Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 360V aus der Steckdose?


von Andreas (Gast)


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Hallo,

wie kann es sein, das mein Oszilloskop bei der Messung der Spannung aus 
der Steckdose Maximum- und Minimumwerte von 360V anzeigt?

Der Tastkopf ist mit einem Teiler von 100:1 ausgestattet.

Was mache ich Falsch, hat jemand eine Erklärung dafür?

Danke

: Verschoben durch Admin
von Teo D. (teoderix)


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Dein Fehler ist das du kein Oszi sondern ein Schätzeisen für unter 100€ 
gekauft hast.

von Andreas (Gast)


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von Teo D. (teoderix)


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Hmm.. das wär schon sehr traurig wenn das obige Bild der "Wahrheit" 
entspräche.

Schon mal nen andren Tastkopf dran gehängt?

von Andreas (Gast)


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Ja,

wenn ich die mitgelieferten Tastköpfe nehme (10:1/1:1), dann sind die 
Ergebnisse ähnlich.

Wenn ich den mitgelieferten Tastkopf auf 10:1 stelle und mit einem 
Voltmeter am BNC-Stecker, bei angelegten 230V an der Meßspitze messe, 
bekomme ich einen Wert von um die 100V angezeigt. Das kann doch 
normalerweise auch nicht sein -> 230V:10 sollten doch 23V sein.

Aus dem Grund habe ich mir bei Segor Elektronik diesen Tastkopf gekauft.
http://www.segor.de/#Q=TT-HV250

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Du misst dort doch Spitze-Spitze oder?

Was sagen denn die Grundlagen der Elektrotechnik aus dem ersten Semester 
zu dem Thema Effektivwert und Spitzenwert?

Du kannst mit einigen Oberwellen getrost davon ausgehen, dass Du nochmal 
einige Völtchen zum Spitzenwert obenauf bekommst. Sagen wir 5%, die dan 
Spitzenwert in beide Seiten ausdehnen.

Und, was kommt da raus?

Dein "Schätzeisen" ist also ziemlich genau, würde ich sagen!

Teo Derix schrieb:
> Hmm.. das wär schon sehr traurig wenn das obige Bild der "Wahrheit"
>
> entspräche.

Ich fände es eher traurig, wenn da was anderes rausgekommen wäre.

Der thread ist aber wohl ganz gut, sehen doch einige, was sie an 
Spannung in der Hand haben, wenn sie an die "220 V" drangreifen, die 
real bald 240 sind.

von Elko (Gast)


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Der war gut.

Vss sind 325V und nicht 720V.

von B. S. (bestucki)


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Der Spitzenwert von 230V (effektiv) ist 325V. Wie Jürgen bereits gesagt 
hat, dazu kommen noch einige wenige Spannungsspitzen und/oder Oberwellen 
und schon hast du dein Resultat. Spitze-Spitze-Wert ist natürlich 2 * 
Spitzenwert, auch wenn Elko was anderes behauptet...

Andreas schrieb:
> Wenn ich den mitgelieferten Tastkopf auf 10:1 stelle und mit einem
> Voltmeter am BNC-Stecker, bei angelegten 230V an der Meßspitze messe,
> bekomme ich einen Wert von um die 100V angezeigt. Das kann doch
> normalerweise auch nicht sein -> 230V:10 sollten doch 23V sein.

Zitat von Wikipedia:
> Tastköpfe werden deshalb oft so ausgeführt, dass sie mit dem Eingang
> des Oszilloskops einen kompensierten Spannungsteiler bilden
http://de.wikipedia.org/wiki/Tastkopf

Hast du den Innenwiderstand deines Voltmeters beachtet?

von Andreas (Gast)


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Nein, den Innenwiderstand von meinem Voltmeter habe ich nicht 
berücksichtigt.

