Stromzähler MCU

[Ursula Penz (Gast)]

Hallo,
ich soll für die Uni die angehängte Aufgabe lösen. Kann mir bitte jemand 
mitteilen, woher man weiß, was man alles braucht für einen Stromzähler?
Bin etwas überfragt mit der Aufgabe.
LG Ursula

[Stefan F. (Gast)]

"Es ist absolut zulässig den Applikationsvorschlag eines Herstellers 
direkt zu übernehmen...Die Hersteller bieten oft fertige 
Entwicklerplatinen mit passender Software an."

Warum machst du das nicht?

[Frank K. (fchk)]

Ursula Penz schrieb:
> Hallo,
> ich soll für die Uni die angehängte Aufgabe lösen. Kann mir bitte jemand
> mitteilen, woher man weiß, was man alles braucht für einen Stromzähler?
> Bin etwas überfragt mit der Aufgabe.
> LG Ursula

Na ja, schwer ist das eigentlich nicht.

Das, was Du bezahlst, ist die elektrische Arbeit:

$$W = \int u(t)i(t)dt$$

Steht so in jeder besseren Formelsammlung oder sogar auf Wikipedia.

Was siehst Du da: Du musst die augenblickliche Spannung zu einem 
Zeitpunkt t und den augenblicklichen Strom zum gleichen Zeitpunkt t 
messen, multiplizieren und das Produkt aufintegrieren. Für Drehstrom 
musst Du das für jede Phase getrennt machen und die Arbeit der Phasen 
gemeinsam aufaddieren.

Im diskreten Fall wird aus dem Integral eine Summenbildung.

Spannung kannst Du mit einem ADC messen.
Strommessung kannst Du auf Spannungsmessung zurückführen:
- Spannungsabfall über einen niederohmigen Messwiderstand
- Stromsensor (Transformator)
- Rogowski-Spule

Du brauchst keine hohen Abtastraten im MHz-Bereich, aber Du willst eine 
hohe Auflösung, um die gesetzlich vorgeschriebene Genauigkeit zu 
erreichen.

Dann brauchst Du noch LCD-Treiber, um ein LCD anzusteuern - aus 
Kostengründen wird das ein segmentiertes Display sein.

Dann kommst Du z.B. hier raus:

https://www.ti.com/tool/EVM430-F6779

fchk

[Ursula Penz (Gast)]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort.

[Kann man so machen, muss man aber nicht (Gast)]

Es ist schon frech, an der Uni sein zu wollen und sich seine Aufgaben 
fremdlösen zu lassen. Und das in einer Zeit, in der ziemlich jeder 
Internet hat und selber suchen können sollte.

[DANIEL D. (Gast)]

Ich glaube der Trick um den Strom genau zu zählen ist dass es eine 
gewisse Trägheit gibt. Bei den alten Zählern war es die Drehscheibe, bei 
Gleichstrom könnte man eine Spule verwenden.

Wie das die neuen machen ja wahrscheinlich mit extrem vielen Messungen 
wie oben schon erwähnt.

[ElektroFH (Gast)]

Hallo Ursula,

es gibt seit langem dedizierten ICs, Power Metering (und auch weiteres) 
zu machen.
Wie immer die Intelligent der ICs müssen/mussten erweitert werden.
Zum Beispiel, langfristige Genauigkeit zu sichern, Sensor-Zustand zu 
merken, oder sogar Strom-Diebfälle zu detektieren.

Ich würde empfehlen, einen Blick auf solcher ICs zu werfen.
Wie bekannte ADE77xx, ADE78xx für Single-Phase, Polyphase usw.
https://www.analog.com/en/products/analog-to-digital-converters/integrated-special-purpose-ad-converters/energy-metering-ics.html

Du wirst sehen es gibt genug Libraries, oder Boards sogar Plattforms zu 
benutzen bzw. testen.