Forum: PC Hard- und Software mV DC Mittelwert mit PC mesen


von Günther Mark (Gast)


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Guten Morgen,

ich möchte den Stromverbrauch einer Atmel RFID Schaltung messen welche 
zwischen 30uA bis 300mA braucht. Spannung: DC

Hierzu würde ich einen 1 Ohm Widerstand dazu hängen. Die am Widerstand 
abfallende Spannung würde ich gerne am PC anzeigen.

Wichtig wäre, dass ich einen Mittelwert / Durchschnittswert für einen 
bestimmten Zeitraum als Ergebnis erhalte. Somit weiß ich dann, wie viel 
die Schaltung wirklich verbraucht und wie lange meine Batterie 
rechnerisch hält.

Vielen Dank!

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Und was ist jetzt Deine Frage?

Ob Deine Überlegungen richtig sind?

Oder was für Gerätschaften Du brauchst, um mit einem PC eine derartige 
Messung durchführen zu können?

von Jeffrey L. (the_dude)


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Ohne extra Messkarte / Hardware wird das nicht klappen.
Je nach geforderer Genauigkeit, Budge und Verfügbarkeit gibt es 
unterschiedliche Lösungsansätze.

- PC- Messkarte (eher speziell und daher teuer?? Evt. Mit 
LabView-Lizenz...)


- Fluke Messgerät mit USB-Port (umso mehr Fluke, desto teurer, gibt auch 
brauchbare NoName-Geräte)


-Arduino-Board mit USB Interface und Messshunt (Messteil und 
Schnittstelle musst Du selbst basteln. Klein und billig und an die 
Anforderungen anpassbar)


-externe Messhardware aus dem Labor-/ Maschinenbaubereich (kostet in 
etwa soviel wie dein komplettes PC-Equipment...)


Erzähl mal mehr, was hast Du vor, wieviel darf das kosten, wie lange 
soll das Betriebsbereit sein, wie schnell muss Ersatz beschaffbar sein. 
Private Hobbybastelei oder gewerblicher Einsatzzweck...

Die Software ist auch ein Thema, es geht von billig über OpenSource nach 
selber machen bis hin zu exorbitant teuer (google mal nach LabView)

: Bearbeitet durch User
von Günther Mark (Gast)


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Die Frage wäre:

- welche Hardware brauche ich dazu
- welche Software brauche ich dazu

Ideal wäre ein USB Stick wo ich die Drähte anschießen kann inklusive 
einfach bedienbarer Software :-)


Budget: ich muss damit 10x pro Jahr unsere Produkte überprüfen. Je Test 
wäre die Dauer 24 Stunden.

Zudem müsste ich bei jeder Hardware- oder Software Änderung erneut den 
Test durchführen.

LabView Hardware > hab ich gegoogelt. Kostet rund 500 €. + Software?

Dafür hätte ich dann etwas "richtiges" statt nur eine Android 
Bastellösung.

von test (Gast)


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Definiere "richtig". Du ermittelst evtl. keine Spitzen und ignorierst 
den kontinuierlichen Spannungsabfall der Batterie (evtl. hat die 
Spannung Einfluss auf den Strom?).

von test (Gast)


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Abgesehen davon sieht deine Schaltung keine konstante 
Versorgungsspannung. Die Spannung hängt davon ab wieviel Strom gerade 
fliest (weil der Soannungsabfall über den Messwiderstand davon abhängt).

von Günther Mark (Gast)


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Es ist mir schon ein paar hundert EUR wert. Ich möchte nur nicht eine 
günstige Lösung wo ich dann hinterher mit Spitzen & Störungen zu kämpfen 
habe.

Ziel ist es, die Batterielebensdauer exakt zu berechnen. Derzeit habe 
ich so viele Spitzen, dass ich es mit meinen analogen und daigitalen 
Messgeräten nicht erfassen kann.

Gemessen wird bei Batteriespannungen von 2,9 bis 2,5V. Am Messwiderstand 
fallen allerdings nur 0,03 bis 300 mV an.

