spezielle Meßmethode gefragt

Jürgen Jänicke schrieb:

Nicht ernst zu nehmender Vorschlag. Zweite identische LED daneben montieren. Diese über Vorwiderstand mit einem Labornetzgerät betreiben. U oder I so einstellen, dass sie gleich hell leuchtet. Strom von zweiter LED wird vom Netzgerät angezeigt oder kann mit beliebigem Multimeter gemessen werden. Eventuelle LEDs gegeneinander austauschen für Gegentest.

Am 19.04.24 um 23:34 schrieb Rolf Bombach:

Hallo,

auf bitsavers kann man die noch finden:

Bernd Mayer

Am 19.04.2024 um 23:50 schrieb Rolf Bombach:

...

Würde im Prinzip genau so wie von dir beschrieben funktionieren.

Er hat aber keine einfache LED sondern einen Akku mit einem Step-up-Wandler über den eine LED angesteuert wird. Am Wandler hängt eventuell auch noch eine Solarzelle mit der der Akku wieder aufgeladen wird.

Den Vorschlag mit dem Labornetzgerät und dem Vorwiderstand hab ich auch schon gemacht und hier auch schon von anderen Postern gelesen. Einfach Spannung am Eingang der Schaltung mit Hilfe des Labornetzgerätes und mit einem Vorwiderstand auf dieselbe Spannung einstellen die der Akku im Betrieb liefert und dann den Strom messen, den das Labornetzgerät liefert. Da muss mann sich dann keine Gedanken mehr über den Spannungsabfall am Shunt machen.

Scheint aber beim OP nicht angekommen zu sein. Ist aber auch nicht verwunderlich bei der Menge an deutlich komplizierteren Vorschlägen die man hier auch findet.

Am 19.04.2024 um 18:13 schrieb Jürgen Hüser:

Ist die originale Sicherung vom Hersteller. Aber ich habe gerade gelesen lt. Littelfuse Datenblatt soll der Widerstand bei ca. 1.6 Ohm liegen.

Nein, konkret gemessen bzw. vom Meßgerät so angezeigt.

J.J.

Am 20.04.2024 um 07:22 schrieb Jürgen Jänicke:

Ohne das jetzt überprüft zu haben halte ich das für realistisch. Man muss eben so messen, dass der Innenwiderstand des Gerätes keinen unzulässigen Einfluss auf das Messergebnis hat.

Es gibt da den Spruch: "Wer misst misst Mist"

Dazu gibt es sicherlich auch diverse Artikel im Netz.

Es ist grundsätzlich nötig zu verstehen, was da passiert um den Einfluss eines Messgerätes auf das Ergebnis berücksichtigen bzw. minimieren zu können.

Die Sicherung in einem solchen Gerät ist durchaus sinnvoll. Häufiges Problem bei Multimetern ist eine Überlasung eines niedrigen Strommeßbereichs z.B. wegen falsch gestöpselter Kabel. Wenn dann der Shunt durchbrennt, ist das Gerät ein Fall für die Mülltonne.

Dein Messproblem kann man auf verschiedene Art und Weise lösen. Eine Möglichkeit wäre externer Shunt und Millivoltmeter. Sowas hätte ich jetzt nicht in meiner Werkstatt weil ich sowas normalerweise nicht brauche.

Es geht aber auch mit einfacheren Mitteln die man in jeder Hobbywerkstatt haben sollte, also einfaches Multimeter, wenn möglich mehrere, einstellbares Labornetzgerät, eine Auswahl an (bedrahteten) Widerständen.

Und dann macht man den Aufbau so, dass der Innenwiderstand des Strommessgerätes keine Rolle spielt.

Am 19.04.24 um 06:55 schrieb Jürgen Jänicke:

Hallo,

Der Akku hat ca. 1,2 V. Und da fließen dann bei einer Last von 10 Ohm 120 mA. Im 10A-Bereich des Multimeters ist der Shunt ziemlich niedrig (im Bereich um 10 mOhm) und ist in erster Näherung vernachlässigbar.

Im 200 mA-Bereich liegt ja die hochohmige Sicherung und der Shunt im Messgerät mit 10 Ohm in Reihe. Daher fließt dann weniger Strom und der wird korrekt angezeigt. Den Widerstand von Shunt und Sicherung kann man dann leicht bestimmen.

