Hallo Forengemeinde, seit heute bin ich neu im Forum und habe direkt ein Anliegen, bei dem mir das Stöbern im Forum und bei Google noch nicht völlig geholfen hat. Das letzte mal, dass ich mich mit Elektronik beschäftigt habe liegt schon etwas zurück. Daher bitte ich um Verzeihung bei allzu blöden Fragen. Ich müsste 1kV AC an einer großen Kupferspule (4-6 Windungen innen mit Wasser gekühlt, ca 40kW Leistungsabgabe) messen. Die Frequenz beträgt 15kHz - 45kHz. Ziel ist weniger eine völlig exakte Spannungsbestimmung, als vielmehr eine Bestimmung der Phasenverschiebung. Prinzipiell hätte ich mir jetzt einen Spannungsteiler aufgebaut mit 'nem Verhältnis von 1000:1. Ich habe aber irgendwo gelesen (Hifi-Forum?), dass dadurch ein Tiefpass entsteht. Mir ist noch nicht ganz klar warum. Allerdings ist mir auch aufgefallen, dass bei einigen Hochspannungstastköpfen maximale Frequenzen angegeben werden. Einen Impedanzwandler vorzuschalten fällt bei der Spannung ja auch eher aus. Also konkret: - baue ich mir da tatsächlich einen Tiefpass? (wenn ja und wenn zeitlich möglich: warum?) - bekomme ich kommerzielle Tastköpfe, die das können, schnell und zu Preisen möglichst unter 100€? (notfalls mehr) - kann ich das Tiefpassproblem vielleicht mit einer Verstärkerschaltung (natürlich dabei nicht als Verstärker, sondern als Reduktor) umgehen? (wenn ja und wenn zeitlich möglich: warum?) Über Hilfe bin ich sehr dankbar, denn das Thema beschäftigt mich jetzt schon zwei Tage (und ist eigentlich nur ein Nebenprodukt). Mit freundlichen Grüßen Moritz Gebhardt
Moritz Gebhardt schrieb: > Prinzipiell hätte ich mir jetzt einen Spannungsteiler aufgebaut mit 'nem > Verhältnis von 1000:1. Das ist ja auch richtig. Da es Wechselspannung ist, würde ein kapazitiver Teiler reichen. Oder, wie man es landläufig macht, nimmst Du einen resistiven Teiler mit kapazitiver Kompensation. Ein Tiefpass entsteht dann, wenn Du einen Widerstandsteiler mit einer (noch so kleinen) Kapazität belastest.
Wenn ich mir deine Fragestellung so ansehe, würde ich dir nicht empfehlen mit 1kV zu hantieren. Interessante Passage aus dem Wikipedia Artikel Stromunfall: "Etwa 30 % der Hoch- und 3 % der Niederspannungsunfälle führen zum Tod." 1kV = Hochspannung Hoffentlich hab ich dich ein bisschen sensibilisiert.
@ Moritz Gebhardt (Firma: BAM) (mgebhardt) >Das letzte mal, dass ich mich mit Elektronik beschäftigt habe liegt >schon etwas zurück. Hmmm. >Ich müsste 1kV AC an einer großen Kupferspule (4-6 Windungen innen mit >Wasser gekühlt, ca 40kW Leistungsabgabe) Klingt nach Induktionsofen. > messen. Die Frequenz beträgt >15kHz - 45kHz. Ziel ist weniger eine völlig exakte Spannungsbestimmung, >als vielmehr eine Bestimmung der Phasenverschiebung. >Prinzipiell hätte ich mir jetzt einen Spannungsteiler aufgebaut mit 'nem >Verhältnis von 1000:1. Mehr oder weniger. > Ich habe aber irgendwo gelesen (Hifi-Forum?), >dass dadurch ein Tiefpass entsteht. Nur wenn man es falsch macht. Beitrag "Probleme mit Spanungteiler 100:1 für 10khz - 2Mhz bis 1000V" >Hochspannungstastköpfen maximale Frequenzen angegeben werden. Bei allen. Weil auch der beste Tastkopf mal am Ende ist. Aber 45kHz ist noch keine große Sache. > Einen > Impedanzwandler vorzuschalten fällt bei der Spannung ja auch eher aus. Wäre auch Unsinn. Dafür hat man ja den Tastkopf. >- baue ich mir da tatsächlich einen Tiefpass? (wenn ja und wenn zeitlich >möglich: warum?) DU solltes gar nichts bauen. Geh in den laden und kauf dir einen 100:1 oder 1000:1 