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Hallo zusammen,

habe eine Frage zur Maxwell- bzw. zur Wheatstone-Brücke. Also ich habe micht mit dem Thema ein wenig beschäftigt, der Zweck den ich damit erfüllen möchte ist:

(a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke

und

(b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke

Nun finde ich im Internet ganz einfache Schaltungen dazu, mit verstellbaren Widerständen oder verstellbaren Induktivitäten. Der Aufwand bei Widerständen ist im Vergleich zu den Induktivitäten gering.

Meine Frage zu dem Thema, da es ja bereits Messinstrumente gibt die sowohl (a) als auch (b) können ohne das jemand ein Poti(Wid./Ind.) verstellen muss um immer wieder den Abgleich zu machen. Wie schaffen es Messinstrumente diese relativ komplexen Abgleichvorgänge zu erledigen?

Mir fällt zu dem Thema ein, das es digitale Potis(Widerstände) gibt. Kennt jemand soetwas auch für Induktivitäten?


Mit freundlichen Grüßen

die neue

» Meine Frage zu dem Thema, da es ja bereits Messinstrumente gibt die sowohl
» (a) als auch (b) können ohne das jemand ein Poti(Wid./Ind.) verstellen muss
» um immer wieder den Abgleich zu machen. Wie schaffen es Messinstrumente
» diese relativ komplexen Abgleichvorgänge zu erledigen?

http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/~rice/lc/

» (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke

Nun, die Verwendung von Brücken ist nur eine Möglichkeit,
um Bauelemente zu messen. Es gibt auch andere:
Widerstände werden z.B. überwiegend gemessen, indem ein
Konstantstrom in den Widerstand geschickt wird und dann
die Spannung am Widerstand angezeigt wird. Induktivitäten
kann man ähnlich messen, indem statt eines Gleichstroms
ein Wechselstrom eingespeist wird. Man kann aber auch
einen bekannten Kondensator parallel schalten und dann
die Resonanzfrequenz messen.
Gruss
Harald

» » (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» » (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke
»
» Nun, die Verwendung von Brücken ist nur eine Möglichkeit,
» um Bauelemente zu messen. Es gibt auch andere:
» Widerstände werden z.B. überwiegend gemessen, indem ein
» Konstantstrom in den Widerstand geschickt wird und dann
» die Spannung am Widerstand angezeigt wird. Induktivitäten
» kann man ähnlich messen, indem statt eines Gleichstroms
» ein Wechselstrom eingespeist wird. Man kann aber auch
» einen bekannten Kondensator parallel schalten und dann
» die Resonanzfrequenz messen.
» Gruss
» Harald

Hallo Harald,

soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis. Über die "Bastlervarianten" habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.

Kennt denn jemand den industriellen Vorgang um einzelne Bauteile zu charakterisieren?Dabei würde es ja auf Schnelligkeit(Stückzahlen) und Genauigkeit(Toleranzen) ankommen.

Besten Dank für die Antwort.

neue

» » Meine Frage zu dem Thema, da es ja bereits Messinstrumente gibt die
» sowohl
» » (a) als auch (b) können ohne das jemand ein Poti(Wid./Ind.) verstellen
» muss
» » um immer wieder den Abgleich zu machen. Wie schaffen es Messinstrumente
» » diese relativ komplexen Abgleichvorgänge zu erledigen?
»
» http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/~rice/lc/

Hallo x y,


danke für die Antwort. Ich werde es mir anschauen.


Beste Grüße
neue

» » » (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» » » (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke

» soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.

Das stimmt schon, aber wann braucht man denn wirlich
eine Genauigkeit von besser 10-7? Wenn Du das willst,
musst Du Deine Kalibrierung mit dem Quantenhalleffekt
von Herrn von Klitzing machen.


» Über die
» "Bastlervarianten" habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.

Die Rückführung über Konstantstrom ist keine Bastler-
methode, sondern gängige Schaltungspraxis bei den
meisten Widerstandsmessgeräten.

» Kennt denn jemand den industriellen Vorgang um einzelne Bauteile zu
» charakterisieren?Dabei würde es ja auf Schnelligkeit(Stückzahlen) und
» Genauigkeit(Toleranzen) ankommen.

Ja, da gibt es passende Messgeräte mit Digitalanzeige,
die obiges Prinzip verwenden.
Gruss
Harald

» soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.

Meßbrücken sind die Wahl im Physikunterricht (um das Prizip zu verstehen) sowie evtl in Labormessungen.

