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Technik => Tech-Talk Design & Konzepte => Thema gestartet von: Germy am 5.08.2013 18:52

Titel: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 5.08.2013 18:52
Hallo alle zusammen,

ich suche eine erprobte Schaltung für ein Wattmeter. Gibt es vieleicht nutzbare Digitalmodule, die man zur Leistungsmessung von Röhrenamps verwenden kann? So ein Teil a la Elektor ist ja kein Problem, doch so mit einer Digitalanzeige wäre ja nicht übel. Zur Zeit messe ich mit Multimetern und rechne halt......

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: SvR am 5.08.2013 19:05
Salü,
Wenn du reine Sinusleistung messen willst, reicht ein Messgleichrichter mit Tiefpass. Dahinter dann ein µC mit einem LED- oder LC-Display, der die Umrechnung und Anzeig übernimmt. Oder komplett analog mit einem fertigen LCD-Spannungsmodul und einem Spannungsteiler/Verstärker, der die Spannung so verstärkt, das ihr Wert der Leistung entspricht.
mfg Sven
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: SvR am 5.08.2013 21:14
Verdammt...
Oder komplett analog mit einem fertigen LCD-Spannungsmodul und einem Spannungsteiler/Verstärker, der die Spannung so verstärkt, das ihr Wert der Leistung entspricht.
Ist natürlich analog doch nicht so einfach, da der Zusammenhang zwischen Spannung und Leistung quadratisch ist. µC dürfte die einfachste Methode sein.
mfg Sven
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: sev am 5.08.2013 22:58
Hallo Germy,
von ELV gabs vor ewigen Zeiten mal das SW-7000, ein analoges Wattmeter mit Drehspulanzeige (bis 300W wenn ich mich recht erinnere), das war recht einfach nachzubauen. die Schaltpläne findet google, Suchworte "elv sw7000 stereo analog wattmeter service manual".
Wenn du statt der Drehspulanzeigen digitale Spannungsanzeigen nimmst...  ;D
Musst halt evtl mit spannungsteiler "eichen".
Grüße
Sev
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: cca88 am 5.08.2013 22:59
Hallo Germy,
von ELV gabs vor ewigen Zeiten mal das SW-7000, ein analoges Wattmeter mit Drehspulanzeige (bis 300W wenn ich mich recht erinnere), das war recht einfach nachzubauen. die Schaltpläne findet google, Suchworte "elv sw7000 stereo analog wattmeter service manual".
Wenn du statt der Drehspulanzeigen digitale Spannungsanzeigen nimmst...  ;D
Musst halt evtl mit spannungsteiler "eichen".
Grüße
Sev

... und auf die Skalenauslegung

Grüße

Jochen
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: sev am 5.08.2013 23:13
 :facepalm:
stimmt, die war logarithmisch
 :facepalm:
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: cca88 am 5.08.2013 23:16
:facepalm:
stimmt, die war logarithmisch
 :facepalm:

Gell  ;D ;D ;D

Grüße

Jochen

Mit linear funkt's ja auch. A bisserl Transferdenken brauchts dann halt  ;)
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: chipsatz am 6.08.2013 09:29
Hallo zusammen,

es gab von ELV noch das NFL-7000. Das funktioniert mit einem analogen Multiplizierer (RC4200A)  und die Leistung wird direkt per Digitalvoltmeter-IC (dem guten alten ICL7107) in Watt angezeigt. Dabei spielt die Kurvenform keine Rolle, man kann also selbst mit Rechtecksignal die korrekte Leistung ablesen. Also ideal für Gitarren-Amps  ;D.
Ich habe das Ding vor ein paar Jahren selbst gebaut und bin sehr zufrieden.

Gruß mike
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 7.08.2013 20:27
Hallo Ihr Lötdampfsüchtigen,

vielen Dank für die vielen Vorschläge. Ich sehe...  :laugh: ihr stoßt auf die gleichen Probleme wie ich.

Das mit dem NFL-7000 klingt interessant. Gibt es da noch Bausätze oder Pläne? Ein analoges ist ja kein großes Problem. 100µA Anzeige, ein paar Lastwiderstände und ein paar Trimmer ect. Aber digital wäre ja echt super.

Wäre mal so ein nützlicher DIRK-Bausatz.... oder?

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Hans am 8.08.2013 13:01
Hallo

das SW-7000 hat einen Haken, die nichtlineare Skala die für das 100µA Messwerk benötigt wird. Pläne gibt es noch im Netz aber ohne die Skala. Und den RC4200 gibt es nur als Restbestände. Wurde aber schon erwähnt.