Tastkopf. Alles andere wird nur Murks. >- bekomme ich kommerzielle Tastköpfe, die das können, schnell und zu >Preisen möglichst unter 100€? (notfalls mehr) Mehr. http://www.pmk-gmbh.com/de/produkte/Tastkoepfe_Hochspannung_5_mm_52/PHV_Serie_69.html http://www.pmk-gmbh.com/de/produkte/Tastkoepfe_Hochspannung_5_mm_52/PHVS_Serie_190.html >- kann ich das Tiefpassproblem vielleicht mit einer Verstärkerschaltung >(natürlich dabei nicht als Verstärker, sondern als Reduktor) umgehen? Nein, es ist eine Frage der Frequenzgangkompensation. >schon zwei Tage (und ist eigentlich nur ein Nebenprodukt). Was den Selberbau schonmal erst recht ausschließt. MfG Falk
Ich würd n Tastkopf und n Oszilloskop kaufen ;-)
Falk Brunner schrieb: >>- bekomme ich kommerzielle Tastköpfe, die das können, schnell und zu >>Preisen möglichst unter 100€? (notfalls mehr) > > Mehr. Was spricht gegen den Testec HV-250? http://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-Zubehoer/TESTEC-HV-250/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=32424;GROUPID=4043;SID=224k6DctS4ARYAACdYbogd83a99b61b850349dde711f6612c3617 Spannungsfestigkeit 2,5kV bis 1MHz. siehe: http://www.testec.de/DL/TT/MA/HV250_DE.PDF Ok, Testec ist nicht der beste Hersteller aber würde der es nicht auch schon tun für die Aufgabe? LG Christian
Moritz Gebhardt schrieb: > Ich müsste 1kV AC an einer großen Kupferspule (4-6 Windungen innen mit > Wasser gekühlt, ca 40kW Leistungsabgabe) messen. Die Frequenz beträgt > 15kHz - 45kHz. Ziel ist weniger eine völlig exakte Spannungsbestimmung, > als vielmehr eine Bestimmung der Phasenverschiebung. > > Prinzipiell hätte ich mir jetzt einen Spannungsteiler aufgebaut mit 'nem > Verhältnis von 1000:1. Ich habe aber irgendwo gelesen (Hifi-Forum?), > dass dadurch ein Tiefpass entsteht. Mir ist noch nicht ganz klar warum. > Allerdings ist mir auch aufgefallen, dass bei einigen > Hochspannungstastköpfen maximale Frequenzen angegeben werden. > - baue ich mir da tatsächlich einen Tiefpass? (wenn ja und wenn zeitlich > möglich: warum?) Im Prinzip ja, durch parasitäre Kapazitäten. Da aber bei Dir Leistung keine Rolle spielt, könntest Du einen niederrohmigen Spannungsteiler mit z.B. 100kOhm aufbauen und damit vielleicht sogar ganz auf Kompensation verzichten. Die Widerstände müssen natürlich für die Spannung und die Leistung geeignet sein, sodas man zweckmässig mehrere in Reihe schaltet. > - bekomme ich kommerzielle Tastköpfe, die das können, schnell und zu > Preisen möglichst unter 100€? (notfalls mehr) Ja; es kommt darauf an, ob Du ne Dauermessung oder nur ab und zu messen brauchst. Bei letzteren würde ich einen fertigen Tastkopf nehmen. > - kann ich das Tiefpassproblem vielleicht mit einer Verstärkerschaltung > (natürlich dabei nicht als Verstärker, sondern als Reduktor) umgehen? Eher nicht. Parallelkapazitäten ist hier die Lösung der Wahl. Vielleicht reicht auch der niederohmige Spannungsteiler. Gruss Harald
@ Christian L. (cyan) >Was spricht gegen den Testec HV-250? >http://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-Zubehoer/TES... Naja, für einfache Messungen OK. >Ok, Testec ist nicht der beste Hersteller aber würde der es nicht auch >schon tun für die Aufgabe? Wahrscheinlich schon. MfG Falk
