Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Multimeter: Dioden messen


von Blödi (Gast)


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Hallo!

Habe eine doofe Frage:
Wenn ich mein Multimeter auf "Diode" stelle und eine Diode damit in 
Durchlassrichtung, wird mit eine Spannung von 0,61V angezeigt.
Aber was wird da genau gemessen? Im Datenblatt steht nur 
"Vorwärtsspannung" der Diode.
Und wie wird diese Spannung gemessen/ermittelt?
Wird da ein Konstantstrom angelegt, oder ist das ein Regelkreis, oder 
... !???

Danke für eure Hilfe!

von Falk B. (falk)


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@ Blödi (Gast)

>Durchlassrichtung, wird mit eine Spannung von 0,61V angezeigt.
>Aber was wird da genau gemessen?
>Im Datenblatt steht nur
>"Vorwärtsspannung" der Diode.

Dann wird die auch gemessen ;-)

>Und wie wird diese Spannung gemessen/ermittelt?
>Wird da ein Konstantstrom angelegt

Ja. Es wird ein Konstantstrom von 1-5mA bei maximal 2-3V eingespeist und 
der Spannungsabfall gemessen. Deswegen kann man damit auch LEDs 
leicht leuchten lassen, zumindest rote, gelbe und grüne.

von Walter Tarpan (Gast)


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Blödi schrieb:
> Konstantstrom

"Konstant" wäre vielleicht zuviel der Ehre. Die Durchlaßspannung ist 
recht stabil, da reicht auch Spannung+Vorwiderstand aus.

von Blödi (Gast)


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Aber die Vorwärtsspannung ist doch diese "Knickspannung", wo die 
Kennlinie I(U) der Diode steil hochgeht...
Bei einem Konstantstrom würde man ja irgendwo auf der Kennlinie messen.
Und auch wenn es "Steil bergauf geht", d.h. kleines Delta U, bei großem 
Delta I, wäre da noch immer eine Abweichung zu Knickspannung.

von Walter Tarpan (Gast)


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Nehmen wir mal die Diodenkennlinie von Wikipedia:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dioden-Kennlinie_1N4001.svg

Da ändert sich bei einem Strom zwischen +1mA bis +5mA weniger als bei 
einer Temperaturerhöhung um 10° (Diode mit den Fingern anfassen). Und in 
dem Spannungsbereich sind die meisten Multimeter eh nur noch 
Schätzeisen.

Ergo: Ja, Du mißt auf einem halbwegs zufälligen Punkt der I(U)-Kennline, 
aber alles andere ist noch ungenauer, also ist das auch egal.

Bei einer Diode im Datenblatt dagegen steht ja immer genau bei, bei 
welchem Strom die Vorwärtspannung gemessen wurde, sieht z.B. 
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/1N4148_1N4448.pdf

von Wilhelm F. (Gast)


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Blödi schrieb:

> Hallo!
>
> Habe eine doofe Frage:
> Wenn ich mein Multimeter auf "Diode" stelle und eine Diode damit in
> Durchlassrichtung, wird mit eine Spannung von 0,61V angezeigt.
> Aber was wird da genau gemessen? Im Datenblatt steht nur
> "Vorwärtsspannung" der Diode.

So ist es. Der Wert kann aber nur Pi mal Daumen sein, weil es ja viele 
verschiedene Dioden und Diodenarten mit auch verschiedenen Leistungen 
gibt. Das Multimeter hat irgend einen fest eingestellten Meßstrom, 
vielleicht 1mA, 5mA, oder 10mA, das könnte in der Anleitung des 
Multimeters stehen.

Für eine exakte Messung der Durchlaßspannung ist diese Sache nicht 
geeignet. Aber beim Diodentest reicht es doch, wenn da was zwischen 0,4V 
und 0,7V angezeigt wird, und bei Umpolung nichts.

> Und wie wird diese Spannung gemessen/ermittelt?
> Wird da ein Konstantstrom angelegt,

Im einfachsten Fall wird die Batterie des Multimeters mit nur einem 
Vorwiderstand genügen. Denn es ist ja halt keine präzise Messung.

Wie gesagt, es könnte was in den technischen Daten der 
Bedienungsanleitung stehen.

Mein Multimeter hat bspw. auch einen Ladezustandstest für normale 
handelsübliche Batterien. Für 1,5V-Batterien wird eine 
Konstantstrombelastung von 100mA eingeprägt, und für 9V-Blöcke 5mA. Das 
ist aber auch nur Pi mal Daumen, weil schon alleine 1,5V-Typen sehr 
unterschiedlich sind, z.B. von der kleinen Mignonzelle bis zur kräftigen 
Monozelle.

