Digitales Einphasen-Leistungsmessgerät

Ein Leistungsmessgerät wird gekauft, um zu beantworten, was eine Last tut, und nicht, wozu eine Versorgung fähig ist. Das Gerät liest Spannung und Strom im selben Moment und berechnet alles Weitere aus diesem Paar; deshalb lässt es sich nicht durch zwei getrennte, nacheinander aufgenommene Messwerte ersetzen.

Produktübersicht

Die Produktfamilie deckt die einphasige Messung in drei Baureihen ab. Die Wechselstrom-Baureihe ist für die allgemeine elektrische Verifikation gebaut, eine zweite Ausführung zielt auf Effizienzarbeiten, bei denen der interessante Wert weit unterhalb der Nennlast liegt, und die dritte ergänzt die Gleichstrommessung für Adapter, Ladegeräte und DC-Versorgungen.

Was sie im Einsatz unterscheidet, ist nicht die Auflösung, sondern sind die beiden Enden des Strombereichs. Das obere Ende des Bereichs entscheidet, welche größte Einheit geprüft werden kann, und das untere entscheidet, ob ein Standby-Wert eine Messung oder nur eine Zahl auf einer Anzeige ist. Beide Enden sind je Nennwert und nicht je Gerät angegeben; deshalb kommt ein Angebot für diese Familie als Baureihe und Nennwert zurück und nicht als bloße Modellnummer.

Wie das Messgerät arbeitet

Die Spannung über der Last und der Strom durch sie werden gemeinsam abgetastet und gegen eine einzige Zeitbasis gewandelt. Werden beide punktweise multipliziert und das Ergebnis über eine ganze Anzahl von Perioden gemittelt, ergibt sich die Wirkleistung unmittelbar, ohne vorauszusetzen, dass die Kurvenform sinusförmig oder die Last linear ist. Der Leistungsfaktor folgt dann als Verhältnis von Wirkleistung zum Produkt aus Effektivspannung und Effektivstrom, und Schein- und Blindleistung ergeben sich aus denselben drei Größen.

Diese Rechnung ist der Grund, warum es dieses Gerät in dieser Form gibt. Ein gleichgerichteter Mittelwert, mit einem gleichgerichteten Mittelwert multipliziert, ergibt nur bei einer sauberen Sinuskurve das richtige Ergebnis; ein Schaltnetzteil, ein Dimmer oder ein Umrichter erzeugt eine Kurvenform, bei der beide voneinander abweichen, und der Fehler läuft in eine Richtung. Ein Gerät, das abtastet und multipliziert, kümmert sich nicht um die Form der Kurvenform; deshalb kann dasselbe Gerät sowohl an einer Heizung als auch an einer Stromversorgung verwendet werden.

Auswahl des passenden Leistungsmessgeräts

Drei Antworten legen die Auswahl fest. Die erste ist, ob die Aufgabe Gleichstrom enthält: Soll ein Adapter, ein Ladegerät oder eine DC-Versorgung charakterisiert werden, kann die Wechselstrom-Baureihe nicht einspringen, und die Entscheidung ist gefallen. Die zweite ist der Strombereich an beiden Enden, bestimmt aus der größten zu prüfenden Einheit und dem kleinsten Verbrauchswert, den die Prüfnorm nennt. Die dritte ist die Art der Last, denn ein Umrichter oder eine Schaltversorgung erfordert eine Umrechnung, die mit den umliegend aufgenommenen Messwerten übereinstimmt.

Die übrigen Entscheidungen werden einmal getroffen und sind dann fest. Eine Baureihe für geringe Ströme ist der Unterschied zwischen dem Messen des Standby-Verbrauchs und seinem bloßen Anzeigen. Ein Energiesummenwert mit verstrichener Zeit macht aus einem Lauf einen Verbrauchswert. Ein isolierter Bus oder ein Relaisausgang muss zusammen mit dem Gerät bestellt werden, da sich beides nicht nachrüsten lässt.

Messgrenzen und Auswahlkriterien

Dieses Gerät charakterisiert eine Last an einem Prüfplatz oder an einer Prüfposition. Es diagnostiziert nicht die Kurvenform, die den Messwert erzeugt hat: Oberschwingungsgehalt, Verzerrung, Unsymmetrie und Transienten gehören zu einem Netzqualitätsanalysator, einem anderen Gerät mit einem anderen Zweck. Wo die Frage lautet, warum ein Wert so ist, wie er ist, und nicht, wie der Wert lautet, ist das Leistungsmessgerät das falsche Ende der Diagnosekette.

Zwei betriebliche Grenzen folgen aus derselben Bauart. Hohe Ströme laufen über einen externen Shunt, die Genauigkeit der höchsten Nennwerte hängt daher von einem Bauteil ab, das möglicherweise nicht Teil des Geräts ist; und die Grundklasse gilt unter kalibrierten Bedingungen, wobei der Fehler wächst, wenn der Leistungsfaktor fällt. Beides sind Gründe, die Aufgabe in der Anfrage zu nennen, statt allein aus der Parametertabelle auszuwählen.