Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszilloskop-Daten auswerten


von d1rk (Gast)


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Hallo,

Ich hoffe, dass das hier der richtige Ort ist um die Frage zu stellen.

Ich muss die Graphen der Spannungen auswerten.

Spitze-Spitze Wert, Effektivwert, Frequenz, Phasenverschiebung habe ich 
schon. Jedoch verstehe ich nicht wirklich was der Gleichspannungsanteil 
ist. Wenn ich es richtig verstehe gibt es Gleich, Wechsel und 
Mischstrom. Der Mischstrom enthält einen Gleichspannungsanteil. Auf dem 
Bildschirm des Oszilloskopen kann man sehen, dass die DC Kopplung an 
ist, also, dass der Gleichstromanteil dargestellt wird. Aber wie finde 
ich den jetzt heraus? Beide Graphen sehen für mich aus wie Wechselstrom 
aus. Beim Mischstrom müsste der Graph doch anders aussehen oder?

von Dominik S. (dasd)


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Blauer Sinus = Symmetrisch zur Nulllinie = Reine Wechselspannung

Orangener Sinus = von der Nulllinie versetzt = Gleichspannungsanteil 
(Offset) von 1 div

Edit: Angenommen der "Strahl" wurde nich von Hand verschoben

: Bearbeitet durch User
von d1rk (Gast)


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Danke für die Antwort.

Das dachte ich mir auch, aber der orangene Pfeil mit 1 links 
kennzeichnet soweit ich weiß die Nulllinie. Und somit ist es auch reine 
Wechselspannung oder etwa nicht?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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d1rk schrieb:
> Das dachte ich mir auch, aber der orangene Pfeil mit 1 links
> kennzeichnet soweit ich weiß die Nulllinie.

So ist es.

> Und somit ist es auch reine Wechselspannung oder etwa nicht?

Wenn man genau hinschaut, erkennt man, dass das blaue Signal einen
Gleichanteil von etwa +30 mV, das gelbe einen von etwa -40 mV hat.

von Andrew T. (marsufant)


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Yalu X. schrieb:
> d1rk schrieb:
>> Das dachte ich mir auch, aber der orangene Pfeil mit 1 links
>> kennzeichnet soweit ich weiß die Nulllinie.
>
> So ist es.
>
>> Und somit ist es auch reine Wechselspannung oder etwa nicht?
>
> Wenn man genau hinschaut, erkennt man, dass das blaue Signal einen
> Gleichanteil von etwa +30 mV, das gelbe einen von etwa -40 mV hat.

Und AFAIR hat dies Tektronix Oszilloskop sogar eine eingebaute Funktion, 
den Gelichspannugnsanteil berechnen zu lassen (vom Prozessor des Scopes 
selbst)...

Handbuch (lesen) könnte da helfen .-)

von d1rk (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> d1rk schrieb:
>> Das dachte ich mir auch, aber der orangene Pfeil mit 1 links
>> kennzeichnet soweit ich weiß die Nulllinie.
>
> So ist es.
>
>> Und somit ist es auch reine Wechselspannung oder etwa nicht?
>
> Wenn man genau hinschaut, erkennt man, dass das blaue Signal einen
> Gleichanteil von etwa +30 mV, das gelbe einen von etwa -40 mV hat.

Danke für die Antwort

Woran erkennst du das? Also ich habe jetzt nochmal nachgerechnet und 
komme bei Orange auf Uss=3.3V. Also müsste der Nullpunkt bei 1.65V sein. 
Er ist jedoch bei 1.6V und ist somit um 50mV verschoben richtig? Bei 
Blau/Türkis Uss=6.9V und der Nullpunkt müsste somit bei 3.45V und nicht 
3.5V sein und er ist somit auch um 50mV verschoben. Die Spitzen der 
Kurve sind zu dick wechselb ich nicht genau messen kann. Wie genau 
kommst du jetzt auf diese Werte?

von icke (Gast)


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d1rk schrieb:
> Beide Graphen sehen für mich aus wie Wechselstrom
> aus.

