Leistungsmeßgerät

[Farad]

Hallo,

ich möchte an Lautsprecherboxen die umgesetzt Wirkleistung messen. Das soll sowohl bei reinen Sinustönen, als auch bei Musiksignalen (!) und Rauschsignalen funktionieren.

Ist ein solches Gerät dazu geeignet? Ist die Releaszeit so langsam einstellbar, dass man wirklich den Musik RMS-Leistungswert bekommt? Wäre in Zeigerinstrument besser geeignet? Woher bekommt man noch eins?

http://www.warensortiment.de/technis...sator-2515.htm


kennt jemand den Hersteller oder hat eine Empfehlung für ein Meßgerät?

Gruß, farad

[20Hertz]

Hallo Farad,

bei Thel gibt es schöne analoge Zeiger-Instrumente:

http://www.thel-audioworld.de/module/Vu/vu.htm


Grüße
Matthias

[jhohm]

Hallo Farad,

was mir sofort negativ aufgefallen ist; ist die tatsache daß kein Frequenzbereich angegeben wurde, in dem das Gerät arbeitet - typisch sind 0 - 400 Hz.
Um die Leistung an Lautsprechern zu messen, solltest das Meßgerät einen Frequenzbereich von 0 - 20.000 Hz aufweisen....

Ich denke mal, daß von Dir gezeigte Gerät ist eher etwas für den Elektroinstallateur - dazu passen die Screenshots in der Bedienungsanleitung; da werden 60 bzw 61 Hz im Display gezeigt...

Gruß Jörn

Edit : durch Googlesuche gefunden : http://www.zes.com/products/lmg500_d.html
Beachte den F-Bereich

[Farad]

Danke
@20Hz
Das sind leider nur VU-Meter mit Wattskalierung. Man muß den Widerstand angeben und dann "rechnen" sie um. Das kann ich auch mit dem Multimeter machen.

@johm
das Gerät ist sehr schick, leider wohl auch reichlich unbezahlbar.

Wenn das GPM-60 tatsächlich nur 400Hz macht wäre das ärgerlich. Zwar ist in dem Bereich ohne Zweifel die meiste Energie, aber 10kHz sollten doch drin sein.

Gruß, farad

[jhohm]

Hallo Farad,

ob das GPM - 60 überhaupt 400Hz kann ist fraglich; ZES hat für ein anderes Gerät als Meßbereich 45 - 65 Hz angegeben... http://www.zes.com/download/zes_tm39_datenblatt_d.pdf ...

Ich denke, um eine größere Investition kommst Du da nicht herum

Gruß Jörn

[Farad]

Hi nochmal,

ich habe eben mit der Fa. ZES telefoniert.

Das interessante Gerät LMG-90

http://www.zes.com/products/lmg90_d.html



kostet 1980,-€ netto.

Hm. Leider etwas teuer.

farad

[jhohm]

Original geschrieben von Farad
...

kostet 1980,-€ netto.

Hm. Leider etwas teuer.

farad

Hi Farad,

Das ist zwar wohl ein angemesserner Preis, aber wie Du schon sagt, geringfügig zu teuer - zumal ja auch noch die Märchensteuer draufkommt....

Gruß Jörn

[Frank S]

Wenn häufiger Einsatz bei mittlerer Genauigkeit geplant ist, würde ich das mit einem Microcontroller machen. Ein ADC Kanal nimmt Spannung auf, einer Strom, dann Multiplizieren und ausgeben oder über einigfe Zeit aufaddieren und Mittelwert davon ausgeben. Fast alle Lo-Cost Controller sind dazu schnell genug, auch vom eingebauten ADC her. z.B. Atmel AVR oder MSP430.

[Farad]

...daher folgende Idee....

Man kann mit ARTA die Phase des Impedanzganges messen. Ist nicht dies genau die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung für jede Frequenz?

Ich habe also einen Leistungsfaktor cos(phi) für jede Frequenz. Jetzt messe ich die Effektivspannung am Endstufenausgang für jede Frequenz. Das geht einfach mit Arta im Analyzermodus und einem entsprechend dimensionierten Spannungsteiler.

Anschließend schalte ich einen sehr niederohmigen Shuntwiderstand in Reihe und messe den Effektivstrom für jede Frequenz. Geht wieder recht einfach mit ARTA im Analyzermodus, ich messe eben den Spannungsabfall am Widerstand und rechne um.


Jetzt kann ich doch diese beiden Kurven mit dem jeweiligen Leistungsfaktor für diese Frequenz multiplizieren. Ich habe dann die Wirkleistung über die Frequenz. Wenn ich jetzt davon das Integral bilde, habe ich die gesamt umgesetzte Leistung. Kalibriert wird über einen Ohm'schen Widerstand.

Den Leistungsfaktor kann ich bei kleinen Spannungen und Strömen berechnen. Er sollte sich mit zunehmender Leistung nicht ändern.


