Stroomverbruik meten van apparaten

Op 16 december 2005 13:47:08 schreef Ben_:
[...]

Power Consumption: 100W (+/- 6dB) .. klinkt best goed

Zekers kan dus +/-6dB zijn, 25-400W dus, dat zal wel ong kloppen!

Ik heb wat lopen meten aan twee pc's hier ... Helaas niet met zulk mooi spul als Freddy ..

Meters, boven is Volts onder is mA's
Netspanning op de scope is 50% te laag ( 50v/cm max )

Stroom shunt = 0,1 Ohm dale

Voor de te lage netspanning mogen jullie mijn scheidings trafo aankijken, en van brakke lcd's is het moeilijk foto's schieten.

PC1 :
( zelfbouwert, p4 3GHz met 1 hdd en 4 opticals )
passieve PFC ( lees, klos koper na de gelijkrichtbrug )

Standby :

U*I = 11.77

Idle : ( windows gestart, verder nada )

U*I = 97.7

Load : ( CPU - burn )

U*I = 163.62

Da's toch maar een 70W verschil met een pc die uit z'n neus staat te bikken !

Last but not least, Servertje MET active PFC ( flinke print extra in de toch al vol geduwde voeding ) DELL servertje met +10 HDD's en een P4 2.8GHz CPU

Puur om het effect van een actieve PFC te laten zien, dit gaat dus ook met een gewone volt / ampere meter niet lukken

[Bericht gewijzigd door Sine op vrijdag 16 december 2005 14:49:34 ]

Dat is wel een heel erg baggere actieve PFC die laatste zeg.

Tjah ..

Er staat made in China op ... zou dat wat te zeggen hebben ?

Op 16 december 2005 14:35:38 schreef Sine:
Puur om het effect van een actieve PFC te laten zien, dit gaat dus ook met een gewone volt / ampere meter niet lukken

Dit is wel gene vette dan, normaal doet zo'n PFC het wel beter hoor.

Proef op de som ...

Schakelende labvoeding met APFC

Belasting

U*I = 181.48

Niet super ... maar beter.

Hmm ...

Met een iets 'overtuigendere' belasting ..

Ziet het eea er al beter uit

Dus het *kan* wel ... maar of je dit in de gemiddelde computer voeding zult tegenkomen ?

[Bericht gewijzigd door Sine op vrijdag 16 december 2005 15:36:22 ]

Jullie zitten jezelf nu wel uit te sloven voor de TS maar volgens mij is hij een beetje van het toneel verdwenen.

Op 16 december 2005 15:53:35 schreef cociedecooc:
Jullie zitten jezelf nu wel uit te sloven voor de TS maar volgens mij is hij een beetje van het toneel verdwenen.

Maakt mij niet uit.
Dit is tenminste interessant. En plaatjes zijn altijd mooi.

Puik werk Sine!

Daar was het idd ook maar in mindere mate voor bedoeld, meer voor het op gang houden van de discussie

Sine, ik zat naar die metingen van jou te kijken en mij viel wat raars op. Een opsomming van jou metingen hieronder.

no.  U     I  Ipiek   U*I      P    opmerking
    (V)  (mA)  (mA)   (W)     (W)  
1. 210.3   56    84   11.77   2.2  sinusvorm + veel faseverschuiving.
2. 206.2  474  1440   97.7  102.7  driehoek impulsstroom
3. 202.5  808  2360  163.62 170.5  driehoek impulsstroom
4. 198.5 1395  2640  276.9    ?.?  blok impulsstroom
5. 203.0  894  1440  181.48 169.7  sinusvorm + kleine faseverschuiving.
6.   ?.?    ?  4400    ?.?  560    sinusvorm + verwaarloosbare fasev.

Bij metingen met min of meer sinusvormige stromen (meting 1 & 5) en waar faseverschuiving voorkomt meet de wattmeter inderdaad minder vermogen dan het schijnbaar vermogen.
Bij metingen 2 & 3 is de stroom driehoek vormig. De wattmeter geeft hier een hoger vermogen aan dan het schijnbaar vermogen! Dat vertrouwde ik niet helemaal. Ik heb de spanning en stromen van meting no.3 zo goed mogelijk benaderd en er wat sommetjes op los gelaten.

