Hey, ich habe eine Frage zur Messbereichserweiturung beim Voltmeter. Ein Bild dazu befindet sich im Anhang. Ich habe die Schaltung aufgebaut und es gab ein kleines Problem. Man konnte das analoge Messgerät M1 nur auf die Messbereiche 0,3V, 3V und 30V einstellen. Die Spannung U wurde auf 5V eingestellt. Dann habe ich M1 auf den Messbereich 3V gestellt und solange am Potentiometer gedreht, bis der Zeiger auf Vollausschlag war(bei 3V). Der gemessene Widerstandswert am Poti betrug hier 51kOhm. Und der Innenwiderstand von M1 beträgt 76kOhm im 3V Messbereich. Jedoch, wenn ich mit U=5V und U_M1=1,5V rechne, dann komme ich auf R=184kOhm(rechnerisch mit Spannungsteiler ermittelt). Und wenn ich mit U=3V rechne und U_M1=1,5V, dann auf 76kOhm. Das blöde war eben, dass es kein analoges Messgerät M1 mit Messbereich 5V zur Verfügung stand. Wie kann das Problem jetzt am besten lösen, um mich trotzdem um die Aufgabe halten zu können? Ich bin ein bisschen verwirrt. Gruß F.K.
Angehängte Dateien:
Du möchtest also den 3V Messbereich auf 5V erweitern und der Innenwiderstand des Messgerätes beträgt 76k Ohm? R muss dann, wie du bereits ermittelt hast, 51k Ohm groß sein. Welches Problem muss gelöst werden?
F. K. schrieb: > Ich bin ein bisschen verwirrt. Ja. F. K. schrieb: > Wie kann das Problem jetzt am besten lösen, um mich trotzdem um die > Aufgabe halten zu können? Sortier doch die Frage nochmal, am besten so, dass man diese auch versteht. asdfghj
Das Instrument geht bei einem bestimmten Strom auf Vollausschlag und der ist immer gleich. Dann hat das Instrument einen bestimmten Widerstand. Diese beiden Werte müssen bekannt sein, sonst kann man R nicht berechnen.
F. K. schrieb: > Jedoch, wenn ich mit U=5V und U_M1=1,5V rechne, dann komme ich auf > R=184kOhm(rechnerisch mit Spannungsteiler ermittelt). Und was ist U_M1 für Wert? Entweder M1 hat im 3V Messbereich einen Innenwiderstand von 76kΩ und die Spannung über dem Instrument beträg dann 3V oder es ist anders. Dann musst die verraten, wie es wirklich ist.
Ahhh, danke Leute. Wenn ich den Poti so hochdrehe, dass M1 im 3V-Bereich ausschlägt, dann liegt natürlich am Innenwiderstand 3V an. Also muss ich mit U=5V und U_M1=3V rechnen. Bei einem Innenwiderstand im 3V-Messbereich beim M1 beträgt dieser 76k Ohm und dann komme ich mit einer Rechnung auf 52,6k Ohm des Helipots R. Und gemessen habe ich ja auch anschließend diesen Wert am Helipot. Also war lediglich meine Rechnung und anfängliche Denkweise falsch. Jedoch was bringt mir das überhaupt? Was bedeutet "ich habe meine Messbereich von 3V auf 5V erweitert"? Inwiefern hilft das weiter? Ich meine im Prinzip führt das ja nur zu einer "Erhöhung" des Gesamtwiderstandes, wenn ich R in Serie zu meinem Voltmeter M1 schalte. Aber den Sinn dieser Erweiterung habe ich noch nicht verstanden.
F. K. schrieb: > Jedoch was bringt mir das überhaupt? Was bedeutet "ich habe meine > Messbereich von 3V auf 5V erweitert"? Inwiefern hilft das weiter? Wenn du mit einem Voltmeter, das maximal 3V messen kann (3V ≙ maximaler Zeigerausschlag), 5V messen willst, schlägt der Zeiger am rechten Anschlag an. Wenn du den Messbereich auf 5V erweiterst, entsprechen die 5V dem maximalen Zeigerausschlag. Du müsstest dann natürlich die Skala verändern, denn der Vollausschlag entspricht jetzt nicht mehr 3V, sondern 5V. F. K. schrieb: > Bei einem Innenwiderstand im > 3V-Messbereich beim M1 beträgt dieser 76k Ohm und dann komme ich mit > einer Rechnung auf 52,6k Ohm des Helipots R. Ich komme auf 50,6k Ohm für R.
:
Bearbeitet durch User
Ok, es wird klarer. Danke dir! 50,6k Ohm, ja stimmt. D.h. wenn ich meine "Serienschaltung aus Innenwiderstand und R nehme" und diese parallel zu einem anderen Widerstand schalte an dem 2,5 Volt anliegen, dann muss sich dier Zeiger meines Messgeräts in der Mitte befinden, richtig? Am analogen Messgerät M1 steht "1% Genauigkeit", d.h. die 3V haben einen Fehler von 1%? Den Widerstand R, hab eich ja mittels Digitalmultimeter ermittelt und bekam 51k Ohm raus. DMM's haben ja recht kleine Fehler, aber ich hab gehört, dass es da auch größere Rundugnsfehler bzw. Anzeigefehler gibt. Stimmt das?
