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BAT

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07.09.2010,
11:16
 

Differenzbildung zweier Spannungen? (Elektronik)

Habe folgendes Problem. Ich mächte die Spannung Messen die über einem Schalter abfällt wenn er öffnet. Nur darf ich durch die Messung nicht den Lichtbogen beeinflussen der dabei über dem Schalter entsteht, denn über dem Lichtbogen fällt die Spannung ab. Habe mir überlegt das über einen Subtrahierer zum machen, an dem ich die Gesamtspannung 230V Zwischen L und GND und die Spannung über dem Lastwiderstand unterhalb des Schalters anlege und dann über den Subtrahierer die Differenz der beiden Spannung bilde. Die Differenz ist dann die Lichtbogenspannung über dem Schalter. Nur könnte es sein das ich auch durch den Differenzierer den Lichtbogen beeinflusse. Gibt es eine Möglichkeit das zu verhindern?



BataillonDAmour(R)

E-Mail

11.09.2010,
01:06

@ schaerer

Differenzbildung zweier Spannungen?

Hallo,

» » Dann braucht er schon eine gewisse Bandbreite, Genauigkeit und
» » Gleichtaktunterdrückung.
»
» Frequenzbandbreite spielt da keine besondere Rolle, es geht ja nur darum,
» die Lichtbogenspannung zu detektieren.

Das hängt dann wohl hauptsächlich von der Grössenordnung der Funkenbrenndauer ab. Dazu steht nichts im Posting. Ich vermute, dass diese in Abhängigkeit von den elektrischen und mechanischen Bedingungen zwischen >0 s und <unendlich variieren kann. Die Bandbreite könnte ggf. schon kritisch werden.

» DC-Offset spielt hier keine nennenswerte Rolle, weil nur abgeschwächt wird
» und die Verstaerkungen im Unitigain-Pegel wirken. Dafür ist genau das ein
» gewisses Kriterium...

Ja, in diesem Fall wird das sicher weniger ins Gewicht fallen. Das bezog sich mehr auf das von mir besagte Gerät, wo imho ein Eingangsteiler von 1000/1 eingebaut war. Da verursachte ein mV Offset schon ein ganzes Volt Messfehler.

Grüsse.

Der Neue

09.09.2010,
06:46

@ Harald Wilhelms

Gefährliche Experimente

@BAT

Welches Programm hast du dagenommen, um die Schaltung zu simulieren?? Das LTSpice, dass ich im Moment habe ist recht komplex und zudem noch auf technischen Englisch...
Deine Version sieht "angenehmer" aus. Kannst du mir bitte sagen, was es für eine ist bzw. mir eine tolle Alternative empfehlene??

hws(R)

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59425 Unna,
08.09.2010,
15:41

@ Zwinkerle

EIGENTLICH bei mir auch ....

» Für mich ist das Zeichen im Kringel ein Plus. ;-)

Na wenn das die einzige Ungereimtheit wäre :angry: ..

Wobei mich dann "die Phasenlage / Phasenwinkel" des TE's sehr wundern würde.

Desinformation bzw um den heissen Brei schleichen scheint wohl sein Motto zu sein.

Siehe den neuen Thread "Regelkreis - Rückkopplung".
Ebenso verwirrend. Deshalb hab ich dazu auch gar nicht geantwortet.
Keine ausreichenden Infos, aber auf Nachfragen patzig.
PLONK -> dev:nul.

hws

Zwinkerle(R)

08.09.2010,
14:59

@ Elko_Scotty

Differenzbildung zweier Spannungen?

» Aber das darf man so nicht sehen solange "Bat" nicht genau sagt was Sache
» ist.

Sehe ich anders, denn schließlich kann man nur mit den vorhandenen Infos etwas anfangen. Spekuliert wird genug, das hilft meist gar nicht weiter.

Aber seis drum. Ich sehe allerdings keinen Sinn in seinem Unterfangen. Einfach mal weiter lesen. :-D

--
Don't feed Trolls!!!

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

08.09.2010,
14:48

@ Zwinkerle

Differenzbildung zweier Spannungen?

Hi,
ja das ist ein Plus.
Aber das darf man so nicht sehen solange "Bat" nicht genau sagt was Sache ist. Ich glaube das weiß er selbst nicht.
Gruß
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Zwinkerle(R)

08.09.2010,
13:22

@ hws

Differenzbildung zweier Spannungen?

» » Wieso bei Gleichspannung mal Wurzel 2?
»
» Wer sagt was von Gleichspannung?

Der TO
Für mich ist das Zeichen im Kringel ein Plus. ;-)

»

--
Don't feed Trolls!!!

