Gas-/Stromzaehler optisch abtasten?
Renee Rober
vielleicht hat jemand von Euch schon einmal ähnliches realisiert
und kann uns dazu einen Tip geben:
Ich möchte die Drehscheibe eines Stromzählers mit einer Reflex-
lichtschranke abtasten, um dann nach entsprechender Auswertung
der gemessenen Intervalle einen Momentanwert der aufgenommenen
Leistung zu erhalten. Der zeitliche Verlauf der Leistung soll
dann aufgezeichnet werden und der Momentanwert und verschiedene
statistische Werte im Hausnetz per HTTP verfügbar gemacht werden.
Das gleiche möchte ich mit der Gasuhr machen, die mir ein rundes
Feld zeigt, in dem eine reflektierende Fläche auftaucht und wieder
verschwindet, wenn Gas entnommen wird.
Es geht mir hier _nicht_ um die Auswertung der Intervalle. Das
ist für mich kein Problem. Ich suche Hinweise, wie ich die
optische Information, die man mit dem Auge sehr gut lesen kann,
in ein Digitalsignal umformen kann. Die erste Idee war, einen
Infrarot-Reflexkoppler einzusetzen.
Dabei muß man natürlich etwas tun, um Änderungen in der
Umgebungshelligkeit auszuschalten (wenn jemand das Kellerlicht
einschaltet zum Beispiel). Aber auch dafür fallen mir
geeignete Verfahren ein.
Meine Frage zielt hauptsächlich auf das Verfahren, den Zähler
abzutasten.
Any hints?
Renee
--
Renee Rober, D-24148 Kiel
Igor Knight
> lichtschranke abtasten
> Ich suche Hinweise
[..]
> Dabei muß man natürlich etwas tun, um Änderungen in der
> Umgebungshelligkeit auszuschalten
Hi!
Es gibt natuerlich so was schon Fertiges: die Stromanbieter gehen an die
Zaehler auch auf diese Weise ran (selber gesehen).
Wir haben einen Ablesekopf auch mal selber gebastelt.
1. die IR-Lichtschranke CNY70; die Leuchtdiode mit 50mA; die Photodiode an
einen OP;
2. das Signal vom OP an einen Differentiator: entfernt die
Gleichstromkomponente (Blendung)und erzeugt starken Anstieg/Abfall des
Signals an den Flanken der Markierung der Drehscheibe (wenn die Markierung
den Abtastbereich betritt bzw. verlaesst).
3. Komparator macht daraus einen digitalen Impuls.
Die ganze Geschichte brauchte Ausrichtung (am Zaehler) und Einstellungen des
OPs und Komparatorpegels. Die mechanische Ausrichtung klappt sehr gut wenn
beobachtet durch einen Camcorder: die Dinger sehen IR, verdammt! :). Dann an
der Verstaerkung vom OP und am Pegel des Komparators drehen bis ein stabiler
Impuls erzeugt wird.
Das war alles schnell gebastelt und funktionierte.
Wenn man es richtig machen will, sollte man, aus meiner Sicht:
1. die Leuchtdiode mit Wechselstrom (Traegerfrequenz) mit einigen KHz
betreiben; die Markierung wuerde dann die Traegerfrequenz AM-Modulieren.
2. die Photodiode an eine Schaltung als AM-Demodulator anschliessen. Dies
alles "entblendet" und entstoert den Sensor.
3. Eventuell mit sichtbarem Licht arbeiten, am besten GRUEN: die
Markierungen an den Drehscheiben sind meistens ROT; das gruene Licht wird
vom einer roten Flaeche vollstaendig absorbiert; es entsteht ein starker
Kontrast zur silbernen Flache der restichen Drehscheibe.
Eine weitere Idee: einen integrierten IR-Fernbedienungsempfaenger wie
TSOP1838 (Vishay) oder SFH5110 (Siemens/Infineon) nutzen; die IR-Diode mit
der Traegerfrequenz ansteuern (38kHz). Die IR-LED muss ziemlich gut
ausgerichtet sein und einen schmalen Strahl abgeben: die obigen IR-Empfanger
sind _sehr_ empfindlich und wuerden sonst das IR-LED Lichter sehen, die von
anderen Flaechen ausser der Drehscheibe im Zaehler reflektieren.
