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Christian123

25.04.2018,
09:51
 

Hochspannung messen - aber wie?? (Elektronik)

Hallo an alle!

Ich möchte gerne bei meinen verschiedenen Hochspannungsquellen die "tatsächliche" Spannung am Ausgang messen und das so genau wie möglich. Das Prinzip mit dem messen der Länge des Lichtbogens in der Luft ist mir definitiv zu ungenau, das dient nur zu groben Abschätzung der Spannung. Folgende Quellen möchte ich im Leerlauf und unter diversen Lasten messen: Neontrafo(10kV/100mA/50Hz), Ölbrennerzündtrafo(15kV/40mA/20kHz), Zeilentrafo (5kV/10mA/40kHz), Zeilentrafo mit Kaskade (60kV DC).

Gibt es dann noch irgendwie die Möglichkeit den Stromfluss unter Last zu messen, das wäre nämlich auch sehr hilfreich. Im prinzip möchte ich gerne alles was geht messen und das so genau wie möglich :)

Liebe Grüße,
Willy

Altgeselle(R)

E-Mail

25.04.2018,
10:04

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» Hallo an alle!
»
» Ich möchte gerne bei meinen verschiedenen Hochspannungsquellen die
» "tatsächliche" Spannung am Ausgang messen und das so genau wie möglich. Das
» Prinzip mit dem messen der Länge des Lichtbogens in der Luft ist mir
» definitiv zu ungenau, das dient nur zu groben Abschätzung der Spannung.
» Folgende Quellen möchte ich im Leerlauf und unter diversen Lasten messen:
» Neontrafo(10kV/100mA/50Hz), Ölbrennerzündtrafo(15kV/40mA/20kHz),
» Zeilentrafo (5kV/10mA/40kHz), Zeilentrafo mit Kaskade (60kV DC).
»
» Gibt es dann noch irgendwie die Möglichkeit den Stromfluss unter Last zu
» messen, das wäre nämlich auch sehr hilfreich. Im prinzip möchte ich gerne
» alles was geht messen und das so genau wie möglich :)
»
» Liebe Grüße,
» Willy

Hallo,
für den ersten Fall genügt so etwas:
https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-HVP-40/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7230&ARTICLE=32426
plus DVM 10MOhm Eingangswiderstand.
Für Fall zwei und drei ist schon z.B. dies hier notwendig:
http://www.datatec.de/PMK-HV-Probe-PHV4002-3-864-023-000.htm

Natürlich benötigt man ein Oszilloskop dazu.

Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.

Grüße
Altgeselle

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.04.2018,
10:05

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» Ich möchte gerne bei meinen verschiedenen Hochspannungsquellen die
» "tatsächliche" Spannung am Ausgang messen und das so genau wie möglich. Das
» Prinzip mit dem messen der Länge des Lichtbogens in der Luft ist mir
» definitiv zu ungenau, das dient nur zu groben Abschätzung der Spannung.
» Folgende Quellen möchte ich im Leerlauf und unter diversen Lasten messen:
» Neontrafo(10kV/100mA/50Hz), Ölbrennerzündtrafo(15kV/40mA/20kHz),
» Zeilentrafo (5kV/10mA/40kHz), Zeilentrafo mit Kaskade (60kV DC).
»
» Gibt es dann noch irgendwie die Möglichkeit den Stromfluss unter Last zu
» messen, das wäre nämlich auch sehr hilfreich. Im prinzip möchte ich gerne
» alles was geht messen und das so genau wie möglich :)

So genau wie möglich... Also 12 Stellen hinterm Komma? Hast du im Lotto gewonnen oder geerbt?

Mit einem sehr hochohmigen und für solche Spannungen ausgelegten Widerstand-Spannungsteiler kannst du diese Spannungen mit einem normalen Multimeter messen. Natürlich unter Beachtung deiner eigenen Sicherheit. Sonst wird die Messung schnell sinnlos. Den Strom kannst du per Spannungsabfall über einen mit der Last in Reihe geschalteten Widerstand bequem messen, wenn an dem 1 Volt abfällt spielt das sicher keine Rolle.

Die Genauigkeit der Widerstände und die des Multimeters ergeben deine Meßgenauigkeit. Beachte dabei das deine Frequenzen keine Sinusspannungen sein werden, was ja das Multimeter ganz besonders fordert. Oder du benutzt ein Oszilloskop.

Aber wie oben geschrieben, Finger weg, sauberer Aufbau, geeignete Bauelemente! Auf deine Sicherheit achten!

LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.04.2018,
10:10

@ Altgeselle

Hochspannung messen - aber wie??

» Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.

Widerstände mit einer Spannungsfestigkeit von jenseits 2kV in Reihe schalten, um die Spannungsfestigkeit zu bekommen und einen Spannungsüberschlag (Funkenstrecke) zu vermeiden? Allerdings, er hat ja eine Kaskade dran, die ebenfalls die 60kV aushalten soll. Mit welchen Bauelementen, das würde mich interessieren...