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
08.09.2010,
10:44

@ schaerer

Differenzbildung zweier Spannungen?

» Auf Grund eines früheren Postings das er zum Thema geschrieben hat, geht
» es nur darum, zu erkennen ob ein Schalter voll eingeschaltet ist,...

Da wär ich mir nicht so sicher. Mal redet er von Messen, dann soll der Öffnungszeitpunkt des Kantaktes geregelt werden. Ob Relais oder Handbetätigter Schalter (fragte ich) hat er auch nicht beantwortet.
Dann darf der Lichtbogen durch die Meßeinrichtung nicht verfälscht werden - deutet auf mehr hin als nur" Lichtbogen - ja/nein.

hws

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
08.09.2010,
09:26

@ BataillonDAmour

Differenzbildung zweier Spannungen?

» Hallo,
»
» » Das kann man schon selber bauen, wenn man ein paar wichtige Grundlagen,
» » neben der Hochvolt-Gefahr!!!, berücksichtigt:
»
» Ja natürlich - wer kann, der kann :).

Ganz genau und da unterscheiden sich Dein und mein Posting. Du hast direkt dem BAT geantwortet und ich habe, wie ich es oft tu in einem Posting, an die Allgemeinheit geschrieben. In einem Posting ist beides okay. Du hilfst direkt dem Fragesteller - was ich oft auch tu - und ich berückstige andere Leute, die mitlesen und am Thema interessiert sind.

» Ich dachte nur, dass ein Fertiggerät
» für BAT mehr Vorteile hätte. Beim Messen kann man ohnehin viel falsch
» machen. Grenzwertiges oder mangelhaftes Equipment ist da nicht unbedingt
» förderlich.

Stimmt natürlich.

» Es hängt sicher auch alles von den Anforderungen ab... Will er vielleicht
» sogar den entstehenden Lichtbogen in seinen einzelnen Phasen untersuchen?

Auf Grund eines früheren Postings das er zum Thema geschrieben hat, geht es nur darum, zu erkennen ob ein Schalter voll eingeschaltet ist, ob er offen ist, aber weiterhin fast gleichviel Strom fliesst, wenn der Lichtbogen mit einer relativ niedrigen Brennspannung wirkt, oder der Schalter vollständig offen ist.

» Dann braucht er schon eine gewisse Bandbreite, Genauigkeit und
» Gleichtaktunterdrückung.

Frequenzbandbreite spielt da keine besondere Rolle, es geht ja nur darum, die Lichtbogenspannung zu detektieren.

Auch Messgenauigkeit hält sich in Grenzen, aber auf seine sehr gute Gleichtaktunterdrückung kommt es an, wie Du selbst andeutest.

» Ein Studienkollege hatte seinerzeit ein gutes Tek Differential (1000 V,
» 100 MHz ?) zerlegt, um sich für seine private Entwicklung inspirieren zu
» lassen.
» Soweit ich mich erinnere, war das natürlich ein Instrumentenverstärker. Zu
» den beiden möglichst symmetrisch aufgebauten ohmschen Spannungsteilern war
» für die höheren Frequenzen jeweils parallel ein gedämpfter kapazitiver
» Spannungsteiler geschaltet. Natürlich waren die Spannungsteiler jeweils
» abgleichbar. Selbst 1 % Bauteiletoleranzen im Eingangsteiler addieren sich
» im ungünstigsten Fall auf 4% und man hat bei maximaler
» Eingangs-Gleichtaktspannung von 1000 V am Ausgang des Messgerätes einen
» Anzeige-Fehler von 40 V oder mehr stehen.

Es ist klar, dass die damit angesprochene Widerstandsbrücke (2. Opamp beim Instrumentationsverstärker), unter Berücksichtigung der Genauigkeit der hochohmigen Eingangswiderstände, abgeglichen werden muss und das so, dass ein hochqualitatives Mehrgang-Trimmpotmeter nur gerade den unbedingt notwendigen Bereich und ein klein wenig mehr abdeckt. Auf diese Weise ist das Abgleichen leicht.

Das habe ich fuer EMG-Messverstärker schon oft so gemacht. Da haette ich natürlich spezielle Präzisions-Differenzverstärker einsetzen könnte, wollte ich aber nicht, weil ich, wenn irgendwie möglich Spezialbauteile vermeiden wollte. Auch so etwas kann manchmal ein Argument sein.

» Das könnte schon die Brennspannung des LiBos sein.

Natürlich.

» Dazu kam natürlich noch jeweils ein Abgleich
» für Offset, Gleichtaktunterdrückung und Verstärkung der Verstärkerstufe selbst.

