Multimeter Eingangsschaltung

Vielleicht hatten die Bedenken dass der Schleifer des Umschalters schonmal auf Masse kommt? Oder jemand einen Inbus-Schluessel reinfallen laesst :-)

Theoretisch schon. Aber beachten dass dann einige zig uA in die Vdd Schiene fliessen. Irgendwer muss die entweder mitverbrauchen oder klemmen, sonst laeuft Dir Vdd hoch.

Mit Kalibrierung sollte das gehen. Wechselspannung ist so eine Sache. 1n und 10M gibt eine Zeitkonstante von 10msec, das macht Dir bei 50Hz die Genauigkeit kaputt. Da muss das alles inklusive der MUXes sehr kapazitaetsarm bleiben.

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Gruesse, Joerg

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Da gab es keinen Umschalter, alles PSoC. Hier ist die Schaltung auf Seite 12 (gesamtes Gerät auf Seite 25) :

Sind aber keine Daten zu vermerkt, wie genau es denn nun misst. Auf der Projektseite hier steht, daß man es aktuell auch nicht kaufen kann:

"We have temporarily removed this kit from the web due to customer feedback which indicated it did not provide a best in class experience.". Wohl eine diplomatische Umschreibung dafür, daß es nicht besonders genau sein wird, je nach Messbereich.

Das wäre kein Problem, denke ich, da noch ein OLED usw. mit drauf kommt. Zieht alles gut Strom. Aber ich werde sicherheitshalber noch einen TL431 Shunt vorsehen, damit es auch im Low-Power Modus ohne OLED für Langzeitmessungen sicher läuft.

Muß ich wohl mal ausprobieren. Zu klein wollte ich den Kondensator auch nicht machen, da sonst die Gleichspannungsmessungen zu ungenau werden könnten. Vielleicht auch umschaltbar per Mux? Wichtig ist aber erstmal Gleichspannung.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Hmm, ja, da macht der Widerstand in der Tat nicht viel Sinn.

Ein Koelner wuerde vermutlich von en jrussen Driss sprechen :-)

Bei uC Chosen kann es auch reichen einen Comparator oder AD Kanal mitlaufen zu lassen der dafuer sorgt, dass der uC irgendeinen internen Trommelwirbel macht wenn es hochlaeuft. Nur zum Abfackeln sozusagen. Sowas war mal in einer Schaltung drin, hatte man mir aber nicht gesagt. Die Stromversorgung geschah ueber eine parasitaere Substratdiode die als kostenloser Gleichrichter diente. Ich tatzte mit der Tastspitze an einen Quarz-Pin, der hielt daraufhin kurz an ... *POFF*

Den kann man auch umschalten aber da muesste irgendein Widerstand dafuer sorgen dass er sich nicht statisch oder sonstwie hochlaedt.

Den Kondensator kannst Du bei AC einfach als Widerstand betrachten, Z=1/(2*Pi*f*C). Nun koennte man natuerlich die Buss'sche Methode nehmen und per uC den dadurch entstehenden Fehler rausrechnen lassen. Einen Timer kapern, damit die Frequenz messen und dann mit dem Ergebnis mathematisch korrigieren.

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Gruesse, Joerg

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Ich bin immer dafür, daß nichts kaputt gehen kann, auch wenn der Programmierer mal Mist gebaut hat :-)

Das ginge aber nur bei Sinus Wechselspannung, sonst müsste ich erst eine FFT berechnen, oder? Aber soll erstmal auch nur Gleichspannung messen (oder genauer gesagt, kleiner 1 Hz). Für alles was schneller ist, ist ein Scope sowieso besser.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Das war ein Design wo selbst ein halber Cent mehr zuviel gewesen waere. Ein Shunt in Form einer Z-Diode war nicht, TL431 erst recht nicht.

FFT waere natuerlich der Knueller, da kaeme die Konkurrenz nicht so schnell drauf. Scope ist ok, aber sonderlich genau sind die nicht. Das ist der Grund warum hier fuer Pegelmessungen ein Rohde&Schwarz UVM steht, mit grossem Drehspulinstrument und Spiegelskala. Gaebe es heute sicher digital, aber mir ist das UVM genau genug.

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Gruesse, Joerg

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Ich habe hier eine Kombination aus HM8012 und HM8018. Das HM8012 hat eine Genauigkeit von +/- 0,4 % bei Wechselspannungsmessung bis 5 kHz, wobei der echte Effektivwert gemessen wird (true RMS). Das wäre also der Maßstab für mein Voltmeter :-) Aber wie gesagt, erstmal nur Gleichspannung messen, sonst schaffe ich den Abgabeschluss des Wettbewerbs nicht mehr. Ist zum Glück eine Woche verlängert worden und erst Montag in einer Woche.