Igor.
MaWin
Hallo Renee
Vergleichsmessung ? 2 Phototransistoren P1 und P2, der eine 'sieht'
deine sich in der Helligkeit aendernde Marke, der andere 'sieht' knapp
daneben, wo die Helligkeit 'konstant' ist, und R2 wird so eingestellt,
das dessen Ausgangsspannung halb zwischen der Ausgangsspannung des
anderen Sensors liegt, wenn jener hell oder dunkel sieht. Du
brauchst nur einen Komparator, der feststellt, welche Spannung
hoeher ist.
+5V +5V +5V
| | | |
R1 R2 | 4k7
| | | |
+--(--|+\ |
| | | >--+-- TTL
| +--|-/
| | | LM339
P1 P2 |
| | |
GND GND
Das gleicht im Rahmen Umgebungshelligkeitsschwankungen aus, es sei
denn man leuchtet mit dem Laserpointer rein. Da faellt mir nocht ein:
Nimm sichtbares Licht aus einer (gelben ?) LED um die Konstruktion
zu beleuchten, das macht den Abgleich einfacher.
--
Manfred Winterhoff, mawin at gmx.net, remove NOSPAM if replying
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.e-online.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Igor Knight
> +5V +5V +5V
> | | | |
> R1 R2 | 4k7
> | | | |
> +--(--|+\ |
> | | | >--+-- TTL
> | +--|-/
> | | | LM339
> P1 P2 |
> | | |
> GND GND
> Das gleicht im Rahmen Umgebungshelligkeitsschwankungen aus, es sei
> denn man leuchtet mit dem Laserpointer rein.
Applaus, Manfred!
> Nimm sichtbares Licht aus einer (gelben ?) LED...
Ja, lieber eine gruene LED wegen der meistens roten Markierungen.
Igor.
Georg Seegerer
> lichtschranke abtasten, um dann nach entsprechender Auswertung
> der gemessenen Intervalle einen Momentanwert der aufgenommenen
> Leistung zu erhalten. Der zeitliche Verlauf der Leistung soll
> dann aufgezeichnet werden und der Momentanwert und verschiedene
> Dabei mu?man nat?lich etwas tun, um ?derungen in der
> Umgebungshelligkeit auszuschalten (wenn jemand das Kellerlicht
> einschaltet zum Beispiel). Aber auch daf? fallen mir
> geeignete Verfahren ein.
Gibts als kommerzielles Geraet, druckt 15-min Durchschnittswerte
auf Papier aus.
Wie die allerdings die Lichtschranke gebaut haben weiss ich auch
nicht. Die hat aber mit ca. 5cm Abstand zur Scheibe funtioniert.
Sie lief mit einer roten LED, so dass das Ausrichten zur Scheibe
kein Problem war. Der Durchmesser des Leuchtpunktes auf der
Scheibe war ca. 5mm. Keine Ahnung, ob die gepulst haben.
Der Sensor hat das rote Feld auf dem Zaehler statisch erkannt,
also nicht auf die Aenderung beim Eintritt/Austritt der Markierung
reagiert.
Vielleicht kann man mit 30-40 kHz pulsen und einen fertigen
Empaenger fuer IR-Fernbedienungen verwenden?
(siehe Co*r*d 185094 oder 171050)
Braucht man aber einen guten Kontrast zwischen Markierung und
Rest. Evtl. so justieren, dass das blanke Metall(?) ausserhalb
der Marierung direkt zum Empfaenger reflektiert, waehrend die
Markierung diffus streut.
Bis die Tage
Georg
Arne Pagel
> Any hints?
JA, als ich mich eben vor unser Zähler stellte, um mir mal kurz Gedanken zu machen,
viel mir auf, das das Einstellen deines Sensors, wie er denn auch
ausehen mag, lange daueren wird.
Mach das zu einer Tageszeit, in der du VIEL Strom verbrauchst, sonst
wartest du dich tot, bis die Scheibe mal wieder um ist.
Und, nein, sonst hatte ich keine alles in den Schatten stellende
grandiose Idee.
Meine Überlegungen wären mehr in Richtung Strom messen gegangen.
