Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schutz Einbaumessgerät 200 mV


von Udo S. (schnellerus)


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Hallo

Ich habe baue gerade eine Schaltung zum messen kleiner Widerstände im 
mOhm Bereich. Das funktioniert auch super.
Ich möchte ein festes Gerät bauen, welches im Alltag den 
Übergangswiderstand von Schaltelementen misst. Die Bedienung muss 
Idiotensicher sein.

Dazu verwende ich die Schaltung und Anleitung von:
http://www.doerfler-elektronik.de/#!007-tt-messen-kleiner-widerstnde/c1jup

Das von mir ausgesuchte mV Meter von Conrad,
https://www.conrad.de/de/voltcraft-70004-digitales-einbaumessgeraet-lcd-panel-meter-einbaumasse-60-x-24-mm-121065.html
wird mit 200mV maximal angegeben, aber ich denke, das bis 500mV so wie 
üblich angegeben nichts passiert.
Ich habe mir das ausgesucht wegen der Genauigkeit.

Jetzt habe ich aber, wenn ich keinen Wiederstand messe die 12V Spannung 
voll an dem Messeingang anliegen. Das würde natürlich dieses zerstören.

Eine normale Schutz Beschaltung kommt aber nicht in Frage, da das je 
meine Messwerte verfälscht.
Jetzt kam mir der Gedanke, das ich wenn die Spannung zu hoch ist den 
Eingang von meinem LM 317 abreget, sodass dieser nur noch max 300-500mV 
Ausgang hat. Wenn dieser dann wieder sin unter 300 mA sinkt dreht er 
wieder auf.

Jetzt meine Frage: wie geht das am besten? welche Bauteile eignen sich 
da am besten. Wie schwingt sich das ganze ev auf, und wie verhindere ich 
das?

von nicht "Gast" (Gast)


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Gerade bei einem Milliohmmeter ist das Messobjekt definitionsgemäß 
niederohmig und eine "Verfälschung" durch eine parallel liegende 
Schutzbeschaltungen kaum zu erwarten. --> Nimm einfach zwei 
anti-parallele Dioden parallel zum Voltmeter-Eingang.

von Udo S. (schnellerus)


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aber es fliest immer 1 A.
und Z- Dioden mit 0,5V oder TVS Diode habe ich nicht gefunden.
Oder was meinst du?

von MaWin (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Jetzt kam mir der Gedanke, das ich wenn die Spannung zu hoch ist den
> Eingang von meinem LM 317 abreget, sodass dieser nur noch max 300-500mV
> Ausgang hat. Wenn dieser dann wieder sin unter 300 mA sinkt dreht er
> wieder auf.

Du möchtest also eine Konstantstromquelle mit 0.5V Komplianz. Dann 
versorge sie einfach nicht mit 12V, sondern mit 3V oder wie viel auch 
immer sie für sich selbst braucht.

Aber möchtest du wirllich so ungenau arbeiten wie ein LM317 ? Wolltest 
du ein Messgerät oder ein Schätzgerät ? Es gibt genügend Schaltpläne für 
spannungsbegrenzte Stromquellen die ihre Refenzspannung nicht aufheizen, 
oder sogar die Referenzspannung des ICL7106 Messmoduls verwenden 
könnten.

Beitrag "Milliohm-Meter, einfach, gut"

http://www.wentztech.com/radio/resources/Projects/AN106.pdf

von Klaus R. (klara)


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Udo S. schrieb:
> und Z- Dioden mit 0,5V oder TVS Diode habe ich nicht gefunden.

Ist klar. Schau Dir mal die Kennlinen an. Wenn Du die 200mV nicht 
beeinflussen willst, dann brauchst du eine aktive Schutzschaltung, nur 
für das Messgerät. Das geht z.B. mit einem Komparator.

mfg klaus

von Klaus R. (klara)


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Udo S. schrieb:
> Ich möchte ein festes Gerät bauen, welches im Alltag den
> Übergangswiderstand von Schaltelementen misst.

Hallo MaWin. Vielleicht braucht Udo doch einen Messtrom von 1A. Es geht 
ja um irgendwelche Schaltkontakte. Die haben ja meist die Eigenschaft, 
dass sich die Kontakte mit Hilfe des Stromes etwas verschweissen, so das 
der Übergangswiderstand sich verringert.

Udo müsste jetzt sagen was er messen möchte.
mfg klaus

von Harald W. (wilhelms)


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Udo S. schrieb:

> Ich habe baue gerade eine Schaltung zum messen kleiner Widerstände im
> mOhm Bereich.

