Die Strommessung am Kanal AD1 hat einen Messbereich bis 55 mA. Hier wird ein Strom von ca. 22 mA gemessen, allerdings mit deutlichen Schwankungen durch die Induktionsspannung der Ankerspulen und mit einigen Ausreißern nach unten durch Kontaktschwächen der Bürsten. Das Netzteil zeigte 19 mA und 1,13 V.


Die Spannungsmessung an Kanal  AD0 zeigt 0,33 V pro Skalenteil, hier also im Mittel 1,2 V und deutlich geringere Schwankungen als die Strommessung, was wohl auf die gute Regelung im Netzteil zurückzuführen ist. Man muss bedenken, dass hier tatsächlich die Motorspannung zur Spannung am Shunt addiert gemessen wird. In diesem Fall entfällt ein Drittel auf den Shunt, sodass der Motor gerade mit 0,8 V läuft.


Eine Zweikanalmessung geht auch. Der Strom wird hier in Rot gezeigt, die Spannung in Schwarz. Der Motor wurde hier mit höherer Drehzahl betrieben. Das Netzteil zeigte 2,42 V und 44 mA. Der Motor läuft übrigens zusammen mit dem Windmühlenflügel noch bis herunter auf 14 mA, kann aber erst bei einem Strom von 20 mA allein anlaufen.


Um den Motorstrom genauer zu untersuchen wurde das Programm Scope2.tls geladen und leicht modifiziert. Der Messkanal ist jetzt AD1, und die Abtastrate wurde mit Delay ms = 1 auf 1 kHz gebracht.


Interessant ist auch das Auslaufen des Motors bei einer Unterbrechung der Stromversorgung. Diese Messung verwendete wieder das Zweikanal-Oszilloskop ohne ein TLScript-Programm. Man sieht, dass der Strom plötzlich auf null abfällt. Der Motor läuft allerdings langsam aus und erzeugt dabei noch eine abfallende Generatorspannung mit einer Modulation, die dem Stromverlauf im Betrieb ähnelt, aber in der Frequenz abfällt.


Die bisherigen Versuche haben bereits gezeigt, dass der Motorstrom in Näherung proportional zum Motorspannung ist, solange die Spannungsquelle hochohmig ist und einen konstanten, von der Bestrahlung abhängigen  Strom liefert. Das ist auch bei der verwendeten Solarzelle der Fall, die mit dem Motor praktisch immer als Konstantstromquelle arbeitet. und nie die Nennspannung erreicht. Das bedeutet, dass für die Messung eine reine Spannungsmessung ausreicht. Ich habe deshalb zwei dünne Drähte direkt an die Motoranschlüsse gelötet. Die Windmühle kann nun in einiger Entfernung vom Mikrocontroller optimal aufgestellt werden. Die folgende Messung zeigt die Motorspannung, während die Mühle im vollen Sonnenlicht auf dem Balkon stand.


Zu Anfang sieht man noch die schon beobachteten Schwankungen der Motorspannung. Dann habe ich sie mit einem Tiefpassfilter geglättet. Dazu wurde ein Elko mit 47 µF parallel zum 10k-Widerstand des Spannungsteilers, also direkt an den Eingang AD0 gelegt. Die Glättung ist ausreichend, und Schwankungen, die man jetzt noch sieht, gehen auf die schwankende Helligkeit zurück. Man sieht, dass der Himmel ohne Wolken war.


Und dies ist eine Langzeitmessung mit 30 Minuten pro Skalenteil. Die Messung begann um 13 Uhr und wurde nach 15 Uhr beendet. Man sieht, dass die Spannung zunächst stetig anstieg. Aber dann geriet die Solarzelle in einen Schattenbereich, und der Motor blieb stehen.