Beiträge von thgoebel

Zitat von macwalta

Wobei ja, zumindest für mich, der eigentlich interessante Wert der ist, welches der Stromzähler misst.

So, die Messung der Leistungsaufnahme läuft seit wenigen Minuten - wobei ja eigentlich der Energieverbrauch gemessen wird:

Angeschlossen ist ein Shelly Pro 4PM mit allen vier Relais aktiviert. Habe den größten Stromverbraucher der neuen Pro-Serie genommen, um nicht ewig auf ein Ergebnis warten zu müssen. Das Messwerk dreht sich nämlich kaum wahrnehmbar…

Am Ende müssen wir noch die verbrauchte Energie durch die Laufzeit teilen, um die Leistungsaufnahme zu erhalten. Aber das ist trivial…

Zitat von WilliTheSmith

Und wie kommst du darauf, dass ich nicht technisch versiert bin? Nach den Beiträgen einiger hier in dem Thread denke ich, dass dies viel eher auf einige andere hier in dem Thread zutrifft. […]

Na, die Zahl der User in diesem Thread ist sehr überschaubar. Sollen wir uns jetzt alle beleidigt fühlen?

Zitat von AlexAn

völlig wurscht ob es jetzt 3 oder 4 Watt sind das ist zu viel!

Dann mache ich morgen mal zum Vergleich eine Messung mit dem Shelly 4Pro (altes Modell). Da ist bekanntlich ein ganz exotischer Prozessor drin…

Zitat von AlexAn

Meine Fluke direkt gemessen (ohne Wandler) kommen da auf 4W

Ohne Deinen Flukes zu nahe treten zu wollen: Die Strommessung im AC-Bereich ist zu hoch! Auch mein Prema 5017, das bis Crestfaktor 7 verlässlich misst, scheitert bei der Aufgabe, den Effektiv-Strom beim Shelly zu messen. Bitte ggfs. nochmals den verlinkten Thread studieren (ich weiß, das ist schwere Kost - schon, was die Zahl der Beiträge betrifft).

Nachtrag nach Internet-Recherche: Fluke 83 DMM messen AC-A bis Crestfaktor 3 verlässlich.

Zum Abschluss die Werte des Shelly plus1/plus1PM und die Vergleichswerte von Shelly 1/1 PM. Ermittelt wurden die Daten mit der hier beschriebenen Methode.

Shelly plus1:

Relais ausgeschaltet: 339V DC, 2,1mA, 0,71W

Relais eingeschaltet: 339V DC, 2,9mA, 0,98W

Shelly 1:

Relais ausgeschaltet: 336V DC, 1,6mA, 0,53W

Relais eingeschaltet: 336V DC, 2,4mA, 0,80W

Shelly plus1PM:

Relais ausgeschaltet: 335V DC, 2,4mA, 0,80W

Relais eingeschaltet: 335V DC, 3,2mA, 1,07W

Shelly 1PM:

Relais ausgeschaltet: 335V DC, 2,3mA, 0,77W

Relais eingeschaltet: 335V DC, 3,1mA, 1,03W

Nachdem eine geeignete Meßmethode für Strom- und Leistungsmessungen beim Betrieb der Shellies an Netzspannung gefunden wurde (Details siehe hier), folgen jetzt die Daten für den Shelly pro 4PM:

Alle Relais aus: 337V DC, 3,5mA DC, 1,18W

1 Relais eingeschaltet: 337V, 5,0mA, 1,68W

2 Relais eingeschaltet: 337V, 6,4mA, 2,15W

3 Relais eingeschaltet: 337V, 7,7mA, 2,59W

4 Relais eingeschaltet: 337V, 9,2mA, 3,10W

Der Einfluss der Displaybeleuchtung ist extrem gering (40μA) und wird daher nicht weiter betrachtet. Der Aufdruck aus der Umverpackung sollte allerdings überprüft werden:

Wie misst ein Shelly Pro 4PM die Leistungsaufnahme eines Shelly plus1?

Hier ein Test:

In der Web-GUI liest man folgenden Wert:

Allerdings musste ich dazu das Relais des Shelly plus1 einschalten! Bei ausgeschaltetem Relais geht die Anzeige des Shelly Pro 4PM auf 0 Watt! Vermutlich ist in der Firmware eine untere Grenze implementiert, bei deren Unterschreitung ein Null-Verbrauch angezeigt wird. Auch die Anzeige der Leistungsaufnahme bei aktiviertem Relais ist volatil und geht zuweilen auf Null - wir wissen ja, daß der Shelly plus1 in diesem Fall rd. 1W verbraucht und damit an der Erfassungsgrenze des Pro 4PM liegt.

