Messung nicht-sinusf

29/12/2012 - 05:40 von Werner Holtfreter | Report spam
Hallo,

meinen alten 40-W-Lötkolben habe ich vor Jahrzehnten mit einer
überbrückbaren Diode ergànzt, mit der sich eine Netz-Halbwelle abschalten
làsst, was die Leistung reduziert auf etwas über 20 W, da der
Heizwiderstand niederohmiger wird, wenn er nicht so heiß ist.

Diesen Effekt wollte ich nun nachmessen mit

Energiekostenmessgeràt EM0001
Kreuzspul-Leistungsmesser (beide brachten die erwarteten Ergebnisse)
Drehspul-Multimeter UNI7
Digital-Multimeter UT61B (kein echter Effektivwertmesser)

Drehspul-Multimeter und Digital-Multimeter, DC-Bereiche:

Messwerte in DC-Bereichen: 83 mA 102 V

Zu berücksichtigen ist der Formfaktor des halben Sinus mit je Pi/2:
http://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelfaktor

0,083 A * 102 V (Pi/2)² = 20,9 W (plausibel)



Nun die Gegenprobe mit Drehspul-Multimeter, AC-Bereiche:

136 mA 178 V

Drehspul-Multimeter messen den Gleichrichtwert (= arithmetischer
Mittelwert der Betràge der Momentanwerte). Die Skale beinhaltet den
Formfaktor Pi/2/sqrt2=1,11, damit der Effektivwert angezeigt wird.

Um die Effektivwerte zu erhalten, ist Strom und Spannung zunàchst durch
den Formfaktor zu teilen und dann mit dem schon eingeführten Formfaktor
für Halbschwingungen Pi/2 zu multiplizieren. Also erst zurück zu den
Gleichrichtwerten und daraus die Effektivwerte:

2*sqrt2/Pi * Pi/2 = sqrt2

Da Strom *und* Spannung zu multiplizieren sind, kommen wir zum Faktor 2:

0,136 A * 178 V * 2 = 48,4 (viel zu hoch!)



Mit dem Digital-Multimeter, DC-Bereiche ergibt sich entsprechend:

0,1002 A * 124 V * 2 = 24,8 W (zu hoch!)



Was mache ich falsch?



Kurioser Weise ergibt die unkorrigierte AC-Messung des Digital-Multimeters
von Halbwellenstrom und Vollwellenspannung einen plausiblen Wert:

0,1002 A * 226,3 V = 22,7 W

Wahrscheinlich kommt auf diese Weise das Energiekosten-Messgeràt
ebenfalls zum richtigen Ergebnis - nur hàtte ich es eben gern verstanden.
Gruß Werner
 

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#1 Leo Baumann
29/12/2012 - 06:22 | Warnen spam
Werner Holtfreter wrote:
Energiekostenmessgeràt EM0001
Kreuzspul-Leistungsmesser (beide brachten die erwarteten Ergebnisse)
Drehspul-Multimeter UNI7
Digital-Multimeter UT61B (kein echter Effektivwertmesser)



Nimm' doch von Anfang an Dreheiseninstrumente oder True-RMS-Messgeràte oder
einen Oszi und rechne:

P=1/T*sqrt(integral((us*sin(wt))^2dt von 0 bis PI)) *
1/T*sqrt(integral((is*sin(wt))^2dt von 0 bis PI))

oder willst Du Dir von hinten Durch die Brust ins Auge schießen?

mfG Leo

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