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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu RMS Wechselspannung


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Autor: Martin M. (ats3788)
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Hallo
Ich messe mit einem SCT013 einen Wechselstrom 50 Hz und werte diesem mit 
einem ESP32 aus.

Den Spannungsabfall kann man mit verschiedenen Methoden bestimmen.

http://www.sengpielaudio.com/DieDreiMesswerteEinerSinusschwingung.pdf

Vrms = Vp * 0,7071
Vrms = Vpp * 0,3535

Man kann aber auch anhand der Sinusschwingung die Spannung bestimmen
https://www.electronics-tutorials.ws/accircuits/rms-voltage.html

also

Vrms = Wurzel ((V1²+V2²+V3²+Vx²+.....) / Anzahl Messwerte)

Meine Frage. Was ist die bessere Methode um Urms  zu bestimmen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Martin M. schrieb:

> Meine Frage. Was ist die bessere Methode um Urms  zu bestimmen.

Auf Deutsch sagt man Ueff. Mit obigen Faustformeln kann man nur
bei reinen Sinusspannungen die Effektivspannung errechnen. Selbst
eine nur geringe, überlagerte Störspannung verfälscht den Wert.
Die sog. EchtEffektivSpannung kann man nur durch typisch 100
Abtastungen pro Periode und Quadratsumme der Einzelwerte mit
nachfolgender Wurzelziehung ermitteln.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Martin M. schrieb:
> Was ist die bessere Methode um Urms  zu bestimmen.

Natürlich die zweite, weiö die mit jeder Kurvenform stimmt, nicht nur 
Sinus.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Martin M. schrieb:
> Meine Frage. Was ist die bessere Methode um Urms  zu bestimmen.

Solange es sich garantiert um einen Sinus handelt, kannst du die Methode 
verwenden, die deine Schaltung am besten kann. Falls induktive Lasten im 
Spiel sind, musst du noch die Phasenverschiebung zwischen Strom und 
Spannung in die Rechnung mit einbeziehen.

Je nach dem, wie versaut deine Wechselspannung ist, funktioniert die 
Umrechnung bestenfalls noch als Näherung. Für saubere Messwerte musst du 
Spannung und Strom häufig genug abtasten, dabei das Abtasttheorem 
beachten, dann die Momentanwerte der Leistung berechnen und evtl. noch 
mitteln.

Autor: Martin M. (ats3788)
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Danke für die Antworten
Ja der Spannungs Sinus im Hausnetz sollte doch einen sauberen Haussinus 
haben
und wenn dann ein Dimmer das ein wenig unsauber macht geht der kleine 
Fehler Ordnung.
Schönen Sonntag noch.

Autor: Test (Gast)
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Martin M. schrieb:
> Ja der Spannungs Sinus im Hausnetz sollte doch einen sauberen Haussinus
> haben

Ein definitives NEIN! Nimm dir ein Oszi und schau es dir an ein paar 
Stellen im Haus an.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Wolfgang schrieb:
> Falls induktive Lasten im
> Spiel sind, musst du noch die Phasenverschiebung zwischen Strom und
> Spannung in die Rechnung mit einbeziehen.

Er fragte nach der Spannung als Effektivwert nicht der Wirkleistung.

Martin M. schrieb:
> Vrms = Wurzel ((V1²+V2²+V3²+Vx²+.....) / Anzahl Messwerte)

meinst du mit V das jeweilige Sample innerhalb einer Periode?


Wenn du mit V1 bis Vx die harmonischen meinst dann lasse das / Anzahl 
der Messungen weg.

Die gesamte effektive Spannung ist die geometrische Addition der 
effektive Spannungen der einzelnen Frequenzen.

Das gilt dann für jede Kurvenform.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
Autor: DCDC (Gast)
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Hallo,

eine andere Methode zur Berechnung von Effektivwerten nutzt eine 
Zerlegung in stückweise lineare Abschnitte. Ist für den Sinus aber 
weniger interessant eher für typ. Stromverläufe in der 
Leistungselektronik: Youtube-Video "LE2_1 Mittel- und Effektivwerte"

Gruß DC/DC

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Martin M. schrieb:

> und wenn dann ein Dimmer das ein wenig unsauber macht geht der kleine
> Fehler Ordnung.

Nun, wenn Du 5 bis 20% als klein bezeichnest...

Autor: Martin M. (ats3788)
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Oh danke für die lieben Anworten
Das das so tragisch ist hätte ich nicht gedacht, war immer gut in 
Elektronik nur Wechselspannung war nie mein Fall. Im Moment habe ich 
einen Algorithmus geschrieben der von 10 Spitzen die Max und Min Werte 
bestimmt mittele das und werde sehen wie das mit meinem Peaktech 3443 
übereinstimmt ist das wirklich totaler Müll dann heißt es noch mal neu 
anfangen und es mit der Zerlegung der Spannung in Teilstücke versuchen.

Autor: Martin M. (ats3788)
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Hallo
Ich habe beide Versionen mal in C umgesetzt und musste feststellen
das die Version Wurzel (V1² + V2² ... / Anzahl vom Algorithmus
einfacher umzusetzen ist als die Version mit PP.

Bevor jetzt einer laut schreit, bekomme erst mal den richtigen PP.
Ich werde wenn ich fertig bin es posten.

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