Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Unbelasteter Spannungsteiler


von Wladimir (vril_2023)


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Wie kann man die Spannungen an den Widerständen eines unbelasteten 
Spannungsteilers messen?

Irgendwie ist es doch so - egal wie hochohmig der Spannungsmesser auch 
sein mag - dass beim Messen des Spannungsabfalls an einen der 
Widerstände, aus dem unbelasteten Spannungsteiler ein belasteter 
Spannungsteiler wird …

: Verschoben durch Moderator
von Rahul D. (rahul)


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Wladimir schrieb:
> unbelasteten Spannungsteilers

Braucht ja auch niemand.
Je höher der Innenwiderstand des Messgeräts im Verhältnis zum Widerstand 
über den die Spannungsmessung erfolgt, umso geringer ist er dessen 
Einfluß auf das Messergebnis...

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Richtig

Jeder Messvorgang hat einen Einfluss auf das Gemessene.

Grundlagen der Physik.

Wo warst du in der Schule als erklärt wurde dass man jede Antwort auch 
in Wikipedia findet ?

https://de.wikipedia.org/wiki/Messung

von Wladimir (vril_2023)


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Michael B. schrieb:

>
> Wo warst du in der Schule als erklärt wurde dass man jede Antwort auch
> in Wikipedia findet ?
>

Und wo warst Du in der Schule, als in Deutsch Interpunktion -im 
aktuellen Beispiel: Kommasetzung - unterrichtet wurde?

von Wolf17 (wolf17)


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Im einfachsten Fall verwendet man ein Messgerät mit >1G Ohm 
Eingangswiderstand. Einige DVM können das (HP3458A, FLU8060A...)

Bevor es sowas gab, hat man mittels Kelvin-Varley-Spannungsteiler aus 
einer Referenzspannung eine Vergleichsspannung erzeugt und die so lange 
variiert, bis ein Differenzvoltmeter Null Volt zum zu untersuchenden 
Spannungsteiler angezeigt hat. Bei Null Spannungsdifferenz fließt Null 
Strom, dann ist der zu messende Spannungsteiler unbelastet.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kelvin-Varley-Spannungsteiler

: Bearbeitet durch User
von Al. K. (alterknacker)


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Michael B. schrieb:
> Wo warst du in der Schule als erklärt wurde dass man jede Antwort auch
> in Wikipedia findet ?

...und wer schreibt die Antworten ins Wiki?
Wer stellt den Wahrheitsgehalt der Antworten fest?

MfG
alterknacker

von Wladimir (vril_2023)


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Wolf17 schrieb:
> Im einfachsten Fall verwendet man ein Messgerät mit >1G Ohm
> Eingangswiderstand. Einige DVM können das (HP3458A, FLU8060A...)
>
> Bevor es sowas gab, hat man mittels Kelvin-Varley-Spannungsteiler aus
> einer Referenzspannung eine Vergleichsspannung erzeugt und die so lange
> variiert, bis ein Differenzvoltmeter Null Volt zum zu untersuchenden
> Spannungsteiler angezeigt hat…
> https://de.wikipedia.org/wiki/Kelvin-Varley-Spannungsteiler

Ah -Danke!
Das hilft mir weiter

Gruß w.

von Falk B. (falk)


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Wolf17 schrieb:
> Im einfachsten Fall verwendet man ein Messgerät mit >1G Ohm
> Eingangswiderstand. Einige DVM können das (HP3458A, FLU8060A...)

Unfug! Im einfachsten Fall denkt mal mal nach, wie groß die Belastung 
des Spannungsteilers mit einem normalen Digitalmultimeter ist und ob das 
praktisch relevant ist! Die allerwenigsten Menschen, schon gar nicht in 
diesem Forum, müssen aufs ppm genau messen.

Normale Digitalmultimeter haben 10M Ohm Eingangswiderstand. Wenn mein 
Spannungsteiler von 2x20k einen Ausgangswiderstand von 10k hat, mache 
ich 0,1% Meßfehler. Jeder OPV Ausgang kann 10M problemlos treiben, d.h. 
wenn ich dort messen, ist mein Meßfehler 0%.