Habe mal zum Spaß einen Messgleichrichter mit OP aufgebaut und dann mit einem µC ausgewertet funktioniert prima. Bei bekanntem Widerstand braucht man ja nur die Spannung über dem Lastwiderstand zu messen und man hat die Leistung. Ob jetzt als RMS, Eff oder Spitze das kann man mit der Software im µC regeln.

Wenn Interesse besteht werde ich das mal weiterverfolgen muss nur einen OP finden dem ich etwas mehr zumuten kann als 5V Eingangssignal. War im Moment nix anderes greifbar.

Welche Lastimpedanzen wären denn Interessant?

2, 4, 8, 16 wie bei dem NFL7000 oder noch andere Werte?

Welchen Messbereich wollt ihr abdecken 0W - 17W oder mehr?

Salu Hans
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Bierschinken am 8.08.2013 14:12
Hallo,

was spricht denn gegen etwas voll analoges mit LED-Bargraph?

Also Tiefpass, Gleichrichter und dann über Fensterkomparatoren getriebene LEDs.
Wenn man das richtig beschriftet, kann man die Leistung doch direkt ablesen?!

Grüße,
Swen
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: chipsatz am 8.08.2013 22:50
Das mit dem NFL-7000 klingt interessant. Gibt es da noch Bausätze oder Pläne? Ein analoges ist ja kein großes Problem. 100µA Anzeige, ein paar Lastwiderstände und ein paar Trimmer ect. Aber digital wäre ja echt super.

Hi Germy,
ich habe heute gesehen, man kann den Artikel immer noch (kostenpflichtig) bei ELV runterladen.
Wenn du mir per PM deine Email-Adresse schreibst, kann ich dir den Artikel zumailen. Dort ist die Stereo-Ausführung beschrieben, ich habe aber nur einen Kanal gebaut.

Die Schaltung misst Spannung und Strom getrennt, multipliziert die Werte und gibt die Leistung direkt in Watt aus. Das ist die einzig zuverlässige Metode um die reale Leistung zu messen, besonders wenn die Last ein Lautsprecher, also eine Impedanz ist.

Gruß mike
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 15.08.2013 18:22
Hi liebe Leute,

ich habe mir letzte Woche schon den ELV-Beitrag heruntergeladen. Natürlich darf ich den nicht weitergeben  :sex:

Das scheint mir bisher die einfachste Lösung zu sein. µP-programmieren habe ich beim 68000er auggehört... schon etwas her. Ich will ja auch Leistungen über 100Watt messen. Der Winter steht vor der Tür (Habe gerade eine neue Heizung bekommen!!! Dreck und Arbeit ohne Ende)
und das ist die Zeit eine neue Platine zu entwerfen . Da ist so wenig drauf, das es noch einseitig geht.

Ich möchte mich ganz herzlich bei allen bedanken, die sofort auf das Thema eingestiegen sind. Wie nennt man das noch? Schwarmintelligenz :topjob: :topjob: ;D

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 15.08.2013 18:30
PS: Ich habe drei RC4200 in USA bestellt. Will noch jemand einen haben?

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: chipsatz am 16.08.2013 08:44
Hallo Germy,

warum willst du ein neues Layout machen? Das ist doch dabei, oder nicht?

Gruß mike
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 16.08.2013 10:05
Ich brauche keine Stereo-Ausführung. Mir genügt die Mono-Version. Ausserdem möchte ich die Fronplatte etwas verändern, da ich schon ein Gehäuse habe.

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: chipsatz am 16.08.2013 11:56
Aha, .. ich hatte für die Monoausführung einfach das Layout abgeschnitten ;D.
Dann viel Spaß beim Layouten. Noch ein Tip: ich habe noch ein Poti für den Nullpunktabgleich rausgeführt, da die Temp-Kompensation mit dem NTC nicht ganz hingehauen hat (ich glaube ich hatte auch nicht den richtigen Wert vom NTC zur Verfügung).

Gruß mike
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 19.08.2013 19:06
Aha, .. ich hatte für die Monoausführung einfach das Layout abgeschnitten ;D.
Dann viel Spaß beim Layouten. Noch ein Tip: ich habe noch ein Poti für den Nullpunktabgleich rausgeführt, da die Temp-Kompensation mit dem NTC nicht ganz hingehauen hat (ich glaube ich hatte auch nicht den richtigen Wert vom NTC zur Verfügung).