Die Messung funktioniert aber schon prima. Hier der aktuelle Testaufbau:

Jetzt fehlt nur noch die Ansteuerung des OLEDs und der SD-Card, und ein wenig Software auf PC-Seite, also nur noch wenige Stunden Arbeit.

Man muss zwei Punkte kalibrieren: den Nullpunkt und irgendeinen Punkt möglichst am Ende der jeweiligen Teilereinstellung. Ich habe zwei Muxe intern verwendet: Für die Teilereinstellung (von 1:1 bis 1:1000) und für die Eingangsauswahl (aktuell passen bis zu drei differentielle Eingänge in den Chip rein, zwei habe ich aufgebaut zum Testen). Außen sind tatsächlich nur passive Bauelemente notwendig. Genauigkeit von 10 V bis

100 mV ist besser als 1 % nach der Kalibrierung. Muss man aber mal sehen, wie das wegläuft wenn man Kältspray draufsprüht, die Heissluftdüse draufhält oder die Versorgungsspannung schwankt. Kältespray ändert schonmal nicht viel.

Ich würde natürlich auch gerne den 100 V und 1000 V Bereich kalibrieren, sobald ich da die richtigen Widerstände für eingebaut habe und das ganze sauberer aufgebaut habe. Wie kann ich auf einfache Art und Weise 1000 V generieren, die solange kurzzeitstabil sind, daß ich die mit meinem Hameg parallel vermessen kann (z.B. auf 1 V genau über 1-2 Sekunden)? Das Hameg hat einen seriellen Anschluss, über den ich die Spannung auslesen kann, sodaß es praktisch wäre, wenn ich da ein kleines Kalibriergerät für bauen würde, das automatisch alle 4 Bereiche für alle Eingänge durchgeht und kalibriert. Es müsste also 1000 V, 100 V, 10 V und 1 V jeweils mit am besten viel besser 1 % Kurzzeitstabilität generieren können. Da ich die gemessene Spannung vom Hameg auslese, ist die absolute Genauigkeit aber ziemlich egal.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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So aufgeraeumt sieht mein Tisch am Ende einer Bastelaktion nicht immer aus. Bis meine Frau einen Blick ins Labor wirft, dann wird das nachgeholt :-)

Sollte auch nicht. Der Rdson der MUXe wird minimal beeinflusst, Widerstaende so gut wie gar nicht, und dann vielleicht noch geringfuegig was beim Offset.

Zum Beispiel mit einer Cockroft-Walton Kaskade, dreifach aus der Steckdose (sei aber vorsichtig, am besten mit Trenntrafo):

Ergibt 920V bis 950V. Wenn die Kondensatoren gross genug sind gibt es fast keinen Ripple und die Netzspannung ist in grossen Staedten wie Koeln recht gut kurzzeitstabil. Muss man ja nicht gerade in der Pause des Ohnesorg Theaters messen (gibt's das noch?).

Ok, wenn das ueber Jahre stabil bleiben soll muesste man sich was geregeltes basteln. Z.B. einen Shuntregler, gesteuert von einem TLV431 oder so.

FETs fuer 1200V oder mehr kosten allerdings ein paar Euro. Als Quelle koennte ein ausgeschlachteter CCFL Wandler dienen, aus einem Laptop oder so. Viele davon haben weit ueber 1000V Zuendspannung die dann im Normalbetrieb auf 500-600V einbricht. Muesstest Du gleichrichten. Ich habe es noch nicht gemacht, koennte mir aber vorstellen dass ein Shuntregler hier ganz gut funktioniert.

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Gruesse, Joerg

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Das ist mein Computertisch. Vom Tisch daneben, mit der ganzen Elektronik, Lötkolben usw., mache ich jetzt kein Foto :-)

Ich hatte eher bei der internen Vref Befürchtungen. Obwohl ich da einen der internen OpAmps, als Voltage Follower geschaltet, drangehangen habe und den als "High Power" konfiguriert habe, ist die Spannung schon bei

10 k Last gegen Masse um ein paar Millivolt eingebrochen. Vielleicht habe ich da noch was falsch gemacht, bei den vielen Drähten habe ich schon ein paar Kurzschlüsse gehabt, muß ich nochmal ausprobieren. Die Referenz selbst scheint aber gut temperaturstabil zu sein: Laut Datenblatt 15 ppm/°C.