OK, wenn ich an einem Spannungsteiler von 2x 10M messe (Ra=R1//R2=5M), 
mache ich immerhin 30% Meßfehler. Da geht es so einfach nicht.

von Al. K. (alterknacker)


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Belastungsfreies Messen einer Spannungsquelle mit einen Galvanometer.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wladimir schrieb:
> Irgendwie ist es doch so - egal wie hochohmig der Spannungsmesser auch
> sein mag - dass beim Messen des Spannungsabfalls an einen der
> Widerstände, aus dem unbelasteten Spannungsteiler ein belasteter
> Spannungsteiler wird …

Kommt drauf an wie man mißt. Wenn man den Spannungsteiler als einen 
Zweig einer Brücke ansieht und einen zweiten Zweig aufbaut. Dann den 
zweiten Brückenzweig so lange verstellt, bis die Diagonalspannung 0 
wird. Dann kann man die Spannung indirekt messen ohne den 
Spannungsteiler zu belasten.

https://de.wikipedia.org/wiki/Wheatstonesche_Messbrücke

Eine einfachere Methode besteht darin, die beiden Teilspannungen des 
Spannungsteilers getrennt zu messen. Wenn man die Gesamtspannung kennt 
(oder halt auch noch mißt) und den Innenwiderstand seines Meßgeräts, 
dann kann man den Fehler auch rausrechnen.

Den Praktiker interessiert das nicht. Der nimmt einfach ein Meßgerät mit 
einem genügend hochohmigen Eingang.

von Joachim B. (jar)


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Al. K. schrieb:
> Belastungsfreies Messen einer Spannungsquelle mit einen Galvanometer.

Unfug ist auch nur hochohmig also belastungsfrei gilt nicht, auch ein 
Röhrenvoltmeter mit 10 MegOhm Innenwiderstand ist eine Belastung, 
akzeptabel wenn der Innenwiderstand vom Messgerät sehr viel größer ist 
als die Teilerwiderstände.

von Al. K. (alterknacker)


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Joachim B. schrieb:
> Unfug ist auch nur hochohmig also belastungsfrei gilt nicht

Axel hat es für dich dargestellt(Brücke,Gegenspannung)
haben wir vor über 60 Jahren schon gemacht.

Du solltest aber auch wissen was ein Galvanometer ist..

MfG
alterknacker

: Bearbeitet durch User
von Klaus H. (hildek)


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Man nimmt eine weitere, variable Spannungsquelle und misst die 
Differenzspannung (oder den Strom) zwischen dieser und dem Teilerknoten. 
Dann verändert man die Spannungsquelle solange, bis 0V oder 0A angezeigt 
werden.
Wenn gleichzeitig ein zweiter Spannungsmesser an der Quelle hängt, dann 
kann man dort die eingestellte Spannung ablesen ohne Fehler durch eine 
Belastung oder den Einfluss des nur endlich kleinen Ri der Quelle.

Axel S. schrieb:
> Wenn man den Spannungsteiler als einen
> Zweig einer Brücke ansieht und einen zweiten Zweig aufbaut. Dann den
> zweiten Brückenzweig so lange verstellt, bis die Diagonalspannung 0
> wird. Dann kann man die Spannung indirekt messen ohne den
> Spannungsteiler zu belasten.

Quasi das selbe, auch hier muss der Abgleich bei angeschlossenem 
Spannungsmesser am zweiten Zweig erfolgen.

Axel S. schrieb:
> Den Praktiker interessiert das nicht. Der nimmt einfach ein Meßgerät mit
> einem genügend hochohmigen Eingang.
Naja, die Problematik hat Falk aufgezeigt. Es gibt nicht nur 
niederohmige Spannungsteiler ...

: Bearbeitet durch User
von Al. K. (alterknacker)


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Klaus H. schrieb:
> Klaus H.
Erstaunlich das gestandene Fachleute dies nicht kennen, aber andere noch
diffamieren wollen..