Nachteil ist, dass sie üblicherweise per Hand abgestimmt werden und abgelesen werden müssen - nicht möglich bei industriellen Anwendungen.
Dort muss der Messwert elektronisch vorliegen und vom Computer ausgewertet werden können.

» Über die "Bastlervarianten" ...

naja, wenn du die Genauigkeit des angegebenen Selbstbaugerätes mal betrachtest ...

Welche Genauigkeit musst / willst du denn haben (und warum?)

hws

» » » » (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» » » » (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke
»
» » soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.
»
» Das stimmt schon, aber wann braucht man denn wirlich
» eine Genauigkeit von besser 10-7? Wenn Du das willst,
» musst Du Deine Kalibrierung mit dem Quantenhalleffekt
» von Herrn von Klitzing machen.
»

Welche Genauigkeit für Induktivitäten ist denn ausreichend, wenn ich diese Frage mal stellen darf?
Standardinduktivitäten liegen doch bei einem Grundwert von

X * 10-3 bei einer Genauigkeit AUF 1% sind wir doch bei 10-6, das empfinde ich als industriell "Ausreichend(4)".
Bitte korrigiere mich, wenn ich da Blauäugig bin.

»
» » Über die
» » "Bastlervarianten" habe ich mir auch schon Gedanken gemacht.
»
» Die Rückführung über Konstantstrom ist keine Bastler-
» methode, sondern gängige Schaltungspraxis bei den
» meisten Widerstandsmessgeräten.
»

Gut für Widerstandsmessgeräte kann ich mir das gut vorstellen, da ist ja dann wahrscheinlich die Auflösung des AD-Wandlers entscheidend. (?)

» » Kennt denn jemand den industriellen Vorgang um einzelne Bauteile zu
» » charakterisieren?Dabei würde es ja auf Schnelligkeit(Stückzahlen) und
» » Genauigkeit(Toleranzen) ankommen.
»
» Ja, da gibt es passende Messgeräte mit Digitalanzeige,
» die obiges Prinzip verwenden.

Welches Prinzip? Quantenhalleffekt?
Wo kann ich den gescheit nachlesen?
» Gruss
» Harald


Beste Grüße und Danke für die schnelle Antwort

neue

» » soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.
»
» Meßbrücken sind die Wahl im Physikunterricht (um das Prizip zu verstehen)
» sowie evtl in Labormessungen.
»
» Nachteil ist, dass sie üblicherweise per Hand abgestimmt werden und
» abgelesen werden müssen - nicht möglich bei industriellen Anwendungen.

Wäre es denkbar ein Array/Feld von Induktivitäten aufzubauen um dann mittles Multiplexer einen Nullabgleich zu realisieren. Das Prinzip wäre dann ähnlich der sukzessiven Approximation.

» Dort muss der Messwert elektronisch vorliegen und vom Computer ausgewertet
» werden können.
»
» » Über die "Bastlervarianten" ...
»
» naja, wenn du die Genauigkeit des angegebenen Selbstbaugerätes mal
» betrachtest ...
»

ja sehr genaue Bauteile wären/sind vorteilhaft

» Welche Genauigkeit musst / willst du denn haben (und warum?)
»
» hws

Hallo hws,

um gleich auf deine Fragen zu kommen. Ich weiß nicht welche Genauigkeit benötigt wird, deshalb würde ich mich über eine hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit freuen

Der Grund ist kein Geheimnis, natürlich um Spulen/Induktivitäten zu messen. Die dabei natürlich industriell gefertigt werden.

Beste Grüße
neue

» » » » » (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» » » » » (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke
» »
» » » soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.
» »
» » Das stimmt schon, aber wann braucht man denn wirlich
» » eine Genauigkeit von besser 10-7? Wenn Du das willst,
» » musst Du Deine Kalibrierung mit dem Quantenhalleffekt
» » von Herrn von Klitzing machen.
» »
»
» Welche Genauigkeit für Induktivitäten ist denn ausreichend, wenn ich diese
» Frage mal stellen darf?

Ich denke, das man die nur selten genauer als auf
1% messen muss. Und das schaffen käufliche Messgeräte
problemlos.

» Standardinduktivitäten liegen doch bei einem Grundwert von
»
» X * 10-3 bei einer Genauigkeit AUF 1% sind wir doch bei 10-6, das empfinde
» ich als industriell "Ausreichend(4)".
» Bitte korrigiere mich, wenn ich da Blauäugig bin.

Die Rechnung verstehe ich nicht. Messungen auf 10-6
genau macht man nur unter Laborbedingungen.

» Gut für Widerstandsmessgeräte kann ich mir das gut vorstellen, da ist ja
» dann wahrscheinlich die Auflösung des AD-Wandlers entscheidend. (?)