Die Sicherung wurde möglicherweise schon belastet und hat sich dadurch gedehnt und ist hochohmiger geworden als üblich.

Wenn man das Ohmsche Gesetz routiniert beherrscht dann misst man klugerweise den Spannungsabfall über dem 10 Ohm-Widerstand und erhält dann auch wieder Werte um die 120 mA ohne die Störung durch den Shunt.

Da ist einfach ein wenig Flexibilität angesagt.

Das Messgerät kann man dennoch verwenden, an dem liegt das nicht!

Wenn man eine hochohmige Spannungsquelle mit einem niederohmigen Messgerät misst dann bricht die auch zusammen.

Bernd Mayer

Hallo!

Am 19.04.2024 um 19:57 schrieb Axel Berger:

Nix anderes wollte ich damit sagen. Ein Amperemeter mit einem Ri von 6 Ohm wäre für mich ein absolutes NoGo.

Ja, aber es sind nicht nur die Spannungen die gefühlt immer kleiner werden. Viel mehr ist es der moderne Drang nach Energieeffizienz und immer kleineren Strömen. Eben weil Netzteile für immer mehr Geräte durch Akkus ersetzt wurden und es um Laufzeiten geht.

Und genau in diesem Bereich, der getakteten Stromaufnahme rund um µC und Schaltwandler sind DMM's sowie auch analoge Multimeter schlichtweg ungeeignet. Eben weil man die Zeitdynamik des zu messenden Stromes berücksichtigen muss. Ist halt blöd wenn der Verbraucher (hier LED-Schaltregler StepUp) nicht in einen statischen Betrieb geschaltet werden kann zwecks Strommessung. Statt dessen braucht man viele Messungen mit einer Sampelrate höher als die PWM-Frequenz des Reglers.

Jürgen Hüser

Am 19.04.24 um 16:01 schrieb Bernd Mayer:

Nachtrag:

Bei welectron habe ich gerade dies hier entdeckt:

"EEVBlog µCurrent GOLD Präzisions-Stromadapter für Multimeter"

Möglicherweise kann man das sogar selbst nachbauen.

Technische Daten

"0,1% vs. 0,5% Genauigkeit im mA Bereich

und

"Strom-Bereiche:

Bernd Mayer

Definitiv. Ich bin darauf 'reingefallen beim Versuch, ein ESP32-Board am Eingang mit Sicherung und TVS-Diode zu schützen - mit Sicherung ging nichts mehr (IIRC war das 5V an der Stelle).

cu Michael

Glaube ich so nicht unbesehen bzw. ist abhängig vom im DMM eingebauten A/D- Wandler. Für PWM-Frequenzen << dessen Samplefrequenz (ein eher akademischer Fall) siehst Du den zeitlichen Verlauf. Für integrierende ADCs und PWM- Frequenzen >> dessen Samplefrequenz wirst Du einen zeitlichen Mittelwert des Eingangssignals sehen, der in der Größenordnung dessen liegt, was man mit der PWM zu erreichen sucht. Wenn beide Frequenzen vergleichbar sind, wird es - wie üblich - kitzlig.

Idealerweise hast Du reichlich Samples über die Signalkurve, das läuft dann auf ein DSO mit Analysefunktionen hinaus. Aber auch dort sollte man wissen, was man da mißt. Gibts allerlei Potential für Überraschungen.

Wenn Du also Bock auf Experimente hast, schnappst Du Dir einen Rechteckgenerator, bei dem man Offset und Tastverhältnis schieben kann, schließt den an (D)ein DVM an und gleichzeitig an ein DSO und vergleichst die Daten. Würde mich eigentlich wundern, wenn da bei 50% und genügend hoher Frequenz nicht etwas in der Gegend von 50% des Scheitelwerts rauskäme.

Volker

Alle Daten sind verfügbar - MAX4239 sind lieferbar, sonst sehe ich keine exotischen Bauteile bis auf die engtolerierten Widerstände:

Notwendiges Gerät dazu: Fettfleck-Fotometer.

Grüße, H.

Etwa 3000 EUR.

Der Kontext ist oben beschrieben: Hobbybastler, DC-Messung. Meine Ausführungen habe ich dem angepaßt.