Gibt es so präzise Karten oder muss ich hier noch einen "Verstärker" 
bauen lassen?

von test (Gast)


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Günther Mark schrieb:
> Am Messwiderstand fallen allerdings nur 0,03 bis 300 mV an.

Nur 0,3V Fehler durch den Messwiderstand. Bei einem zu testenden 
Spannungsbereich von 0,4V?

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Günther,

Günther Mark schrieb:
> Die Frage wäre:

Die Frage wäre vor allem, wie schnell sich der Verbrauch Deiner 
Schaltung ändert. Ferner spielt es eine Rolle, wie genau die Messung 
sein soll.

Idealerweise ändert die Schaltung nur so langsam ihren Stromverbrauch, 
dass Du mit einem billigen Multimeter, z.B. einem UT61D + 
USB-Interfacekabel auskommst. Das ist eine Kiste mit 6000 Counts, da 
liegen die 300mA mitten im 600mA-Messbereich und die 30µA am unteren 
Ende des 600µA-Messbereichs.

Bei langsamen Stromänderungen kannst Du das Multimeter im 
Autorange-Modus betreiben und etwa 2-3 Messungen machen, wenn der 
Messbereich nicht umgeschaltet werden muss.

Muss jedoch schnell gemessen werden, brauchst Du ein Multimeter mit 
großem Anzeigeumfang, weil keine Zeit zum Umschalten des Messbereichs da 
ist.

Bei einem Keysight 34401A müsstest Du dazu den 1A-Messbereich 
heranziehen.
Die 300mA sind problemlos zu messen, aber die 30µA liegen wiederum am 
unteren Ende des Messbereichs.

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Test,

die Batterie hat 3V und der Widerstand darf die Einheit nicht wesentlich 
beeinflussen. Daher war meine Idee, einen 1 OHM Widerstand einzusetzen.

Die Stromaufnahme beträgt zwischen 30uA bis 300mA. Somit fallen an 
meinem Widerstand 30uV bis 300mV ab.

Am Ende sollte ich wissen, wie viel mA Stunden das Teil verbraucht.

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Peter,

die Spitzen sind z.B. 100mA wenn die RFID Antenne unter Spannung gesetzt 
wird. Dauer: 3 mS

Oder wenn die Einheit das RFID induktive Umfeld misst: ca.. 30uA dauernd

Dazu kommt noch das Bluetooth Signal welches auch 300mA aufnehmen kann 
für 20 mS

Fazit: Die Messungen sollten sehr schnell und präzise erfolgen.

von Jeffrey L. (the_dude)


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Günther Mark schrieb:
> Gemessen wird bei Batteriespannungen von 2,9 bis 2,5V. Am Messwiderstand
> fallen allerdings nur 0,03 bis 300 mV an.

Du solltest Hier auch nochmal zwischen Auflösung und Genauigkeit 
unterscheiden!
Ein Messbereich über 400mV mit einer Auflösung von 30mV ist 
"ambitioniert" - da solltest Du zumindest mal drüber nachdenken ob man 
das ganze nicht mit Vierleitermessung ermittelt.

Zuerst hätte ich Dir ja sowas wie ein Siemens Logo empfohlen, aber die 
werden zu ungenau sein. Schau Dich mal bei Keithley um, die bauen 
(ähnlich wie Fluke) Messgeräte mit USB-Schnittstelle.
Von der Genauigkeit bis Du bei diesen Herstellern dann vermutlich auch 
schon richtig.

Zur Software hast Du noch nichts gesagt. Willst Du das nur am Monitor 
anzeigen oder muss das Protokolliert werden (in eine Datenbank!?)

Wie wird zur Zeit gemessen? Vermutlich würde es auch schon sowas hier 
tun!?
https://www.conrad.de/de/voltcraft-vc650bt-se-tisch-multimeter-digital-kalibriert-nach-werksstandard-ohne-zertifikat-cat-ii-600-v-anzeige-co-1603382.html

von Jeffrey L. (the_dude)


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Nachtrag:
Wieso gehst Du über einen Shunt den Weg zur Spannung?