Funktioniert das?

gruß, farad

[Frank S]

Der cos phi ist bei dieser Anwendung zumindest bei normaler Musik leider variabel. Die Methode geht aber wenn man z.B. einen Sub bei konstantem Sinus testen will.

Wenn man jetzt für jede Frequenz cos phi und U*I hat, benötigt man noch für das spätere Musik signal die Frequenzverteilung.

Für Musik muß man zu jedem Meßzeitpunkt Spannung und Stzrom messen und diese Augenblickswerte dann multiplizieren.

Genau gleichzeitig muß die Messung nicht erfolgen; es reicht, wenn die Messungen im Vergleich zur Periodendauer des Signals zeitlich dicht beieinanderliegen.

Mit dem MC geht das sehr einfach. Start ADC Kanal 1. Wenn fertig: Start ADC Kanal 2. Wenn fertig: Start Multiplizierer. Wenn fertig: Ergebnis z.B. per RS232 an PC (kann in Excel verarbeitet werden, z.B. Diagramm) oder auf Display oder in den Speicher ablegen.

Den Takt der Abtastung / Berechnung wird einfach vom Timer erzeugt. In dessen Interrupt wird dann obige Berechnung durchgeführt. Der MC muß schnell genug sein, diesen Vorgang z.B. mit 20kHz zu erledigen.

Bei den aktuellen Chips ist das kein Thema. Nur haben die meisten ADCs nur 10 oder max. 12 Bit. Reicht aber für diese Anforderung aus.

Haben wir im 4. Semester als Labor gemacht.

[SvenT]

man müsste doch über einen shunt den strom und dazu die spannung am lautsprecher messen können,

mit einem digital speicher oszi dann die phasenverschiebung messen, und alles zusammenwurschteln

ein ordentliches, modernes oszi müsste sowas sogar alles eigentständig können

[Frank S]

Die Oszis können das. Auch einige Handmustimeter mit TRMS können das.

Dennoch genau das richtige MC Projekt. 50 EUR, 1 Tar Arbeit, fertig!

[Susie Q]

Wenn Präzision + Bandbreite gefordert sein sollte, liese sich folgendes analog 'stricken':

LT1088 Thermokonverter (Effektivwertbildung, Schaltung: Applikation) + AD734 Steilheitsmultiplizierer (IxU, Schaltung: Applikation) + LT1013 Meßverstärker, funktioniert mit AD734 besser 1% bis 1MHz/-3dB Bandbreite=10MHz (mit AD834=50MHz/-3dB, 1%).

Das Drumherum beschränkt sich auf ein wenig R-, C- und Diodenkrimskrams und einen Eingangsbuffer (dikret aus 6 Kleinsignaltransistoren oder ein kleines [Audio-]Leistungs-IC), Ausgabe als integriertes DC-Signal, Integrationszeit: je nach "fast settling"- Beschaltung, Materialkosten: vielleicht 150€.

Natürlich nur zu empfehlen, wenn man noch analoge Meßschaltungen aufbauen und abgleichen kann/will und für ein funktionierendes Muster auf Leiterstreifenraster ein, zwei Tage einplanen kann (mit den Konverter- und Multiplizierer-IC-Applikationen hatte ich jeweils schon zu tun, eine Zusammenschaltung dürfte kein Problem sein)

Profigeräte auf dieser Grundlage kosten nicht selten k€'s ...

[Fosti]

Hi Farad,

bis 1kHz kommst du noch "vergleichsweise günstig" weg:
z. B.: Digital TRMS Wattmeter PX110 von Metrix <500€

Bis 20kHz tut's dann schon weh!
http://www.fbk.com/test-measurement/ew1604.asp

Ansonsten geh doch mal in die Uni-Bibliothek und hol die die Elektor-Ausgabe 11/1993:
http://www.diyaudio.com/forums/showt...0&pagenumber=1



Grüße,
Fosti

[Farad]

Vielen Dank für die Links.

Jetzt muß ich aber trotzdem nochmal fragen....

Wenn ich den Impedanzgang mit dazugehöriger elektrischer Phase gemessen habe, kann ich dann damit nicht rechnen?

Ich weiß welchen Widerstand die Box jeder Frequenz entgegensetzt und wenn ich den Kosinus von der jeweiligen Phase nehme, dann habe ich doch den Leistungsfaktor.

Das mache ich EINMAL für die Box.

Von nun an greife ich an den Klemmen der Box die Spannung ab und schicke sie durch eine FFT. Dann weiß ich, welche Spannung bei welcher Frequenz anliegt.

Jetz gilt für jede Frequenz: P=(U^2/Z)*cos(phi)

Das Ergebnis ist ein Leistungsfrequenzgang der elektrischen Leistung die vom Lautsprecher umgesetzt wird.

Wenn man jetzt das Integral unter dieser Kurve bildet hat man doch die Gesamtenergie, oder etwa nicht?



Funktioniert das?!?

farad