DC-Offset spielt hier keine nennenswerte Rolle, weil nur abgeschwächt wird und die Verstaerkungen im Unitigain-Pegel wirken. Dafür ist genau das ein gewisses Kriterium...

» Das ist natürlich alles keine Hexerei und in meiner Erinnerung hat die
» Adaption des Kollegen auch sehr gut funktioniert. Allerdings könnte ein
» Laie, dessen Ausgangspunkt ein einfacher Differenzverstärker ist, auf
» einige Hindernisse stossen :).

Das ist klar.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

BataillonDAmour(R)

E-Mail

08.09.2010,
02:51

@ schaerer

Differenzbildung zweier Spannungen?

Hallo,

» Das kann man schon selber bauen, wenn man ein paar wichtige Grundlagen,
» neben der Hochvolt-Gefahr!!!, berücksichtigt:

Ja natürlich - wer kann, der kann :). Ich dachte nur, dass ein Fertiggerät für BAT mehr Vorteile hätte. Beim Messen kann man ohnehin viel falsch machen. Grenzwertiges oder mangelhaftes Equipment ist da nicht unbedingt förderlich.
Es hängt sicher auch alles von den Anforderungen ab... Will er vielleicht sogar den entstehenden Lichtbogen in seinen einzelnen Phasen untersuchen? Dann braucht er schon eine gewisse Bandbreite, Genauigkeit und Gleichtaktunterdrückung.

Ein Studienkollege hatte seinerzeit ein gutes Tek Differential (1000 V, 100 MHz ?) zerlegt, um sich für seine private Entwicklung inspirieren zu lassen.
Soweit ich mich erinnere, war das natürlich ein Instrumentenverstärker. Zu den beiden möglichst symmetrisch aufgebauten ohmschen Spannungsteilern war für die höheren Frequenzen jeweils parallel ein gedämpfter kapazitiver Spannungsteiler geschaltet. Natürlich waren die Spannungsteiler jeweils abgleichbar. Selbst 1 % Bauteiletoleranzen im Eingangsteiler addieren sich im ungünstigsten Fall auf 4% und man hat bei maximaler Eingangs-Gleichtaktspannung von 1000 V am Ausgang des Messgerätes einen Anzeige-Fehler von 40 V oder mehr stehen. Das könnte schon die Brennspannung des LiBos sein. Dazu kam natürlich noch jeweils ein Abgleich für Offset, Gleichtaktunterdrückung und Verstärkung der Verstärkerstufe selbst.

Das ist natürlich alles keine Hexerei und in meiner Erinnerung hat die Adaption des Kollegen auch sehr gut funktioniert. Allerdings könnte ein Laie, dessen Ausgangspunkt ein einfacher Differenzverstärker ist, auf einige Hindernisse stossen :).

Grüsse.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
08.09.2010,
00:00
(editiert von geralds
am 08.09.2010 um 00:03)


@ schaerer

Funkenschuster

Jau Mei,


» "Funkeninduktor und Fritter (Kohärer)"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/fritter.htm
»
Des kenn i ah,,,

Des waren halt no Zeitn, als ich gerade mal den Funkenschuster lernte.

Mir war halt immer der Klöppel zu laut, so dass
i den immer abmontiert hab, wenn i den Strom kost hab.

Aber, vielleicht könnt' der BAT des mal ausprobiern....




Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
07.09.2010,
23:48

@ schaerer

Differenzbildung zweier Spannungen?

»
» Die einfachste Methode wäre ein Fritter (Empfängersystem zum
» Telegraphie-Funkensender an der Schwelle vom vorletzten zum letzten
» Jahrundert. Mehr dazu hier, falls Dich sowas interessiert:
» "Funkeninduktor und Fritter (Kohärer)"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/fritter.htm
»
» Zurück zur Gegenwart. Der Aufwand Deiner gutgemeinten Idee ist
» unverhältnismässig gross im Vergleich zu der hier diskutierten
» funktionsfähigen Methode. Alleine schon das Problem der Empfindlichkeit
» gegen fremde Störsignale ist erheblich...

Sowas dachte ich mir schon.
Habe mich damit auch nur nebenbei beschäftigt - aber wäre doch mal nachdenkenswert.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
07.09.2010,
22:31

@ BAT

Differenzbildung zweier Spannungen? PCB_Beispiel

Hi,

» Wenn du dir meine Fragen genauer durchlesen würdest wüsstest du schon

na, na, na ....
wer wird denn gleich nervös werden....
Du willst ja was von uns.
Hörst aber nicht auf die für deine Gesundheit wohlgemeinten Ratschläge!
Also auf deine Wortwahl achten bitte.