Spannung ist zum messen sehr unpraktisch. Messe doch besser direkt dem 
Strom aus Deiner Batterie, dann schwankt der Messwert auch nicht, wenn 
Abends die Puttfrau kommt und mit dem Staubsauger an Deiner Schaltung 
vorbeiwabbelt...

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Jeffrey,

Die Vorgängerversionen habe ich bisher mit einem analogen Gerät 
gemessen. Dieses hat durch die Trägheit auch einen "Mitttelwert" 
ausgegeben und die Ausschläge waren wesentlich geringer.

Software: ich bräuchte als Ergebnis die durchschnittliche Spannung in 
den letzten 1,2,...24 Stunden

Genauigkeit: +/- 10%

Danke für den VOLTCRAFT Tipp. Der Messbereich fängt bei 0,01 mV an und 
somit könnte es tatsächlich funktionieren.Ich versuche mal mehr über 
SOFTWARE „VOLTSOFT" zu googeln.

von Jeffrey L. (the_dude)


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Vergiss die 0,01mV (das sind 10microVolt = 0,00001Volt!!!)
Die reele Genauigkeit wird nicht unter 10mV liegen, ist aber in diesem 
Fall immer noch deutlich ausreichend!

Viel wichtiger ist der eigebaute Tiefpass. Alles <1ms wird nicht 
angezeigt, vermutlich wird das die interne Messfrequenz sein.

Ausserdem wirst du eventuelle Peaks in der Grafik oder Excelausgabe 
selbst "wegmitteln" können.

Das ist auch der Grund für die Preisdifferenz. Fluke und keithly kosten 
das 10-fache. Aber unter anbetracht dessen, dass du bis jetzt mit einem 
analogem (Drehspuhl-???) Messgerät gemessen hast, wäre das mit Kanonen 
auf Spatzen geschossen.

Dennoch empfehle ich Dir nicht die Spannumg zu messen sondern direkt den 
Strom aus der Batterie. Mit einem Shunt holst  Du Dir nur 
Messungenauigkeite in Deinen Prüfaufbau...

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Jeffrey,

Danke für deine Tipps.

Die Tisch Multimeter haben meist einen AVG Modus. Ich werde eines 
suchen, das den Range automatisch von uA auf mA umstellt.

von Wolfgang (Gast)


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Günther Mark schrieb:
> die Spitzen sind z.B. 100mA wenn die RFID Antenne unter Spannung gesetzt
> wird. Dauer: 3 mS
>
> Oder wenn die Einheit das RFID induktive Umfeld misst: ca.. 30uA dauernd
>
> Dazu kommt noch das Bluetooth Signal welches auch 300mA aufnehmen kann
> für 20 mS
>
> Fazit: Die Messungen sollten sehr schnell und präzise erfolgen.

Warum?

Wenn du nur an der Batterielebensdauer interessiert bist, interessiert 
oft lediglich der Mittelwert. Du kannst das Signal also durch einen 
Tiefpass kräftig langsamer machen und verringerst damit erheblich die 
Anforderungen an die Signalerfassung.

Oder geht es auch darum, die Stromlieferfähigkeit der Batterie durch 
höheren Innenwiderstand auf Grund der Alterung zu quantifizieren?

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Wolfgang,

es geht mir nur um den Mittelwert und nicht um die Stromlieferfähigkeit.

Was ist ein Tiefpass -)? Etwas das im Messgerät angegeben ist oder einen 
Filter den ich mit Bauteilen bauen muss?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Alternativvorschlag:

Nimm ein DMM mit Datalogging-Funktion und werte die vom DMM 
aufgezeichneten Daten dann mit dem PC aus.

Das "EEVBlog 121GW" kann so etwas, es bietet sogar eine 
BT-Schnittstelle, um galvanisch getrennt Livedaten zu einem PC o.ä. zu 
übertragen.

