Da ich viele Messgeräte kalibrieren muss, brauch ich eine stabile AC Quelle (0,1%) mit etwa 200Veff/50Hz. Gibt's ja alles zu kaufen, allerdings meist oversized und sündhaft teuer. Hab mir deshalb über einen Selbstbau Gedanken gemacht und das ganze mal mit LTspice simuliert. Ich verwende hier einen dicken Mosfet in Source-Schaltung, der über den 5W Arbeitswiderstand R1 an ca. 600V hängt. Die Widerstände R6/7 in der Rückkoppelung sollten einen Temp.Koeff. von 25ppm/°C haben,dann wäre die Sache zumindest stabil. Als Signalquelle müsste man wohl so einen 16Bit D/A wie etwa DAC8551 + einer 25ppm/°C Referenz nehmen,ist wenigstens spezifiziert im Unterschied zu den Mikrocontrolern. Das sollten aber dann alle Präzisionsbauteile sein. Unschön find ich noch den DC-freien Ausgang über C1 zu R5, der die Eingangsimpedanz des zu kalibrierenden Messgerätes darstellt. Der Spannungsabfall sollte unter 0,1% sein, aber wenn man mehrere gleichzeitig kalibrieren will...hmmm. Hab versucht AC und DC Zweig getrennt rückzukoppeln,da brauchts aber einen weiteren OPV und dann führt die Phasennacheilung schnell zum Schwingen. Ebenso wenn man R4 zu klein macht. Die 600V müsste man wohl in einer 3 Trafo Schaltung erzeugen, 1.Trafo(ca. 20VA) von 230V auf 18V, 2.+3. Trafo(ca. 6VA) von 18 auf gut 230V und die 2 in Serie geschaltet. Die Kosten wären ja überblickbar, für die Kalibration des Kalibrators hätte ich auch Zugang zu einem sehr genauen Messgerät. Meinungen und Anregungen erwünscht. Grüsse
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Ich würde einen Trenntrafo oder Stelltrenntrafo nehmen, und das Ausgangssignal mit einem genauen Voltmeter messen und damit gegen Deinen Prüfling testen. Du hast einen guten Sinus und hast keine Probleme mit nicht TRMS Messgeräten.
> viele Messgeräte kalibrieren muss > (0,1%) Ordentliches Kalibrieren legt dir eine Verantwortung auf! Die kannst du nur von dir wälzen, wenn ein dritter dafür einsteht (!), dass sein Vergleichsnormal über nachweisbare Kalibrierschritte auf die SI-Einheiten rückführbar ist. Das ist nun mal teuer, das lässt sich nicht mit einer (noch so guten) Bastelei ersetzen. Wenn du nur wissen willst, ob dein Messgerät die 230 V auf 0,1% genau misst, könnte aber ein (gültig kalibriertes!) Messgerät mit 10-facher Genauigkeit (0,01%), mit dem du parallel die Netzspannung aus der Steckdose erfasst, helfen.
Wenn keine hohe Leistung, sondern nur eine stabile Spannung benötigt wird, kann man auch bei niedriger Spannung verstärken und dann per Trafo die Spannung von z.B. 12 oder 24 V auf 200 V hoch transformieren. Bei nicht zu hoher Spannung und mit einem guten Trafo (z.B. Ringkern im 20 VA Bereich, bzw. Audio-Übertrager) bleibt auch die Wellenform noch gut erhalten. Den Generator selber muss man eher nicht selber bauen. Die Netzspannung direkt hat ggf. keinen guten Sinus und auch Schwankungen der Spannung und Wellenform.
Petra schrieb: > Ich würde einen Trenntrafo oder Stelltrenntrafo nehmen > Du hast einen guten_Sinus und hast keine Probleme mit > nicht TRMS Messgeräten. Selten so gelacht - klemme mal ein Scope auf die Netzspannung.
