Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Standby Verbrauch (von Schaltnetzteilen) richtig messen


von Andi S. (soko)


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Hallo Leute,

Kurzfassung
-----------

Ich beschäftige jetzt mich schon seit Tagen wie man Standbyverbrauch von 
nicht sinusförmigen Verbrauchern richtig misst (sogar wenn 
phasenverschoben).

Leider gibt es weder das Reichelt KD 302/306 noch das Pollin PMB2 
käuflich zu erwerben.

Als teurere Option habe ich noch das "ELV Energie-Analyser EA 8000" 
gefunden oder gleich selbst aufzeichnen und rechnen mit einem neuen 
Rigol DS1054Z. Letzteres wäre halt weit über das Ziel hinausgeschossen 
(aber eine schöne Rechtfertigung für den Kauf ;) ) und zudem ist meine 
letzte Oszi-Bedienung schon 20 Jahre her und ich weiß gar ned ob das 
überhaupt damit einfach ginge.

Habt ihr hier neuen Input diesbzgl?
Anbei auch ein Screenshot solch eines Verbrauchers der eben nicht so 
einfach zu messen ist.


Langfassung
-----------

Original wollte ich eigentlich nur einen kleine PC/Laptop der 24/7 
durchläuft und so wenig wie möglich verbraucht. Da hab ich mich bei der 
c't schlau gemacht und 3 Kanidaten ausprobiert die <4Watt 
Leerlaufverbrauch haben.
Doch meine Messungen mittels Billig-Verbrauchmesser sowie mit TrueRMS 
DMM via Strommessung haben einen Verbrauch von 7 Watt gemessen - und das 
nur vom Netzteil alleine ohne das der PC angeschlossen ist am Netzteil!

Daraufhin hatte ich regen Emailverkehr mit dem Messlabor-zuständigen bei 
c't der mir hier das leidige Problem super näher gebracht hat.
Die benutzen ein LM95 um 3500,- EUR um die Leistungsaufnahme richtig zu 
messen...
Eine leistbare Empfehlung konnte er mir aber nicht nennen, ausser dass 
das Messgerät eben hochfrequent gleichzeit U und I messen muss und das 
Produkt dann integrieren.

Laut dl8dtl in Beitrag "Verbrauch schätzen" macht(e) 
genau sowas das PMB2, nur das gibts halt nimma :(

Weitere Threads hier die sich mit dem Thema befassen aber schon (ur)alt 
sind:
Beitrag "Leerlaufverbrauch Schaltnetzteil"
Beitrag "Leistungsverbrauch in Standby/Aus richtig messen"
Beitrag "15W Verbrauch obwohl aus?"
Beitrag "ELV Energie-Analyser EA8000 kaufen oder nicht?"
Beitrag "kleine WIRKleistung Messen"
Beitrag "Welchen Verbrauch hat dieses Gerät ungefähr in kWh?"
Beitrag "Verbrauch schätzen"

In den meisten von diesen muss langwierig zuerst zum Schluss gekommen 
werden, dass ein Billigmessgerät eben NICHT richtig misst in fällen von 
Kleinstverbrauch um 1 Watt und nicht-sinus-Strom.

Das möchte ich mir hier gern ersparen wenn ihr so nett wääärets :D


Danke für Euren Input schon im voraus!
Soko

: Verschoben durch User
von Joe F. (easylife)


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Lohnt sich der Aufwand denn?
1W Dauerverbrauch sind 8,7 KWh pro Jahr = ca. 2,60 EUR (bei 30ct/KWh).
Vielleicht lohnt sich ja die Anschaffung eines kleinen Solarpanels. Dann 
ist der Strom ganz kostenlos.

: Bearbeitet durch User
von Andi S. (soko)


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Joe F. schrieb:
> Lohnt sich der Aufwand denn?
> 1W Dauerverbrauch sind 8,7 KWh pro Jahr = ca. 2,60 EUR (bei 30ct/KWh).
> Vielleicht lohnt sich ja die Anschaffung eines kleinen Solarpanels. Dann
> ist der Strom ganz kostenlos.