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Rufus,

danke für deinen Hinweis. Beim EEVBlog 121GW müsste ich wieder händisch 
zwischen uA und mA umschalten ...

von Günther Mark (Gast)


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Rufus > der Logging intervall ist bei 200 ms. Ich brauch etwas 
schnelleres.

LOGGING INTERVAL
The logging interval can range from 200 ms to 999 seconds. If you need 
to
change the interval, then you should:
5. Navigate to the menu item “In x” using SETUP
6. Hold SETUP
7. Press UP and DOWN keys to configure the time interval in seconds.
If “x” is set to zero, the sample rate will be set to the ADC’s maximum
rate (approximately 200 ms).
8. Hold SETUP until a beep is heard to save the value

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Günther Mark schrieb:
> Ich brauch etwas schnelleres.

Dann musst Du Dir halt was anderes suchen. Prinzipiell könntest Du auch 
ein DSO verwenden und das mit Deinem PC ansteuern, das sollte schnell 
genug sein.

Aber ... nur, um herauszufinden, wie lange eine Batterie halten wird, 
willst Du so einen Aufriss veranstalten?

Echt jetzt?

von Bernd K. (prof7bit)


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Du könntest einen ausreichend dicken Supercap (dessen Kapazität Du genau 
gemessen hast) auf eine definierte Spannung laden, dann die Schaltung 
einen Tag lang dran hängen lasen und schauen (anhand der Spannung 
ausrechnen) welche Ladungsmenge geflossen ist.

Oder noch besser: bau mit dem Supercap und einem Operationsverstärker 
einen Strom-Integrator (Ladungsverstärker) und schleif den in die 
Zuleitung ein, dann hast Du immer konstante Versorgungsspannung und 
kommst evtl auch mit nem kleineren Supercap aus.

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


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Hallo Günter Mark,

Günther Mark schrieb:
> Rufus > der Logging intervall ist bei 200 ms. Ich brauch etwas
> schnelleres.

guck' mal hier unter "System Speeds (nom)"

https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5991-1983EN.pdf

Du musst ja Deine Messwerte kontinuierlich auf die Festplatte 
wegschreiben.

Das 34460A kann nominal 300/s, das 34461A schon 1000/s.

Messbereichsumschaltung bei Logging im 3ms-Takt dauert zu lange.

von Günther Mark (Gast)


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Rufus, wir produzieren diese Teile und ich muss Angaben zur Lebensdauer 
der Batterie machen.

Bernd, kreativer Ansatz -) Dafür bin ich zu wenig Spezialist

Peter, das wäre ein echtes Monstergerät bei dem ich wahrscheinlich nur 
0,001% der Funktionen benötige.

von test (Gast)


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Was ist eigentlich mit diesen coulomb counter Chips? Gibt es da evtl. 
was passendes?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Günther Mark schrieb:
> Rufus, wir produzieren diese Teile und ich muss Angaben zur Lebensdauer
> der Batterie machen.

Ja, und?

Meinst Du, das geht nur, indem Du die Stromaufnahme mit sehr hoher 
Abtastrate misst?

Hast Du Dir die Stromaufnahme denn überhaupt schon mal mit einem 
Oszilloskop angesehen?

von Günther Mark (Gast)


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Genial was es alles auf der Welt gibt.

Bei eine PC basierenden Oszilloskop habe ich wieder den Nachteil dass 
ein Messwiderstand / Shout benötigt wird.

Dafür kostet so ein Gerät nur 120€

https://at.farnell.com/pico-technology/picoscope-2204a/oszilloskop-pc-10mhz-mit-arbitr/dp/2365425?st=usb%20oszilloskop

Hmmmmm...Wenn jemand so ein Oszi empfehlen kann, freue ich mich. 
Ansonsten bedanke ich mich für die zahlreichen Ideen.

von Günther Mark (Gast)


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Rufus > ja, hab die Kurve mit dem OSzi angeschaut über eine kleinen 
Messwiderstand. Leider kann mein Oszi keine Mittelwerte ausrechnen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Günther Mark schrieb:
> Bernd, kreativer Ansatz -) Dafür bin ich zu wenig Spezialist

Dazu muß man kein Spezialist sein. C=Q/U und ein Taschenrechner reicht.