Also Leute, die Netzspannung kann man als Kalibriergöße komplett vergessen,2-3V pedelt die im Normalfall im Sekundentakt schon herum, wenn mein 5kW Komressor anfährt, dann wirds kurzzeitig überhaupt finster in der Hütte. Nein, man braucht einen schönen Sinusgenerator mit an die +/- 300V Ausgangsspannung. Die Idee mit dem Trafo am Ausgang gefällt mir ganz gut, müsste aber innerhalb der Rückkoppelschleife sitzen. Als Ansteuerung dann wohl eine Gegentaktstufe, die ich wegen der Übernahmeverzerrung nicht so schätze. Hier ist's ja eine A-Class (Heiz)Stufe. Ja, ich hab's nicht erwähnt, die Messgeräte rechnen auch eine FFt der Netzspannung, daher sollten die Verzerrungen auch <0,1% sein. Im Netz hab ich mich über käufliche Geräte schlau gemacht, kostet ab 12000€ ähem... gebraucht. Neu so an die 100k€. Unglaublich. >Ordentliches Kalibrieren legt dir eine Verantwortung auf! >Die kannst du nur von dir wälzen, wenn ein dritter dafür >einsteht (!) Ähh.. der Chef bin aber selbst! Grüsse
Bei nur 50 Hz sind Übernahmeverzerrungen nicht so sehr das Problem. Das kriegen die Audioverstärker als Klasse AB schon sehr gut hin. Eine wichtige Frage ist, wie viel Leistung benötigt wird. Bis etwa 50 W gibt es ohne Probleme Audioverstärker als IC. Der Trafo muss nicht unbedingt in der Regelschleife sitzen, es kann aber helfen. Mit einem speziellen wirklich guten Trafo könnte es auch ohne gehen - aber günstiger wären normale Trafos. Für weniger Verzerrungen sollte man dabei lieber unter der Nennspannung bleiben. Also ggf. auch für nur 200 V lieber einen Trafo für 400 V oder 2 mal 230 V in Reihe. Man könnte z.B. den Trafo für eine erste Näherung nutzen und galvanisch gekoppelt zum Ausgang (etwa in der Masse Leitung) einen 2. Verstärker für die Regelreserve haben. So bliebe der vom Frequenzgang ggf. schwierige Trafo und sogar der Haupt-Leistungsverstärker bei der Regelschleife weitgehend außen vor.
Gebhard R. schrieb: > Im Netz hab ich mich über käufliche Geräte schlau gemacht, kostet ab > 12000€ ähem... gebraucht. Neu so an die 100k€. Unglaublich. Im Moment bietet Singer in ebay einen Fluke 5200A für 1100€ plus Steuer an.
Dieter W. schrieb: > Im Moment bietet Singer in ebay einen Fluke 5200A für 1100€ plus Steuer > an. Der macht ohne Verstärker aber nicht die gewünschten 200V.
Gebhard R. schrieb: > Also Leute, die Netzspannung kann man als Kalibriergöße komplett > vergessen,2-3V pedelt die im Normalfall im Sekundentakt schon herum, In der ELA (Elektroakustik) sind Verstärker mit 100V-Ausgang üblich. Zur Signalerzeugung könne man einen Phasenschiebergenerator oder eine Wien-Brücke ins Auge fassen.
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So, eine neue Schaltung mit Ausgangstrafo. Simuliert scheint's ja grundsätzlich zu funktionieren, aber in Wirklichkeit?? Das Modell des Trafos scheint mir nicht wirklich realistisch, ist aber in der Schaltung sehr bestimmend. Man verändere den Koppelfaktor und betrachte das Ausgangssignal bzw. die FFT des Ausgangssignals. Weiss wer, wo man ein realistisches Spice-Modell für einen "gewöhnlichen" 2VA Netztrafo downloaden kann? Grüsse
Mit einem üblichen 2 VA billig Netztrafos wird es nur schwer bis 200 V gehen. Bei Betrieb an 230 V gehen da ggf. schon mal mehr als 20 V am Widerstand der Primärwindung verloren. Um auf 200 V zu kommen müsste der Kern also schon recht weit in die Sättigung getrieben werden und damit wird der Kern relativ stark nichtlinear mit der kleinen. Die ganz kleinen Trafos sind alles andere als Ideal - das sieht man z.B. daran dass da i.A. Die Primärwindung deutlich mehr Volumen einnimmt. Bei konventionellen Trafos würde ich nicht unter etwa 5 VA gehen - bevorzugt wären aber Ringkern Trafos. Im Zweifelsfall halt lieber 2 Trafos in Reihe, so dass man den Kern im mehr linearen Bereich mit geringerer Magnetisierung betrieben kann. Bei der kleinen Leistung kann man auch auf Audio Verstärker (ggf. TDA2030 oder ähnlich) zurückgreifen. Da muss man sich keinen Klasse A Heizer antun, der auch nicht besser ist. Die Chancen sind schon da, dass es mit der einfachen Schaltung funktioniert. So schlecht ist das einfache Modell nicht. Problematisch könnte ggf. eine Ferroresonanz des Trafo Kerns werden - die ist aber in den üblichen Transformator Modellen auch nicht enthalten. Da hat man einen Akustische Resonanz (z.B. im kHz Bereich) hoher Güte, die über die Magnetostriktion ankopplelt. Ein vergossener Ringkern-Trafo kann da helfen, weil die Resonanz stärker gedämpft sein sollte und bei Ringkernen oft die Magnetostriction schwächer ist.