Ich wollte eigentlich was bauen, was aus den 5 V des Gerätes selbst betrieben werden kann: Kleines Kästchen, an einen speziellen Kalibrierport des MultiLoggers dranhängen und alle Eingänge zustätzlich verbinden, Knopf drücken und fertig ist die Kalibrierung. Wäre auch gut, wenn es ungefährlich wäre, wenn man mal drankommen sollte.

Kann man da nicht einfach einen Widerstand nehmen? Also intern erstmal

1000 V aus den 5 V Versorgungsspannung generieren, z.B. über Trafo und Kaskadenschaltung, und dann über 1 Megohm nach draussen geben. Laut Wikipedia soll bis zu 2 mA noch nicht gefährlich sein. Da der Eingangswiderstand meines Multimeters 10 Megohm ist, müsste das eigentlich funktionieren, oder?

Dann besser selber was bauen. Wenn ich da einen Trafo auf Ferritkern wickle, dann sollte auch eine höhere Frequenz gehen, sodaß das Ripple auch bei kleinerem Kondensator noch recht klein sein sollte.

Keine Ahnung, gab's das in Köln? Google meint, es gäbe es in Hamburg.

Habe hier was gefunden, auf Seite 5 (die anderen Seiten sind auch gut, mit Tipps wie man misst und die letzte Seite ist gut :-)

Der Trafo scheint ein gebräuchlicher für CCFL zu sein, gibt es zumindest bei Digikey, sodaß ich also nichts selber wickeln brauche. Ausgangsspannung soll nur 1 mV Ripple und 100 uV Rauschen bei 1000 V haben. Das reicht sehr gut für meine Anwendung und läuft auch noch mit 5 V Versorgungsspannung. Könnte man da statt des Output-Adjust-Potis einen

4066 für schaltbare Widerstände verwenden?

Die Spulen L1 (wahrscheinlich die über der Schottky-Diode) und L2 kann ich aber nicht bei Digikey finden, müsste ich extra bei Mouser kaufen. L1 hat 150 uH. Sind die unkritisch und kann man da andere nehmen?

Allerdings wenn ich das richtig sehe in der Schaltung, dann ist die Sekundärseite nicht galvanisch getrennt, da es eine gemeinsame Masse gibt. Kann das gefährlich werden, wenn ich es z.B. von den 5 V vom USB-Port betreibe und die Masse der Schaltung mit der Masse des PCs verbunden ist? Vielleicht die gesamte Schaltung noch per 5 V galvanisch getrenntem DC/DC Wandler entkoppeln, sodaß ich keine gemeinsame Masse mehr habe und den 4066 dann per Optokoppler ansteuern.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Ist nicht webfaehig? Ich glaube in Koeln nennt man das "verkuermelt" :-)

Am PC habe ich mir letztens auch mal so einen Flachbildschirm wie bei Dir gegoennt. 27", macht Layout Reviews viel leichter.

Die Opamps auf einem PSoC sind nicht so dolle. Ziemlich viel Offset und nicht viel in den Mauen. Die sind eher fuer einfachere Taetigkeiten geeignet, als Ref-Buffer wuerde ich die nicht nehmen. Es sei denn Du machst das ganze ratiometrisch (solange die interne Ref stimmt).

Das sackt Dir dann schon rund 9% in der Anzeige ab, weil das einen

10M/11M Spannungsteiler gibt. Ungefaehrlich kann man die Messung nicht machen. Wenn die 5V nicht viel an Leistung hergeben muesste auch ein groesserer Kondensator dran um dann "pulsartig" zu messen. Der kann schon was boeses anrichten.

Ja, die Buehne ist in Hamburg. Ich weiss aber nicht ob es noch im Fernsehen uebertragen wird.

Wenn Du einen CCFL Inverter nimmst findest Du da meist eine diesem Royer sehr aehnliche Schaltungsweise drauf. PWM-Chips i.d.R. nicht, viel zu teuer fuer so etwas.

Den willst Du auch nicht wirklich selbst wickeln, gaebe Frust im Quadrat :-)

Ja, aber: Unbedingt eine Diode von IN- des Opamp nach GND. Sonst scheppert's, besonders beim Runterschalten. Weil die Kondensatoren z.B. noch auf 1000V geladen sind, der Teiler aber ploetzlich auf 100V umschaltet.

74HC4066 liegen so bei knapp 50ohm Rdson und das ist prozessabhaengig. Kann also einige zig Prozent schwanken von Chip zu Chip. Falls die Schaltung von anderen nachbaubar sein soll muss man das beruecksichtigen, auch wenn es selbst in kleinen Bereichen nur Promille sind.

Ist nicht kritisch, die muessen nur die gleichen oder hoehere Saettigungsstroeme haben. CTX-150-4 hat Digikey aber.