Notfalls hoĺst Du Dir einen Elektroniker oder E-Techniker hinzu, in der 
Firma werden doch solche Leute zu finden sein wenn ihr elektronische 
Geräte entwickelt und baut.

von Jörg R. (solar77)


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Günther Mark schrieb:
> Peter, das wäre ein echtes Monstergerät...

Du beziehst Dich vermutlich hierauf: (es gibt eine Zitatfunktion)


Peter M. schrieb:
> https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5991-1983EN.pdf
>
> Du musst ja Deine Messwerte kontinuierlich auf die Festplatte
> wegschreiben.
>
> Das 34460A kann nominal 300/s, das 34461A schon 1000/s.

Eine mögliche Alternative wäre das Keithley DMM6500.


> ...bei dem ich wahrscheinlich nur 0,001% der Funktionen benötige.

Dann müsste das Gerät 1000 Messfunktionen haben?


Mit welchen Messgeräten arbeitet ihr in der Firma wenn ihr elektronische 
Schaltungen verkauft?

: Bearbeitet durch User
von Anja (Gast)


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Hallo,

ich denke das Ganze ist nicht so trivial:

mit einem Dual-Slope Meßgerät liegt das Eingangssignal nur ca 1/4 der 
Zeit am Integrator-Eingang. Der Rest wird für die De-Integration und für 
den Offset-Abgleich verbraten.

Bei einem Multi-Slope Multimeter (ab ca 6.5 Stellen) ist man immer noch 
die Hälfte der Zeit (Offsetabgleich) im Blindflug.

-> es wird ein kontinuierlicher Datenlogger benötigt.
Diese haben aber meist eine Abtastrate <= 1000 samples/sec

Günther Mark schrieb:
> Dafür kostet so ein Gerät nur 120€
>
> 
https://at.farnell.com/pico-technology/picoscope-2204a/oszilloskop-pc-10mhz-mit-arbitr/dp/2365425?st=usb%20oszilloskop

Ich hätte Dir ja das PicoScope 5444D/5244D empfohlen. (16 Bit Oszi mit 
512Mb Speicher). Alternativ das 12 Bit Gerät 4224.
Aber bei 24 Stunden Aufzeichnungsdauer mußt Du dir die Auswertesoftware 
selbst schreiben (es gibt eine API). Die mitgelieferte Software schafft 
maximal 5000 sek/div (50000 sek).

Ich selbst habe die Vorgänger-Version (PS 5444A).
Eine Beispiel-Messung gibt es hier:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Batteriew%C3%A4chter#Nachtrag2:_Strommessung_mit_dem_Oszi

Bleiben also nur noch Speziallösungen z.B. ein DEWETRON Meßsystem mit 24 
Bit A/D-Wandlerkarte. Oder eine Selbstbaulösung mit schnellem (>1000 
Messungen / sek) 24 Bit Sigma-Delta-Wandler und entsprechender 
Filterung.

Gruß Anja

von Günther Mark (Gast)


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Hallo Anja,

Hättest du eine günstigere Empfehlung wenn ich nur 2 Minuten aufzeichne?

von Mehmet K. (mkmk)


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Gute Erfahrung habe ich mit dem Coulomb-Counter DS2740 gemacht.
Es gibt ihn in 2 Ausführungen DS2740U und BU.
Ein Tick einfacher geht es mit dem LTC4150, den es auch als Modul bei 
Aliexpress zu kaufen gibt.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Günther Mark schrieb:
> ja, hab die Kurve mit dem OSzi angeschaut über eine kleinen
> Messwiderstand. Leider kann mein Oszi keine Mittelwerte ausrechnen.