Deze berekening laat zien dat het werkelijk vermogen (Pgem) een duidelijk lagere waarde behoort te hebben dan het schijnbaar vermogen (Psch).
Of de watt-meter meet niet correct (te hoge waarde), of de volt en/of de amperemeter geeft een te lage waarde aan.

Meten de volt en amperemeter de RMS-spanning of iets anders? En zegt de handleiding van de watt-meter iets over nauwkeurigheid en signaalvormen?

Op 17 december 2005 00:06:16 schreef Freddy:

Of de watt-meter meet niet correct (te hoge waarde), of de volt en/of de amperemeter geeft een te lage waarde aan.

Meten de volt en amperemeter de RMS-spanning of iets anders? En zegt de handleiding van de watt-meter iets over nauwkeurigheid en signaalvormen?

Vreemd idd, ik vond het al raar dat het schijnvermogen en het "werkelijk" vermogen zo dicht bij elkaar lagen.

Ik zal morgen het eea nog eens opzetten eventueel met een anlaloge amperemeter .. het is ook niet onmogelijk dat ik me ergens vergist heb.

Over de watt meter heb ik geen verdere info, standaard voltkraft energy check dingetje. De Ampere meter is een HP3438A en dat is geen true RMS meter, en ik heb helaas ook niet de beschikking over een true RMS ...

Ik denk wel dat de energie check echt watt probeert aan te geven. In de omschrijving hebben ze het echt over effectief vermogen in watt. De iets duurdere energy monitor meet volgens de beschrijving effectief vermogen in watt , schijnbaar in VA en cos phi.
De meeste metertjes als deze geven gewoon VA, ik heb hier een paar van die nutteloze dingen liggen.. Maar aangezien de termen effectief vermogen en schijnbaar gebruikt worden zal die het wel echt doen...Maar ja hoe die het precies meet wordt niet omschreven.

Leuke metingen trouwens

Ik kreeg een hele vreemde bij de stroom meting aan mijn pc. Twee pieken dicht bij de nul door gangen per halve periode. Zeg maar een blokgolf met een grote dip. Eerst eens kijken of mijn manier van meten wel klopt. Ik zal vanavond wel even een picje posten.

[Bericht gewijzigd door ArjanEmm op zaterdag 17 december 2005 07:37:41 ]

Power Consumption: 100W (+/- 6dB) .. klinkt best goed

Neem dan liever 3 dB, als het dan toch over vermogen gaat.

Oke ...

Meting 2 en 3 opnieuw, nu MET variac er tussen zodat ik netjes op 230V uit kom en met extra analoge ampere meter. ( AVO mk8 )

Idle :

En onder volle belasting ( nu 2x CPU burn, want hyperthreading )

In het gepikte tabelletje wordt dat :

no.   U    Id    Ia    Ipiek   U*Id   U*Ia     P     opmerking
     (V)  (mA)  (mA)   (mA)    (W)    (W)     (W)

2.  206.2  474    ?    1440    97.7    ?     102.7  driehoek impulsstroom
2b. 229.2  450   415   1360   103.14   95.1  105.6  driehoek impulsstroom 

3.  202.5  808    ?    2360   163.62   ?     170.5  driehoek impulsstroom
3b. 229.5  750   690   2240   172.13  158.4  177.7  driehoek impulsstroom

Het wordt er niet simpeler op ... Bagger watt meter ?

Als laatste test heb ik het schoolvoorbeeld van de condensator maar eens geprobeert

25uF +- 6% op 230V

Ook de analoge en digitale A meter schijnen het hier niet helemaal met elkaar eens te zijn.

Hoe ik aan die grillige golfvorm kom is me ook nog eventjes een raadsel ...

De watt meter laat zich hier zo te zien niet neppen ..

U = 230.9 V
Id = 1.72 A
Ia = 1.5 A
Pd = 397.15 VA

Berekende Xc = 127.32 Ohm
Berekende I = 1.81 A

Conclusie !?

Watt meter kan wel met een cosFi overweg maar niet met een puls stroom ?

