Ich möchte die Leistungsaufnahme eines Netzgerätes messen. Ich habe gehört, dass es nicht so trivial ist, einfach den Durchschnittsstrom zu messen, da das Gerät resistiv, kapazitiv oder induktiv sein kann und diese Dinge unterschiedlich messen.
Gibt es eine zuverlässige Möglichkeit für eine MCU, die von einem Netzgerät verbrauchte Leistung zu messen, wenn Sie nicht im Voraus wissen, ob es sich um eine ohmsche, kapazitive oder induktive Last handelt? (Auch wenn es darum geht, den momentanen Strom und die Spannung mit hoher Rate zu messen und die MCU zu verwenden, um den Stromverbrauch während jedes 50-Hz-Zyklus zu verfolgen).
Dafür gibt es spezielle Datenerfassungs-ICs, wie diese Reihe von Analog Devices. Sie bestehen aus 2 hochauflösenden ADCs (Analog-Digital-Wandlern), von denen einer die Spannung und der andere den Strom misst. Es werden zwei ADCs benötigt, da die Messungen gleichzeitig erfolgen müssen, um einen genauen Leistungsmesswert zu erhalten. Ein interner Rechenblock kann die (Blind-)Leistung berechnen. Verstärker mit programmierbarer Verstärkung können die Empfindlichkeit einstellen.
Sie verbinden sich normalerweise über einen seriellen Bus wie I2C oder SPI mit einem Mikrocontroller. Einige ICs, die in kWh-Zählern verwendet werden, geben stattdessen einen Impuls für eine programmierbare Energieeinheit aus, z. B. 10 Impulse pro kWh.
Neulich habe ich einen dieser billigen Energiemessstecker geöffnet. Ich habe einen Mess-IC gefunden, ich glaube, es war einer dieser STM-Chips, die in der Antwort von stevenvh erwähnt werden, die die Messung über einen S0-Impulsausgang bereitstellen. Die Verdrahtung für diese Chips war jedoch nicht wirklich einfach. Wenn es jedoch eine Option für Sie wäre, machen Sie es genauso: Besorgen Sie sich einen dieser Stecker (unter 20 € oder so), öffnen Sie ihn, identifizieren Sie den Messchip und verwenden Sie dessen Ausgabe. Der, den ich gefunden habe, hatte einen S0-Ausgang mit 500 Impulsen pro kWh und einen Referenzausgang mit etwa 3200 Impulsen pro kWh. Verwenden Sie den mit der höheren Impulszahl für eine höhere Auflösung.
Ja, ich weiß, das ist bestenfalls eine Notlösung. Aber wenn Sie ein Design erstellen möchten, finden Sie zumindest den Chip, den Sie verwenden können.
Und denken Sie immer daran: Netzstrom ist gefährlich.
Vlad