Hallo, um eine sehr verlustarme Hochvolt-Schaltung zu vermessen suche ich einen Differenztastkopf der die Schaltung nicht stark belastet. Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass diese immer noch zu niederohmig sind. Bei 1kV sind das immerhin 20mW Verlustleistung. Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100 MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz. Hat jemand eine Idee ob es solche Tastköpfe fertig zu kaufen gibt? Es gibt ja durchaus massebezogene Tastköpfe mit > 100 MOhm und > 1 MHz, z.B. [2], deshalb frage ich mich ob es das auch schon fertig als Differenztastkopf gibt. [1] https://www.batronix.com/versand/messtechnik/tastkoepfe/Micsig-DP10013.html [2] https://www.digikey.de/product-detail/de/b-k-precision/PR-55/BKPR-55-ND/4497441
Nils schrieb: > Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass > diese immer noch zu niederohmig sind. Der hat ja auch nur 5M gegen GND. Nils schrieb: > Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100 > MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz. Klingt für mich nach einem Verständnisproblem bzw. fehlenden Grundlagen. Selbst die winzige Kapazität (oder Asymmetrie!) von nur 1pF stellt bei 1MHz eine Last von nur 160 kΩ dar. Wie willst du da GΩ realisieren? Wie hoch ist überhaupt das zu erwartende Differenzsignal und welche Quellimpedanz hat es? Welches sind die Eigenschaften der Gleichtaktspannung?
Ich möchte mal gerne die Anlage sehen, die 1 kV mit 1 MHz moduliert. Wo sind wir hier, in Phantasien?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich möchte mal gerne die Anlage sehen, die 1 kV mit 1 MHz moduliert. Wo > sind wir hier, in Phantasia? Moduliert ist ggf. zuviel gesagt, aber einige MHz (Sinus + Offsets) mit mehreren kV Amplitude sind zB in Ionenfallen nicht unüblich.
Philipp C. schrieb: > sind zB in Ionenfallen nicht unüblich. Und da muss man den Kurven-Verlauf mit einem Oszilloskop darstellen? Wohl kaum.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Und da muss man den Kurven-Verlauf mit einem Oszilloskop darstellen? > Wohl kaum. Natürlich, Du musst ja bewerten ob es funktioniert. Aber ja, Eingangskapazität der Tastköpfe ist ein großes Problem und man misst es auch nicht differentiell.
Nils schrieb: > Hallo, > > um eine sehr verlustarme Hochvolt-Schaltung zu vermessen Welche denn? > suche ich einen > Differenztastkopf der die Schaltung nicht stark belastet. > > Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass > diese immer noch zu niederohmig sind. Bei 1kV sind das immerhin 20mW > Verlustleistung. Ja und? Das kann man ggf. rausrechnen. Kommt auf die Schaltung an. > Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100 > MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz. Dream on. Sowas gibt es nicht. Habt bisher auch keine gebraucht, nicht mal die Area 51. > Es gibt ja durchaus massebezogene Tastköpfe mit > 100 MOhm und > 1 MHz, > z.B. [2], deshalb frage ich mich ob es das auch schon fertig als > Differenztastkopf gibt. Eher nicht, denn bei kleinen Spannungen von wenign kV braucht man im Normalfall keine 100MOhm. Man kann für einfache MEssungen ggf. zwei Tastköpfe nehmen und im Ozi die Differenz bilden lassen. Das ist zwar nicht perfekt und die Gleichtaktunterdrückung ist schon ab einigen Dutzend kHz nicht mehr allzu doll, aber meistens reicht es. Ich wage die These, daß du keinen exorbitant hochohmigen Differenztastkopf mit 1MHz brauchst. Beschreibe dein Meßproblem konkret.