Für genaue Messungen an Batterien und Dioden brauchte man schon 
wenigstens einen separaten kleinen Meßaufbau.

von Falk B. (falk)


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@ Walter Tarpan (Gast)

>> Konstantstrom

>"Konstant" wäre vielleicht zuviel der Ehre. Die Durchlaßspannung ist
>recht stabil, da reicht auch Spannung+Vorwiderstand aus.

Wollen wir wetten, das slebt billige Multimeter einen Konstantstom 
einspeisen? Miss es mal!


@ Blödi

>Aber die Vorwärtsspannung ist doch diese "Knickspannung", wo die
>Kennlinie I(U) der Diode steil hochgeht...

Jain.

>Bei einem Konstantstrom würde man ja irgendwo auf der Kennlinie messen.

Sicher.

>Und auch wenn es "Steil bergauf geht", d.h. kleines Delta U, bei großem
>Delta I, wäre da noch immer eine Abweichung zu Knickspannung.

Das Problem beim Multimeter ist, dass es nicht wisssen kann, welche 
Diode gemessen wird. Denn je nach Typ werden die Flußspannungen meist 
bei NENNSTROM angegeben. Das kann 100mA sein (1N1448) oder 10A bei einer 
Leistungsdiode. Die Messung mit 1-5mA gibt aber eine ausreichend gute 
Indikation, ob die Diode noch halbwegs funktioniert oder kaputt ist.

von Wilhelm F. (Gast)


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Blödi schrieb:

> Aber die Vorwärtsspannung ist doch diese "Knickspannung", wo die
> Kennlinie I(U) der Diode steil hochgeht...

Das mit dem Knick bekam ich in der Berufsausbildung noch so bei 
gebracht.

Ich habe zwar noch nie Dioden parametriert, aber genau genommen ist die 
Diodenkennlinie eine stetige e-Funktion. Wenn man die Kennlinie mal 
streckt oder staucht, oder einen Kurvenausschnitt zoomt, sieht man auch, 
daß der Knick immer woanders ist. Ich schätze mal, daß man den Knick 
z.B. bei 1/10 oder 1/100 Nennstrom legt, das wäre eine vernünftige Wahl.

Auf dem Taschenrechner kann ich ja die Diodenkennlinie auch einfach nur 
mit der Diodengleichung abbilden, sogar über zwei Quadranten auch mit 
Sperrrichtung. Allerdings fehlt der Durchbruch in Sperrichtung, weil 
dies ein anderer Effekt ist. Die Diodengleichung ist eine e-Funktion, 
die im Exponenten Parameter wie Vorwärtsspannung, Elementarladung, 
Bolzmannkonstante und Temperatur enthält. Simulatoren wie LTspice 
berechnen die Kurve auch nicht anders.

von Peter R. (pnu)


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"Knickspannung" kannste knicken. Bei Halbleitern ist die Durchlasskurve 
eine e-Kurve ohne jeden echten Knick. Der Knick taucht nur in der 
graphischen Darstellung auf. Und das je nach Maßstab an einer anderen 
Stelle. Oder in einer für Rechnungen angenommenen Vereinfachung der 
Diodenkennlinie.

Die Durchlassspannung wird halt nur bei einem vom jeweiligen Messgerät 
abhängigen Strom gemessen. Meist ist es 1mA. Da leuchten viele LEDs 
gerade noch sichtbar, und nur extrem empfindliche Dioden/Transistoren 
können durch diesen Strom zerstört werden. Die gibts/gabs im 
Mikrowellenbereich da konnte man bei der Messung diese Dioden zerstören.

Ansonsten sehr praktischer Messbereich für Prüfung: 1.Diode 
kurzgeschlossen: defekt 2.Diode mit Durchlasspannung: Kathode 
auffindbar, ungefährer Hinweis ob Schottkydiode, Ge-Diode, 
Leistungsdiode,Logikdiode 3. Diode ohne Durchlass: Sperrichtung oder 
Unterbrechung.

von Harald W. (wilhelms)


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Falk Brunner schrieb:

> Wollen wir wetten, das slebt billige Multimeter einen Konstantstom
> einspeisen? Miss es mal!

Ich nehme an, der Diodenbereich ist ähnlich geschaltet wie der
200 Ohm Bereich. Im Display steht nur Volt statt Ohm.
Gruss
Harald

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