Den Zähler optisch sicher abzutasten ist nicht so trivial.
Der grosse Abstand (bei mir ca. 2cm) zwischen Scheibe und Fenster mach
das ganze schon schwirig.
Aber das mit der grünen LED halte ich für gut.
Vieleicht ist es gut, wenn man den Lichtstrahl der LED durch eine Maske
schickt, so das sie nur einen kleinen Streifen auf der Scheibe beleuchtet.
Auf der scheibe sind hier noch ganz viel schwarze kleine Striche.
Vielleicht ist es einfacher diese abzutasten. Wenn ich mit einer roten
LED hineinleuchte, kann ich auf dem Fenster deutlich die Refelxionen der
Drehscheibe sehen, mit den unterbrechungen der schwarzen Striche.
Ist nur die Frage, ob die Striche (Abstand ca, 1mm) bei dir auch
vorhanden sind.
--
Gruß
Arne
Gerald Oppen
Arne Pagel wrote:
> Meine Überlegungen wären mehr in Richtung Strom messen gegangen.
> Den Zähler optisch sicher abzutasten ist nicht so trivial.
Mancht aber Sinn, denn das ist es was man am Ende Zahlen muss.
Was Du selber misst interessiert keinen...
Gerald
Igor Knight
Der Renee will nicht nur Strom- sondern auch an der Gasuhr mitzaehlen
koennen.
Ich finde den Vorgang richtig: die vorhandenen geeichten Einrichtingen zu
nutzen, die auf die gleiche Weise den Wert wiedergeben (Drehscheibe).
> Auf der scheibe sind hier noch ganz viel schwarze kleine Striche.
> Vielleicht ist es einfacher diese abzutasten.
Aus unserer Erfahrung kann ich berichten, dass wenn der Abtaster wirklich
fein eingestellt wird, kann man in der Tat auch Impulse von diesen kleinen
Strichen sehen. Nur: das ist aeusserst unstabil; ausserdem verschwindet das
Signal wenn die rote Markierung in den Abtastbereich einspaziert.
> das Einstellen deines Sensors, wie er denn auch
> ausehen mag, lange daueren wird.
> Mach das zu einer Tageszeit, in der du VIEL Strom verbrauchst, sonst
> wartest du dich tot, bis die Scheibe mal wieder um ist.
Du hast Recht: wenn der Verbrauch gering ist, dauert es sehr lange bis der
Marker wieder da ist. Naja, da muss man Geduld haben...
Was den absoluten Wert des Zaehlers betrifft: die Impulse der Drehscheibe
haben natuerlich keine Information darueber. Aber es ist nicht schlimm:
jeder Zaehler hat so einen Koeffizient wie Umdrehungen pro KWh oder
Kubikmeter etc. Wenn man manuell in das Ablesesystem den absoluten
Anfangswert eintraegt und nach dem Koeffizient die Impulse umrechnet, zaehlt
das System ziemlich zuverlaessig mit.
Igor.
Harald Wilhelms
>
>
>Arne Pagel wrote:
>
>> Meine Überlegungen wären mehr in Richtung Strom messen gegangen.
>> Den Zähler optisch sicher abzutasten ist nicht so trivial.
>
Hallo Gerald,
Du musst nicht das bezahlen, was Du verbraucht hast, sondern das,
was der Zähler anzeigt. Je nach Verbraucher(z.B. Phasenanschnitt-
steuerung) zeigt der Zähler durchaus mehr an, als Du im Prinzip an
Wirkleistung verbrauchst (umgekehrt eher seltener).
Deshalb macht die Abtastung der Zählerscheibe schon Sinn.
Die Frage ist, was der Ableser sagt, wenn er eine seltsame
Konstruktion vor dem Zähler findet, die er nicht einordnen kann.
(Verdacht auf Stromklau)
Gruss
Harald
--
__________________________________________________________
News suchen, lesen, schreiben mit http://newsgroups.web.de
Hollecek
wie wichtig ist Dir der Eigenbau?
Kontrasttaster wie sie von www.wenglor.de oder www.sick.de hergestellt
werden,
können das.
Kostet halt ein bisschen was. Dafür funktionieren sie dann auch.