Mfg
alterknacker

von Peter D. (peda)


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In alten Schaltungen von Röhrenradios war angegeben, welchen 
Innenwiderstand das Meßgerät haben muß, um die Arbeitspunkte zu 
kontrollieren.

von Al. K. (alterknacker)


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Peter D. schrieb:
> In alten Schaltungen von Röhrenradios war angegeben, welchen
> Innenwiderstand das Meßgerät haben muß, um die Arbeitspunkte zu
> kontrollieren.

Das kennen nur noch wenige, und viele wissen nicht warum..
und jeder Nichtwissende gibt den Vorschlag, das alles im Wiki steht..

MfG
alterknacker

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7538555 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Klaus H. (hildek)


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Peter D. schrieb:
> In alten Schaltungen von Röhrenradios war angegeben, welchen
> Innenwiderstand das Meßgerät haben muß

Ja, da wurde einfach der Fehler durch die Messgerätebelastung mit rein 
korrigiert.
Oder noch einfacher: der Ersteller des Plans hat einfach mit seinem 
Instrument gemessen, die Werte festgehalten und dazu geschrieben, mit 
welchem Innenwiderstand es gemessen wurde.
Wenn jemand anders ein Gerät mit anderem Innenwiderstand hatte, durfte 
der umrechnen ...

von Klaus H. (hildek)


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Al. K. schrieb:
> Klaus H. schrieb:
>> Klaus H.

Ich schrieb nicht "Klaus H.".
Was wolltest du den zitieren?

von Falk B. (falk)


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Peter D. schrieb:
> In alten Schaltungen von Röhrenradios war angegeben, welchen
> Innenwiderstand das Meßgerät haben muß, um die Arbeitspunkte zu
> kontrollieren.

Naja, damals gab es ja auch nur analoge Meßgeräte, die DEUTLICH weniger 
Eingangswiderstand haben bzw. je nach Meßbereich verschieden!

von Falk B. (falk)


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Klaus H. schrieb:
> Wenn jemand anders ein Gerät mit anderem Innenwiderstand hatte, durfte
> der umrechnen ...

Wie wir diese "goldenen Zeiten" vermissen . . . ;-)

von Al. K. (alterknacker)


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Klaus H. schrieb:
> Was wolltest du den zitieren?

Hast alles dargelegt.....

Bist du nicht Klaus H.

MfG
alterknacker

Beitrag #7538576 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Vancouver (vancouver)


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Michael B. schrieb:
> Wo warst du in der Schule als erklärt wurde dass man jede Antwort auch
> in Wikipedia findet ?

Sehr richtig. Du musst das alles nicht verstehen. Hör einfach darauf, 
was dein Lehrer sagt, lies Wikipedia und stell keine dummen Fragen, vor 
allem nicht in diesem Forum. Dann bekommst du auch einen guten Job, eine 
gute Fau und kannst Kinder zeugen. Was willst du mehr. Verlasse niemals 
deinen Tümpel der Unwissenheit, solange du darin etwas zum Fressen 
findest.

Falk B. schrieb:
> Unfug! Im einfachsten Fall denkt mal mal nach, [...] ob das
> praktisch relevant ist! Die allerwenigsten Menschen, schon gar nicht in
> diesem Forum, müssen aufs ppm genau messen.

Im einfachsten Fall denkt man mal darüber nach, dass manche Leute etwas 
mehr machen als mit ein paar kOhm-Widerständen rumzubasteln. Als 
Beispiel werden bei der ESD-Charakterisierung von Halbleiterchips gerne 
mal Widerstandsnetzwerke im 10- bis 100-Gigaohm-Bereich verwendet. Da 
kommst du mit deinem Baumarkt-Digitalmultimeter nicht weiter, nicht mal 
mit den ganz teuren von HP. Die Messgeräte, die dazu verwendet werden, 
findet man in keinem Katalog, sie werden nur von einer handvoll Firmen 
on Demand gefertigt und die günstigeren liegen preislich bei einem 
Sechsfamilienhaus. Und du musst darauf achten, dass keine statisch 
aufgeladene Verpackungsfolie im Mülleimer neben der Labortür liegt, 
sonst messen die teuren Geräte nur Unsinn.