Auflösung und Genauigkeit sind zwei verschiedene
Paar Schuhe...

» » » Kennt denn jemand den industriellen Vorgang um einzelne Bauteile zu
» » » charakterisieren?Dabei würde es ja auf Schnelligkeit(Stückzahlen) und
» » » Genauigkeit(Toleranzen) ankommen.
» »
» » Ja, da gibt es passende Messgeräte mit Digitalanzeige,
» » die obiges Prinzip verwenden.
Spannungsmessung mit Konstantstrom in den Widerstand.

» Welches Prinzip? Quantenhalleffekt?

Der Quantenhalleffekt wird für Kalibrierungen und
zur Darstellung der Einheit Ohm benutzt. Er beruht
nur auf eindeutig definierte physikalische Gesetze
und ist nicht von Umwelteinflüssen abhängig.

» Wo kann ich den gescheit nachlesen?

Schon mal was von Wikepedia gehört?
Gruss
Harald

» » » soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.
» »
» » Meßbrücken sind die Wahl im Physikunterricht (um das Prizip zu
» verstehen)
» » sowie evtl in Labormessungen.
» »
» » Nachteil ist, dass sie üblicherweise per Hand abgestimmt werden und
» » abgelesen werden müssen - nicht möglich bei industriellen Anwendungen.

» Wäre es denkbar ein Array/Feld von Induktivitäten aufzubauen um dann
» mittles Multiplexer einen Nullabgleich zu realisieren. Das Prinzip wäre
» dann ähnlich der sukzessiven Approximation.

Denkbar schon, aber warum sollte man das tun, wenn es
wesdetlich eifachere Messverfahren gibt.

» ja sehr genaue Bauteile wären/sind vorteilhaft

Man misst nicht so genau wie möglich, sondern so genau
wie nötig. Das gilt speziell für die Industrie. Bei der
PTB sieht man das teilweise etwas anders...

» um gleich auf deine Fragen zu kommen. Ich weiß nicht welche Genauigkeit
» benötigt wird,

Das ist etwas, was Du als erstes abklären musst.
Meist ist es so, das man dann, wenn man genaue Werte
braucht, eine Abgleichmöglichkeit vorsieht.
Z.B. bei der Sendereinstellung beim Radio.

» deshalb würde ich mich über eine hohe Geschwindigkeit
» und Genauigkeit freuen

Das sind zwei Sachen, die sich oft gegenseitig aus-
schliessen. Als dritten Punkt sollte man den Preis
nicht vergessen. Zehnfache Genauigkeit bedingt meist
auch zehnfachen Preis fürs Messgerät.
Gruss
Harald

» » » » » » (a) Widerstände messen --> Wheatstone Brücke
» » » » » » (b) Induktivitäten messen --> Maxwell Brücke
» » »
» » » » soweit ich weiß liefern Brücken das genaueste Ergebnis.
» » »
» » » Das stimmt schon, aber wann braucht man denn wirlich
» » » eine Genauigkeit von besser 10-7? Wenn Du das willst,
» » » musst Du Deine Kalibrierung mit dem Quantenhalleffekt
» » » von Herrn von Klitzing machen.
» » »
» »
» » Welche Genauigkeit für Induktivitäten ist denn ausreichend, wenn ich
» diese
» » Frage mal stellen darf?
»
» Ich denke, das man die nur selten genauer als auf
» 1% messen muss. Und das schaffen käufliche Messgeräte
» problemlos.
»
» » Standardinduktivitäten liegen doch bei einem Grundwert von
» »
» » X * 10-3 bei einer Genauigkeit AUF 1% sind wir doch bei 10-6, das
» empfinde
» » ich als industriell "Ausreichend(4)".
» » Bitte korrigiere mich, wenn ich da Blauäugig bin.
»
» Die Rechnung verstehe ich nicht. Messungen auf 10-6
» genau macht man nur unter Laborbedingungen.

1% von 1mH sind 10µH?? Entschuldige hab mich verrechnet.

»
» » Gut für Widerstandsmessgeräte kann ich mir das gut vorstellen, da ist
» ja
» » dann wahrscheinlich die Auflösung des AD-Wandlers entscheidend. (?)
»
» Auflösung und Genauigkeit sind zwei verschiedene
» Paar Schuhe...

Ja du hast natürlich Recht, die Auflösung begrenzt aber die Genauigkeit oder?

