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4. Gruppe 3
4.1. Aufgabe der Gruppe
• Beschreibung der Aufgabenstellung an die Gruppe „Frequenzmessung“
Um ein zügiges und gewissenhaftes Arbeiten zu ermöglichen, war es notwendig, die
neuralgischen Punkte unseres Schaltungsteils herauszuarbeiten.
o Messgenauigkeit
Da erwartungsgemäß nur geringe Abweichungen von der Grundfrequenz 50 Hz im
deutschen Stromnetz vorkommen, ist es notwendig, eine Frequenzmessung mit
einer sehr hohen Genauigkeit durchzuführen. Die Abweichungen bewegen sich laut
Bewag (jetzt Vattenfall – sonst ändert sich nichts) im 10 mHz- Bereich.
o Filterung des Messsignals
Der Spannungsverlauf des deutschen Netzes ähnelt nur annähernd einem Sinus,
somit ist es notwendig, das Messsignal ausreichend zu filtern. Da erwartungsgemäß
nur Frequenzanteile oberhalb der 50 Hz das Signal verunreinigen werden, ist der
Einsatz eines Tiefpasses mit sehr hoher Flankensteilheit notwendig, um den
Rauschanteil, welcher anschließende Rechenschaltungen stören könnte, auf ein
Minimum zu reduzieren.
o Umsetzung des Sinussignals in ein Rechtecksignal
Die anschließende Verarbeitung des Messsignals soll über einen Mikrocontroller in
digitaler Form umgesetzt werden. Somit ist eine Umsetzung des Sinussignals in ein
sehr genaues Rechtecksignal notwendig. Dabei sind in jedem Fall die Abstände der
Nulldurchgänge einer Periode getreu zu halten.
o Versendung des Messwertes als serielles Datenpaket
Da der einsetzte Mikrocontroller ein Weitersenden der Daten in serieller Form
ermöglicht, ist dies eine Datenleitung sparende und Fehlerquellen ausschließende
Übertragung.
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