Horst2000
05.11.2014, 16:06 |
Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib (Elektronik) |
Hallo!
Ich habe hier eine Referenzsolarzelle (Solarwatt AEM 03/RA 100 T) und leider keinerlei weitere Daten dazu gefunden, außer das, was draufsteht: 99,5 mV Messspannung bei 1000 W/m2 und 25°C, PT100 mit 109,7 Ohm bei 25°C.
Ich bin hier gerade einige 1000 km vom nächsten Konrad weg - es gibt aber hier und da elektronische Reste - und habe ansonsten nur ein Multimeter für AC/DC Spannung (auf 0,1 V) und AC Strom.
Ich will die Einstrahlung nicht aufs Watt genau, aber hinreichend genau für eine kleine Studie von Solarpumpen messen.
Mein Elektronikkurs ist schon länger her, daher wäre ich über einfach realisierbare Tipps dankbar, wie ich die geringe Sensorspannung messbar kriege. Irgendwas mit OPV scheppert in meinem Hinterkopf ... Brückenschaltung? Dreileiter? |
gast
05.11.2014, 16:30
@ Horst2000
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
» Hallo!
»
» Ich habe hier eine Referenzsolarzelle (Solarwatt AEM 03/RA 100 T) und
» leider keinerlei weitere Daten dazu gefunden, außer das, was draufsteht:
» 99,5 mV Messspannung bei 1000 W/m2 und 25°C, PT100 mit 109,7 Ohm bei 25°C.
Du brauchst aber die Temperaturkoeffizienten der Zelle für Spannung und Strom um Wp auf W umzurechnen.
PT100 Messumformer, Verstärker und Multiplizirer ohne vernüftige Bauteile wird nicht klappen.
Beachte auch die Messfehler von deinem Messgerät
Mit der Temperaturkorrektur auf Standardbedingungen zurückgerechnet kannst die aktuelle Einstrahlung messen. Beachte die Ausrichtung vom Modul (90 Grad) und die Reinigungsvorschriften für das Modul |
Hartwig
05.11.2014, 16:35 (editiert von Hartwig am 05.11.2014 um 17:35)
@ Horst2000
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
Hallo,
Klar, mit einem OPV kannst Du das Signal verstärken - und dann?? Was damit machen? Signalaufzeichnung über PC? Auf Papier?
Mit dem Multimeter kannst Du die max. 100 mV ja u. U. direkt messen - kommt auf Deine Bedingungen an. Und den PT100 kannst Du zur Not mit dem Ohmbereich des Multimeters messen. Mit einem Notizblock mag das gehen - 1 Messwertpaar alle 5 Minuten.
Ansonsten Multimeter mit Speicher, PC-Karten... je nach dem, was da bei Dir auf den Bäumen wächst oder unterrirdisch abgebaut wird 
Grüsse
Hartwig
ps: was Gast gerade gepostet hat, wäre natürlich der technisch richtige Weg, aber ich gehe mal davon aus, dass Du irgendwo in der Pampa sitzt. "Kommt nicht auf Genauigkeit an" ist auch dehnbar. Aber mit ein oder 2 OPs und etwas Hühnerfutter wirst Du auch nicht weiter kommen! |
Hartwig
05.11.2014, 17:44
@ gast
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
Hallo,
es hört sich ja nicht so an, als ob er eine Bezugsquelle für Messtechnik in der Nähe hätte - (das würde er auch nicht "plug and play" bei Conrad bekommen).
Je nach Anforderung könnte er aber Rohdaten messen, in ein Spreadsheet eintragen, korrigieren (Flächenanpassung etc. bei der Zelle, Linearität beim Pt100 und dann auswerten. Das geht möglicherweise schneller als 300 Meilen mit Kamel oder Maultier zurückzulegen .
Hartwig |
gast
05.11.2014, 20:12
@ Hartwig
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
» Hallo,
» es hört sich ja nicht so an, als ob er eine Bezugsquelle für Messtechnik in
» der Nähe hätte
...... und leider auch nicht so ob die Grundlagen für die Aufgabenstellung schon vorbeigeritten sind. |
Horst2000
05.11.2014, 23:32
@ Hartwig
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
Moin!
» Hallo,
» Klar, mit einem OPV kannst Du das Signal verstärken - und dann?? Was damit
» machen? Signalaufzeichnung über PC? Auf Papier?
» Mit dem Multimeter kannst Du die max. 100 mV ja u. U. direkt messen - kommt
» auf Deine Bedingungen an. Und den PT100 kannst Du zur Not mit dem
» Ohmbereich des Multimeters messen. Mit einem Notizblock mag das gehen - 1
» Messwertpaar alle 5 Minuten.
» "Kommt nicht auf Genauigkeit an" ist auch dehnbar.
Also, wir müssen Solaranlagen untersuchen die hier schon zwischen 1 und 7 Jahre rumstehen. Dafür wäre es hilfreich, die jeweilige Einstrahlung zu wissen, um die Ergebnisse vergleichbar zu machen. Dabei ist ein Paar in 5 Minuten vollkommen ausreichend.
Das Datenblatt bekomme ich hoffentlich noch, was dann eben noch fehlt ist eine praktikable Schaltung für die Auswertung. Die Genauigkeit ist natürlich schon durch die vorhandenen Geräte begrenzt, vor allem sollte aber die Vorgehensweise korrekt genug sein, um die Ergebnisse nicht sofort wieder um die Ohren gehauen zu bekommen. Aber die Messung ist nicht der zentrale Teil der Arbeit. Aber natürlich will ich es deshalb trotzdem korrekt machen. |
gast
06.11.2014, 08:18
@ Horst2000
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
» Moin!