Falls die negative Polaritaet ok ist, dann sollte es kein Problem sein solange USB Masse = PC Masse. Kann aber Brummschleifen geben die besonders bei kleineren Ausgangsspannungen zu Buche schlagen.

Wenn Du es isoliert willst ist DC/DC bei Stueckzahl eins wahrscheinlich die einfachste Loesung. Alles andere (Optocoupler und so) wuerde auf der HV Seite eine Hilfsspannung erfordern, fuer die ein CCFL Trafo aber keine Wicklung frei hat. Ich nehme mal an exotische Schoten wie gepulste Glimmlampe oder so moechtest Du nicht machen :-)

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Regards, Joerg

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Solange der Offset konstant bleibt, kann man das leicht wegkalibrieren, denn es macht sich nur in einer Nullpunktverschiebung bemerkbar, die auch nicht wegläuft, hoffe ich mal. Die Gesamtschaltung kommt damit nur mit passiven Bauteilen um den PSoC herum aus für die Eingangsstufen. Zumindest die ersten Versuche sehen gut aus. Hier ein Video vom Betrieb des Prototypen, mit zwei aufgebauten Kanäen von den vier möglichen:

Noch pünktlich zum Abgabetermin der zweiten Runde geschafft. YouTube hatte auch nur einen Upload Abbruch verursacht, aber ich habe ja auch erst am vorletzten Tag und nicht am letzten Tag das Video geuploaded :-)

Den Kondensator könnte ich aber doch vor den 1 Megohm Ausgangswiderstand setzen, oder? Ob es nun 1000 V oder 800 V sind ist egal, da ich das parallel mit einem anderen Multimeter messe, das ich per seriellen Port während der Kalibrierungsprozedur abfrage. Aber ich werde es natürlich nicht absichtlich anfassen und gut in ein Gehäuse packen, sodaß ich auch nicht aus versehen an die Teile vor dem Ausgangswiderstand kommen kann.

Da habe ich letztens einen Chip gesehen, wo das alles in einem Gehäuse drin ist:

Für die Kalibrierung hat es aber zuwenig Leistung, denn auch bei 1 Megohm Ausgangswiderstand brauche ich dann immer noch 1 Watt im Worst-Case. Vielleicht wäre das mal eine gute Idee, meinen anderen DC/DC-Wandler mal richtig aufzubauen.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Ja, koennte man klemmen. Doch dazu muss man entweder jedesmal die Messung unterbrechen oder die Klemmung deutlich ueber dem ins Auge gefassten Spektralbereich fuer Messungen ansiedeln. Keine Ahnung wie schnell ein PSoC das koennte, aber flott sind die.

Sauber. Mich beeindruckt auch der Kontrast des kleinen Displays.

Dreh beim naechsten Youtube mal das Mikrofon was weiter auf :-)

Wenn Du gewinnst, gibt's dann eine Fete im Dom-Hotel oder sowas?

Jetzt ist mir die Schaltung aus dem Kopf entfleucht und Bildrian meint nur "Die von Ihnen aufgerufene URL ist nicht (mehr) gültig." Im Youtube Schaltbild war kein 1M zu sehen.

Klar, die kosten allerdings auch entsprechend. Habe ich bisher noch nie eingesetzt, meist aus dem Grund dass es kein 2nd Source gibt. Wobei bei Euch die Bestueckungskosten hoch sind, da kann sich ein Uebergang wenigstens auf Gate Driver oder so schon lohnen anstatt zu vieler diskreter Bauteile.

Ist immer gut so ein Standard-Design im Repertoire zu haben. Oder in Neu-Speak einen IP Block :-)

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Gruesse, Joerg

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In dem Video kommt das noch nicht mal so gut rüber, in Wirklichkeit ist das noch brillianter und das Flackern sieht man natürlich auch nicht. Die Kamera hat da scheinbar Probleme, die richtige Einstellung zu finden, erscheint mit ein wenig überbelichtet.

Ich rede generell leise, da hilft aufdrehen nicht viel :-) Aber ich schaue am besten mal, ob ich ein gutes Headset bekomme, um es näher am Mund zu haben für weniger Rauschen. Zumindest ist es lauter, als das hier, wo ich hier gut aufdrehen musste:

Die PSoC 5 Architektur scheint wirklich schnell zu sein, wenn man damit auch ein Kamerasignal mit VSync usw. sampeln kann.