Was lernen wir also daraus? Solche scheinbar dummen Fragen wie die des 
TO sind keineswegs "Unfug".

von Klaus H. (hildek)


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Vancouver schrieb:
> manche Leute etwas
> mehr machen als mit ein paar kOhm-Widerständen rumzubasteln. Als
> Beispiel werden bei der ESD-Charakterisierung von Halbleiterchips gerne
> mal Widerstandsnetzwerke im 10- bis 100-Gigaohm-Bereich verwendet.

Aber diese (sehr wenigen) Leute mit solchen Ausnahmeaufgaben werden kaum 
in dem Forum Fragen stellen ...

Zudem hat Falk B. auf die Grenzen mit einem Beispiel hingewiesen.

Du darfst gerne noch erläutern, wie das in einer Anordnung mit 10- 
100-Gigaohm-Widerständen dann gelöst wird ...

von Ulf P. (bastler2004)


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Wladimir schrieb:
> Und wo warst Du in der Schule, als in Deutsch Interpunktion -im
> aktuellen Beispiel: Kommasetzung - unterrichtet wurde?

wie billig...

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Falk B. schrieb:
>> In alten Schaltungen von Röhrenradios war angegeben, welchen
>> Innenwiderstand das Meßgerät haben muß, um die Arbeitspunkte zu
>> kontrollieren.
>
> Naja, damals gab es ja auch nur analoge Meßgeräte, die DEUTLICH weniger
> Eingangswiderstand haben bzw. je nach Meßbereich verschieden!

Ja, z.B. 20.000Ohm/Volt.
Im 250V-Bereich macht das immerhin schon 5 MegOhm, gegen dreistellige 
kOhm in Röhrenschaltungen noch immer störend.

Damals gab es auch schon Röhrenvoltmeter, beliebt der Bausatz von 
Heathkit, da war der Eingangswiderstand höher als bei 'passiven' 
Meßgeräten.

Meßfehlerbetrachtung war bei mir Stoff der Berufsschule und das sollte 
man auch heute noch kennen.

von Joachim B. (jar)


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Al. K. schrieb:
> Axel hat es für dich dargestellt(Brücke,Gegenspannung)

ist eine 4w Messung und hat nichts mit dem Galvanometer zu tun!

https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanometer
https://www.spektrum.de/lexikon/physik/galvanometer/5490

du laberst also oder hast in der Schule gepennt

von Vancouver (vancouver)


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Klaus H. schrieb:

> Aber diese (sehr wenigen) Leute mit solchen Ausnahmeaufgaben werden kaum
> in dem Forum Fragen stellen ...

Das mag sein, aber vielleicht möchte jemand totzdem wissen, wie das 
gemacht wird, auch wenn er nicht selbst daran arbeitet.

> Du darfst gerne noch erläutern, wie das in einer Anordnung mit 10-
> 100-Gigaohm-Widerständen dann gelöst wird ...

Soweit ich das verstanden habe, wird mit hochempfindlichen Sensoren
eine Messung der elektrischen Feldstärke durchgeführt, an mehreren 
Punkten in der Umgebung des Widerstandes, und dann aus diesen Werten auf 
die Spannung rückgerechnet. Das ist natürlich nicht wirklich präzise, 
aber hier wohl die einzige Möglichkeit. Jede direkte Berührung des 
Leiters macht die Messergebnisse zunichte.

von Al. K. (alterknacker)


Angehängte Dateien:

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Joachim B. schrieb:
> du laberst also oder hast in der Schule gepennt
Ich war doch nie in einer Schule, habe mir alles selbst beigebracht.

herrlich wie du wieder ahnungslos rumlaberst5.
Dein Wiki kennt noch nicht mal das Mittelpunktgalvanometer was zum 
Abgleich in die Brücke kommt.
Du scheinbar auch nicht, brauchst extra Wiki dazu.;-)))

@ Manfred P. (pruckelfred)

https://www.mikrocontroller.net/attachment/615527/Exacta_5-20.jpg
Kenne ich nicht!

