KNX/EIB Strommessung am Bus

[Tessi]

Hallo,

bei der Überlegung, wie weit ich meine Linie noch ausbauen könnte, stellte sich mir dann auch die Frage, wie viel Strom braucht diese denn so.
Wer von Euch misst den das und wie?
An sich klar, Ampermeter in die Leitung und gut - oder doch nicht?
Ich habe eine Spannungsversorgung mit integrierter Drossel, kann also nicht einfach vor der Drossel messen. Hängt das Messgerät aber zwischen Drossel und Linie, dann verändert dessen Impedanz die Bus-Eigenschaften. Und kann ich trotz überlagerten Daten den Strom vernünftig messen? Mache ich mir da zu viele Sorgen und der Bus läuft trotzdem problemlos? Bei mir hängt ziemlich viel am Bus und meine Familie wird entsprechend verärgert reagieren, wenn meine "Spielereien" da zu Ausfällen führen, deshalb frage ich lieber, ob hier schon jemand entsprechende "Versuche" und Erfahrungen gemacht hat.

[MatthiasS]

Da wird nicht gemessen!

Solange man sich in den Spezifikationen befindet (64 Geräte, 640 mA-SV) ist das sicher by design. Alles andere ist Pfusch.

Manche SV haben eine LED für Überlast.

[Tessi]

Ist sicher richtig, nur geht es mir nicht um die Frage ob ich messen muß (und ob das sinnvoll ist), sondern was ich beachten muß, damit ich weder Mist messe, noch den Busbetrieb störe. Es interessiert mich einfach, wie viel der Bus tatsächlich aufnimmt.
Eine Linie soll nicht mehr als 64 Teilnehmer haben und insgesammt mit nicht mehr als 640mA belastet werden. Wie dieser Strom sich nun auf die einzelnen Geräte verteilt dürfte - in gewissen Grenzen - für den Bus als ganzes unwesentlich sein. Andernfalls müsste man den Anschluß von Geräte wie ZennIOs Z38 (480mW) gleich verbieten.

[MatthiasS]

Nee, den muss man eben nicht verbieten. Der zählt als ZWEI Lasten (=zwei Geräte) und das wird in der ETS korrekt berechnet.

[Tessi]

Aber Geräte, die nur 150mW benötigen werden nicht als 2/3 Last gezählt?
Also drei meiner Tastsensoren entsprechen nur zwei Geräten am Bus?

[knxBernie]

Strommessung

Hallo Tessi,

das Problem kenne ich: Man will messen, obwohl es nichts zu messen gibt. Und man gibt erst Ruhe, wenn man gemessen hat ...

Miß die Leerlaufspannung am Ausgang der Drossel, wenn kein Bus angeschlossen ist.

Miß die Klemmenspannung mit einer reinen Widerstandslast, bei bekanntem Strom, z.B. 320mA.

Miß die Klemmenspannung am Ausgang der Drossel mit Deinem realen Aufbau, also das Bussystem.

Mit den ersten beiden Messungen bestimmst Du Leerlaufspannung und Innenwiderstand der Drossel und Netzteil. Mit der dritten Messung kannst Du die Stromaufnahme berechnen.

Gruß

knxBernie

[MatthiasS]

Das Problem ist halt, dass die KNX-Geräte ihren maximalen Strom dann ziehen, wenn sie beispielsweise schalten (Schaltaktoren). Der Stromverbrauch ist höchst unregelmäßig. Da muss man was mit Max-Speicher ranhängen und dann Lichtorgel spielen.

Nur im Endeffekt wird man bei spezifikationskonformer Installation nur wissen, dass es reichen wird. Dafür den Aufwand?

[Tessi]

das Problem kenne ich: Man will messen,

Ja!

obwohl es nichts zu messen gibt.

Das weiß ich doch vorher nicht?

Und man gibt erst Ruhe, wenn man gemessen hat ...

Ja!

Miß die Leerlaufspannung am Ausgang der Drossel, wenn kein Bus angeschlossen ist.

Miß die Klemmenspannung mit einer reinen Widerstandslast, bei bekanntem Strom, z.B. 320mA.

Miß die Klemmenspannung am Ausgang der Drossel mit Deinem realen Aufbau, also das Bussystem.

Mit den ersten beiden Messungen bestimmst Du Leerlaufspannung und Innenwiderstand der Drossel und Netzteil. Mit der dritten Messung kannst Du die Stromaufnahme berechnen.

Ist aber nicht sehr genau, da auch lastunabhängige Spannungsschwankungen des Netzteils eingehen...

Das Problem ist halt, dass die KNX-Geräte ihren maximalen Strom dann ziehen, wenn sie beispielsweise schalten (Schaltaktoren).

Nun ja, meine Aktoren sind alle fremdversorgt (extra 230V-Anschluß), da muß der Bus nicht so "leiden"...

Der Stromverbrauch ist höchst unregelmäßig.

Ja, wird er trotzdem auch bei mir sein. Aber auch das interessiert mich halt.

Da muss man was mit Max-Speicher ranhängen

Naja, Peak- und Mittelwert interessieren.

und dann Lichtorgel spielen.

?

Nur im Endeffekt wird man bei spezifikationskonformer Installation nur wissen, dass es reichen wird.

Irgendwie bin ich jetzt auch nach mehrmaligem Lesen nicht so ganz sicher, was dieser Satz genau sagen will...

Dafür den Aufwand?

Ich hatte da eigentlich an einen einfachen Messwiderstand und einer einfachen Messkarte mal den PC ein paar Tage daran laufen lassen...


Bislang sieht es aber für mich so aus, das es so wohl noch keiner versucht hat...

