Hallo, ich möchte die Leistung messen, die ein Gerät verbraucht. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt kenne ich das Gerät noch nicht. Ich möchte durch diesen Thread mir schon mal erste Ideen/Anregungen einholen und kann keine genauen Details nennen. Bei dem Gerät ist nicht die Leistung im Ruhezustand interessant, sondern die dynamische Leistungsaufnahme über die Zeit, d.h. die Leistungsaufnahme, die im laufenden Betrieb durch unterschiedliche Zustände des Geräts schwanken kann. Dabei interessiert auch der Ein- und Abschaltvorgang. Letztendlich soll eine Aussage getroffen werden, wie lange die Batterie des Geräts hält. Ich denke, dass ich aufjedenfall das Integral von U * I über die Zeit dt bilden muss. Jetzt stellt sich mir die Frage, wie ich das messtechnisch anstellen kann? Meine erste grobe idee sieht so aus: Ich messe den direkten Spannungsabfall am Gerät an Kanal 1 eines Oszis, zusätzlich messe ich den Spannungsabfall an einem Shunt an Kanal 2 des Oszis, um indirekt die Stromaufnahme zu messen. Diese Daten könnte ich dann über die Zeit mit dem Oszi loggen und anschließend z.B. mit Excel auswerten. Vielleicht könnte ich auch mit einer Math-Funktion des Oszis automatisch das Integral über die Zeit bilden? Aber wie weit kann dieser Wert dann in die Vergangenheit reichen? Und wie wird aus der Spannung an Kanal 2 dann ein Strom für die Berechnung? In anderen Threads habe ich gelesen, dass statt einem Oszilloskop ein Leistungsanalysator besser sein soll. Aber da weiß ich noch nicht, ob ich sowas zur Verfügung haben werde. Viele Grüße Johannes
Du hast leider sehr wenig Angaben gemacht. Deshalb kann man auch vermutlich keine spezifischen Angaben machen. Maximale Spannung? AC oder DC? Maximaler Strom? Wie schnell musst du messen? Was ist der Dynamik Umfang? Pauschal würde ich sagen nimm einen INA228 o.ä. und einen uC deiner Wahl. Der kann einiges messen/berechnen( Voltage, Current, Power, Energy, Charge, Temp). 20 Bit Delta Sigma bis 85V. Programmierbare Sampling Frequenz und Filterung. Auch nicht schlecht. Und nicht Mal sehr teuer... Kommt man vermutlich mit 50€ oder weniger hin.
Zur Ermittlung des Durchschnittsstromverbrauchs eines Geräts, dass µA und gelegentlich gepulst mA braucht, habe ich es mit einer neuen 2Ah Lithiumbatterie versorgt und die Batteriespannung am Anfang und danach alle 24h gemessen. Die Spannung einer vollen Lithiumbatterie fällt in den ersten paar Kapazitätsprozent schnell und stabilisiert sich erst nach einiger Zeit. Die Messung muss in dem schnell abfallenden Anfangsbereich erfolgen. Dann habe ich eine baugleiche Batterie mit Konstantstrom bis zur gleichen Meßendspannung entladen. Über die Zeit kann man den mittleren Gerätestrom ausrechnen. Mit einem dicken Kondensator statt der Batterie hat man einen starken Leckstromfehler.
Johannes B. schrieb: > Letztendlich soll eine Aussage getroffen werden, wie > lange die Batterie des Geräts hält. Hallo Johannes, dazu bedarf einer Worst-Case-Analyse! Messtechnisch kannst du den maximalen Strom (plus Aufschlag) erfassen und mit dem maximal möglichen Duty-Cycle verrechnen. Den Ruhe- bzw. Standby-Strom kannst du getrennt davon messen und die Eigenentladung der Batterie aus dem Datenblatt entnehmen. Für typische Betriebsfälle wird die Batterie zwar länger durchhalten, aber garantieren kann man das nicht. Deshalb sind hier eigentlich nur die Grenzen anzugeben. Best Case könntest du zusätzlich rechnen, dann hättest du beide Werte.
> Vielleicht könnte ich auch mit einer Math-Funktion des Oszis automatisch > das Integral über die Zeit bilden? Klar kannst du das. > Aber wie weit kann dieser Wert dann in die Vergangenheit reichen? Haengt vom Oszi ab. > Und wie wird aus der Spannung an Kanal 2 dann ein Strom für die Berechnung? Du brauchst einen Stromtastkopf der auch DC kann. Dazu gibt es hier diverse Threads zu wo auch auf die unterschiedlichen Loesungen eingegangen wird. Da du leider keine spezifischen Angaben machst, (horizontale und vertikale Dynamik) lass mich mal mit einer Gegenfrage antworten: Wie sieht dein Budget aus? 1, 2, 5, 10 kEuro? Es gibt zu allem etwas. :-D Ich selber mache es mit einem selbstentwickelten Stromtastkopf. Allerdings muss ich Besitzer von R&S Scopes und vielleicht auch von einigen anderen (z.B Rigol) warnen wo der LMH6518 verbaut ist. Siehe hier: https://www.eevblog.com/forum/repair/repair-of-rs-rtb2004-with-offsetprobem-of-toasted-lmh6518/ Vanye
Vielleicht reicht ein Metrahit Energy für das Vorhaben aus.
Es gibt Tischmultimeter die direkt Leistungsmessungen machen können und auf einen USB-Stick speichern. Ist immer eine Frage des Budgets und der erwünschten Auflösung.
> Es gibt Tischmultimeter die direkt Leistungsmessungen machen können
Ja gibt es. Es gibt auch Netzteile die ein entsprechend genaues
Multimeter eingebaut haben. Man muss dann aber checken ob einem die
zeitliche Aufloesung reicht.
Aber man muss sich da immer fragen: Warum will ich sowas messen?
Sollte die Antwort ein, ich will hinterher meine Schaltung verbessern
wenn ich feststelle das sie noch nicht gut genug ist, enthalten dann
will man ein grafisches Oszibild mit zeitlicher Aufloesung und noch ein
paar Hilfskanaele damit man weiss in welchem Zustand der Schaltung die
boese Leistung verbraten wird damit man da noch etwas aendern kann.
Vanye
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