> http://www.doerfler-elektronik.de/#!007-tt-messen-kleiner-widerstnde/c1jup

Hmm, wenn man Wert auf hohe Genauigkeit legt, sollte man nicht
unbedingt einen LM317 als Stromquelle nehmen. Auch der Widerstand
zur Steuerung der Stromquelle sollte ein Präzisionsexemplar sein

> Das von mir ausgesuchte mV Meter von Conrad,
> Ich habe mir das ausgesucht wegen der Genauigkeit.

An die von Conrad angegebene Genauigkeit kann ich nicht so recht
glauben.

> Jetzt habe ich aber, wenn ich keinen Wiederstand messe die 12V Spannung
> voll an dem Messeingang anliegen. Das würde natürlich dieses zerstören.

Das sollte man vermeiden, indem man einfach je einen 1 MOhm
Widerstand in die Eingangsleitungen legt.

> Eine normale Schutz Beschaltung kommt aber nicht in Frage, da das je
> meine Messwerte verfälscht.

Jedes normale Multimeter hat eine Schutzbeschaltung, ohne das es
deshalb falsch misst

> Jetzt kam mir der Gedanke, das ich wenn die Spannung zu hoch ist den
> Eingang von meinem LM 317 abreget, sodass dieser nur noch max 300-500mV
> Ausgang hat. Wenn dieser dann wieder sin unter 300 mA sinkt dreht er
> wieder auf.
>
> Jetzt meine Frage: wie geht das am besten?

Am besten wäre es, wenn Du die Stromquelle von vornherein nur
mit ca. 3V versorgst.

von Hp M. (nachtmix)


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Harald W. schrieb:
>> Jetzt habe ich aber, wenn ich keinen Wiederstand messe die 12V Spannung
>> voll an dem Messeingang anliegen. Das würde natürlich dieses zerstören.
>
> Das sollte man vermeiden, indem man einfach je einen 1 MOhm
> Widerstand in die Eingangsleitungen legt.

Der ist in derartigen Modulen meist schon eingebaut und verfälscht das 
Meßergebnus nur unmerklich.

Tyxpisch für solche um den 7106 oder Nachfolger herum aufgebauten DVM 
ist aber, dass sie ihre eigene Versorgungsspannung nicht messen können, 
weil Meßstromkreis und Versorgungsstromkreis galvanisch getrennt sein 
müssen, bzw. eine davon abweichende Beschaltung recht kompliiziert ist.

Deshalb versorgt man das Modul am einfachsten aus einer 9V Batterie, die 
sonst keine Verbindung mit dem zu messenden Signal hat.

von Hp M. (nachtmix)


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Harald W. schrieb:
> Hmm, wenn man Wert auf hohe Genauigkeit legt, sollte man nicht
> unbedingt einen LM317 als Stromquelle nehmen.

Wenn man lediglich Widerstände messen will, braucht man eigentlich gar 
nichts zu stabilisieren, da der 7106 ratiometrischen Betrieb beherrscht.
Die Werte sollten lediglich mindestens für die Dauer einer 
Wandlungszeit, also ca. 0,3s, konstant sein.
Die absolute Höhe ist unwesentlich.

: Bearbeitet durch User
von Manfred H. (manfredbochum)


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Zwei antiparallele Dioden können aber schon die Anzeige beeinflussen.
Hab ich mal mit 1N4148 und anderen getestet.
Erstaunlicherweise mit zwei Zenerdioden 5V6 keine Änderung der Anzeige.
Die elegante Lösung ist zwei Transistoren am Eingang.

von MaWin (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Wenn man lediglich Widerstände messen will, braucht man eigentlich gar
> nichts zu stabilisieren, da der 7106 ratiometrischen Betrieb beherrscht.

Das schon, bloss kommt man bei den fertigen Modulen meist nicht an die 
notwendigen Anschlüsse ran.

von Udo S. (schnellerus)


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Danke erstmal

ihr habt mir zwar Tips gegeben, aber so richtig weis ich immer noch 
nicht was ich machen soll.

Ich habe die Schaltung schon getestet, und war von der Genauigkeit 
begeistert.
Ich nat. ein Präzisionswiderstände genommen, und bei meinem Muli Meter 
ist mir das zu Anfang nicht aufgefallen, weil es eine automatische 
Bereichswahl hat.
jetzt ist alles schon fertig und in einem Gehäuse verbaut.
Darum scheue ich jetzt wieder alles über den Haufen zu werfen.

von Hp M. (nachtmix)


Angehängte Dateien:

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Manfred H. schrieb:
> Zwei antiparallele Dioden können aber schon die Anzeige beeinflussen.
> Hab ich mal mit 1N4148 und anderen getestet.

Das ist ja auch Unfug. Besser hättest du in das Datenblatt geschaut, da 
steht nämlich etwas zu dem Thema drin.