Was ich sagen kann, ist daß das Oszilloskop mit einem Tastkopf von 10:1, 
bei der größt möglichen VOLTS/DIV Einstellung von 50V (bei 10:1), kein 
vollständige Sinuswelle in der Y-Achse anzeigen kann. Die Peaks sind 
außerhalb des Displays.

Selbst bei einer Spitzenspannung von 325V (325:10) = 32,5V sollte doch 
eine Anzeige bei der o.g. Einstellung möglich sein.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Elko schrieb:
> Der war gut.
> Vss sind 325V und nicht 720V.
Gut, dass Du nicht bei mir im Seminar warst, dann gäbe es keinen Schein 
:D

Ich rechne 240V * 1,41 + 5% Oberwellen, macht geschätzt 700V. Real hat 
er mehr, also sind es 7% Oberwellen und wenn wir mal auf den Schirm 
schauen, erkennen wir die ohne FFT!

Oder anders gesagt: Es ist erlaubt, die Kurve gedanklich 
fachzuinterpretieren, also sich den Sinus reinzudenken. Tue ich das, 
komme ich genau auf die 680V.

von B. S. (bestucki)


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Andreas schrieb:
> Was ich sagen kann, ist daß das Oszilloskop mit einem Tastkopf von 10:1,
> bei der größt möglichen VOLTS/DIV Einstellung von 50V (bei 10:1), kein
> vollständige Sinuswelle in der Y-Achse anzeigen kann. Die Peaks sind
> außerhalb des Displays.
>
> Selbst bei einer Spitzenspannung von 325V (325:10) = 32,5V sollte doch
> eine Anzeige bei der o.g. Einstellung möglich sein.

Nein, dies ist nicht möglich. Wenn du deinem Oszi sagst, dass du einen 
10:1 Tastkopf verwendest, dann rechnet es die Spannung um. Es misst zwar 
32.5V, zeigt aber 325V an. Daher kann es bei 4*50V=200V deine Spannung 
nicht vollständig anzeigen.

Wenn du aber einen 10:1 Tastkopf verwendest und beim Oszi 1:1 
einstellst, sollte es 32.5V anzeigen.

EDIT: Hab gerade in deinem Link gesehen, dass dein Oszi bei 1:1 max. 
5V/Div. kann (obwohl die max. Eingangsspannung 100V begträgt...), daher 
kann es auch die 32.5V nicht vollständig darstellen.

EDIT 2: Die Genauigkeit deines Oszis beträgt 3%. Bei 360V...

von Andreas (Gast)


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be stucki schrieb:
> Wenn du aber einen 10:1 Tastkopf verwendest und beim Oszi 1:1
> einstellst, sollte es 32.5V anzeigen.

Habe ich probiert, aber das schein dem Oszi egal zu sein, der zeigt sich 
völlig unbeeindruckt. Die Anzeige bleibt bei allen Einstellungen (x1, 
x10, x100 und x1000) gleich.

Sehe gerade daß Du Deinen Post noch mal editiert hast.


FAZIT:
Also ist die Anzeige der Meßwerte auf dem Display richtig und mein 
Problem ist, daß ich mich scheinbar mit den Grundkenntnissen der 
Wechselspannung nicht genug auseinander gesetzt habe.

Jürgen S. schrieb:
> Ich rechne 240V * 1,41 + 5% Oberwellen, macht geschätzt 700V. Real hat
> er mehr, also sind es 7% Oberwellen und wenn wir mal auf den Schirm
> schauen, erkennen wir die ohne FFT!

Danke für die Hilfe und den kleinen Exkurs in Elektrotechnik.

von Karsandra (Gast)


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Also, wenn mich die Messung stutzig macht, dann würde ich das Verhalten 
an einer geringeren Spannung, z. B. 12 Volt, überprüfen.

An der Steckdose ist der Scheitelwert 230V + 5% * 1,41 = 341 V.

So wirklich weit weg von dem Messwert 360 ist das nicht mehr.