Nils schrieb: > Hallo, > > um eine sehr verlustarme Hochvolt-Schaltung zu vermessen suche ich einen > Differenztastkopf der die Schaltung nicht stark belastet. > > Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass > diese immer noch zu niederohmig sind. Bei 1kV sind das immerhin 20mW > Verlustleistung. > > Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100 > MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz. > > Hat jemand eine Idee ob es solche Tastköpfe fertig zu kaufen gibt? > Hm. Du mußt 1kV Differenzsignal messen oder floatend auf 1kV eine Differenz mit einigen Volt messen? ersteres ist schwer, zweites ist nicht so schwierig wenn Du zB. ein batteriebetriebenes Oszi a la THS720 oä verwenden kannst. Mußt halt nur schauen das der Aufbau entspechend geringe kapazitive Kopplung gegenüber rundherum hat. Screenshots sind ein bischen schwierig, geht aber auch "online" wenn Du einen LWL-isolierten RS232-Adapter für das THS720 hast. Wenn Du 1kV Differenz hast sollte das Cleverscope CS448 Deine unbekannten Probleme lösen können. Doch täusche Dich nicht, die 3stellige Geräteziffer hat einen 4-5stelligen Preis für solche Messungen. Bart Schroder ist ein umgänglicher Mensch, wenn Du nicht kaufen willst, vielleicht gibt es einen Kunden in DE, den er Dir zum Messen vermitteln kann.... Ach ja - hüte Dich vor parasitärem Effekten, die werden ziemlcih heftig sein.
MiWi schrieb: > Screenshots sind ein bischen schwierig Meins macht Screenshots auf einen USB Stick, das ist einfach.
Hp M. schrieb: > Nils schrieb: >> Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100 >> MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz. > > Klingt für mich nach einem Verständnisproblem bzw. fehlenden Grundlagen. > Selbst die winzige Kapazität (oder Asymmetrie!) von nur 1pF stellt bei > 1MHz eine Last von nur 160 kΩ dar. Wie willst du da GΩ realisieren? > > Wie hoch ist überhaupt das zu erwartende Differenzsignal und welche > Quellimpedanz hat es? > Welches sind die Eigenschaften der Gleichtaktspannung? Hallo, die Kapazität ist kein Problem, das zu vermessende Signal ist kein 1MHz Sinus, sondern ein 1-50Hz Rechteck mit Flanken < 10ms. Um die Flanken schnell genug messen zu können, daher die 1 MHz Anforderung. Das AC Signal selbst ist deutlich langsamer (zB 1 Hz). D.h. in Summe ist nicht so sehr die Kapazität sondern eher die statische Verlustleistung das Problem, weshalb ich eine sehr hochohmige Messlösung suche. Das Differenzsignal 0V - 1kV - 0V. Bezogen ist das auf Masse, kann aber auch +-500V floaten (langsam, Gleichtakt kein Problem da statisch). Die Messauswertung soll elektrisch funktional durch den Differenztastkopf getrennt werden.
MiWi (Gast) schrieb:
> 3stellige Geräteziffer
Sowas gibt's doch gar nicht ;-)
Jens G. schrieb: > MiWi (Gast) schrieb: > >> 3stellige Geräteziffer > > Sowas gibt's doch gar nicht ;-) Pedant :-P aber egal, ich gehe davon aus das auhc von Dir der Kontext verstanden wurde... noch einen schöne Ostersonntag!
Nils schrieb: > Um die Flanken schnell genug messen zu können, daher die 1 MHz > Anforderung. Das ändert nichts am Problem. Du brauchst schon ziemlich viel Energie, um die parasitären Kapazitäten des Messaufbaus von 0 auf 1000 Volt innerhalb 1/1000000 Sekunden aufzuladen. Und beim Entladen muss die Energie auch wieder irgendwo hin. Was ist denn das für eine Schaltung, die derart steile Flanken bei so hohen Spannungspegeln erzeugt?