Die Sinnhaftigkeitsfrage lässt sich hier natürlich nicht positiv 
beantworten, da geb ich dir recht :)
Darum würd ich das gern aussen vor lassen und einfach nur meine 
Kuriosität befriedigen ohne jetzt einen finanziellen Nutzen daraus ziehn 
zu wollen...

von Dieter W. (dds5)


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Andi S. schrieb:
> Als teurere Option habe ich noch das "ELV Energie-Analyser EA 8000"
> gefunden ...

Das funktioniert aber leider auch nicht bei den super sparsamen 
Netzteilen mit Burst-Betrieb.
Ein leerlaufendes Lade-Netzteil für Fritz-Fon wird z.B. mit 0,000W 
gemessen während die Kontroll-Glimmlampe einer Steckdosenleiste 0,168W 
verbraucht.

von Andi S. (soko)


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Dieter W. schrieb:
> Andi S. schrieb:
>> Als teurere Option habe ich noch das "ELV Energie-Analyser EA 8000"
>> gefunden ...
>
> Das funktioniert aber leider auch nicht bei den super sparsamen
> Netzteilen mit Burst-Betrieb.
> Ein leerlaufendes Lade-Netzteil für Fritz-Fon wird z.B. mit 0,000W
> gemessen während die Kontroll-Glimmlampe einer Steckdosenleiste 0,168W
> verbraucht.

Danke für die Info!
Somit fällt das auch schon mal weg :(

von Dieter (Gast)


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Burst-Betrieb zeigt es Null an und manchmal einen kleinen Wert. Da müßte 
man das "Integrierte interpolieren".

von biergartengast (Gast)


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Die kWh-Anzeige müsste aber stimmen. Wenn das Gerät schnell genug ist 
für nicht-sinusförmigen Strom, kann es auch den Burst-Betrieb messen. 
Und wenn es eine kWh-Anzeige hat, muss die das auch zusammen addieren 
können. Oder warum etwa nicht?

von oi... (Gast)


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biergartengast schrieb:
> Die kWh-Anzeige müsste aber stimmen. Wenn das Gerät schnell genug ist
> für nicht-sinusförmigen Strom, kann es auch den Burst-Betrieb messen.

Schön wär's. Es kann sich um einzelne oder gehäufte (aneinandergereihte)
Pulse im bis zu sub-µs-Bereich handeln, die je nach Leckströmen etc. 
vielleicht auch nur sehr selten kommen.

Für so etwas müßte man wohl tatsächlich mit ziemlich fein ansprechender 
Meßmöglichkeit, und eventuell auch Integration, arbeiten.

von Andi S. (soko)


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oi... schrieb:
> Schön wär's. Es kann sich um einzelne oder gehäufte (aneinandergereihte)
> Pulse im bis zu sub-µs-Bereich handeln, die je nach Leckströmen etc.
> vielleicht auch nur sehr selten kommen.
> Für so etwas müßte man wohl tatsächlich mit ziemlich fein ansprechender
> Meßmöglichkeit, und eventuell auch Integration, arbeiten.

Und genau so soll laut Jörg W. (dl8dtl) das "Billig-Gerät" PMB2 
arbeiten! Er schreibt in Beitrag "Verbrauch schätzen"
"Das PMB2 habe ich selbst und weiß, dass es gut funktioniert (da ist
ein IC drin, der "live" den Momentanwert von Strom und Spannung über
die Periode ermittelt, multipliziert und integriert)."

Nur kriegst du das Ding nimma!

Eine weitere Möglichkeit hab ich vergessen (und oben ergänzt):
Einen alten Ferraris-Zähler verwenden! Der misst immer richtig, ob er 
will oder nicht :D
Kriegt man schon um 30,- Euronen...
Das Problem bei denen ist wieder, dass sie nur kWh messen und man halt 
recht lange warten/messen muss um einen Wert zu erhalten.
Perfekt wäre ein Wh Ferraris-Zähler nur hab ich so einen noch nicht 
gefunden :(

von Ferris sucks (Gast)


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Hallo

wobei es mich interessieren würde ob ein Ferris Zähler, oder die moderne 
Elektronische Variante überhaupt eine zusätzliche Leistung von 
(gemittelt was ja das Problem an der Sache ist) z.B. 3 Watt wahrnimmt, 
sprich diese auf meiner Rechnung auftauchen?