Ciao,
Hollecek.
Gerald Oppen
Harald Wilhelms wrote:
>>Mancht aber Sinn, denn das ist es was man am Ende Zahlen muss.
entspricht:
> Du musst nicht das bezahlen, was Du verbraucht hast, sondern das,
> was der Zähler anzeigt. Je nach Verbraucher(z.B. Phasenanschnitt-
> steuerung) zeigt der Zähler durchaus mehr an, als Du im Prinzip an
> Wirkleistung verbrauchst (umgekehrt eher seltener).
>> Was Du selber misst interessiert keinen...
Passt zu der Aussage:
> Deshalb macht die Abtastung der Zählerscheibe schon Sinn.
Nichts anderes habe ich also geschrieben, nur kürzer.
War das so missverstänlich?
Gerald
Harald Wilhelms
> >>Mancht aber Sinn, denn das ist es was man am Ende Zahlen muss.
>
>entspricht:
>
>> Du musst nicht das bezahlen, was Du verbraucht hast, sondern das,
>> was der Zähler anzeigt. Je nach Verbraucher(z.B. Phasenanschnitt-
>> steuerung) zeigt der Zähler durchaus mehr an, als Du im Prinzip an
>> Wirkleistung verbrauchst (umgekehrt eher seltener).
Hallo Gerald,
nachdem ich mir die Postings nochmal durchgelesen habe,
habe ich gemerkt, das ich da wohl doch etwas missverstanden habe.
Mein Posting war mehr auf Arne mit dem "Strommessen" gemünzt.
Wie man sieht: Wer lesen kann, ist im Vorteil. Aber schliesslich ist
es bei mir schon über 40 Jahre her, das ich Lesen gelernt habe. :-)
Renee Rober
Renee Rober schrieb:
[...]
> Ich möchte die Drehscheibe eines Stromzählers mit einer Reflex-
> lichtschranke abtasten, um dann nach entsprechender Auswertung
> der gemessenen Intervalle einen Momentanwert der aufgenommenen
> Leistung zu erhalten. Der zeitliche Verlauf der Leistung soll
> dann aufgezeichnet werden und der Momentanwert und verschiedene
> statistische Werte im Hausnetz per HTTP verfügbar gemacht werden.
>
> Das gleiche möchte ich mit der Gasuhr machen, die mir ein rundes
> Feld zeigt, in dem eine reflektierende Fläche auftaucht und wieder
> verschwindet, wenn Gas entnommen wird.
usw...
So habe ich es fuer die Gasuhr geloest:
Das Rollenzaehlwerk der Gasuhr ist mit Glas abgedeckt und
das Glas wird von einem Blechkragen umschlossen, der noch
ein paar Millimeter uebersteht.
Dort habe ich eine undurchsichtige Platte eingepasst und
den Reflexkoppler HOA2498 von Honeywell in einen Ausschnitt
der Platte eingesetzt.
Die LED wird ueber 100 Ohm aus 5V betrieben und der Photo-
transistor arbeitet auf einen 22k Kollektorwiderstand. Die
Spannung am Kollektor geht ueber einen RC-Tiefpass auf einen
40106 (6fach Schmitt-Trigger-Inverter). Dessen Ausgang
geht auf die verbleibenden 5 Inverter, die ich parallel-
geschaltet habe.
Das Ganze ist an den Joystick-Anschluss meines Kellerservers
angeschlossen und wird aus den 5V des Gameports gespeist
(Schutzwiderstand an 5V direkt im 15poligen Stecker).
Der Server laeuft unter Linux und auf dem Gameport hockt
das Programm joyd von Christian Garbs. joyd kann bei
jeder Aktion am Gameport z.B. ein Skript starten.
Ein bischen Shellprogrammierung zur Sammlung der Daten,
Gnuplot zum Visualisieren des zeitlichen Verlaufs des
Gasverbrauchs und ab auf eine Webseite im Hausnetz.
Funktioniert sehr schoen.