Darum geht es auch nicht. Sondern darum, ein Gefühl dafür zu bekommen, 
wie denn die Leistungsaufnahme schwankt. Was ist der Maximalwert, was 
ist der Minimalwert, wo liegt die Leistungsaufnahme üblicherweise, und 
wie schnell schwankt sie?

Gut, Du hast Werte zwischen 30 µA und 300 mA angegeben. Aber Du hast 
nicht angegeben, wie lange beispielsweise diese 300 mA benötigt werden. 
Wie hast Du die überhaupt ermittelt? Mit einem Multimeter?

von Anja (Gast)


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Hallo,

Günther Mark schrieb:
> Hättest du eine günstigere Empfehlung wenn ich nur 2 Minuten aufzeichne?

Ich kann nur das Empfehlen was ich kenne.

Günstig wird das eh nicht.
30uA an 1 Ohm sind 30uV.
-> Du wirst mit 50 Hz Einstreuungen zu kämpfen haben.
-> geschirmte Meßanordnung erforderlich.
   (Die Messung von oben war in einer Blechdose)
Eventuell stört auch das BT oder GSM modul

Ein breitbandiges Oszi wird Eigenrauschen in der Größenordnung von 1mVpp 
entsprechend 1 mA haben.
-> Meßverstärker oder entsprechende Filter im Oszi.

Günther Mark schrieb:
> Leider kann mein Oszi keine Mittelwerte ausrechnen.
Aber die Werte als .csv exportieren sollte schon gehen.
Obwohl mit 8bit (also 7 Bit für jedes Vorzeichen) hast Du bestenfalls 
3mA Auflösung.

Gruß Anja

von batman (Gast)


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Wenn man die Stromverbräuche in den einzelnen Betriebszuständen kennt, 
braucht man ja nur die Zustandszeiten mitzuloggen und kann dann ohne 
große Meßapparatur den genauen Gesamtverbrauch ausrechnen.

Wenn man sowas messen will, wäre die technische Lösung wohl ein speziell 
kalibrierter Schaltwandler in der Versorgung, bei dem dann die 
Schalttakte über den Tag gezählt und auf den Strom umgerechnet werden.

von m.n. (Gast)


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Günther Mark schrieb:
> Genauigkeit: +/- 10%

Du mußt Dich schon dazu äußern, welche Ströme über welchen Zeitraum grob 
entnommen werden. Dann kann man sehen, ob beispielsweise alle Ströme < 1 
mA nicht einfach ignoriert werden können, da sie das Endergebnis nur 
unwesentlich beeinflussen.

Sollte dies der Fall sein, würde die Aufgabe deutlich vereinfacht. Ein 
einfacher µC (oder Arduino) kann dann locker >= 10000 Abtastungen/s 
erledigen, sodaß keine Lastspitze unerkannt bleibt.

von Bernd K. (prof7bit)


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batman schrieb:
> Wenn man sowas messen will, wäre die technische Lösung wohl ein speziell
> kalibrierter Schaltwandler in der Versorgung, bei dem dann die
> Schalttakte über den Tag gezählt und auf den Strom umgerechnet werden.

Wenn man so winzige Ströme über längere Zeit integrieren will bastelt 
man sich am besten einen Ladungsverstärker, das ist ziemlich 
unkompliziert zu bauen und Größenordnungen genauer und zweiundvierzig 
mal einfacher als alles andere bisher genannte.

Das Herzstück eines solchen ist ein Kondensator und der hat die 
wundersame Eigenschaft daß er Strom über die Zeit integriert und man am 
Ende das Ergebnis in Form von Spannung an seinen Klemmen einfach ablesen 
kann.

Genau wie ein Eimer auf magische Weise jeden beliebigen auch noch so 
langsamen und unregelmäßigen Wasserfluss hochpräzise über die Zeit 
integrieren kann (der Eimer kann höhere Mathematik!) und man am Ende die 
Gesamtmenge geflossenen Wassers einfach ablesen kann indem man schaut 
wieviel Wasser sich am Ende im Eimer befindet.

