Netzfrequenzmessung

holger schrieb:

> Die ist 50Hz. Da musst du nichts messen.

NEIN, das sind im Mittel 50Hz, aber definitiv nich konstant.

siehe hier

http://www.netzfrequenzmessung.de/

Trafo oder Optokoppler mit Vorwiderstand und antiparalleler Diode.
Oder http://www.netzfrequenzmessung.de/

Mike schrieb:
> Ibo schrieb:
>> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
>> (Schaltung)?
>
> Erstmal brauchst du eine Referenzfrequenz, z.B. ein Rubidiumnormal oder
> ein 1pps-Signal vom GPS.

Früher ging das auch Ohne ;)

http://de.wikipedia.org/wiki/Zungenfrequenzmesser

Hans-Georg Lehnard schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Zungenfrequenzmesser
Wie groß ist da der Fehler? Kleiner als bei einem Quarz?

Wikipedia:
> Zungenfrequenzmesser werden üblicherweise zur Bestimmung der Toleranz
> der Netzfrequenz oder anderer niederfrequenter Spannungen eingesetzt,
> da sie meist nur einen kleinen Frequenzbereich anzeigen können. Je
> nach Frequenz und möglicher Abweichung ist ihr Messbereich
> beispielsweise für Netzfrequenz 50 Hz bzw. 60 Hz +/- 2…6 Hz.
Die +/- 2…6 Hz sind der Messbereich

http://www.mueller-ziegler.de/html/zungenfrequenzmesser.html
Dieses Teil hat eine Genauigkeit von 0.5%. Da wäre ein Quarz besser.

Ibo schrieb:
> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann
> (Schaltung)?

Sag doch mal, warum Du messen willst und welche Genauigkeitsforderungen 
Du stellst.
Oder willst Du evtl. die 50Hz als Grundfrequenz für eine Zeitmessung 
verwenden? oder ...

Peter II schrieb:
> ein 10€ GPS modul ist schon genauer - das finde ich jetzt nicht so
> teuer.

Hast Du mal einen Link, Namen o.ä. für so ein 10€-Modul? Die meisten, 
die ich kenne, liegen eher so bei 40,- + Peripheriekosten

http://www.ebay.de/itm/331167929073
Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS Signal abgreifen. Das 
NEO-6 hat laut Datenblatt einen PPS Ausgang.
Seite 12: 
https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf

Max H. schrieb:
> Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS Signal abgreifen.

"Vielleicht"?? Und wenn ja, wie belastbar? Also noch einen Treiber 
dazu...

Achim Hensel schrieb:
> "Vielleicht"??
Erst war es nur eine Vermutung. Ein Blick ins Datenblatt des NEO-6 hat 
sie dann bestätigt. Das Modul hat einen PPS Ausgang, er ist auf der 
Platine aber nicht nach Außen geführt.
>Und wenn ja, wie belastbar? Also noch einen Treiber dazu...
Vermutlich ein 3V3 CMOS Ausgang, den man direkt mit dem µC verbinden 
kann. Wenn du es genauer wissen willst, musst du nachfragen, welcher 
Spannungsregler auf der Platine von eBay verbaut ist und das oben 
verlinke Datenblatt konsultieren.

Peter II schrieb:
> die Eingänge ziehen
> üblicherweise nicht sehr viel Strom.

Naja, 50R-Eingänge eines Zähler schon.

Max H. schrieb:
> Blick ins Datenblatt bestätig.

Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?

Und ist das an Pin drei eine LED?

Achim Hensel schrieb:
> Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?
Überleg mal logisch...

https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
> Und ist das an Pin drei eine LED?
Sieht so aus.

Max H. schrieb:
> Achim Hensel schrieb:
>> Datenblatt vom Baustein oder von der gesamten Platine?
> Überleg mal logisch...

Erste Aussage ist "Vllt. kann man irgendwo auf der Platine das PPS 
Signal abgreifen."

In welches Datenblatt muss ich dann schauen, wie ich an das 
unbestrittene PPS-Signal des NEO drankomme?

Das

Max H. schrieb:
> Das
> NEO-6 hat laut Datenblatt einen PPS Ausgang.

habe ich nicht bestritten, hätte ich jetzt aber nicht als Vermutung 
erkannt.