Ich würde auch darauf tippen, dass das Teilungsverhältnis des Tastkopfes 
zum Innenwiderstand des Messadapters nicht ganz stimmt.

Wenn die Abweichung 360 / 340 = 1,06 bei 12 Volt entspricht, dann haben 
die anderen Recht, dass das Oszilloskop, sagen wir, nicht gut 
abgeglichen worden ist.
Das wären dann 12,7 Volt. Das wäre nicht viel Abweichung. Nervt aber 
schon...

Sollten sich die 6 bis 7 % Fehler bestätigen, dann kannst Du die 
Messausrüstung beanstanden, wenn im Katalog ein genauerer Wert angegeben 
worden ist. (Habe gerade keine Lust den Inhalt des Links zu überprüfen.)

Viel Erfolg.

von Ben _. (burning_silicon)


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Irgendwie sieht mir das Gemessene gar nicht wie ein Netzsinus aus. Ich 
bin sehr nahe an einer 110/10kV Station mit zwei Trafos dran und der 
Ortsnetztrafo steht einmal quer über die Straße, resultiert darin, daß 
ich nachts bis zu 242V gemessen habe. Und selbst da sind die Spitzen des 
"Sinus" deutlich abgeflacht.

von Thomas (Gast)


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Jürgen S. schrieb:
> Der thread ist aber wohl ganz gut, sehen doch einige, was sie an
> Spannung in der Hand haben, wenn sie an die "220 V" drangreifen, die
> real bald 240 sind.

Habe ich was verpasst ? Soll die Netzspannung erhöht werden ?

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Anbei die Grafik mit implementiertem Sinus.

Ben _ schrieb:
> resultiert darin, daß
> ich nachts bis zu 242V gemessen habe. Und selbst da sind die Spitzen des
> "Sinus" deutlich abgeflacht.

Hm, nachts ist die Spannung nicht deshalb höher, weil mehr Oberwellen 
drin sind, sondern die Belastung geringer, würde ich mal sagen.

Der Sinus als solcher ist für die 50Hz schon gewährleistet und wenn ich 
die oben reininterpretiere, komme ich da auch hin. Die Oberwellen 
addieren sich zu beiden Seiten aufs jeweilige Extremum. Wie die jeweils 
aussehen, wer weiss. 7% Änderung sind da aber wenig!

Kann sein, dass der sonst tagsüber flacher verläuft, aber die Signalform 
hier passt definitiv zum Messwert.

Karsandra schrieb:
> Sollten sich die 6 bis 7 % Fehler bestätigen, dann kannst Du die
> Messausrüstung beanstanden,

Das möchte ich mal sehen. Wenn einer den thread hier liest, ist Essig 
mit zurückgeben. Der Wert ist absolut ok und plausibel.

Thomas schrieb:
> Habe ich was verpasst ? Soll die Netzspannung erhöht werden ?
Nö, aber wir sind ja schon bei fast 240!

Mir ging es darum, dass der TE (und andere ?) mal sehen, dass das nicht 
einfach nur 220V drauf sind, sondern dass das Maximum ein ganz anderes 
ist. Zu meiner Zeit haben wir mit 350 als Spitze gerechnet.

Ich überlege gerade, ob das nicht eine Idee wäre: Man integriert in die 
Oszilloskope eine Sinus-Matching Funktion und blendet die ein.

von Ben _. (burning_silicon)


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Na 220V sinds ja nun schon lange nicht mehr. Der Sollwert wurde schon 
vor etlichen Jahren auf 230V angehoben und real ist heute meistens 
wirklich deutlich mehr drin. Da hat er recht.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Die schleichende Erhöhung ist übrigens von der EU gesteuert. Damit 
unsere Glühlampen noch schneller kaputtgehen.:D

von Thomas (Gast)


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Jürgen S. schrieb:
> ie schleichende Erhöhung ist übrigens von der EU gesteuert. Damit
> unsere Glühlampen noch schneller kaputtgehen.:D

Ja ja, damals in Stalingrad. Die 230V Nummer ist schon ein paar Jahre 
her.

von Peter Z. (Gast)


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Hallo Andreas

Wie es aussieht, hast du das Oszi auf AC-Kopplung eingestellt
(unten rechts).
Es sollte hier besser DC stehen.