Meist sprichst Du ja von Spannung, das Oszi kann jedoch einzig und 
allein Spannungen darstellen.

von Andrew T. (marsufant)


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d1rk schrieb:
>
> Woran erkennst du das? Also ich habe jetzt nochmal nachgerechnet und
> komme bei Orange auf Uss=3.3V. Also müsste der Nullpunkt bei 1.65V sein.
> Er ist jedoch bei 1.6V und ist somit um 50mV verschoben richtig? Bei
> Blau/Türkis Uss=6.9V und der Nullpunkt müsste somit bei 3.45V und nicht
> 3.5V sein und er ist somit auch um 50mV verschoben. Die Spitzen der
> Kurve sind zu dick wechselb ich nicht genau messen kann. Wie genau
> kommst du jetzt auf diese Werte?

Wenn Du Deine Rechnung durch reine Bildschirmablesung machst, bist Du 
bei 50mV für eine 1V/Kästchen Einstellung bereits im Bereich des 
Meßgerätefehlers.

Ist Dir das klar?

: Bearbeitet durch User
von d1rk (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> d1rk schrieb:
>>
>> Woran erkennst du das? Also ich habe jetzt nochmal nachgerechnet und
>> komme bei Orange auf Uss=3.3V. Also müsste der Nullpunkt bei 1.65V sein.
>> Er ist jedoch bei 1.6V und ist somit um 50mV verschoben richtig? Bei
>> Blau/Türkis Uss=6.9V und der Nullpunkt müsste somit bei 3.45V und nicht
>> 3.5V sein und er ist somit auch um 50mV verschoben. Die Spitzen der
>> Kurve sind zu dick wechselb ich nicht genau messen kann. Wie genau
>> kommst du jetzt auf diese Werte?
>
> Wenn Du Deine Rechnung durch reine Bildschirmablesung machst, bist Du
> bei 50mV für eine 1V/Kästchen Einstellung bereits im Bereich des
> Meßgerätefehlers.
>
> Ist Dir das klar?

Das wird mir jetzt schon klar. Wie dann kriegt man dann den 
Gleichspannungsanteil heraus?

von Andrew T. (marsufant)


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Sagte ich bereits: Handbuch, Scopefunktionenen.

Wenn das nicht akzeptabel ist, Einstellung auf 0.5V/Div. ändern.
Dann erneut Messung AC-gekoppelt/DC-gekoppelt durchführen.

Wenn das auch nicht akzeptabel ist: Es ist so aus den vorliegenden 
Messergbnissen keine zuverlässige und genaue Bestimmung möglich. D.h 
.der DC Anteil kann für das Signal "1" mit gleicher 
sicherheit/Unsicherheit Null volt sein. Oder einige Millivollt.


Insbesondere die Auswahl der Bandbreite "Voll" ist für ein >>200MHZ 
Scope Blödsinn, wenn man ein niederfrequentes 2,44 kHz Signal mißt.
Denn das Rauschen der Frontends ist da unnötig hoch, und macht einen 
"remarkable" Quantisierungsfehler zusätzlich .-)

: Bearbeitet durch User
von d1rk (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> Sagte ich bereits: Handbuch, Scopefunktionenen.
>
> Wenn das nicht akzeptabel ist, Einstellung auf 0.5V/Div. ändern.
> Dann erneut Messung AC-gekoppelt/DC-gekoppelt durchführen.
>
> Wenn das auch nicht akzeptabel ist: Es ist so aus den vorliegenden
> Messergbnissen keine zuverlässige und genaue Bestimmung möglich. D.h
> .der DC Anteil kann für das Signal "1" mit gleicher
> sicherheit/Unsicherheit Null volt sein.

Danke für den Tipp, aber ich sollte die Auswertung anhand dieses 
Screenshots machen. Es ist also nicht meine Messung. Aber für die 
Zukunft werde ich es mir merken.

Ich habe noch eine weitere Frage.

Wie soll ich hier aus dem Oszillogramm auf die Stromstärke schließen? 
Und es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt.

von Maxx (Gast)


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d1rk schrieb:
> es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt

Doch als eine Funktion der Zeit genannt "Kanal 2"

von d1rk (Gast)


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Maxx schrieb:
> d1rk schrieb:
>> es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt
>
> Doch als eine Funktion der Zeit genannt "Kanal 2"

Verstehe ich nicht ganz. Die Spannung an Kanal 2 ist doch konstant?

von wechsel (Gast)


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d1rk schrieb:
> Maxx schrieb:
>> d1rk schrieb:
>>> es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt
>>
>> Doch als eine Funktion der Zeit genannt "Kanal 2"
>
> Verstehe ich nicht ganz. Die Spannung an Kanal 2 ist doch konstant?