Frohe Weihnachten
Renee
--
Renee Rober, Kiel
Lutz Illigen
<re...@hobo.toppoint.de> wrote in
<3C26CEC0...@hobo.toppoint.de>:
>Hallo, vielleicht erinnert Ihr Euch noch an den Thread:
>
>Renee Rober schrieb:
[Schnipp]
>So habe ich es fuer die Gasuhr geloest:
>
>Das Rollenzaehlwerk der Gasuhr ist mit Glas abgedeckt und
>das Glas wird von einem Blechkragen umschlossen, der noch
>ein paar Millimeter uebersteht.
>
>Dort habe ich eine undurchsichtige Platte eingepasst und
>den Reflexkoppler HOA2498 von Honeywell in einen Ausschnitt
>der Platte eingesetzt.
>
Was sagt dein Gasversorger dazu bzw.die Ableser? Kann das von jeder
man abgenommen werden ohne das sich deine Schaltung in Einzelteile
auflöst?
Lutz
Renee Rober
[...]
> Was sagt dein Gasversorger dazu bzw.die Ableser? Kann das von jeder
> man abgenommen werden ohne das sich deine Schaltung in Einzelteile
> auflöst?
Keine Ahnung, was die sagen wuerden. Bei uns in Kiel nimmt man
die Ablesung selbst vor und schreibt die Zahlen auf eine Postkarte
oder in ein Webformular. Ein Ableser kommt nur sehr selten mal
vorbei.
Die kleine Platte mit dem optischen Abtaster kann man ganz leicht
mit einer Hand und ohne Werkzeug abnehmen. Wie kommst Du darauf,
dass meine Schaltung sich in Einzelteile aufloesen koennte?
Renee
Frank Riesenegger
>Die kleine Platte mit dem optischen Abtaster kann man ganz leicht
>mit einer Hand und ohne Werkzeug abnehmen.
Jetzt würde mich noch interessieren, wie man das interessante Gerät erweitern
kann, damit sich die Scheibe nicht so schnell dreht ;-)
Ernstgemeinte Vorschläge sind erbeten!
Gerald Oppen
Frank Riesenegger wrote:
> Jetzt würde mich noch interessieren, wie man das interessante Gerät erweitern
> kann, damit sich die Scheibe nicht so schnell dreht ;-)
- Geschwindigkeitsüberwachung (Lastabwurd bei Überschreitung)
- Wirbelstrombremse für die Scheibe?
- Energierückspeisung mit dem Trimmdichrad
Gerald
Beate
"Frank Riesenegger" <s...@firemail.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3c2896f8$1...@netnews.web.de...
> Jetzt würde mich noch interessieren, wie man das interessante Gerät
erweitern
> kann, damit sich die Scheibe nicht so schnell dreht ;-)
>
>
> Ernstgemeinte Vorschläge sind erbeten!
indem Du alle Verbraucher nach der Scheibe abschaltest ;-)
Beate
Lutz Illigen
<re...@hobo.toppoint.de> wrote in
<3C282838...@hobo.toppoint.de>:
>Lutz Illigen schrieb:
>> Was sagt dein Gasversorger dazu bzw.die Ableser? Kann das von jeder
>> man abgenommen werden ohne das sich deine Schaltung in Einzelteile
>> auflöst?
>Keine Ahnung, was die sagen wuerden. Bei uns in Kiel nimmt man
>die Ablesung selbst vor und schreibt die Zahlen auf eine Postkarte
>oder in ein Webformular. Ein Ableser kommt nur sehr selten mal
>vorbei.
Bei uns sind Ableser noch normal.
>Die kleine Platte mit dem optischen Abtaster kann man ganz leicht
>mit einer Hand und ohne Werkzeug abnehmen. Wie kommst Du darauf,
>dass meine Schaltung sich in Einzelteile aufloesen koennte?
Vielleicht nicht die komplette Schaltung, aber ich denke mal "unsere"
Ableser gehen mit dem Abtaster nicht besonders vorsichtig um.
Lutz
Rainer Zocholl
>> Meine Überlegungen wären mehr in Richtung Strom messen gegangen.
>Der Renee will nicht nur Strom- sondern auch an der Gasuhr mitzaehlen koennen.
>Ich finde den Vorgang richtig: die vorhandenen geeichten Einrichtingen
>zu nutzen, die auf die gleiche Weise den Wert wiedergeben
>(Drehscheibe).