Achim Hensel schrieb:
> In welches Datenblatt muss ich dann schauen, wie ich an das
> unbestrittene PPS-Signal des NEO drankomme?

Max H. schrieb:
> Seite 12:
> 
https://www.u-blox.com/images/downloads/Product_Docs/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
>
Auf S. 12 ist die Pinbelegung und da sieht man, dass das PPS Signal am 
Pin 3 ausgegeben wird. Also weiß man wo das "irgendwo" auf der Platine 
ist.

Hi,

in der aktuellen Elektor 4/2014 ist sowas drin.

lg.

Ibo schrieb:

> ich bräucht mal ein paar tipps, wie ich die Netzfrequenz messen kann

Ruf doch Deinen Energieversorger an und frage nach der aktuellen 
Netzfrequenz. Oder brauchst Du die Info alle paar Sekunden?

Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner

Abdul K. schrieb:
> Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner

Kannst du das mal näher erklären?

>> Bei lokal höherer Last ist auch die Netzfrequenz winzig kleiner
> Kannst du das mal näher erklären?
Das Netz ist überall phasenrichtig zusammengeschaltet. Wenn sich die 
Frequenz in einem Teil des Netzes ändert, würde sich die Phasenlage zum 
Rest des Netzes ebenfalls ändern. Dadurch fließen gigantische 
Ausgleichsströme, die irgendwann einem Kurzschluß gleichkommen. Sollte 
sowas also wirklich mal passieren (z.B. außer Tritt fallen eines 
Kraftwerksgenerators) wird der betroffene Netzteil sofort vom Rest 
getrennt (Lastabwurf).

Es muß wohl des Öffteren auf diese Seite hingewiesen werden:
http://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/reliability/frequency.html
Damit auch die jüngeren das mal Live sehen können.

Hiermit werden auch sämtliche netzgesteuerten Uhren langfristig genau 
gesteuert.

Man weiß, das die Uhr noch läuft.

Die (europaweite) Netzfrequenz muß man nicht messen, die steht online 
zur Verfügung, inclusive der 50Hz-Wecker Abweichung:
http://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/experts/topics/frequency.html

Hallo, ich habe das problem für einen Drehstromgenerator mit einem 
Attiny2313 gelöst.

Du benötigst ein Trafo, eine graetzbrücke und eine diode zum entkoppeln 
der brücke. Der trafo sollte etwa 7V nennspannung haben.

Dann kannst du mit dem captureeingang die frequenz messen.

1

program MyProject;

2

3

{ Declarations section }

4

5

const takt = 1000000; //

6

      baud = 9600;

7

      ubrr_val = ((takt+baud*8)/(baud*16)-1);

8

9

var frequenz:word;

10

    pwm_wert:byte;

11

    trig:array [0..7] of byte;

12

    temp,i:byte;

13

14

procedure send_byte(eing:byte);

15

begin

16

   asm

17

   sendbyte:

18

    sbis    UCSRA, UDRE         ; warten bis das UART bereit ist

19

    rjmp    sendbyte

20

   end;

21

   UDR :=eing;

22

end;

23

24

procedure eukl(ein:word);

25

var e,r,eing:word;

26

    c,val:byte;

27

begin

28

           eing:=ein;

29

           e:=100;

30

           for c:=1 to 3

31

           do

32

           begin

33

             r:=(eing div e);

34

             val:='0'+r;    // spart 2 Byte

35

             send_byte(val);

36

             eing:=eing - r*e;

37

             e:=e div 10;

38

           end;

39

      send_byte(';');

40

      send_byte(#13);

41

      send_byte(#10);

42

end;

43

var r:byte;

44

    buff:array[0..7] of word;

45

46

procedure TIMER1_CAPT; org IVT_ADDR_TIMER1_CAPT;

47

var  t_reg,t_reg_alt:word;

48

begin

49

     inc(r);

50

     t_reg_alt:=t_reg;

51

     t_reg:=ICR1L;

52

     t_reg:=t_reg or (ICR1H shl 8);               // achtung , genauso auslesen, andernfalls gibt es fehler !!!