»
» » Hallo,
» » Klar, mit einem OPV kannst Du das Signal verstärken - und dann?? Was
» damit
» » machen? Signalaufzeichnung über PC? Auf Papier?
» » Mit dem Multimeter kannst Du die max. 100 mV ja u. U. direkt messen -
» kommt
» » auf Deine Bedingungen an. Und den PT100 kannst Du zur Not mit dem
» » Ohmbereich des Multimeters messen. Mit einem Notizblock mag das gehen -
» 1
» » Messwertpaar alle 5 Minuten.
»
» » "Kommt nicht auf Genauigkeit an" ist auch dehnbar.
»
» Also, wir müssen Solaranlagen untersuchen die hier schon zwischen 1 und 7
» Jahre rumstehen. Dafür wäre es hilfreich, die jeweilige Einstrahlung zu
» wissen, um die Ergebnisse vergleichbar zu machen. Dabei ist ein Paar in 5
» Minuten vollkommen ausreichend.
»
» Das Datenblatt bekomme ich hoffentlich noch, was dann eben noch fehlt ist
» eine praktikable Schaltung für die Auswertung. Die Genauigkeit ist
» natürlich schon durch die vorhandenen Geräte begrenzt, vor allem sollte
» aber die Vorgehensweise korrekt genug sein, um die Ergebnisse nicht sofort
» wieder um die Ohren gehauen zu bekommen. Aber die Messung ist nicht der
» zentrale Teil der Arbeit. Aber natürlich will ich es deshalb trotzdem
» korrekt machen.
Dann rate ich dir dringend die Idee mit Bleistift, Zettel und Taschenrechner aufzunehmen.
Spannung mit einem Multimeter direkt messen. Multimeter mit Messbereich 200mV gibt es um 10 Euro und die Genauigkeit mit +/- 2% sollte für dich passen.
gemessene Spannung auf Winkelfehler korrigieren -> Taschenrechner
gemessene Spannung auf Temperaturabweichung korrigieren -> Taschenrechner
Modultemperatur PT100 direkt den Widerstand messen und die Temperatur aus dem Tabellenbuch entnehmen. Die Nichtlinearität bei deinem Messbereich von geschätzt 20 - 70 Grad Celsius kannst vergessen
Wenn du die Spannung und die Temperatur in ein Excel einträgst kann der Rest automatisiert werden (Winkelfehler, Temperaturkoef)
Eine einfache elektronische Schaltung die das macht gibt es nicht. Alternativ wäre eine Lösung mit µC möglich. Dafür brauchst aber auch einen Verstärker für das Zellensignal - der dann selbst wieder genau im Bezug auf die temp. und Versorgungsspannung sein muss. |
Hartwig
06.11.2014, 09:01 (editiert von Hartwig am 06.11.2014 um 09:03)
@ Horst2000
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Messverstärker(?) für Referenzsolarzelle as simple as possib |
Hallo,
wenn Du eine "Studie" erwähnst, dann ist bei der Planung eine Fehleranalyse unbedingt erforderlich. Das beinhaltet generell die Aussagekraft der zu messenden Größen und Einflüsse, die bereits an der "Quelle" zu Fehlern führen. Dann der Versuchsaufbau und die Messtechnik, zuletzt die Auswertung. Daraus lässt sich dann ermitteln, welche Aussage überhaupt zu erreichen ist und welche Anforderungen z. B. an die Messtechnik zu stellen sind.
Deiner Anfrage nach zu urteilen, seid ihr bereits "vor Ort", nur scheint das Konzept noch nicht zu stehen.
Du solltest zumindest ein Messprotokoll erstellen, welches die Spezifikation der Messtechnik zulässt - also z. B. die tatsächlich zu erwartende Sonneneinstrahlung und die daraus resultierende Ausgangsspannung der Zelle - dann kann man sich über einen Verstärker und Messfehler Gedanken machen. Auch die Zeit kann eine Rolle spielen - die Sonne wandert - wie wirkt sich dass auf die Temperatur aus? Evtl. fast nicht - aber das sollte man genau wissen.(das nur als Beispiel - nicht dass das relevant ist, das weiß ich natürlich nicht!)
Viele sogenannte "Studien" sind nicht nur durch technische Mängel, sondern meistens durch konzeptbedingte Irrtümer angreifbar! Dabei spielt es natürlich eine Rolle, was man mit den Daten erreichen will. Für interne Zwecke und um einen Anhaltspunkt für eine Entscheidung zu bekommen, kann eine grobe Messung reichen - nur wäre dann die Bezeichnung "Studie" fehl am Platz.
Du solltest jetzt anhand eines Konzeptes prüfen, was Du mit den gegebenen Mitteln erreichen kannst. Dabei erkennst Du die Schwachstellen und kannst entscheiden, ob Du irgendwo nachbessern musst - z. B. einen Signalverstärker benötigst oder den Versuchsaufbau anpassen musst oder das Protokoll umstellen solltest (Messzeiten / Anzahl der Messwerte zur Erhöhung der statistischen Sicherheit oder zur Erkennung von Trends, bedingt durch Fehler).
Die Messzelle ist evtl. nur ein Teilaspekt der Probleme Deiner Messungen.
Grüsse
Hartwig |