<10ms sind ja nun alles andere als steil. Da sehe ich irgendwie nicht die 1MHz Notwendigkeit. Ok, 10ns sind natürlich auch <10ms ;)
Natürlich kann man da nicht einfach nur 1GOhm nehmen. Man muss parallel dazu einen kapazitiven Spannungsteiler schalten, ähnlich wie das bei der normalen 10:1 Probe gemacht wird. Beispiel 500MOhm parallel 1pF und dann 1MOhm parallel 9xxpF nach Masse. Daran denn den umschaltbaren Tastkopf in Stellung 1:1 anschließen. Der belastet dann mit 1Mohm parallel xxpF. Der 1MOhm hat auch eine Schutzfunktion. der verhindert, dass sich der Kondensator mit 9xxpF nicht auf die Hochspannung auflädt, falls die 1:1 Probe nicht permanent angeschlosen ist.
Nils schrieb: > die Kapazität ist kein Problem, das zu vermessende Signal ist kein 1MHz > Sinus, sondern ein 1-50Hz Rechteck mit Flanken < 10ms. > Um die Flanken schnell genug messen zu können, daher die 1 MHz > Anforderung. Jaja, die Akademiker wieder, wollen noch die 666. Oberwelle messen . . . Käse^3 Wenn eine Signal 10ms Anstiegszeit hat, sind signnifikaten Frequenzanteile bis ca. 0,35/T ~30Hz drin. Meinetwegen kan man da auch 100-1000Hz forderen, damit es möglichst unverzerrt ist, aber auch das ist schon arg akademisch. > Das AC Signal selbst ist deutlich langsamer (zB 1 Hz). D.h. in Summe ist > nicht so sehr die Kapazität sondern eher die statische Verlustleistung > das Problem, Wieso? Das wäre es nur, wenn deine Schaltung extrem hochohmig wäre. > weshalb ich eine sehr hochohmige Messlösung suche. > Das Differenzsignal 0V - 1kV - 0V. Bezogen ist das auf Masse, kann aber > auch +-500V floaten (langsam, Gleichtakt kein Problem da statisch). Die > Messauswertung soll elektrisch funktional durch den Differenztastkopf > getrennt werden. Dann besorg dir 08/15 HV Tastköpfe. Gibt es verhältnimäßig preiswert für vielleicht 200-400Euro. Haben wir in der 4ma. Die genaue Bezeichnung und Bezugsquelle hab ich aber jetzt nicht im Kopf. Ist so ähnlich wie der hier. https://de.farnell.com/testec/15010/hochspannungstastkopf-40mhz-oszilloskop/dp/3373859 Klemm an die an zwei Oszikanäle un bilde im Oszi die Differenz. Das ist für diese Anwendung genau genug.
Wie sieht denn nun das Dingsbums aus, wo das Signal her kommt?
Könnte man in Serie zu einem "normalen" Differenztastkopf mit z.b. 50 MOhm differentiellem Eingangswiderstand (je 25Mohm gegen GND), zwei noch höher-ohmigere Widerstände schalten um den Eingangswiderstand zu reduzieren? Falls die Kapazität eines Widerstandes zu hoch ist um keinen Hochpass zu bauen, könnte man ja auch ganz viele in Serie schalten? Ungefähr so, aber für ein Differenztastkopf: https://ea4eoz.blogspot.com/2012/09/one-gigaohm-high-voltage-probe.html
>Könnte man in Serie zu einem "normalen" Differenztastkopf mit z.b. 50 >MOhm differentiellem Eingangswiderstand (je 25Mohm gegen GND), zwei noch >höher-ohmigere Widerstände schalten um den Eingangswiderstand zu >reduzieren? Könnte man, solange Dir der Frequenzgang egal ist. >Falls die Kapazität eines Widerstandes zu hoch ist um keinen Hochpass zu >bauen, könnte man ja auch ganz viele in Serie schalten? Wenn Du wuirklich was kompensieren mußt, dann mußt Du das mit einem entsprechend dimensionierten C parallel zum Tastkopf machen. Einen R durch mehrere Teil-R zu ersetzen, hat aber auch sicherlich wieder seine Seiteneffekte, denn der resultierende R hat dann wieder aufgrund seiner größeren Fläche mehr parasitäres C zur Umgebung, und und das auch noch wie ein mehrpoliger RC-Tiefpaß (wegen der parasitärkapazitiven Verbindungen zw. den Rs)
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