Vielleicht sollte ich meine Frage so stellen:
Funktioniert der Bus auch noch, wenn in einer Leitung zur Spannungsversorgung ein (zusätzlicher) Widerstand von 0.1Ohm liegt?

Müsste eigentlich, den ein paar Meter der dünnen Leitung hat ja schon genau so viel. Aber das hat wirklich noch nie jemand bislang probiert?

[MatthiasS]

Irgendwie bin ich jetzt auch nach mehrmaligem Lesen nicht so ganz sicher, was dieser Satz genau sagen will...

Ich probiere es mal einfach

Wenn ich einen NV-Trafo mit 150 W kaufe und da drei Leuchtmittel a 35W ranhänge, dann muss ich nicht messen, ob der Trafo überlastet ist. Die Zeit für den Versuchsaufbau (vor allem mit bereits vorher bekanntem Ergebnis) spare ich und denke mir dafür ein paar neue Funktionalitäten aus. Ist aber Geschmackssache

[Tessi]

OK, der Profi dimensioniert es groß genug und will dann auch nicht so genau wissen, wie hoch die Last dann tatsächlich ist. Es reicht auf jeden Fall und es reicht ihm, das zu wissen. Ich bin hat etwas neugieriger.

[Chris M.]

Vielleicht sollte ich meine Frage so stellen:
Funktioniert der Bus auch noch, wenn in einer Leitung zur Spannungsversorgung ein (zusätzlicher) Widerstand von 0.1Ohm liegt?

Der maximal(!) zu messende Strom sind 640 mA.

Nun gilt:

U = R*I = 0,1 Ohm x 0,640 A = 0,064 V

D.h. Du willst hochdynamisch mit einer PC-Messkarte ein Signal auswerten das nicht größer als 0,064 Volt ist?!?
Dabei noch einen "einfachen" Messwiderstand verwenden? Wie genau ist der denn? Und was sieht denn das Massekonzept dieser Messung aus? Und wie hoch ist überhaupt die SNR der Messkarte? Die auch noch im PC steckt, dem EMV-Alptraum schlechthin?!?

Wenn Du zu viel Zeit hast, nimm doch einen ordentlichen Stromsensor (z.B. Hall-Basiert) der in einen gut messbaren Spannungsbereich arbeitet.

[Tessi]

Der maximal(!) zu messende Strom sind 640 mA.

Nun gilt:

U = R*I = 0,1 Ohm x 0,640 A = 0,064 V

Ja, ist wenig...

D.h. Du willst hochdynamisch mit einer PC-Messkarte ein Signal auswerten das nicht größer als 0,064 Volt ist?!?

Nun so hochdynamisch sollte es eigentlich gar nicht werden. Es sollen ja nicht die Datenbits analysiert werden. An sich interessiert mich der Stromverlauf, wie er vom Netzteil vor der Drossel gesehen wird, also dort, wo die Entscheidung fällt, wegen Überlast abzuschalten. D.h. ich überlege noch, wie ich das Signal vor der Wandlung entsprechend glätten kann, ohne den Bus dabei zu stören.

Dabei noch einen "einfachen" Messwiderstand verwenden? Wie genau ist der denn?

Der war mal auf 0.1% abgeglichen (Shunt aus einem Labor, hat eigene Abgriffe für die Spannungsmessung) und mit einem Drehspulinstument verwendet worden. Ein solches wollte ich ursprünglich auch für diese Messung nutzen einfach um mal den momentanen (zum Zeitpunkt der Ablesung) Mittelwert (nun, das was das Instrument halt draus mach) zu sehen. Wenn er jetzt noch wenigstens 1% hat, reicht mir das auch.

Und was sieht denn das Massekonzept dieser Messung aus?

Derzeit ist der ganze Bus noch potentialfrei. Ursprünglich sollte auch die Mesung potentialfrei sein - zugegeben, in Verbindung mit einem PC wird es schwierig das beizubehalten.

Und wie hoch ist überhaupt die SNR der Messkarte? Die auch noch im PC steckt, dem EMV-Alptraum schlechthin?!?

Karte war unglücklich bezeichnet, es würde ein ein per USB angeschlossenes Modul werden (Leihgabe, denn gute sind teuer). Den SNR müßte ich mal erfragen. Allerdings hatte ich jetzt keine Präzisionsmessungen im Sinn, bei denen das eine so große Rolle spielen würde.

Wenn Du zu viel Zeit hast, nimm doch einen ordentlichen Stromsensor (z.B. Hall-Basiert) der in einen gut messbaren Spannungsbereich arbeitet.

Für Ströme unter 1A habe ich noch nichts fertig einsetzbares gefunden.
Ggf. ließe sich halbwegs günstig etwas mit dem Melexis CSA-1V bauen, doch da müßte man wohl experimentieren, bis man eine Leitungsführung gefunden hat, bei der die Ausgangsspannung ein brauchbares Verhältnis zum Strom hat...

[eckerbong]

Für kleine Ströme gibt es Meßgeräte, die berührungslos messen können. Die werden normalerweise in der Prozessindustrie eingesetzt, um 4..20 mA Signale zu messen. Ein Beispiel ist das Fluke 771

Grüße
Olaf

[Hamerheat]

wir haben einige von diesen Zangen. Funktionieren ganz gut. Sie können aber nur bis 120mA messen.

[Tessi]

OK, es gibt doch Geräte die mit kleinen Strömen umgehen können, in dem Preissegment habe ich allerdings bislang nicht gesucht, dafür brauche ich so etwas zu wenig.

Aber ich werde mich noch mal mit dem Markt befassen. Eine kontaktlose und damit potentialfreie Messung per Stromsensor wäre tatsächlich die eleganteste Lösung.

Und was die ursprüngliche Frage angeht:
Bleibt wohl doch nur try-and-error - und dafür einen günstigen dafür Moment abzuwarten.