IMHO hat die Wechselspannung der EVUs normalerweise eine leicht andere 
Form. D.h. oben abgeflacht, ohne dieses Einsacken nach dem Peak und sehr 
nahe an 230V.

von Andreas (Gast)


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Jürgen S. schrieb:
> Nö, aber wir sind ja schon bei fast 240!

Wenn ich mit einem Voltmeter an meiner Steckdose die Spannung messe, 
zeigt es mir 226V +-1V an. Ich weiß nicht wie hier manche auf 230-240V 
kommen.


Peter Z. schrieb:
> Es sollte hier besser DC stehen.

Habe ich auch schon eingestellt, das Ergebnis sieht nicht viel anders 
aus. AC unterdrückt doch nur den Gleichstromanteil in der Spannung.

von DirkB (Gast)


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Andreas schrieb:
> Wenn ich mit einem Voltmeter an meiner Steckdose die Spannung messe,
> zeigt es mir 226V +-1V an. Ich weiß nicht wie hier manche auf 230-240V
> kommen.

Die haben ein anderes Messgerät und messen auch nicht an deiner 
Steckdose.

von Wer mißt mißt Mist (Gast)


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@Andreas: Ich würde mich an Deiner Stelle bei Deinem EVU beschweren. 
Aber sag denen besser nicht mit welchem Meßequipment Du zu dieser 
Erkenntnis gekommen bist.

von Peter II (Gast)


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Wer mißt mißt Mist schrieb:
> @Andreas: Ich würde mich an Deiner Stelle bei Deinem EVU beschweren.

mit welcher Begründung?

http://de.wikipedia.org/wiki/Netzspannung
> Seit 2009 darf die Netzspannung von 230 V um ±10 % abweichen, damit sind 207 
Volt bis 253 Volt erlaubt.[1][2][3]

von Wer mißt mißt Mist (Gast)


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@Peter: Sorry, hab die Ironie Tags vergessen.

von wultna (Gast)


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@Threaderöffner:

Ist das tatsächlich eine reale Messung deiner Netzspannung??
Falls ja ist das ja wohl mal richtig übel, da ist ja vom Sinus so gut 
wie nix mehr zu erkennen...

von Michael B. (laberkopp)


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> Ist das tatsächlich eine reale Messung deiner Netzspannung??
> Falls ja ist das ja wohl mal richtig übel, da ist ja vom Sinus so gut
> wie nix mehr zu erkennen...

Was für einen Käse die Leute hier schreiben, die noch nie ihre 
Netzspannung auf dem Scope hatten, Also hier sieht sie schlechter aus.

> Dein Fehler ist das du kein Oszi sondern ein Schätzeisen für unter 100€
> gekauft hast.

Welches offenbar recht exakt misst, denn die angezeogte Kurve stimmt gut 
mit den erkannten Spitzenwerten überein.

> Der Tastkopf ist mit einem Teiler von 100:1 ausgestattet

Das heisst, im Tastkopf sind 99 MOhm und im Oszilloskop wird 1 MOhm 
erwartet. Das kann schon zu Abweichungen führen, schliesslich gelten 
Oszillokskope nicht als Messgeräte für die Spannungsmessung, sondern 
eben für die Kurvenform.