MaWin schrieb:
> Hp M. schrieb:
>> Wenn man lediglich Widerstände messen will, braucht man eigentlich gar
>> nichts zu stabilisieren, da der 7106 ratiometrischen Betrieb beherrscht.
>
> Das schon, bloss kommt man bei den fertigen Modulen meist nicht an die
> notwendigen Anschlüsse ran.

Bei dem vom TE ausgesuchten Modul sind aber alle relevanten Pins 
herausgeführt.
s.o.


Figure 17 auf Seite 13 des Datenblatts zeigt eine Möglichkeit für 
ratiometrischen Betrieb. 
http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/icl7/icl7106-07-07s.pdf

von Manfred H. (manfredbochum)


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@> Zwei antiparallele Dioden können aber schon die Anzeige beeinflussen.
> Hab ich mal mit 1N4148 und anderen getestet.

Das ist ja auch Unfug. Besser hättest du in das Datenblatt geschaut, da
steht nämlich etwas zu dem Thema drin.

Musst DU ja nicht glauben, ich habs aber getestet.

von Mani W. (e-doc)


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Udo S. schrieb:
> Jetzt habe ich aber, wenn ich keinen Wiederstand messe die 12V Spannung
> voll an dem Messeingang anliegen. Das würde natürlich dieses zerstören.

Es gibt auch Milliohmmeter, die anders funktionieren als Deine
sehr einfache Schaltung mit 1 A - viel Spass bei einer 
Feinstleiterbahn...

von Udo S. (schnellerus)


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Hp M. schrieb:
> Bei dem vom TE ausgesuchten Modul sind aber alle relevanten Pins
> herausgeführt.
> s.o.
>
> Figure 17 auf Seite 13 des Datenblatts zeigt eine Möglichkeit für
> ratiometrischen Betrieb.

Danke für den Denkanstoss. Habe mir aber zu Anfang ja keine Gedanken 
darüber gemacht.

Die 1 A wären schon gut, ist aber kein muss.
Es werden auschlieslich Schalter geprüft, die das aushalten müssen. Der 
Materialverschleiß ist auch ein Kriterium.

Leider verstehe ich das Datenblatt nicht richtig. Wie groß müssen die 
Wiederstände sein? Und die Spannung Strom....?
Ich bin gerade unterwegs und hab nur das Händy, kann deshalb auch nicht 
richtig schauen.

Wäre es möglich mir noch etwas näher das Bild 17 zu erklären? Das wäre 
nett. Ich hab auf die schnelle nichts in Netz gefunden.

von Hp M. (nachtmix)


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Udo S. schrieb:
> Wie groß müssen die
> Wiederstände sein? Und die Spannung Strom....?

Das solltest du uns eigentlich verraten, welche Widerstandswerte du bei 
welchen Prüfbedingungen erwartest.
Soll der Kontaktverschleiß durch den Abreißfunken nachgewiesen werden, 
oder warum sonst 12V, wenn du nur ein paar mV am Kontakt erwartest?

von Mani W. (e-doc)


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Hp M. schrieb:
> Soll der Kontaktverschleiß durch den Abreißfunken nachgewiesen werden,
> oder warum sonst 12V, wenn du nur ein paar mV am Kontakt erwartest?

Die Spannung ist zu hoch, um in einer Leiterplatte Verbindungen
aufzuspüren -  da werden viele Dioden, Transistoren und IC sowie
auch andere Halbleiter in den ewigen Siliziumgründen landen...


Wenn man "nur" Schalter ausmessen will, dann wäre es auch zu prüfen,
ob der betreffende Schalter oder Taster das auch aushält mit 1A/12V...

von Lurchi (Gast)


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Wenn überhaupt hätten einfache Dioden als Schutz wohl nur einen Einfluss 
bei hohen Spannungen nahe den 200 mV. Der Bereich ist für ein mOhm-Meter 
eher nicht mehr interessant. Auch da sollte der Fehler klein sein. Wenn 
es sein muss halt 2 Dioden in Reihe. Die Digitalen Modulen können in 
aller Regel Spannungen bis an ihre Versorgung vertragen, das dürften 
mehr als 2 V sein.

von Udo S. (schnellerus)


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Hp M. schrieb:
> Das solltest du uns eigentlich verraten, welche Widerstandswerte du bei
> welchen Prüfbedingungen erwartest.

Die Schaltelemente sind in der Regel 24V 6A ausgelegt, gibt auch welche 
für 400V
Diese haben ca 30 mOhm.

Lurchi schrieb:
> Wenn überhaupt hätten einfache Dioden als Schutz wohl nur einen Einfluss
> bei hohen Spannungen nahe den 200 mV.

Das wäre ja super. Muss San mal Paar Kennlinien anschauen, oder hast Du 
Tips auf was ich achten soll? Der Wiederstand kann ich da ja klein 
wählen.

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