Ihr müsst alle mal eure Denkweise gründlich neu kalibrieren und erden, 
irgendwas ist da vollkommen außer Kontrolle geraten! Wenn ich wissen 
will wieviel Wasser an einem Tag aus nem Wasserhahn raustropft versuche 
ich NICHT einen hochpräzisen Durchflußmesser aufzutreiben und 
zigtausendmal in der Sekunde abzulesen und aufzuaddieren oder 
Wassertropfen unbekannter Größe zu zählen bis sich ein gigantischer 
Fehler aufsummiert hat.

Ich nehm einfach einen Eimer und stell ihn vorher und hinterher auf die 
Waage, dann hab ich den durchschnittlichen Wasserstrom auf 3 Stellen 
hinter dem Komma genau ermittelt, mit nichts als ein paar Utensilien aus 
dem Werkzeugschuppen.

Denkt mal drüber nach.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Von der Idee schon mal nicht schlecht..

von Jörg R. (solar77)


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Bernd K. schrieb:
> Wenn ich wissen
> will wieviel Wasser an einem Tag aus nem Wasserhahn raustropft versuche
> ich NICHT einen hochpräzisen Durchflußmesser aufzutreiben und
> zigtausendmal in der Sekunde abzulesen und aufzuaddieren oder
> Wassertropfen unbekannter Größe zu zählen bis sich ein gigantischer
> Fehler aufsummiert hat.

> Ich nehm einfach einen Eimer und stell ihn vorher und hinterher auf die
> Waage, dann hab ich den durchschnittlichen Wasserstrom auf 3 Stellen
> hinter dem Komma genau ermittelt, mit nichts als ein paar Utensilien aus
> dem Werkzeugschuppen.

Das funktioniert mit einem tropfenden Wasserhahn. Das funktioniert nicht 
nicht wenn Du auf den Tropfen genau den Wasserverbrauch eines Tages oder 
einer Woche wissen möchtest.

Trotzdem, Deine Erklärung gefällt mir.


Bernd K. schrieb:
> Wenn man so winzige Ströme über längere Zeit integrieren will bastelt
> man sich am besten einen Ladungsverstärker, das ist ziemlich
> unkompliziert zu bauen und Größenordnungen genauer und zweiundvierzig
> mal einfacher als alles andere bisher genannte.
>
> Das Herzstück eines solchen ist ein Kondensator und der hat die
> wundersame Eigenschaft daß er Strom über die Zeit integriert und man am
> Ende das Ergebnis in Form von Spannung an seinen Klemmen einfach ablesen
> kann.

Danach kann der TO mal suchen, auch hier im Forum. Ähnliche Probleme wie 
das des TO wurden hier schon öfter behandelt.

: Bearbeitet durch User
von Anja (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Wenn man so winzige Ströme über längere Zeit integrieren will

wobei gängige Keramik-Kondensatoren Zeitkonstanten (Selbstentladung) in 
der Größenordnung von 500 Sekunden besitzten. MKS-Folienkondensatoren 
immerhin schon 1500-3000 Sekunden.
Nach 24 Stunden ist da nicht mehr viel vorhanden.

Erinnert mich an das Volkslied: "Ein Loch ist im Eimer ..."

Gruß Anja

von m.n. (Gast)


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Anja schrieb:
> Erinnert mich an das Volkslied: "Ein Loch ist im Eimer ..."

Das "Loch im Eimer" kann man dann nutzen, wenn man es selber macht und 
damit genau weiß, wie groß es ist. Durch dieses "Loch" läßt man Ladung 
gezielt abfließen, um die Spannung am Kondensator immer auf 0,0 V zu 
halten.
Soweit so kompliziert.

In der Praxis baut man einen Integrator auf, der den Meßstrom mittelt 
und per µC erzeugt man definierte Stromimpulse, die als Gegenkopplung 
zum Meßstrom wirken und die Ausgangsspannung des Integrators wieder auf 
0 bringen. Aus der Anzahl und Länge dieser Impulse läßt sich die Ladung 
errechnen. Im Grunde ist dies nichts anderes als der oben erwähnte 
"Coulomb Counter".