Gruß mike
Gute Idee! Werde ich machen. Das wird eine schöne Aufgabe für den Winter. Habe noch eine kleines Schroff-Gehäuse. Da müsste alles reinpassen.

Gruß Germy

PS: Mal sehen, wie lange die RC4200 aus den Staaten brauchen.
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Hans-Jörg am 3.10.2013 18:55
Hallo,

da möchte ich mich gerne reinhängen.
Gibts schon ein Schema oder auch sogar ein Layout?
Wäre in diesem Fall ein RC4200 noch zur Verfügung?
Falls Mail Adresse benötigt wird, bitte um ein PM:

Vielen Dank im Voraus

Hans-Jörg
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: sev am 11.10.2013 20:25
Weil ich grad drüber gestolpert bin:
Von Velleman gibts unter der Bezeichnung K8098 einen Bausatz für ein Digitalgerät, kann u.a. RMS-Leistung, Spitzenleistung, Audioanalyse...
Kann nur leider ned an 16Ohm messen...
 :gutenacht:
Grüße
Sev
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 12.10.2013 07:23
Weil ich grad drüber gestolpert bin:
Von Velleman gibts unter der Bezeichnung K8098 einen Bausatz für ein Digitalgerät, kann u.a. RMS-Leistung, Spitzenleistung, Audioanalyse...
Kann nur leider ned an 16Ohm messen...
 :gutenacht:
Grüße
Sev

Danke. Werde gleich mal schauen, wie die dort messen. 16Ohm sind nicht so wichtig.
Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: SvR am 12.10.2013 11:05
Salü,
Für die Vermessung von Audio-Schaltungen (Kurvenform, Ausgangsleistung, Spektrum, Klirrfaktor) spiele ich gerade mit den Gedanken ein USB-Oszi mit selbstgeschriebener Software einzusetzen. Von Meilhaus gibt es zum Beispiel das MEphisto Scope UM202 mit 16Bit Auflösung und 1MS/s Abtastung pro Kanal. Das ist von der Auflösung her eine ganz andere Nummer wie die meisten DSOs (8Bit) und der Velleman-Bausatz (10Bit). Natürlich ist die Abtastrate im Vergleich zu nem richtigen DSO niedriger und der Preis um Faktor 10 höher als beim Velleman-Bausatz. Aber ich denke für die gedachte Anwendung ist es die beste Lösung.
mfg Sven
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: chipsatz am 13.10.2013 23:39
Weil ich grad drüber gestolpert bin:
Von Velleman gibts unter der Bezeichnung K8098 einen Bausatz für ein Digitalgerät, kann u.a. RMS-Leistung, Spitzenleistung, Audioanalyse...
Kann nur leider ned an 16Ohm messen...

Hallo,

ich bezweifel dass hier die echte Leistung gemessen wird. So wie ich das sehe, wird hier nur die Spannung auf die Leistung umgerechnet. Würde die echte Leistung gemessen, also Spannung und Strom, müsste man keine Impedanz einstellen. Dann wäre es egal bei welcher Last gemessen wird. Ist also für präzise Messungen eher nicht zu gebrauchen.

Gruß mike
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Germy am 14.10.2013 19:52
Hallo,

ich bezweifel dass hier die echte Leistung gemessen wird. So wie ich das sehe, wird hier nur die Spannung auf die Leistung umgerechnet. Würde die echte Leistung gemessen, also Spannung und Strom, müsste man keine Impedanz einstellen. Dann wäre es egal bei welcher Last gemessen wird. Ist also für präzise Messungen eher nicht zu gebrauchen.

Gruß mike

Richtig! Die messen nur die Spannung und nicht den Strom gleichzeitig über eine Shunt. Bei den ungraden ohmischen Verhältnissen, die bei Röhrenamps nun einmal herrschen, bedingt durch den Ausgangsübertrager und die Beschaltung der Endstufe.

Zur Zeit komme ich so und so nicht zum Basteln, habe also noch genügend Zeit mir die beste Lösung auszuschauen. Der ELV-Bausatz ist also noch immer mein Favorit. Den Velleman würde ich aber gerne einmal zum Verleich testen. Das wäre mir die 40€ wert.