» längst das die Steuerung über einen Microcontroller mittels Codierschalter
» erfolgen soll. Das habe ich ziemlich am Anfang erwähnt.

Ein Beispiel.... in Form des PCB:

So viel brauchst mindestens, damit du deine Wünsche realisieren kannst:



Dieses Modul hat einen AC Eingangsverstärker mit vorgeschaltetem
R-C_Netzwerk und einen T-RMS Wandler.
Ist in diskret aufgebaut mit OPV's.

Allerdings - so wie sie ist, kann sie nur bis 100V_rms.
Daher muss noch der passende Vorteiler (Abschwächer) montiert werden.

Mit drauf hat das Modul "Soft"switches (Analogschalter µC gesteuert)
-> für den für die Bereichs-, Verstärkungseinstellung
zum µC-Modul mit einem AVR Mega 32.


Tja, es geht halt nicht so einfach ...
.. lediglich nur ein Käfer,.. und pasta ascuta.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2010,
19:24

@ Jüwü

Differenzbildung zweier Spannungen?

» Ich denke gerade drüber nach was Marconi mit seiner drahtlosen Telegrafie
» gemacht hat (http://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi )
»
» Jeder el. Funke erzeugt doch elektromag. Wellen und die könnte man doch
» mit dem geeigneten Dedektor hier auswerten.
» Ist wirklich nur ein Gedanke:-|

Die einfachste Methode wäre ein Fritter (Empfängersystem zum Telegraphie-Funkensender an der Schwelle vom vorletzten zum letzten Jahrundert. Mehr dazu hier, falls Dich sowas interessiert:
"Funkeninduktor und Fritter (Kohärer)"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/fritter.htm

Zurück zur Gegenwart. Der Aufwand Deiner gutgemeinten Idee ist unverhältnismässig gross im Vergleich zu der hier diskutierten funktionsfähigen Methode. Alleine schon das Problem der Empfindlichkeit gegen fremde Störsignale ist erheblich...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2010,
19:14

@ hws

Differenzbildung zweier Spannungen?

» Dazu hat NS in seiner AN31 ne Schaltung veröffentlicht:
» http://www.national.com/an/AN/AN-31.pdf
» Seite 15. Allerdings nur mit +/-100Volt und nicht mit 300-irgendwas.
» (soweit ich mich erinere, könnte da ein Druckfehler drin sein - zu faul um
» nachzusehen)

Kann man mittels Erhöhen von R1 und R7 - und der erwähnten Serieschaltung mehrerer R1 und R7 zwecks Überschlagfestigkeit - auf theoretisch beliebig hohe Spannungen erhöhen.

» Und nen besseren OP würde ich heute auch nehmen.

Klar, der LM101 ist der etwas jüngere Bruder des LM741... :rotfl:

Wenn der Opamp echt unitygain-stable ist, braucht es auch keine zusätzliche Frequenzgangkompesation (C1 und C2).

Ich würde z.B. den TL074 verwenden. Die ersten beiden Opamps für den Instrumentationsverstärker und den dritten, für den hier angesprochenen Schmitt-Trigger. Mit dem vierten kann man sich ja noch was ausdenken... :lol:

» Auf der Applikation steht
» zwar 2002, aber ich hab die AN31 schon in einem Datenbuch (aus den 80'er
» Jahren?) als es noch keine PDF's sondern nur Papier gab.

Fast alle diese NS-Application-Notes stammen aus den 1980er-Jahren. Aber genau das finde ich noch heute sehr vorbildlich. Da gab es auch kompliziertere Analalog-ICs, wie der LMC669, eine Auto-Zero-Schaltung ohne den Hochpassfiltereffekt. Eine Supererfindung von damals. Gibt es leider schon lange nicht mehr. Ohne die Applicationnotes dazu wäre der Einstieg schwierig gewesen Oder der Dual-OTA LM13600 und LM13700 mit rund 30 Applicationnotes, - einfach super!

» Aber wenn der TE lernresistent ist, mag ich nicht mehr.

Das ist ganz normal. Viele Lebensformen oder Fast-Lebensformen werden im Laufe der Zeit auf gewisse exogene Einflüsse resistent. :-P :-D :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Jüwü(R)

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Würzburg,
07.09.2010,
18:52

@ BAT

Differenzbildung zweier Spannungen?

Ich denke gerade drüber nach was Marconi mit seiner drahtlosen Telegrafie gemacht hat (http://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi )

Jeder el. Funke erzeugt doch elektromag. Wellen und die könnte man doch mit dem geeigneten Dedektor hier auswerten.
Ist wirklich nur ein Gedanke:-|