Zusätzlich soll bedeuten: Ich beziehe aktuell z.B. eine Leistung von 
3,550 kW jetzt wird eine Last dazugeschaltet die 
(wichtig)durchschnittlich, gemittelt, integriert oder wie auch immer 
technisch korrekt bezeichnet 3W aufnimmt, bewirkt das praktisch das sich 
der Zähler schneller dreht bzw. die Auswerteelektronik und Sensoren in 
der Elektronischen Variante das wahrnehmen und sich der Zählerstand 
erhöht?

Oder anders ausgedrückt: Haben die verschiedenen Zählertypen eine art 
(eingebaute) Trägheit die dafür "sorgt" das Impulse gar nicht 
wahrgenommen werden - oder werden diese (leider) auch gemittelt und man 
bezahlt auch für die "Pausen in der keine Energie bezogen wird" dafür 
wird aber der echte "Verbrauchsimpuls" nicht vollständig erfasst?

Ich hoffe meine Anschlussfrage kommt einigermaßen verständlich herüber 
und wird nicht bewusst lächerlich gemacht oder vorsätzlich zerredet.
Thema ist aber bitte ausschließlich der Technisch und Physikalische 
Hintergrund zu meiner Frage - Danke

Ferris sucks

von Andi S. (soko)


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Servus Ferr(ar)is sucks ;)

Der technisch zuständige bei c't (die benutzen ein 3500,- EUR teures 
Messgerät welches richtig misst) meinte, dass der Ferraris Zähler das 
auch bei so kleinen Leistungen richtig macht.
Soweit ich die "Mechanik" eines Ferraris Zählers richtig verstanden habe 
misst er das schon richtig. Irgendwann natürlich nicht mehr... wenn die 
Trägheit bzw. "Reibungsverluste" der Scheibe+Zählwerk größer ist als der 
induzierte Wirbelstrom. Aber das wird wohl im mW Bereich liegen wenn 
nicht sogar kleiner...

Wenn ich das weiter überlege kann selbst dass nur ein Problem sein um 
die Drehbewegung in Gang zu kriegen! Im realen Leben - als Zähler eines 
Haushalts - ist die Mechanik immer in Bewegung.
Also dreht sich die Scheibe bei 500,001W sicher schneller als bei 
500,000W.

Also die Frage stellt sich nur, ob der Zähler bei 0,001W sich zu drehen 
beginnt.

So, hatte was im Hinterkopf und habs gefunden. Auf dieser 
(https://sedl.at/Stromzaehler/mechanisch/Leerlauf) Page ganz unten 
steht:
"Umgekehrt schenkt dir dein Stromzähler auch was: Er zählt erst ab einem 
Verbrauch von einigen Watt. Die Grenze liegt i. A. umso höher, je 
weniger Umdrehungen er für eine Kilowattstunde braucht. Typischerweise 
hängt das mit der möglichen Maximalleistung zusammen: Je höher, desto 
höher ist auch die Zählschwelle."

so long
Soko

von Äxl (geloescht) (Gast)


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Wenn der Zähler dreht, dann bekommt er sicher auch kleinste Verbraucher 
mit. Der kleine Verbraucher allein hingegen wird ihn wohl nicht dazu 
bewegen, sich zu drehen. Wie mit dem Notebook auf der Personenwaage. leg 
es so drauf oder stell dich selbst drauf: einmal mit, einmal ohne 
notebook. Aus der Differenz kannst Du leicht das Gewicht des Notebooks 
ermitteln. Das Notebook allein auf der Waage wird eher schlecht 
funktionieren ( aktuelles, leichtes  Notebook - war auch nur'n Beispiel: 
Sack Zwiebeln geht auch )

von G. H. (schufti)


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also die alten mechanischen "Zähler" für Haushalte registrieren 
Blindleistung nicht (zum Vorteil des Kunden); daher gibt es für Betriebe 
extra "Blindstromzähler" bzw. die Auflage die Verbraucher zu 
kompensieren.