Zitat von thgoebel

[…] Möchte heute den theoretischen Unterbau (weshalb messen DMM den Strom zu hoch?) noch etwas festigen. […]

Meine Hypothese: Wegen der Einweg-Gleichrichtung in den Shellies ist der Strom zur Speisung kein Wechselstrom, sondern ein gepulster Gleichstrom (siehe Oszillogramm):

Ein Amperemeter im AC-Bereich wird diese Stromform als Wechselstrom interpretieren und eine virtuelle Null-Linie in den Stromverlauf legen: Diese Null-Linie teilt die Flächen oberhalb und unterhalb der gedachten Linie gleich ein. Unter der Null-Linie liegen die schmalen Stromspitzen, oberhalb ein schmales Plateau. Daraus wird ein Effektivwert berechnet.

Diese Vermutung (Hypothese!), daß dies die einzige Fehlerquelle ist, wenn man die Stromaufnahme eines Shelly misst, hat sich nicht bestätigt: Sorge ich für symmetrischen Stromfluß, indem ich den Shelly mit Vollwellen-Gleichrichtung betreibe, ist der mit einem DMM gemessene Strom zwar niedriger, jedoch immer noch zu hoch. Die Leistungsaufnahme beträgt in diesem Fall 1,7 W - fälschlicherweise zu hoch, wie wir aus der Gleichstrom-Messung in Beitrag #45 wissen.

Fazit: Es gibt zwei Fehlerquellen bei der AC-Strommessung mit DMM: (a) Der hohe Crestfaktor des Speisestroms überfordert die allermeisten DMM, und (b) die Einweggleichrichtung in den Shellies sorgt für einen weiteren Messfehler in Richtung fälschlicher Mehranzeige. Die Messung des Speisestroms auf der Gleichstromseite des Netzteils und die Multiplikation von (Gleich-)Strom mit der Scheitelspannung des Gleichstrom-Zwischenkreises zur Berechnung der Leistungsaufnahme liefert korrekte Ergebnisse. Alternativ die Messung der Leistungsaufnahme per Energie-Messgerät.

Wie ein stationäres Energiemessgerät („Stromzähler“) den Verbrauch eines Shelly bewertet, muß noch untersucht werden!

Nachtrag: Hier noch eine Skizze, wie man die Gleichstrom-Messung ausführen kann:

G.s.D. habe ich das bereits zum größten Teil erledigt…

Zitat von macwalta

Wobei ja, zumindest für mich, der eigentlich interessante Wert der ist, welches der Stromzähler misst.

Wer könnte das mal untersuchen? Habe leider weder einen Ferraris-Zähler (der mit der drehenden Scheibe) noch einen digitalen zum Test herumliegen!

Was kann dagegen (nämlich gegen die Verunsicherung) getan werden, @66er ? Unzutreffende bzw. nicht zielführende Beiträge entfernen? Oder eine Zusammenfassung erstellen? Möchte heute den theoretischen Unterbau (weshalb messen DMM den Strom zu hoch?) noch etwas festigen. Die Frage, wie der Zähler den Shelly bewertet, wäre auch noch zu klären. Dann könnte man das Kapitel abschließen…

Auch mein KD302 zeigt ja die (erwarteten) 0,7W im Ruhezustand. Ich darf jedoch nochmals an die lange Diskussion über die Genauigkeit der Shelly-Leistungsmessung mit Nicht-Stromzangen-Shellies erinnern…

Zitat von DIYROLLY

Ich habe heute 2 Werte von einem Tisch MM im 50mA AC Bereich gesehen.

8,9mA ohne, 11,4mA mit Relais.

Hoffe, daß es gelungen ist, in diesem Thread aufzuzeigen, daß Strommessungen mit üblichen DMM im AC-Bereich zu hoch ausfallen. Wegen des pulsförmigen Verlaufs des Stroms (hoher Crestfaktor). Die Messwerte mittels Oszilloskop (Verwendung des Mittelwerts des Stroms) bzw. bei Speisung per Gleichspannung zeigen (a) recht identische Ergebnisse, die zudem mit der Spezifikation (<1W) übereinstimmen.

Bei meinen Recherchen mit dem Ziel, „handheld“ DMM zu finden, die einen hohen Crestfaktor verarbeiten können, bin ich nicht weit gekommen: Der überwiegende Teil der Angebote auf dem Markt spezifiziert einen Crestfaktor von 3 bei Strommessung im AC-Bereich. Ein Test mit meinem Prema 5017, was einen Crestfaktor von 7 bietet, ergab, daß dieser Faktor nicht ausreicht, um verlässliche Werte zu erlangen.