>> Auf der scheibe sind hier noch ganz viel schwarze kleine Striche.
>> Vielleicht ist es einfacher diese abzutasten.
>Aus unserer Erfahrung kann ich berichten, dass wenn der Abtaster
>wirklich fein eingestellt wird, kann man in der Tat auch Impulse von
>diesen kleinen Strichen sehen. Nur: das ist aeusserst unstabil;
>ausserdem verschwindet das Signal wenn die rote Markierung in den
>Abtastbereich einspaziert.
Aber doch bitte nicht mit nur einer Diode!
Diese Scheiben (zumindest im Stromszähler) können sich
auch rückwärts drehen resp. schwingen ("jittern") wie
jedes mechanische Element.
Ohne Richtungsdiskriminator gibt's dann nur Lottozahlen.
(Die falschen natürlich, trotz des Aufwandes. Leider ;-))
Rainer Zocholl
>Lutz Illigen schrieb:
>[...]
>> Was sagt dein Gasversorger dazu bzw.die Ableser? Kann das von jeder
>> man abgenommen werden ohne das sich deine Schaltung in Einzelteile
>> auflöst?
>Keine Ahnung, was die sagen wuerden. Bei uns in Kiel nimmt man
>die Ablesung selbst vor und schreibt die Zahlen auf eine Postkarte
>oder in ein Webformular. Ein Ableser kommt nur sehr selten mal
>vorbei.
ACK:
Eigentlich garnicht mehr.
Aber:
Alle n Jahre (7 oder 10?) werden aber die Zähler komplett getauscht
u.U. gegen andere Modelle.
(Könnte ja sein, das der Zähler zu wenig anzeigt. Man denke auch an die
Schweinerei mit den nicht-temperaturkompensierten Gas-Zählern:
Das war nur aufgefallen, weil irgendwer sich mal die Bilanzen genau
angesehen hatte und dort mehr Gas verkauft worden war, als je
eingekauft wurde....)
Bernd Löffler
Renee Rober schrieb:
>
> So habe ich es fuer die Gasuhr geloest:
>
>
manche Gaszähler sind mit einen Magneten im Zählwerk ausgerüstet
vom Hersteller gibt es einen Impulsnehmer mit Reedkontakt zum Nachrüsten
zB von Elster IN-Z31
MfG
Beate
"Lutz Illigen" <use...@lutz-illigen.de> schrieb im Newsbeitrag
news:a0agkj.3...@lutz-illigen.myfqdn.de...
> Bei uns sind Ableser noch normal.
das bezahlst Du aber auch .... Vergleich doch mal Deine Energiepreise (ich
denke Du hast (noch) MEAG, oder hast Du schon gewechselt) mit denen der
Altbundesländer....
>
> >Die kleine Platte mit dem optischen Abtaster kann man ganz leicht
> >mit einer Hand und ohne Werkzeug abnehmen. Wie kommst Du darauf,
> >dass meine Schaltung sich in Einzelteile aufloesen koennte?
>
> Vielleicht nicht die komplette Schaltung, aber ich denke mal "unsere"
> Ableser gehen mit dem Abtaster nicht besonders vorsichtig um.
>
Wenn der Ableser kommt, dann kann ich immer noch diese Platine(n) selbst
abnehmen und muß das nicht dem Ableser überlassen. Geht natürlich nur, wenn
der Zähler in einem verschlossenem Raum installiert ist, also nicht bei
einer Hausanschlußsäule ;-)
Übrigens: Ich selbst messe auf diese Weise seit drei Jahren den
Energieverbrauch (MEAG) und habe damit mir persönlich eine
Energieoptimierungsmöglichkeit geschaffen.
Beate
OliverKuhlmann
Gerald Oppen schrieb:
>
> Frank Riesenegger wrote:
>
> > Jetzt würde mich noch interessieren, wie man das interessante Gerät erweitern
> > kann, damit sich die Scheibe nicht so schnell dreht ;-)
> - Energierückspeisung mit dem Trimmdichrad
Seit wann können Trimmdichräder Methan produzieren? Indirekte
Butan-Produktion durch den 'Trimmdich-Hamster' ist natürlich nicht
ausgeschlossen ;-)
Olli