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22 Elektronik 20 2023 Messund prüftechnik Standardkonforme Spannungsqualität Messgerätedesign vereinfacht Das Design eines normgerechten Messsystems zum Erfassen der Spannungsqualität ist eine knifflige Aufgabe Während es zunächst gilt einige Grundlagen zu verstehen zeigen die Experten von Analog Devices wie sich mit nur wenigen Komponenten eine integrierte Lösung realisieren lässt die den Entwicklungsaufwand für ein Spannungsqualitäts-Messgerät gemäß IEC 61000-4-30 Klasse Sdeutlich verringert Von Jose Mendia Zum Einstieg in das Thema lohnt die Betrachtung einiger der größten Herausforderungen bei der Implementierung einer Spannungsqualitäts-Messlösung Bild 1 zeigt aus welchen Hauptbestandteilen ein Instrument zum Messen der Spannungsqualität aufgebaut ist Die verwendeten Stromund Spannungswandler müssen den Messbereich des Instruments abdecken und die Eingangssignale an den Dynamikbereich des ADC-Eingangs anpassen Da die traditionellen Messumformer bereits die erste Quelle von Messungenauigkeiten darstellen ist die richtige Wahl hier von großer Bedeutung Als nächstes gelangt das Signal an den ADC dessen Eigenschaften z B Nullpunkt-Verstärkungsund Linearitätsfehler die zweite Ursache von Ungenauigkeiten im System sind Die Wahl des richtigen ADC für ein Spannungsqualitäts-Messgerät ist somit durchaus anspruchsvoll Abschließend müssen verschiedene Signalverarbeitungsalgorithmen ausgearbeitet werden damit aus den Eingangssignalen aussagefähige Elektrizitätsund Spannungsqualitäts-Messwerte extrahiert werden können Spannungsund Stromwandler Abhängig von seiner Anordnung und Anwendung wird das Spannungsqualitäts-Messgerät mit unterschiedlichen Nennspannungen U NOM Nennströmen I NOM und Frequenzen konfrontiert Ungeachtet der nominellen Werte die das Instrument zu messen hat verlangt die Norm IEC 61000-4-7 jedoch auch dass Spannungsqualitäts-Messgeräte die in Tabelle 1 aufgeführten Genauigkeiten erreichen Die verwendeten Mess umformer müssen deshalb so Bild 1 Hauptbestandteile eines Instruments zur Messung der Spannungsqualität Bild Analog Devices Bild stock adobe com