Weiter oben habe ich einen Link zu einem Beitrag in einem Elektronikforum zitiert, in dem u.a. vorgeschlagen wird, bei Strommessungen mit hohen Crestfaktoren das Gerät, dessen Leistungsaufnahme ermittelt werden soll, mit Gleichspannung zu betreiben. Dieser Gedanke ist sehr nützlich, denn die nicht-sinusförmige Stromaufnahme resultiert ja aus der Tatsache, daß die Versorgungsspannung (AC-Netzspannung) im Gerät gleichgerichtet wird. Speise ich mit Gleichspannung, vermeide ich die kurzen Stromspitzen (siehe Oszillogramme weiter oben). Die Leistungsaufnahme des Geräts verändert sich dagegen nicht: Mit der DC-Speisung verlagere ich lediglich den Messpunkt für Strom und Spannung aus dem Gerät heraus in eine zugänglichere Zone.

Soweit die Theorie. In der Praxis funktioniert das hervorragend: Habe einen Vollwellen-Gleichrichter genommen und einen Elko 47μF/450V an dessen plus-/minus-Klemmen angeschlossen. Am Kondensator wird die Gleichspannung gemessen (Multimeter #1). Der Shelly plus1 wird über ein Amperemeter (Multimeter #2) an die Gleichspannung angeschlossen. Wegen der Einweg-Gleichrichtung im Shelly muß man den Pluspol der Speisespannung an Klemme N legen, den Minuspol an Klemme L. Genauso ist es bei der Plus-Serie aufgedruckt.

Man misst ohne aktiviertes Relais: 339V DC, 2,1mA DC. Das ergibt multipliziert 0,71W. Mit aktiviertem Relais: 339V DC, 2,9mA DC, ergibt 0,98W. Das entspricht der Herstellerangabe (<1W)!

IMHO eine praktikable Methode zur Ermittlung der Leistungsaufnahme von Geräten mit Schaltnetzteilen und Gleichstrom-Zwischenkreis!

Zitat von macwalta

Möglich wäre auch noch ein hochohmiger Widerstand parallel zu den Lichtern.

Leider gibt es zugelassene Hochohm-Widerstände ja nicht zu kaufen!

SCNR

Ob Stromwandler oder Shunt: Die Kurvenform des Stroms ist entscheidend! Habe eben die Datenblätter meines Geräteparks mal durchgesehen: Die Keithleys messen bis Crestfaktor 5 genau, meine beiden Prema gehen bis CF 7. Qualität aus Mainz!

Nicht schlecht, die Idee mit der Differenzmessung. Chapeau!

Das Problem bei der Messung des Stromverbrauchs bzw. der Leistungsaufnahme bei Schaltnetzteilen an Netzspannung ist der beträchtliche Crestfaktor, der wegen des Gleichstrom-Zwischenkreises entsteht. Man müsste die Datenblätter handelsüblicher DMM (egal, ob Tisch- oder Handmodell) prüfen, wie hoch der Crestfaktor sein darf, damit sie noch zuverlässig True-RMS-Werte bei AC-A messen. Liegen diese Werte bei 3, brauche ich mit der Messung garnicht erst anzufangen, weil dann zu hohe Werte gemessen werden. Sogar mein Oszilloskop gibt bei Quickview zu hohe RMS-Werte aus…

Es hat den Anschein, daß wohlfeile Energiemeter die Sache besser machen. Ansonsten empfehle ich bei Verbrauchern mit Schaltnetzteilen Spannung und Strom mit dem Oszilloskop darzustellen, den Crest-Faktor zu bestimmen und dann die richtige Mess- und Rechenmethode auszuwählen.

Ich könnte mir auch gut vorstellen, daß die Debatte über die Genauigkeit der Leistungsmessung von Shellies (1PM, 2.5, …) zum Teil von diesem Effekt beeinflusst war. Mir jedenfalls war diese Problematik bislang verborgen geblieben…

Und noch eines: Schaltnetzteile finden wir heutzutage an vielen Stellen: LED-Leuchtmittel, Steckernetzteile, Shellies, und anderes…

Ach, noch eines: Herzlich Willkommen im Forum, janni2607 !

Danke für den Hinweis, Schubbie ! Fehler ist korrigiert…

Zum Thema PoE: So 20 bis 25mA sollten noch für den Shelly 1 übrig sein, sonst klappt diese Art der Stromversorgung nicht. Kenne jedoch die Daten der üblichen Injektoren nicht…

Zwischen den Klemmen SW und L liegt beim Shelly 1 und Shelly plus1 nicht mehr als 3,3 V an. Daher ist das Vorhaben realisierbar. Achtung: Auf korrekte Polung der Speisespannung achten: Plus kommt an Klemme N, GND/Minus an Klemme N L!

Noch eines: „Potentialfrei“ kann der Taster des Doorbird ja nicht sein, denn im Doorbird wird ja wohl etwas erkannt/aktiviert, wenn der Taster gedrückt wird!? Hier muß ggfs. die Spannung über dem Taster gemessen werden. Danach bitte hier berichten!

Nach Lesen der Installationsanleitung des Doorbird D202 gestrichen - der Kontakt dient zur Anschaltung einer Klingel und ist tatsächlich potentialfrei. Sorry!