht berücksichtigt).

Naja, 27Wh * 3600 / 11,2mWs = 8678571 Zyklen

8678571 Zyklen * 42s  3600  24 / 365 = 11,5 Jahre

Passt.

[F. P. (pl504)]

Super, ich danke Euch. Und ich dachte schon, die Rechnung haut nicht 
hin.

>Ein 1,5V Relais? Sehr exotisch.

Die Aufklärung zum Schluß:
Das ist ein elektromechanischer Uhrenaufzug für eine alte Küchenuhr. 
Eigentlich ist eine Betriebszeit mit einer Batterie von gut einem Jahr 
angegeben, daher war ich doch etwas erstaunt über das Ergebnis der 
Rechnung. Oder ich habe mich vermessen... vielleicht hänge ich das Teil 
mal an ein ordentliches Speicheroszi, wenn ich die Gelegenheit dazu 
habe.

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Lösen durch Hinsehen -> ca.12mJ ;)

F. P. schrieb:

...
> Die Aufklärung zum Schluß:
> Das ist ein elektromechanischer Uhrenaufzug für eine alte Küchenuhr.
> Eigentlich ist eine Betriebszeit mit einer Batterie von gut einem Jahr
> angegeben, daher war ich doch etwas erstaunt über das Ergebnis der
> Rechnung. Oder ich habe mich vermessen... vielleicht hänge ich das Teil
> mal an ein ordentliches Speicheroszi, wenn ich die Gelegenheit dazu
> habe.

Bei der Anwendung liegt das Limit wohl nicht in der Restkapazität, 
sondern am Innenwiderstand der alternden Batterie. Sobald die Batterie 
das halbe Ampere nicht mehr liefern kann, steht die Uhr.

Die Frage ist auch, auf welchen Batterieelementtyp sich die 
Bedienungsanleitung bezieht?

In Batteriedatenblättern
http://data.energizer.com/pdfs/e95.pdf
sind lastabhängige Kapazitäten angegeben.
Im o.g. Datenblatt halbiert sich die verfügbare Kapazität bei 500mA, 
gegenüber sehr niedriger Last.

Ein Kniff wäre, die Batterie die Hochstrompulse nicht sehen zu lassen, 
sprich parallel zur Batterie einen niederimpedanten Puffer anzubringen.

Hast Du ggf. mal ein Photo von der Uhr und ihrem Werk? So aus rein 
nostalgischen Gründen.

[F. P. (pl504)]

Die Frage ist, ob die Batterie diesen sehr kurzen Impuls überhaupt groß 
"merkt". Aber ich habe auch schon überlegt, einen fetten Elko parallel 
zur Batterie zu schalten. Wenn letztere zu schwach geworden ist, wird 
das Relais häufiger betätigt, bis der Kontakt irgendwann gar nicht mehr 
öffnet. Das Batteriefach nimmt eine Monozelle auf.

Hier gibt es zwei Bilder vom Werk:
https://watch-wiki.org/index.php?title=UMF_44-50

Ich habe versucht, es auf +/- 0 abzugleichen; nicht mehr als eine Minute 
Gangabweichung pro Monat sollte drin sein, mal sehen...