Ich glaube ja nicht, daß ich was gewinne, ist eher ein durchschnittliches Projekt. Den Video-Preis wird wohl auch z.B. dieser Beitrag bekommen:

Haben aber noch gar nicht so viele Leute ein Video eingereicht, was laut Regeln sein soll. Vielleicht komme ich daher zumindest automatisch unter die 12 Finalisten :-)

Da war nur die LTSpice Schaltung aus dem Video. Wusste gar nicht, daß die Bilder bei Bildrian verfallen, werde besser demnächst wieder auf meinen Webserver speichern.

Mit den 1 M meinte ich als Ausgang an die externe 1000 V Kalibrierungsschaltung. Die gehört erstmal nicht zum Projekt, aber vielleicht werde ich die auch dokumentieren. Da der Multi Logger 10 M Eingang hat, sollte das kein Problem geben, bleiben dann 900 V zum messen übrig. Wobei an meinem Hameg nur maximal 850 V erlaubt ist, darf also noch darunter sein.

Werde aber vorsichtig sein, also immer Stecker ziehen bei Umbauten, Kondensatoren entladen und vorher messen, ob noch Spannung anliegt. Wenn man dann hier nichts mehr von mir liest, war ich nicht vorsichtig genug :-)

Gibt es da irgendwas zum nachlesen, was man noch so alles machen kann, z.B. Schuhe mit Gummisohle, nur so anfassen, daß der Strom nicht direkt durchs Herz fliessen kann usw.?

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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[...]

Das verstehe ich gar nicht mehr, liegt 20dB unter dem Brumm :-)

Gibt es die denn schon in gescheiten Stueckzahlen und zu erschwinglichen Preisen?

Am Ende klingt das aber auch kaum besser als mein Floetenspiel. Und ich kann nicht Floete spielen :-)

Vielleicht sollten wir eine regelmaessigen NG-Ping auf Dein iPhone einrichten. Taste 1 "Lebe noch", Taste 2 "Bitte beim Bestattungshaus auf der Hauptstrasse anrufen" :-)

Formelles Training hatte ich nie, weiss ich daher nicht. Es gibt aus dem Laserbereich Hinweise, etwa hier im Appendix:

Wichtig ist, alles unnoetig gefaehrliche aus der Umgebung zu verbannen. Geerdete Geraete die man nicht braucht, Metallobjekte, scharfe Gegenstaende. Dann Uhren, Ringe, Halsketten und dergleichen ablegen. Und niemals Kondensatoren einfach wieder weglegen sondern einen Draht drueber machen. Im Prinzip dann die uebliche Vorsicht walten lassen, z.B. nicht mit einer Hand am Netzteil kurbeln und mit der anderen gleichzeitig einen Tastkopf halten.

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Gruesse, Joerg

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Du meinst einen "Glimmschwinger" mit Übertrager zum Transformieren? Sowas ist cool :)

-ras

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Ralph A. Schmid

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Das gibt es recht exotische Dinge von Edelfirmen wie Tektronix. Die haben sogar Glimmlampen vorgeschwaerzt und unter neuer Typennummer gefuehrt, damit die Triggerschwelle langzeitstabil wurde.

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Gruesse, Joerg

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Nettes Erlebnis mit einem C von 220 mF (AFAIR - oder doch nur 22mF?), aufgeladen um irgendwas um 20 oder 25V, riesen-Eumel, fast so groß wie eine Büchse Ravioli, Schraubanschluß, vom Flohmarkt, sah aus wie Luftfahrt oder Medizintechnik oder sonst was Hochprofessionelles, von GE, x fremdartige Zulassungszeichen.

Der führte zu den letzten Versuchen meiner Mutter, in meiner Bude herumzuräumen. Die angebissene Tafel weiße Schokolade, nur noch im Silberpapier, schien ihr auf dem nachkästchen unpassend, und dann steht da dieser große, weiße Becher, auf den man die ja legen könnte....

Als ich von der Schule heimkomme ist Mama ziemlich aufgelöst, mein Zimmer sei gemeingefährlich, da fasse sie nie wieder was an (sehr gut, wichtiges Ziel erreicht, wenn auch versehentlich). Dann hat sie noch was Wirres von explodierender Schokolade gebrabbelt. WTF?!

Angesichts der Spuren an der Schoko von der verdampften Folie war mir schnell klar, was passiert sein muß, und ein mehrfaches Nachstellen des Versuches ergab schöne Funken, begleitet von lautem Knall.

-ras

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Ralph A. Schmid

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Und ich habe sowas erstmalig in einer alten Orgel gesehen, Röhrengrab, und für jeden Ton ein Oszillator mit Glimmlampe.

-ras

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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

Ach Mist, den h=E4tt ich auch gerne gehabt. Aber so wie ich mich kenne,=20 h=E4tte die Mieze damit spielen wollen in meiner Abwesenheit.

Guido