Wenn dein Netz an der oberen Toleranz liegt, 23V * 1.1 * 1.414, kann der 
Messwert 356V betragen, die Abweichung zu 360V ist also gering. Es ist 
sogar denkbar, daß dein Netz ausserhalb der Toleranz liegt. Ein 
praktikabler Weg ist es, den zweiten Eingang zu verwenden, und dort eine 
Gleichspannung anzulegen, die so eingestellt wird, daß sie im 
Zweistrahlbetrieb (na ja, 2- Kanal eher bei DSO) eine Linie genau auf 
den Spitzen der angezeigten Wechselspannung ergibt, und dann die Kanäle 
vertauscht werden um Abweichungen der Tastköpfe und Eingangskanäle zu 
entdecken. Dazu brauchst du aber einen zweiten Tastkopf und eine 360V 
Gleichspannungsquelle. Da du die nicht hast, helfen wohl nur 2 
selbstgebaute Tastköpfe aus 2 99MOhm Widerständen, denn bei 50Hz braucht 
man den ganzen Rest (Abschirmung, Widerstands-Koax-Kabel, kapazitive 
Abpassung) nicht. Bleibt das 360V= Netzteil, welches nicht einfach durch 
36V und 1:10 zu erstezn ist, denn man will ja mit vertauschen messen.
Du wirst also 360V schon erzeugen müssen.

Ich nehme an, es kommt raus, daß dein Netz tatsächlich 360V liefert, 
+/-1%, und damit dein DSO recht genau ist, aber nicht so genau wie ein 
echtes Voltmeter.

von Timm T. (Gast)


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Andreas schrieb:
> Wenn ich mit einem Voltmeter an meiner Steckdose die Spannung messe,
> zeigt es mir 226V +-1V an. Ich weiß nicht wie hier manche auf 230-240V
> kommen.

Ich habe hier - letztes Dorf in der Pampa und nur Stichleitung - 
permanent um die 237Vrms. Bei nem Bekannten neben einer Solaranlage 
tagsüber durchaus mal 245Vrms, sitzt ja dann direkt neben der Quelle.

Ich bin überzeugt, man könnte den Elektroenergieverbrauch locker um 5% 
senken, würde man die Netzspannung nicht mit Überspannung, sondern bei 
225Vrms fahren. (Das wären dann 5% weniger Spannung als 237Vrms, x 5% 
weniger Strom am ohmschen Verbraucher = 10% weniger Leistung, 
Schaltnetzteile ziehen gleiche Leistung, also kein Effekt => angenommen 
50% ohmsche Verbraucher => 5% Energieeinsparung.)

Klar dass die Energieversorger da kein Interesse dran haben: Höhere 
Spannung => höherer Strom => mehr abgenommene Leistung => mehr Umsatz.

von Andreas (Gast)


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Hallo Michael,

danke für die ausführliche Beschreibung des Messverfahrens. Ich denke 
ich werde mich mit den Aussagen in diesem Thread, daß die Messung schon 
recht genau ist, zufriedengeben. Den Aufwand mit dem 360V 
Gleichstromnetzteil werde ich mir wahrscheinlich "sparen".

Für mich war das Verständnis wichtig, warum das Oszilloskop mir einen 
Pk-Pk von 720V und damit Max. und Min.-Werte von 360V anzeigt.

Michael Bertrandt schrieb:
> Das heisst, im Tastkopf sind 99 MOhm und im Oszilloskop wird 1 MOhm
> erwartet. Das kann schon zu Abweichungen führen, schliesslich gelten
> Oszillokskope nicht als Messgeräte für die Spannungsmessung, sondern
> eben für die Kurvenform.

Hast Du völlig Recht, der Widerstand von dem Tastkopf beträgt laut 
mitgelieferten Datenblatt 100 MOhm und mit kleineren Abweichungen bei 
der Messung, mit dieser Spannung kann ich ganz gut leben.

Datenblatt:
Teilungs- | Eingangsimpledanz | Bandbreite | Kompensations-
 faktor   |  R(M Ohm) | C(pf) |            |  bereich (pf)
-------------------------------------------------------------
  x100    |   100     |   4   |    300     |    10..50


Noch ein gesundes neues Jahr...

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