:
Bearbeitet durch User
F. K. schrieb: > ... DMM's haben ja recht kleine Fehler, aber ich hab gehört, dass > es da auch größere Rundugnsfehler bzw. Anzeigefehler gibt. "recht klein" kommt immer auf die Genauigkeitsansprüche drauf an. In solchen Fällen würde ich auf Hörensagen überhaupt nichts geben, sondern einen Blick in das Manual zum fraglichen DMM werfen und genau nachrechnen. Du wirst dich wundern, was trotz z.B. 5 1/2 Stellen für Fehler zusammenkommen und wie viele Stellen davon manchmal nur noch Hausnummern sind.
Ich entnehme mal folgenden Text aus http://www.komerci.de/informationsservice/dmm.php: Wenn die Spezifikation eines DMM z.B. ±(1% +2) oder ±1%, ±2 angibt bedeutet das ±1% vom Messwert und zusätzlich ±2 Digits. Praktisch gesehen werden diese Digits mit der Auflösung multipliziert und zum Prozentwert der Messunsicherheit addiert. Wenn das DMM eine Auflösung von 0,1 V hat, ist bei einem Messwert von 100V die gesamte Ungenauigkeit ±1,2 V (1%->1 V + 2 Digits x 0,1V->0,2). Somit kann bei einer Anzeige von 100,0 V der tatsächliche Wert zwischen 98,8 V und 101,2 V liegen. Kann man mit Fehlern wie "±(1% +2)" rechnen bei einem DMM? Also wird das im Normalfall ausreichen, um so die Messwertsschwankung anzugeben, wie im obigen Beispiel erklärt? Also wird diese 2 immer mit dem LSD, also mit der niedrigsten möglichen Zahl der eingestellten Auflösung multipiliziert? Bei 0,1V-Auflösung kann ich ja als kleinsten Wert nur 0,1V darstellen. Bie 1V halt 1V. Bei 1mV dann halt 0,001V. Stimmt das erstmal so?
Vielleicht hier nochmal eine direktere Frage: Wie genau kommt man nun auf z.B. 2 Digits Messfehler in einem bestimmten Bereich? Wie kann ich mir so einen Fehler "1 digit" vorstellen? Haben AD-Wandler immer 1 Digit Fehler?
F. K. schrieb: > Haben AD-Wandler immer 1 Digit Fehler? Nein, 0,5 LSB Fehler haben die. Beispielrechnung 8 Bit Wandler an 5 Volt Vref: 5/256/2 = 9,8mV
Hmm, hab mir eben mal folgendes durchgelesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Quantisierungsfehler#Digitalmultimeter "Bei Messgeräten mit Ziffernanzeige ist der Nullpunkt innerhalb der Breite einer Stufe der Kennlinie anhand der Null-Anzeige nicht justierbar (Nullpunktsabweichung)" Heißt wohl, dass ich der Nullpunkt 'random' irgendwo auf der 1. Quantisierungsstufe ist. Also wenn man Treppe entlang der eingezeichneten linearen(Quantisierungskennline soweit ich weiß) bewegt: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DMT_Dig-N%C3%A4herung.svg Wenn man linkens und rechtes Bild vergleicht, kann der Nullpunkt irgendwo zwischen dem Bild links und dem Bild rechts sein. Ist das damit gemeint? Und daraus kann man eig. schließen, dass ich maximal einen Fehler von 1 Digit machen kann? (ob jetzt -1 oder +1 ist egal, es ist 1 Digit) Aber wie spielt jetzt der Quantisierungsfehler von 0,5 LSB bzw. 0,5 Digit rein? (Also anscheinend hab ich den oben schon unbewusst inkludiert, weiß aber nicht warum.)
F. K. schrieb: > Aber wie spielt jetzt der Quantisierungsfehler von 0,5 LSB bzw. 0,5 > Digit rein? (Also anscheinend hab ich den oben schon unbewusst > inkludiert, weiß aber nicht warum.) plusminus 0,5LSB und 1 Digit sind das gleiche. Mit Digit ist die kleinste ablesbare Messgröße gemeint, also die letzte Nachkommastelle. Das ist ne Ganzzahl, die wird also auf- oder abgerundet. Ich hätte direkt plusminus 0,5LSB schreiben sollen, hat dich vermutlich etwas verwirrt.
Okay danke, da wäre dann noch folgendes: https://de.wikipedia.org/wiki/Messger%C3%A4teabweichung#Messger.C3.A4te_mit_Ziffernanzeige Unter "Messgeräte mit Ziffernanzeige" steht: "Der Nullpunkt ist innerhalb der Breite einer Stufe der Kennlinie nicht justierbar (Nullpunktsabweichung). Bei der Ablesung eines Messwertes kommt eine weitere Messabweichung, die Quantisierungsabweichung - ebenfalls bis zur Breite einer Stufe -, hinzu; beide ergeben zusammen die Fehlergrenze von ± 1 Ziffernschritt (auf der niederwertigsten Stelle) oder ± 1 Digit." Ich verstehe aber jetzt nicht, was hier die Nullpunktabweichung sein soll. Der Quantisierungsfehler ist ja 1 Digit, weil sich die Quantisierungskennlinie beliebig zwischen eine Stufenbreite verschieben kann, so wie hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DMT_Dig-N%C3%A4herung.svg - oder? Aber was ist denn die Nullpunktabweichung?
:
Bearbeitet durch User
Kennt jemand den Unterschied zwischen den Nullpunkt- und Quantisierungsabweichung? Im vorletzten Beitrag, habe ich versucht etwas genauer zu erläutern, jedoch bin ich ein wenig verwirrt.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.