53

54

     buff[r and 7]:=(5040000 div (t_reg - t_reg_alt));    // frequenz div 2 da vollweggleichrichter

55

     //buff[r and 7]:=(4950000 div (t_reg - t_reg_alt));      // frequenz div 2 da vollweggleichrichter

56

     frequenz:=0;

57

58

     for i:=0 to 7

59

      do frequenz:=frequenz+buff[i];

60

61

     frequenz:=frequenz shr 3;

62

     eukl(frequenz);                           // ausgabe des wertes über die serielle schnittstelle

63

64

     if frequenz < 400                         // unter 40 Hz komplett aus

65

       then

66

            OCR0B:=0

67

       else

68

         begin

69

            OCR0B:=(frequenz - 400) shl 1;     // nullpunkt verschieben

70

            if frequenz > 525

71

                        then OCR0B:=0;         // überlauf verhindern

72

         end;

73

74

     frequenz:=frequenz div 10;                // nur den ganzzahligen ausgeben ...

75

76

     for i:=0 to 7

77

     do

78

       if  frequenz >= trig[i]

79

       then portb.i:=0                           // hier ist portb:=portb and not X nicht kürzer

80

       else portb.i:=1;

81

82

     (*

83

     if frequenz >= trig[0]                       // PWM für das Netzgerät

84

        then

85

            begin

86

                    if pwm_wert < 255

87

                       then inc(pwm_wert);

88

            end

89

                  else

90

            begin

91

                    if pwm_wert > 0

92

                            then dec(pwm_wert);

93

            end;

94

       *)

95

96

97

98

99

end;

100

101

102

procedure ADDR_INT0(); org IVT_ADDR_INT0;

103

begin

104

    GIMSK:=0;   // ext INT off

105

    GIMSK:=(1 shl INT0);// INT0 aktivieren

106

end;

107

108

109

procedure write_all;

110

begin

111

    for i:=0 to 7

112

    do

113

        eeprom_write(i,trig[i]);

114

end;

115

116

procedure read_values;

117

var err:byte;

118

begin

119

  send_byte(#10);

120

  send_byte(#13);

121

  err:=0;

122

  for i:=0 to 7

123

  do

124

   begin

125

        temp:=eeprom_read(i);

126

127

        if  (temp < 20 ) or (temp > 60)

128

        then

129

              temp:=54-i;

130

        trig[i]:=temp;

131

        eukl(temp);

132

   end;

133

   if err > 0 then write_all;

134

135

   send_byte('*');

136

   send_byte(#10);

137

   send_byte(#13);

138

   Delay_ms(800);                          // Wait for UART module to stabilize

139

end;

140

141

142

procedure USART__RX();  org IVT_ADDR_USART__RX;

143

var val:byte;

144

begin

145

     exit;

146

     val:= UDR; //UART1_Read();            // read the received data,

147

     case val of

148

          'R':begin

149

                 for val:=0 to 7

150

                 do

151

                  trig[val]:=54-val;

152

              end;

153

154

          'q':dec(trig[0]); 'a':inc(trig[0]);

155

          'w':dec(trig[1]); 's':inc(trig[1]);

156

          'e':dec(trig[2]); 'd':inc(trig[2]);

157

          'r':dec(trig[3]); 'f':inc(trig[3]);

158

          't':dec(trig[4]); 'g':inc(trig[4]);

159

          'z':dec(trig[5]); 'h':inc(trig[5]);

160

          'u':dec(trig[6]); 'j':inc(trig[6]);

161

          'i':dec(trig[7]); 'k':inc(trig[7])

162

163

         else 

164

              val:=0;

165

     end;

166

167

     if val > 0 then

168

                 write_all;

169

170

     read_values;

171

end;

172

173

begin

174

  (*

175

   ubrrh:=hi(ubrr_val);       // rs232c init

176

   ubrrl:=ubrr_val and $FF;

177

   *)

178

   UART1_Init(9600);

179

   UCSRB:= (1 shl RXEN) or (1 shl TXEN) or 128;// empfangen , senden und IRQ wenn Zeichen empfangen wird.