»
» » » » Kennt denn jemand den industriellen Vorgang um einzelne Bauteile zu
» » » » charakterisieren?Dabei würde es ja auf Schnelligkeit(Stückzahlen)
» und
» » » » Genauigkeit(Toleranzen) ankommen.
» » »
» » » Ja, da gibt es passende Messgeräte mit Digitalanzeige,
» » » die obiges Prinzip verwenden.
» Spannungsmessung mit Konstantstrom in den Widerstand.
»
» » Welches Prinzip? Quantenhalleffekt?
»
» Der Quantenhalleffekt wird für Kalibrierungen und
» zur Darstellung der Einheit Ohm benutzt. Er beruht
» nur auf eindeutig definierte physikalische Gesetze
» und ist nicht von Umwelteinflüssen abhängig.
»
» » Wo kann ich den gescheit nachlesen?
»
» Schon mal was von Wikepedia gehört?
» Gruss
» Harald

Ja hab schon von gehört, aber ist das denn gescheit?

Beste Grüße

neue

» Welche Genauigkeit für Induktivitäten ist denn ausreichend, wenn ich diese
» Frage mal stellen darf?

Das fragen wir DICH?!

Für was soll das Gerät denn dienen? Welche Genauigkeit brauchst du für diesen Anwendungszweck?

hws

» Der Grund ist kein Geheimnis, natürlich um Spulen/Induktivitäten zu
» messen. Die dabei natürlich industriell gefertigt werden.

Ich brauch für meine Frau nen neuen "Stadtflitzer" für Kurzstrecken. Wie schnell und wieviel PS genau weiss ich noch nicht, aber möglichst schnell und möglichst viel PS.

Da würde ich mindestens zu einem 650PS Boliden mit >300kmh Spitze raten (als "Stadtflitzer" für Frauchen).

nee .. ne?

Der Anwendungszweck legt die Genauigkeit fest. Evtl muss man wegen Preis / Genauigkeit noch einen Kompromiss schließen.

Also du fertigst Induktivitäten bzw machst Qualitätskontrolle? Welche Genauigkeit ist denn bei den Messungen / Prüfungen vorgeschrieben? Nach DIN, ISO9000 oder firmeninternen Vorschriften?

Deine Diskussion erscheint irgendwie unausgegoren.

hws

» .. den Preis nicht vergessen. Zehnfache Genauigkeit bedingt meist
» auch zehnfachen Preis fürs Messgerät.

Ähhm .. bei der zweiten "zehn" ne zusätzliche Null unterschlagen ?

hws

» » Der Grund ist kein Geheimnis, natürlich um Spulen/Induktivitäten zu
» » messen. Die dabei natürlich industriell gefertigt werden.
»
» Ich brauch für meine Frau nen neuen "Stadtflitzer" für Kurzstrecken. Wie
» schnell und wieviel PS genau weiss ich noch nicht, aber möglichst schnell
» und möglichst viel PS.
»
» Da würde ich mindestens zu einem 650PS Boliden mit >300kmh Spitze raten
» (als "Stadtflitzer" für Frauchen).
»
» nee .. ne?
»
» Der Anwendungszweck legt die Genauigkeit fest. Evtl muss man wegen Preis /
» Genauigkeit noch einen Kompromiss schließen.
»
» Also du fertigst Induktivitäten bzw machst Qualitätskontrolle? Welche
» Genauigkeit ist denn bei den Messungen / Prüfungen vorgeschrieben? Nach
» DIN, ISO9000 oder firmeninternen Vorschriften?
»
» Deine Diskussion erscheint irgendwie unausgegoren.
»
» hws

Hallo,

ich wollte eigentlich keine große Diskussion starten,
nur einfache Fragen mit einfachen Antworten.

Beispiel:

Ich brauche ein Messgerät für Widerstände, das sollte es schnell und gut können. Wie geht das?

Im Prinzip sind doch jegliche Angaben auf Genauigkeit gemacht!?

Bei einem Widerstand von 100 Ohm darf die Genauigkeit nicht +/- 50 Ohm betragen, sondern +/- 0,05 Ohm mit ein bisschen Luft nach oben(oben == 0,02 oder 0,01 oder 0,005).


Jetzt ist natürlich noch die Frage was schnell ist?

Aber es wird mir doch jeder Zustimmen das, eine Kaffeemaschine langsam und die Bildfrequenz eures Monitors schnell ist. (im Vergleich)

Bezogen auf einen industriellen Prozess sind 10 SEC sehr langsam und 10 µSEC ganz okay bzw. schnell. Zumindest wenn es ums Messen geht oder?


Also bitte ich wollte jetzt nichts kaputt machen und niemandem auf die Füße treten.


Beste Grüße

neue