Die neuen elektronischen Nachfolger sind wiederum das Gegenteil (lt. 
Studie der Uni Twente): sie messen gerade bei neumodischen Verbrauchern 
extrem nachteilig für den Kunden.

Studie: 
https://storage.googleapis.com/files.dinside.no/9/maalere_rapport.pdf

von Andrew T. (marsufant)


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Andi S. schrieb:
> Also die Frage stellt sich nur, ob der Zähler bei 0,001W sich zu drehen
> beginnt.

Nein, tut er nicht.
Auch bei 0,2W noch nicht.

von HildeK (Gast)


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Andi S. schrieb:
> Also die Frage stellt sich nur, ob der Zähler bei 0,001W sich zu drehen
> beginnt.

Sicher nicht.
Ich hatte früher mal beobachtet, dass ein kleiner Verbraucher (Schaltung 
mit Trafo im einstelligen VA-Bereich) meinen Zähler noch soweit drehte, 
bis die rote Markierung vorne stand und da blieb er dann stehen.

von Andi S. (soko)


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OK, ihr habt recht.
Auch die Eichungsstelle für Ferrariszähler hat mir bestätigt, dass so 
kleine Lasten den Zähler nicht drehen lassen.

Also ist ein Ferraris-Zähler auch keine Option :(

Was bleibt jetz also übrig???

Naja... wenn der ELV EA 8000 auch so kleine Leistungen nicht misst nicht 
mehr viel... genau eine Option:

Oszi Rigol DS1054Z

Weiß von euch wer ob ich damit, wenn ich auf einem Kanal die Spannung 
und auf den anderen den Strom abtaste, die WattProZeiteinheit (Energie) 
berechnen kann?

von Andi S. (soko)


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Gute Nachrichten Leute!

Hab ein baugleiches Messgerät zum Pollin PMB-2 gefunden was auch solch 
schwierige Verbraucher richtig misst!

Hab mein 180W Dell Netzteil im Leerlauf gemessen und als einziges zeigt 
mir dieses plausible 0,2W an.

Siehe auch Bild anbei!

Es wird von Tivego importiert und ist ein Asigo mit der Artikelnummer 
90670.

Gekauft über Amazon um 15,-
https://www.amazon.de/gp/product/B00GMG79CI/

Zusammenfassend: Get it as long as you can get it :)

Danke nochmal für Euren input hier!

Soko

von Peter M. (r2d3)


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Andi S. schrieb:
> Hab mein 180W Dell Netzteil im Leerlauf gemessen und als einziges zeigt
> mir dieses plausible 0,2W an.

Das ist raten. Verfizierung über Wunschwerte. :)

Geh hin' und schließe einen ohmschen Verbraucher, z.B. eine 60W-Lampe 
an.
Schalte dann das Schaltnetzteil zu.
Welche Differenz ergibt sich aus Verbrauch von Lampe und Schaltnetzteil 
zur Lampe allein?

von Harald W. (wilhelms)


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Andi S. schrieb:

> Ich beschäftige jetzt mich schon seit Tagen wie man Standbyverbrauch von
> nicht sinusförmigen Verbrauchern richtig misst

Wenn Du Schaltnetzteile messen willst, hast Du normalerweise
keine (oder nur sehr geringe) Phasenverschiebung (siehe auch
Dein Bild). Dann sollte ein normales TrueRMS-Amperemeter zum
Messen reichen. Wegen des hohen Crest-Faktors deines Signals
musst Du möglicherweise einen grösseren Meßbereich als auf-
grund Deiner Anzeige wählen. Die Leistung bekommst Du dann
einfach durch Multiplikation mit der Netzspannung.

Du könntest den so ermittelten Wert ja mal mit der Anzeige
Deines inzwischen gekauften Leistungsmessgerät vergleichen.

: Bearbeitet durch User
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