180

  // 8 data bits, 1 stop bit

181

   UCSRC:= (1 shl UCSZ1) or (1 shl UCSZ0);

182

183

   //-----------------------------

184

   DDRB:= $FF; //port B ausgang

185

   portb:=$FF; // alles auf low

186

   DDRD:= $FF and not (1 shl 2 or 1 shl 3 or 1 shl 3 or 1 shl 6); // INT0,INT1,port PD6 eing;

187

                                                            // Pin 6    7         8  am IC

188

   portd:=0; // keine pullubs

189

  //-------------------------------

190

  TCCR1A:= 0;                                   // CTC mode

191

  TCCR1B:=(1 shl CS10) or                       // clk src = CPU-Takt / 256 , start timer

192

          (1 shl ICNC1) (*or (1 shl ICES1)*) ;  // fallende Flanke auswählen , Rauschfilter ein

193

  TIMSK:= (1 shl ICIE1);                        // Input-capture aktivieren, Mega32: TIMSK

194

  TIFR:=  (1 shl ICIE1);                        // Schon aktive Interrupts löschen, Mega32: TIFR

195

  //-------------------------------

196

  //MCUCR:= (1 shl ISC00);                        // pegelwechsel schaltet löst int aus

197

  //GIMSK:= (1 shl INT0)                     ;    // INT0 aktivieren

198

   /// --------------------Hier für PWM -----------------------------

199

  pwm_wert:=0;                                  // PWM zähler auf null setzen

200

  TCCR0A:=(1 shl COM0B1) or (1 shl WGM00);      // phase correct PWM mode

201

  OCR0B:=0;                                     // PWM auf 0% einstellen

202

  TCCR0B:=(1 shl CS01);                         // clock source = CLK/8, start PWM

203

   // ---------------------------------------------------------------

204

  read_values;

205

   // ---------------------------------------------------------------

206

   asm                                      ;   // ints freigeben

207

      SEI

208

   end;

209

   while TRUE do       // Endless loop

210

      begin

211

      end;

212

  { Main program }

213

end.

Um die Netzfrequenz zu messen verwende ich ein gebrauchtes AC-Netzteil. Dazu ein paar Komponenten auf einer Raster Platine. Und ein ESP32-C3. Der posaunt das Ergebnis per MQTT an HomeAssistent.

Zum Messen verwende ich analogRead(A0), welches ich gegen 2000 vergleiche. Alles größer 2000 ist Logisch 1, darunter ist logisch 0.

Es werden 50 Übergänge von 1 zu 0 gemessen und die Zeit dafür ermittelt.

1

freq = (( PROBE_COUNT * MICROS * KORREKTUR ) / ( endzeit - startzeit ));

Ist hinreichend genau. Auf eine Webserver und der gleichen habe ich auf dem ESP verzichtet, es reicht wenn der WLAN offen hält und nach dem Messen eine MQTT Nachricht sendet.

Wichtig ist es den Eingang von A0 nicht zu hochohmig zu lassen, sonst sieht der die negative Halbwelle auch. Dann bekommt man ca. 100Hz heraus. Deshalb der Schwellwert von 2000. Das Maximum liegt bei mir bei ca 3980 counts, bei einer Z-Diode von 3Volt. In der negativen Halbwelle habe ich Wert von 0 bis 50 counts, obwohl der Eingang dann bei -0,7 Volt liegen sollte. Anscheinend misst der ADC die negativen Spannungswerte irrtümlich auch positiv. Die Eingänge dürfen bis -0,7V gefahren werden. Also eine Diodenspannung in Durchflussrichtung.

Der LM1117-5V sorgt dafür das der 3.3V-Spannungsregler auf dem ESP-Modul immer die gleiche Spannung hat, auch wenn ich USB anschließe oder nicht. Es ist kein Problem den 5V von USB und von der Platine kurzfristig parallel zu schalten.

Das Netzteil ist in einer Halbwelle etwas mehr belastet, wird aber nur handwarm. Sonst müsste man über D3 noch einen Widerstand von 470k legen um es gleichmäßig zu machen.

Jens S. schrieb:

Um die Netzfrequenz zu messen

Den 10 Jahre alten Link gleich am Anfang des Threads hast du gesehen? Der funktioniert immer noch.

ein ESP32-C3.

Wie gut und stabil ist dessen Quarz?

Der posaunt das Ergebnis per MQTT an HomeAssistent.

Du könntest die amtliche Netzfrequenz auch einfach aus dem Netz holen. Und mit deiner vergleichen. Wenn du eine andere heraus bekommst, dann musst du noch nachbessern.