Vielen Dank für die ganzen Antworten! Als Ergebnis werde ich wohl den Testec bestellen, oder möglicherweise doch den Spannungsteiler mit Kondensatoren aufbauen. Ich würde dann zwei Messstellen kaufen / aufbauen und das Potential vor und hinter der Spule jeweils gegen Masse messen (nach dem ein Elektriker drauf geschaut hat). Die Differenz ist die an der Spule anliegende Spannung. Gibt es dagegen Einwände? >Im Prinzip ja, durch parasitäre Kapazitäten. Doh! Ja, hab mir das mal aufgemalt. Sieht nach Tiefpass aus :). Da hätte ich auch selbst draufkommen können. >Das ist ja auch richtig. Da es Wechselspannung ist, würde ein >kapazitiver Teiler reichen. Oder, wie man es landläufig macht, nimmst Du >einen resistiven Teiler mit kapazitiver Kompensation. Danke, auf die Möglichkeit war (auch: wäre) ich nicht gekommen. Hab mal angefangen das mit den Kondensatoren durchzurechnen (mit zwei Leitungen gegen Masse). Ströme gering, belastet meine Schaltung nicht, ändert den Phasenwinkel nicht. Eigentlich alles perfekt. >>Ich müsste 1kV AC an einer großen Kupferspule (4-6 Windungen innen mit >>Wasser gekühlt, ca 40kW Leistungsabgabe) >Klingt nach Induktionsofen. Richtig. >Wenn ich mir deine Fragestellung so ansehe, würde ich dir nicht >empfehlen mit 1kV zu hantieren. >Interessante Passage aus dem Wikipedia Artikel Stromunfall: >"Etwa 30 % der Hoch- und 3 % der Niederspannungsunfälle führen zum Tod." >1kV = Hochspannung >Hoffentlich hab ich dich ein bisschen sensibilisiert. Ist klar, wird wohl auch noch ein Elektriker drauf schauen, bevor ich was messe / anschalte. Meine Baustelle ist sonst eher 12V, 50Hz bis 200Hz und auch das ist schon länger her. Das Problem hier ist ja zum einen, dass parasitäre Kapazitäten auftreten. Die stören, bei dem was ich sonst mache eher nicht. Zum anderen die hohe Spannung. >Ja; es kommt darauf an, ob Du ne Dauermessung oder nur ab und zu messen >brauchst. Bei letzteren würde ich einen fertigen Tastkopf nehmen. Wird so ein bis zweimal sein, von daher stimme ich Dir zu -> Tastkopf. Vielen Dank nochmal, speziell auch für die Links. Das hat wirklich sehr geholfen. beste Grüße Moritz
45kHz sind mit einem guten Übertrager kein Problem. Du musst Du auf die Eingangsimpedanz der Folgestufe achten, weil diese umgekehrt vortransformiert wird: Hinten 10Meg sind bei 10000:! vorne dann "nur" 1kOhm. Dasselbe gilt für die Kapazität. Dann hättest Du 100mV zum messen.
Moritz Gebhardt schrieb: > Vielen Dank für die ganzen Antworten! > > Als Ergebnis werde ich wohl den Testec bestellen, oder möglicherweise > doch den Spannungsteiler mit Kondensatoren aufbauen. Kauf besser die Tastkopfe, die kannst du hinterher auch noch für andere Messungen verwenden. Die Testec-Teile sind nach meiner Erfahrung mechanisch nicht besonders robust bzw. langlebig; wenn es nur um diese eine Messung geht, werden die schon funktionieren. > Ich würde dann zwei Messstellen kaufen / aufbauen und das Potential vor > und hinter der Spule jeweils gegen Masse messen (nach dem ein Elektriker > drauf geschaut hat). Die Differenz ist die an der Spule anliegende > Spannung. Gibt es dagegen Einwände? Das kann man so machen, du könntest aber auch gleich einen Differenz-Tastkopf einsetzen. Der ist zwar etwas teurer (z.B. http://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-Zubehoer/SI-9002/index.html?ACTION=3&GROUPID=4043&ARTICLE=50638&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402), dafür bekommst du gleich das gewünschte Signal. Ein Differenz-Tastkopf ist vor allem dann nützlich, wenn man nur ein 2-Kanal Oszi hat und man auf dem anderen Kanal noch ein anderes Signal messen möchte bzw. wenn mehrere Differenz-Signale gemessen werden müssen.
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