Bild 5000 Ohm/V
MfG
alterknacker

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Al. K. schrieb:
> Mittelpunktgalvanometer

hast du dir das selbst ausgedacht, den Begriff kennt keiner nicht mal 
das Internet.

von Al. K. (alterknacker)


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Joachim B. schrieb:
> hast du dir das selbst ausgedacht, den Begriff kennt keiner nicht mal
> das Internet.

Vielleicht nannte es sich Anders, aber wir hatten Anfang/Mitte der
50er sowas in der Schule.

Aber der Name hat mit der Auflösung und sachkundigen Klärung nichts 
gemein.

Auch Anderen eine mangelnde Schulbildung vorzuwerfen zeugt von einen 
soliden Charakterschwäche und mangelnder Sozialkompetenz.

MfG
alterknacker.

von Al. K. (alterknacker)


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https://www.reichelt.de/galvanometer-analog-tischgeraet--35-a-dc-peaktech-205-08-p288848.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMIzMbYyuzPggMVHj4GAB2HsQdlEAQYASABEgLzJvD_BwE
Mal auf die schnelle, es ist schon ein ein Verkaufsunterschied

zwichen Galvanometer und Mittelpunktgalvanometer ..
Sogar ich würde das beim Verkauf im Markt als wichtiges Kriterium 
angeben.
Warum das Reichelt nicht macht, keine Ahnung.

MfG
alterknacker

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Wladimir schrieb:
> aus dem unbelasteten Spannungsteiler ein belasteter
> Spannungsteiler wird

Das ist natürlich immer ein Problem. Im Anfang habe ich viel 
experimentiert und auch einen Spannungsteiler, für die halbe Spannung 
gebaut. Selbst nach genau ausgemessenen Widerständen war die Spannung 
nur annähernd symmetrisch.
Wenn es dir darum, bei deinen Gedanken geht, dann wirst du nicht um eine 
weitere Maßnahme kommen, um das abzugleichen.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Al. K. schrieb:
> ...und wer schreibt die Antworten ins Wiki?
> Wer stellt den Wahrheitsgehalt der Antworten fest?

Wiki ist Schwarmintelligenz.
Millionen Fliegen können sich nicht irren.  :)

von Rolf (rolf22)


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Wladimir schrieb:
> Irgendwie ist es doch so - egal wie hochohmig der Spannungsmesser auch
> sein mag - dass beim Messen des Spannungsabfalls an einen der
> Widerstände, aus dem unbelasteten Spannungsteiler ein belasteter
> Spannungsteiler wird …

Egal, wie du es anstellst, du hast beim Messen immer eine Rückwirkung 
auf das Messobjekt.
In der Theorie geht es also nicht. In der Praxis kann man die 
Verfälschung aber sehr klein halten.

Was die diversen Vorschläge mit Brücken betrifft: Auch da gibt es 
natürlich Fehler, weil man nicht exakt auf null abgleichen kann. Man 
sieht ja nicht, wann es genau null ist. Auch dann nicht, wenn man ein 
Magnetnadel-Galvanometer nimmt und mit der Lupe abliest.

von Al. K. (alterknacker)


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Rolf schrieb:
> Was die diversen Vorschläge mit Brücken betrifft: Auch da gibt es
> natürlich Fehler, weil man nicht exakt auf null abgleichen kann. Man
> sieht ja nicht, wann es genau null ist. Auch dann nicht, wenn man ein
> Magnetnadel-Galvanometer nimmt und mit der Lupe abliest.

Praktisch die höchste Genauigkeit dem Nullpunkt sich zu nähern.
Theoretisch das messen unbelastet machbar

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