@Lurchi Der Trafo muss innerhalb der Regelschleife sein, sonst hat das Ausgangssignal nur mehr bedingt mit Sinus zu tun. Ausserdem werden wohl erhebliche Magnetisierungsströme aufgebracht werden müssen. Aber der Audioverstärker könnte als Treiber passen. Grüsse
Gebhard R. schrieb: > Als > Ansteuerung dann wohl eine Gegentaktstufe, die ich wegen der > Übernahmeverzerrung nicht so schätze. Da der Ausgang belastet ist, liegen die Übernhameverzerrungen um 2 bis 3 Größenordnungen unter Deine Genauigkeitsanforderungen. Mit anderen Worten, kannst Du beruhigt nutzen. > Hier ist's ja eine A-Class > (Heiz)Stufe. Unnötig für diese Aufgabenstellung. > Der Trafo muss innerhalb der Regelschleife sein, sonst hat das Ausgangssignal nur mehr bedingt mit Sinus zu tun. Nein, er muß innerhalb der Regelschleife sein um die 200V konstant zuhalten. Die Sinusform macht der Generator VOR dem Verstärker. > Ausserdem werden wohl > erhebliche Magnetisierungsströme aufgebracht werden müssen. Liegen bei normalen NF-Trafos im Bereich einige 10 Milliampere. Trafos aus ELA Verstärkern sind da sehr gute Wahl. Oder halt hochwertige Netztrafos .-)
Die einige 10 mA Magnetisierungsstrom beziehen sich auf die 230 V Seite, bei 24 V sind es dann schon ein paar 100 mA. Nicht wirklich störend viel, aber schon mehr. Der Strom hängt auch davon ab wie hoch man die Magnetisierung treibt. Vor allem bei den ganz kleinen geht der Strom deutlich hoch, wenn man sich der Nennspannung nähert. Bei den üblichen Trafotypen ist der Leerlaufverlust irgendwo im Bereich um 5 VA am kleinsten - kleinere Trafos bringen bei der Magnetisierung usw. eher keinen Vorteil Mit einem wirklich guten (speziellen) Trafo ginge es auch noch ohne Regelschleife, aber die Regelschleife mit Feedback direkt vom Ausgang ist wohl günstiger und gibt einen kleineren Ausgangswiderstand.
>Die einige 10 mA Magnetisierungsstrom beziehen sich auf die 230 V Seite, >bei 24 V sind es dann schon ein paar 100 mA. So wird's sein, also die Verlustleistung bewegt sich schnell in der selben Größenordnung wie bei der A-Class Stufe. dazu noch Unwägbarkeiten bezüglich der Stabilität. Hab weiter nachgedacht und eine Brückenschaltung mit 2 A-Stufen gemacht. Hat den Vorteil, dass man max. 350V/20mA generieren muß und das sollte mit einem, Boost Konverter gehen.Ja, und die spektrale Reinheit des Signals will ich halt auch.Mit der A-Stufe kommt man lt. Simulation auf etwa 80dB was schon ziemlich gut ist.Der D/A Wandler liegt auch in dieser Größenordnung.Der Vorteil der trafolosen Lösung wäre ja auch, dass man die Kalibrierung mit einem DC Multimeter vornehmen kann (Scheitelspannungen statisch messen). Grüsse
Gebhard R. schrieb: > Der Vorteil der trafolosen Lösung wäre ja auch, dass man die > Kalibrierung mit einem DC Multimeter vornehmen kann (Scheitelspannungen > statisch messen). Nur wie beweist man dann, das der Amplitudengang der ganzen Strecke auf 100ppm glatt ist? Bei 0,1% Anforderung und nur 50Hz wird es aber sicher gehen. Für mehr wäre es trotzdem interessant.
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