Konstant wäre sie, wenn die blaue Linie eine wagerechte grade Linie 
wäre. Ich sehe da aber einen Sinus ^^

von d1rk (Gast)


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wechsel schrieb:
> d1rk schrieb:
>> Maxx schrieb:
>>> d1rk schrieb:
>>>> es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt
>>>
>>> Doch als eine Funktion der Zeit genannt "Kanal 2"
>>
>> Verstehe ich nicht ganz. Die Spannung an Kanal 2 ist doch konstant?
>
> Konstant wäre sie, wenn die blaue Linie eine wagerechte grade Linie
> wäre. Ich sehe da aber einen Sinus ^^

Ich meine damit, dass der Effektivwert doch gleich bleibt.

Oder soll der Kanal 2 schon die Spannung sein, die nach dem Widerstand 
abgefallen ist?

von d1rk (Gast)


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d1rk schrieb:
> wechsel schrieb:
>> d1rk schrieb:
>>> Maxx schrieb:
>>>> d1rk schrieb:
>>>>> es wurde ja nicht angegebn um wieviel Volt die Spannung abfällt
>>>>
>>>> Doch als eine Funktion der Zeit genannt "Kanal 2"
>>>
>>> Verstehe ich nicht ganz. Die Spannung an Kanal 2 ist doch konstant?
>>
>> Konstant wäre sie, wenn die blaue Linie eine wagerechte grade Linie
>> wäre. Ich sehe da aber einen Sinus ^^
>
> Ich meine damit, dass der Effektivwert doch gleich bleibt.
>
> Oder soll der Kanal 2 schon die Spannung sein, die nach dem Widerstand
> abgefallen ist?

Also ich habe jetzt als Antwort 240.42A herausgekriegt.

Ueff=2.4042V effektivwert der Spannung am Kanal 2
R=0.01Ohm 10mOhm in Ohm umgerechnet

I=2.4042/0.01=240.42 Ohmsche Gesetz

Is das so richtig?

von Ralph (Gast)


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Das kannst du so nicht rechnen.
1.
Spannung 1 wird wohl die Spannung vor dem Widerstand sein, und Spannung 
2 direkt dahinter.
Für die Stromberechnung brauchst du aber die Spannung über dne 
Widerstand. also Spannung 1 - Spannung 2.
2.
Du siehst im Scope eine Phasenverschiebung. Damit ist dort nicht nur ein 
Ohmscher Anteil sondern auch eine Kapazität oder Induktivität im Spiel.
Da wirst du dir also auch mal das Thema Scheinwiderstand ... ansehen 
müssen.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo Ralph!
> Das kannst du so nicht rechnen.
> 1.
> Spannung 1 wird wohl die Spannung vor dem Widerstand sein, und Spannung
> 2 direkt dahinter.
> Für die Stromberechnung brauchst du aber die Spannung über dne
> Widerstand. also Spannung 1 - Spannung 2.

Nein. Die Aufgabenstellung ist doch eindeutig: Kanal 2 misst die am 
Widerstand abfallende Spannung. Es könnte z.B. eine Seite des 
Widerstands an Masse hängen, oder das Scope wird über einen Trenntafo 
potentialfrei betrieben. Und dann muss man genau so rechnen wie Dirk es 
gemacht hat.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Ralph (Gast)


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Ach das eine Bild mit dem Satz hab ich übersehen.

Der Shunt MUSS gegen Masse sein.
Weil ein Oszilloskop normalerweise ein gemeinsames Bezugspotential für 
alle Meßkanäle hat.
Zumindest ist mir noch keins in die Hände gefallen.

An der Phasenverschiebung ändert das aber nichts. Da ist ein nicht 
Ohmscher Anteil der mit betrachtet werden muss.

Es sei denn das das Signal im Oszi von Hand verschoben wurde.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Die kleinen Teks können die X-Achse nur für alle Kanäle gemeinsam 
verschieben. Der Pfeil unten im Bild markiert den Trigger-Punkt. 
Getriggert wurde hier auf Kanal2.

Die Phasenverschiebung zwischen Kanal 1 und Kanal 2 dürfte zumindest für 
diesen Teil der Aufgabe nicht relevant sein.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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