1. Leistungsgrößen

Leistungsmessung und Meßwandler Kapitel 4/8
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Abb. 8. Funktionsprinzip des Ferraris Zählers
Der Strom des Leistungskreises erzeugt über Spule 2 in der elektrisch leitfähigen (Aluminium ) Scheibe 3
Wirbelströme. Die Spannung des Leistungskreises erzeugt über Spule 1 ein Magnetfeld das in Kombination
mit den Wirbelströme eine Kraft FA zur Folge hat, die die Scheibe 3 in Rotation versetzt. Das durch die Kraft
FA erzeugte Antriebsmoment ist mit dem, vom Bremsmagneten 4 erzeugten Gegenmoment stets im
Gleichgewicht. Die Rotationsgeschwindigkeit ist somit ein Maß für die Momentanleistung. Die Integration
der Momentanleistung erfolgt über das Zählwerk 5, dessen Anzeige somit proportional zur transportierten
Energie ist.
Obiger Ferraris Zähler ist das klassische MW zur Verbrauchsbestimmung (billing meter) bei privaten oder
kleinindustriellen Stromabnehmern. Auf Grund seines mechanischen Aufbaus ist dieser Zähler sehr teuer in
der Produktion und wird heute weitgehend durch elektronische Zähler 9 ersetzt. Moderne
Elektrizitätsmengenzähler auf Halbleiterbasis gehen über die klassische Aufgabe der kWh / MWh Messung
weit hinaus und bieten auch die Möglichkeit der Bestimmung von Effektivwerten für Strom IEFF und
Spannung UEFF als auch die Bestimmung der Momentanleistung P(t).
Abb. 6 zeigt eine mögliche Variante zur Bestimmung der verbrauchten Energie auf der Basis eines
intergierten Elektrizitätsmengen Zählers von Analog Devices dem AD7750. Über den externen
Spannungsteiler RA, RB wird die Spannung gemessen. Die Strommessung erfolgt über einen 400µΩ Shunt
(aus Kostengründen oft in der Form eines Leiterbahnstückes am PCB realisiert).
9 Auf Grund der weiten Verbreitung von Elektrizitätsmengenzähler bieten mehrere Halbleiterhersteller Ein-Chip
Lösung für derren Realisierung an. Es sind sowohl Ausführungen zur Ansteuerung von mechanischen als auch
elektrischen Anzeigeeinrichtungen am Markt, z.B. CS5460 von Cirrus Logic.
C.Brunner - Elektrische Messtechnik Seite 8/21