Strommeßzangen werden in der Industrie nur für temporäre Messungen manuell verwendet, gar nicht - überhaupt gar nicht - für stationäre Messungen. Zudem verarbeiten Strommeßzangen mit Stromwandler nur Wechselstrom 50/60Hz. Strommeßzangen für DC/AC mit Hall-Sensor z.B. sind teure elektronische Geräte, die ein Hobby-Bastler wohl kaum haben wird.

Ich habe privat gar keine Stromzange, weil ich weiß, daß ich eine solche nicht gebrauchen kann. Zum Beispiel, weil ich eigentlich nie einen Draht mit einer Stromzange umschlingen kann. Und im Labor brauche ich eine Stromzange erst recht nicht. Ein exzellentes DMM hat einen vielfach höheren Nutzen für mich. Geeignete Shunts habe ich im Labor massenhaft - kann ich mit dem exzellenten DMM ausmessen. Eine Stromzange müßte ja direkt längerfristig mitten im Projekt-Aufbau herumliegen - Scheiße.

Hingegen Shunts werden _auch_ für manuelle momentane Messungen verwendet. Weit überwiegend allerdings für stationäre länger dauernde oder wiederkehrende Messungen. Beispielsweise, um Batterie-Ströme bis ±3000A zu messen, in batterie-gestützten Notstromanlagen. Bekanntlich war ich die letzten 15 Jahre bei einem solchen Hersteller beschäftigt.

Natürlich habe ich dort anderen professionellen Entwicklern zugesehen - meinen Kollegen. Stromzangen habe ich in der Entwicklungsabteilung nie gesehen. Ich hatte keine an meinem Arbeitsplatz. Stromzangen wurden während meines Berufslebens _im Feld_ verwendet, fast nie im Entwicklungslabor.

Viel zu kompliziert, und berücksichtigt die Verluste des Step-Up nicht.

Schaltung in eine Tasse mit Öl. Widerstand in eine gleiche Tasse mit der gleichen Menge Öl. Schaltung betreiben, Widerstand bestromen. Temperaturen der beiden Ölbäder mit NTC und Brückenschaltung vergleichen. Leistung im Widerstand messen; done.

Die Vorteile liegen auf der Hand: von DC bis GHz, Kurvenform egal. Und die Schaltung ist vor Rost geschützt...

Thomas Prufer

Bei hinreichend hoch aufgelöster Temperaturmessung, Genaugkeit weitgehend egal, und Betrieb nahe an der Raumtemperatur kann man auch auf das zweite Gefäß mit dem Widerstand verzichten.

Doch, gerade da braucht man die - für Messungen an DC/DC-Wandlern sind die Klasse. Ich habe glücklicherweise vor einigen Jahren sehr günstig eine Tektronix P6042 bekommen, in der Firma haben wir was aktuelles, das zum Agilent-Scope passt.

Die Alternative wäre Shunt + differential probe am Oszilloskop, bei den Anforderungen (einige MHz Bandbreite und brauchbare CMRR) geht das aber auch ins Geld (und ich brauche das nur für SELV, ich rede noch nicht von highside-Messungen an höheren Spannungen).

Ich habe hier einen Eigenbau mit AD630, das reicht für manche Fälle.

Das ergänzt sich, ersetzt sich aber nicht. Das DMM braucht man eh, das liefert aber keine Kurvenformen.

cu Michael

Mein DMM hat eine Datenübertragung zum PC per Infrarot-Modul, den ich besitze. Das IR geht durch die Gehäusewand des DMM (Metra Hit 29 S). Primär wird damit die Funktion der Netzüberwachung gewährleistet.

Ich will nichts gegen Deine Bedarfe vorbringen - aber mein Konzept ist eben anders. Ich bin gut darin, Schaltungen mit hochklassigen OPV zu entwickeln und herzustellen. Ein Bedarf für Stromzangen ist z.B. deshalb bei mir nicht vorhanden. Ich habe zwei Scopes, zwei Funktionsgeneratoren, zwei DMM und ein Drehspul-Instrument. Drei Premium-Geräte sind darunter.

Wir reden bei DC/DC-Wandlern über Schaltvorgänge im Bereich 100ns, da sind die 50MHz Bandbreite der Stromzange schon angemessen. Was willst Du da mit dem DMM mit Infrarotschnittstelle?

cu Michael

Ich finde hierfür mein DMM6500 absolut geil.