Heb je wel goede probes gebruikt?! Misschien een DC-stroomtang voor de scoop gebruiken ofzo?

Die moet je wel hebben he

En ja, probes zijn oke ... met mijn straalkachel als belasting krijg ik een nette sinus

Hieruit kan je enkel concluderen dat je bagger materiaal hebt

Sure starts to look like it, doesn't it ?

Nu is de netspanning tegewoordig ook niet echt het schoolvoorbeeld van een nette sinus meer ... dus wie weet.

Bert Visscher rules btw ...

[Bericht gewijzigd door Sine op zaterdag 17 december 2005 15:14:19 ]

Ik denk dat die belabberde stroomvorm wordt veroorzaakt door de gelijkrichter in één van de amperemeters.

Tja, je zou haast de hele zut meetapparatuur aan de straat willen zetten, de vette auto van die ene rijke oom stieken te koop aanbieden op marktplaats, en een LeCroy DSO met een serie fatsoenlijke probes willen bestellen.

Nou ...

Probeer het voor de gein eens als je tijd zin en een grote condensator hebt,

De A meters er tussen uit helpt niet veel ..

Een sinus uit mijn funcgen ipv het lichtnet pakken wel :

En dat zelfde op een hogere freq werkt nog beter

Daar ben ik weer. Ik heb gezocht naar zo'n grote C van 25 µF, 400 V, maar ik kom niet verder dan 1 µF. Dus een vergelijkende test zit er niet in.

Hoe haal jij een stroom met een amplitude van 5,52 A uit jou funktiegenerator? Of heb je toevallig stiekem een andere shuntweerstand gebruikt of een booster gebruikt?

Ik probeer die laatste meting (2x CPU burn) wat nauwkeuriger te berekenen om de aanwijzing van de wattmeter te controleren. Resultaat volgt...

Op 18 december 2005 20:55:22 schreef Freddy:

Hoe haal jij een stroom met een amplitude van 5,52 A uit jou funktiegenerator? Of heb je toevallig stiekem een andere shuntweerstand gebruikt of een booster gebruikt?

Nee, eerder 50mA, een andere shunt idd.

Ik ben benieuwd wat er uit je berekening komt ...

Het resultaat:
Allereerst heb ik het plaatje her en der wat moeten rekken om het raster vierkant te krijgen. De signaalvormen heb ik wat beter kunnen beschrijven en dit over het scoopplaatje gelegt.

Het scoopplaatje en de beschreven signaalvorm fitten redelijk.
En weer de nodige sommetjes op de signaalvormen losgelaten:

Aan de linker zijde staan de RMS berekeningen voor de spanning en stroom. Het berekende gemiddelde vermogen komt redelijk overeen met hetgeen dat de wattmeter aanwijst.

Aan de rechter zijde staat bovenaan de funktiebeschrijving van de aanwijzing van een analoge meter. Maar deze berekening vereist meerdere perioden van het signaal door de grote tijdsconstante (RC) en een te lange rekentijd.
Het kan ook per periode bescheven worden. De twee onderste berekeningen aan de rechter zijde laten zien wat de volt en amperemeter zouden moeten aanwijzen. Toleranties van de oscilloscoop en shuntweerstand en het niet precies fitten veroorzaakt wat afwijkingen.

De foto bevat optische vervorming. Een foto geschoten van grotere afstand (en het schermdeel uitsnijden) zou betere fitresultaten geven. En zowel stroom- als spanningstrace goed op de nullijn zetten helpt ook.
Je zei dat dat de spanning op de scoop niet overeenkomt met de werkelijke waarde (factor 2). Gebruik je hiervoor een spanningsdeler of iets anders dat afwijkingen kan geven?
En fluctueerd de aanwijzing van de volt, ampere en wattmeter? Dit zou ook niet overeenstemmende resultaten geven.

Ik vraag dit omdat erg nieuwschierig ben naar de betrouwbaarheid van de wattmeter. Ik ben naar aanleiding van diverse topic's over het meten en definities van spanning, stroom en vermogen twee pagina's voor uitbreiding van mijn website aan het schrijven.

[Bericht gewijzigd door Freddy op maandag 19 december 2005 11:14:22 ]