Gruß Germy
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Martin M am 15.10.2013 14:00
Moinmoin zusammen,

ich habe den Thread bisher nur interessiert lesend verfolgt, da ich "dunnemals" als HiWi an der Uni einiges mit Leistungsmessung bei 50Hz zu tun hatte. Wie auch hier schon geschrieben ist das im allgemeinen nicht trivial, da Spannung, Strom und deren zeitlicher Verlauf gemessen und bewertet werden müssen. Wer an einem mit normaler Musik (die geschmackliche Komponente ist hier nicht gemeint :devil: ) betriebenen Verstärker die Leistung wirklich messen will, wird sich die Zähne ausbeißen, zumal Frequenzabhängigkeiten dazu kommen: Echtzeit-Wattmeter für 50Hz sind kompliziert genug...

Wenn es um das Messen der die Leistungsfähigkeit des Verstärkers "an sich" geht, wird es einfach: Die effektive Wirkleistung zeitlich sich ändernder Ströme ist definiert als die äquivalente Wärmeleistung eines mit Gleichstrom beheizten rein ohmschen Widerstandes.

Blöderweise ist es technisch ätzend, Ströme zu messen: Das Rausrechnen des Shuntfehlers ist lastabhängig und macht eh keinen Spaß, und wer hat schon eine Stromzange. Bei Röhrenamps würde Gleichstromleistung auch den AÜ nicht passieren, im Normalbetrieb triebe Gleichstrom auch jeden Lautsprecher in den Wahnsinn bzw. den Tod.

Glücklicherweise macht rein ohmscher Widerstand Verstärkern kein Problem, folgt brav dem ohmschen Gesetz, und für sinusförmige Zeitverläufe gelten die bekannten Wurzel-aus-2-Umrechnugsfaktoren zwischen Effeltivwert, Amplitude und Spitze-Spitze-Wert.

Für den im Startposting des Thread genannten Zweck braucht man einen Sinusgenerator, einen Widerstand, ein Oszilloskop bzw. ein Spannungsmessgerät und ein ausreichend genaues Klirrfaktormessgerät. Ich nehme für den Sinus 50Hz aus einem Trafo (bin eh Bassist ;) ), als Widerstand 4 Ohm (das hat nahezu jeder Röhrenamp am AÜ, für Transistoramps ist es i.A. das erlaubte nominale Minimum) und ein Oszilloskop. Dann gilt:

Peff = Ueff2/R = Uampl2/(2 * R) = Uss2/(8 * R)

Irgendeinen anderen als diesen Wert für die Leistung - wenn sie über mindestens 10 Minunten anlag, der Amp das nicht nur gut überlebt hat sondern auch nicht die Finger des Musikers verbrennt - will ich bei Verstärkern ohnehin nicht wissen bzw. vom Werbefachmann untergejubelt kriegen.

Ein Zeigerinstrument ist natürlich auch möglich, es erfordert die im Thread angesprochene "logarithmische" (eigentlich: quadratische) Skala. Außerdem muss eine gleichzeitige Klirrfaktormessung kontrollieren, dass der Sinus nicht zu sehr geclippt wird, sonst wird die Messung "sehr optimistisch". Natürlich hilft es zu wissen, welche Spannung (eff, ampl, ss) man denn eigentlich gerade misst...

Martin
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: diyMen am 18.10.2013 01:38
Hallo allerseits,
früher hab ich die Leistung von Verstärkern an 4 bzw. 8 Ohm Last per Spannungsmessung bestimmt. Sinus rein, Spannung gemessen und ausgerechnet. War mir dann irgendwann aber auch zu viel, also ein Messwerk auseinandergenommen und neu  zwei "Watt" Skalen eingezeichnet, eine für 4 die andere 8 Ohm. Also reine Sapnnungsmessung über ohmscher Last.

"Heute" mach ich das  trägheitslos per Oszi (Y/X-Eingänge (Strom/Spannungserfassung) und auch n bissel Rechnerei an  echter Last (komplex).

Beide Vorgehensweisen reichen für mich vollkommen aus.

Gruß Frank
Titel: Re: Wattmeter. Hat jemand eine gute Schaltung?
Beitrag von: Günthergünther am 19.10.2013 00:37
Wenn Interesse besteht werde ich das mal weiterverfolgen muss nur einen OP finden dem ich etwas mehr zumuten kann als 5V Eingangssignal. War im Moment nix anderes greifbar.

Welche Lastimpedanzen wären denn Interessant?

2, 4, 8, 16 wie bei dem NFL7000 oder noch andere Werte?

Welchen Messbereich wollt ihr abdecken 0W - 17W oder mehr?

Hallo,
das wäre super! Deine Website hat mir schon oft geholfen, weiter so :)
Grüße