Ganz ohne µC und etwas "schlichter" wäre ein Strom-Frequenzwandler, 
dessen Ausgangsimpulse gezählt werden.

@TO:
Brauchst Du meine Kontonummer? ;-)

von Bernd K. (prof7bit)


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Anja schrieb:
> Erinnert mich an das Volkslied: "Ein Loch ist im Eimer ..."

Das kann man vorher bestimmen und dann rausrechnen.

von Bernd K. (prof7bit)


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Oder zum Beispiel so:

  * Entladenen Supercap in Reihe in die Zuleitung einschleifen
  * Genau einstellbare Stromquelle zur Last parallelschalten

1
             Supercap (entladen)            Bekannter Widerstand
2
          || oder dicker Elko              -------
3
+ --------||---------#--------------------|       |-------- +
4
          ||         |                     -------   <---
5
                    _|_                                Iconst
6
                   |   |  
7
Labornetzteil      |   | Unbekannte zu                    Labornetzteil
8
fest eingestellt   |   | messende Last                    So einstellen
9
auf Vcc            |   |                                  dass 
10
                   |_ _|  | Ix                                     __
11
                     |    V                               Iconst = Ix
12
                     |                                    
13
- -------------------#------------------------------------- -

Parallel zum Kondensator hängt man noch ein Voltmeter.

Jetzt stellt man iterativ das rechte Netzteil genau so ein daß auch nach 
längerer Zeit der Supercap noch auf 0V bleibt und nicht in die eine oder 
andere Richtung driftet. Dann kann man aus den Spannungen und den 
bekannten Widerstand den Wert von Iconst ausrechnen und das ist der 
durchschnittliche Strom der durch die Last fließt.

Da der Supercap bei richtiger Kalibrierung immer auf 0V bleibt ist die 
Selbstentladung nicht mehr relevant.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Oder zum Beispiel so:

"Iconst" über einen "bekannten Widerstand" zu schicken, ergibt wohl 
keinen Sinn.
Du bist wohl eher Softwerker? ;-)

von Bernd K. (prof7bit)


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m.n. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
> "Iconst" über einen "bekannten Widerstand" zu schicken, ergibt wohl
> keinen Sinn.

Ich habs doch erklärt. Du kannst wohl nicht lesen?

Er hat wahrscheinlich keine einstellbare Konstantstromquelle für 30µA 
und auch kein Meßgerät das das noch ausreichend genau messen kann, also 
baut er sich behelfsmäßig eine, er nimmt also ersatzweise ein paar 
MegOhm und eine Konstantspannungsquelle (vergleichsweise einfach zu 
beschaffendes Labornetzteil) in bequem mit "normalem" Gerät ablesbarer 
Spannungslage. Den Strom rechnet er dann aus aus der Spannung und dem 
Widerstand. Hab ich wörtlich hingeschrieben. Muß man halt lesen bevor 
man dumm losblubbert.

> Du bist wohl eher Softwerker? ;-)

Ich bin beides.

Und Du bist wohl eher weniger ein Hardwerker sondern eher ein 
Forenschreiber sonst wäre Dir das praktische Problem und die Intention 
meines überaus eleganten Lösungswegs sofort klar gewesen.

Ich erwarte Deine Bitte um Entschuldigung. Ich ziehe in Betracht sie 
gnädig zu gewähren.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Und Du bist wohl eher weniger ein Hardwerker sondern eher ein
> Forenschreiber sonst wäre Dir das praktische Problem und die Intention
> meines überaus eleganten Lösungswegs sofort klar gewesen.

Na ja, Humor hast Du wohl.

> Ich erwarte Deine Bitte um Entschuldigung. Ich ziehe in Betracht sie
> gnädig zu gewähren.

Mal sehen, ob Deine Geduld auch ewig vorhält.

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