componenten-toepassing

[Michel Uphoff]

Het enigste wat dan nog overblijft is een schema voor een schakeling om een elektronische kilowattuurmeter te maken.

Als het voltage vastligt, kan je eventueel ook met een amprèretang af. Ik zag er al een voor € 20 (KLIK) en zelfs inclusief voltmeter en nog wat zaken. Dit goedkope ding heeft een bereik van 0,1 tot 1000 of meer ampère, dus bij 230 volt, kan je maar op +/- 23 Wh meten. Maar misschien is het een optie.

Inderdaad wel wat realistischer zo, maar voor je tot werkende schakelingen bent gekomen zal je nog flink moeten studeren en oefenen.

[klazon]

Een elektronische kWh meter is toch wel iets ingewikkelder. Als je alleen de spanning met de stroom vermenigvuldigt, dan neem je de cosphi niet mee in de berekening.

Een kWh meter neemt vele malen per seconde een sample van spanning en stroom, en vermenigvuldigt die dan met elkaar. Al die sampleproducten worden bij elkaar opgeteld.

[Michel Uphoff]

Een kWh meter neemt vele malen per seconde een sample van spanning en stroom

Waarschijnlijk niet zo nauwkeurig, maar stel dat ik een paar keer seconde met dat ding uit de link de stroomsterkte en het voltage zou meten. Weinig samples dus, maar dan moet ik statistisch toch geen al te grote afwijkingen krijgen, of zie ik dat verkeerd?

[klazon]

Als je een paar keer per seconde meet, dan krijg je samples van de gemiddelde waarde over de meetperiode. Dan ben je dus de cosphi kwijt.

Een kWh meter neemt vele samples van de momentele waarde binnen 1 periode van de 50Hz. Daardoor neemt hij dus ook die waarden mee waarbij spanning en stroom tegengesteld teken hebben. Dat zijn dus de momenten waarop de energie daadwerkelijk terugloopt.

[Michel Uphoff]

Maar met een lagere sample rate meet ik toch ook nog waarden waarbij spanning en stroom een tegengesteld teken hebben?

Dat er een grotere onnauwkeurigheid is bij tragere sampling begrijp ik, maar ik zie nog niet hoe je de Cos φ dan helemaal zou kunnen kwijtraken?

[klazon]

Het hangt er maar helemaal vanaf wat je sampling rate is. Als die b.v. precies 50 keer per seconde is, dan sample je steeds op hetzelfde punt in de periode en raak je essentiële informatie kwijt.

Ik weet niet precies wat de sampling rate is die bij kWh meters wordt toegepast, maar die is toch wel minstens 100 keer per periode.

[kasius]

Is het overigens zo dat ijzer de functie van een permanente magneet kan hebben??

Dit vraag ik omdat ik heb gelezen dat veel van de sensoren magneten bevatten.

Michel, eerder heb je mij een link gegeven met bouwpakketten van Velleman.(breadbords)

Op de site staan ook draadbruggen.

Maar zou ik i.p.v draadbruggen niet zelf verbindingen van aluminium kunnen maken??

Aluminium geleidt en is niet magnetisch.

[Michel Uphoff]

Op de site staan ook draadbruggen.

Duur zijn ze niet, maar toen ik vroeger met breadboardjes werkte gebruikte ik gewoon rolletjes met kunststof geisoleerd massief koperdraad in verschillende kleurtjes. Aan weerskanten een centimeter schoonstrippen, en klaar was het draadbrugje.

Aluminium lijkt mij niet zo'n goede keuze, omdat daar een oxidehuidje op zit dat niet geleidt.

In ieder geval goed op de dikte van de ader letten; met een te dikke ader sloop je de klemmetjes in het breadboard.

[Benm]

Maar met een lagere sample rate meet ik toch ook nog waarden waarbij spanning en stroom een tegengesteld teken hebben?

Dat er een grotere onnauwkeurigheid is bij tragere sampling begrijp ik, maar ik zie nog niet hoe je de Cos φ dan helemaal zou kunnen kwijtraken?

Als je de samples op random intervallen neemt is er geen probleem, doe je het op precies 50 Hz of een veelvoud of integer deel daarvan ga je de mist in.

Maar ik denk dat de crux ergens anders ligt: Als je met een amperetang de (dc) stroom meet, hoe lang is dat sample dan? Meet het ding bijvoorbeeld gedurende 1 microseconde en geeft dan het resultaat weer, of meet het gedurende 50 miliseconden, en geeft dan het gemiddeld (of het hoogste) in die periode weer?

Je kunt het natuurlijk vrij eenvoudig uitproberen: neem een DC amperetang, en meet daarmee meermaals de stroom door een aangesloten ohmse belasting als een gloeilamp. Als het 'goed' is krijg je dan een verzameling samples die gemiddeld 0 zijn, en als je alle negatieve meetwaardes omzet in positieve gemiddeld de stroom die door de lamp hoort te lopen (pakweg 0.45A voor een 100W exemplaar). Als je je meetwaardes zou sorteren op grootte en dan zou plotten, moet ook een sinusvorm ontstaan.

[Michel Uphoff]

Maar ik denk dat de crux ergens anders ligt: Als je met een amperetang de (dc) stroom meet

Het is een AC ampèretang. Weliswaar zonder Cos φ meting, en ik neem aan bij zo'n goedkoop ding ook geen true RMS meting. Een ding dat dat wel kan is snel 10 keer duurder, zoals DEZE . Voltcraft vermeldt er speciaal bij dat deze zeer geschikt is voor vermogensmetingen.

[Benm]

Een dergelijke meting kan je alleen verrichten als je tegelijkertijd de spanning EN de stroom meet, dat laatste kan wel via de tang gebeuren. Het is essentieel de faserelatie tussen spanning en stroom te kennen om het werkelijke vermogen (zonder blindstroom) uit te rekenen.

In de praktijk betekent dat dat je dus de stroomtang om 1 van de draden moet leggen, en tegelijkertijd de meetleads moet aansluiten op de fase en neturaal van de te meten groep. De gelinkte meter van voltcraft biedt die mogelijkheid, en kan dus het daadwerkelijk vermogen aantonen zoals het op de electiciteitsrekening terug komt.

De meter in de meterkast kan dat overigens ook: het is (traditioneel) een redelijk complex electrmechanisch ding, maar het meet nauwkeurig het daadwerkelijke vermogen door zowel de stroom als de faserelatie met de spanning te meten, en op basis daarvan de draaischijf te laten bewegen.