LG Sel

Altgeselle(R)

E-Mail

25.04.2018,
10:56

@ Sel

Hochspannung messen - aber wie??

» » Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.
»
» Widerstände mit einer Spannungsfestigkeit von jenseits 2kV in Reihe
» schalten, um die Spannungsfestigkeit zu bekommen und einen
» Spannungsüberschlag (Funkenstrecke) zu vermeiden? Allerdings, er hat ja
» eine Kaskade dran, die ebenfalls die 60kV aushalten soll. Mit welchen
» Bauelementen, das würde mich interessieren...
»
» LG Sel

Ich würde so was nicht selber bauen. Zu Beachten sind unter anderem CTI-Werte,
parasitäre Kapazitäten und die Isolationseigenschaften von Vergussmassen.
Der Berührschutz ist auch wichtig.;-)

Und wenns fertig ist: wie solls überprüft bzw. kalibriert werden?

Grüße
Altgeselle

Wolfgang Horejsi

E-Mail

25.04.2018,
14:17

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» Hallo an alle!
»
» Ich möchte gerne bei meinen verschiedenen Hochspannungsquellen die
» "tatsächliche" Spannung am Ausgang messen und das so genau wie möglich. Das
» Prinzip mit dem messen der Länge des Lichtbogens in der Luft ist mir
» definitiv zu ungenau, das dient nur zu groben Abschätzung der Spannung.
» Folgende Quellen möchte ich im Leerlauf und unter diversen Lasten messen:
» Neontrafo(10kV/100mA/50Hz), Ölbrennerzündtrafo(15kV/40mA/20kHz),
» Zeilentrafo (5kV/10mA/40kHz), Zeilentrafo mit Kaskade (60kV DC).

Für solche Messungen habe ich mir ein paar lange 100MOhm-Widerstände besorgt und in einen Schrumpfschlauch eingebettet. Da ich der Spannungsfestigkeit meiner Konstruktion nur so weit traue, wie ich Elefanten werfen kann, verbinde ich das Multimeter oder Oszilloskop zum Messen nur im spannungslosen Zustand mit der Hochspannung und halte beim Ablesen des Messergebnisses reichlich Abstand zum gesamten Messaufbau. Zum Überprüfen der Messgenauigkeit reicht mir die Messung einer bekannten Spannung von ein paar hundert Volt. Besonders bei dem Neontrafo hast du da eine Spannungsquelle, die lebensgefährliche Ströme abgeben kann, halte Abstand!

Christian123

25.04.2018,
17:42

@ Wolfgang Horejsi

Hochspannung messen - aber wie??

»
» Für solche Messungen habe ich mir ein paar lange 100MOhm-Widerstände
» besorgt und in einen Schrumpfschlauch eingebettet. Da ich der
» Spannungsfestigkeit meiner Konstruktion nur so weit traue, wie ich
» Elefanten werfen kann, verbinde ich das Multimeter oder Oszilloskop zum
» Messen nur im spannungslosen Zustand mit der Hochspannung und halte beim
» Ablesen des Messergebnisses reichlich Abstand zum gesamten Messaufbau. Zum
» Überprüfen der Messgenauigkeit reicht mir die Messung einer bekannten
» Spannung von ein paar hundert Volt. Besonders bei dem Neontrafo hast du da
» eine Spannungsquelle, die lebensgefährliche Ströme abgeben kann, halte
» Abstand!

OK - bedeutet: es reicht, wenn ich mir einige solche speziellen Widerstände (HV-Widerstände mit 100MOhm aufwärts) besorge und in Reihe mit dem Multimeter schalte? Nur wie berechne ich den Spannungsabfall (für die Widerstände), dafür müsste ich wissen wie viel Strom dann durch die Widerstände beim Anschluss vom Multimeter fließt?

Christian123

25.04.2018,
17:45

@ Altgeselle

Hochspannung messen - aber wie??

» Hallo,
» für den ersten Fall genügt so etwas:
» https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-HVP-40/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7230&ARTICLE=32426
» plus DVM 10MOhm Eingangswiderstand.
» Für Fall zwei und drei ist schon z.B. dies hier notwendig:
» http://www.datatec.de/PMK-HV-Probe-PHV4002-3-864-023-000.htm
»
» Natürlich benötigt man ein Oszilloskop dazu.
»
» Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.
»
» Grüße
» Altgeselle

Danke für die Infos - ist sicher praktisch, wenn ich nichts basteln muss, aber die Preise sind doch "ein wenig" zu hoch für mich. Abgesehen davon, ist ja in so nem Hochspannungstastkopf nur ein oder mehrere Widerstände drin, oder?

Christian123

25.04.2018,
17:56

@ Sel

Hochspannung messen - aber wie??

» » Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.
»
» Widerstände mit einer Spannungsfestigkeit von jenseits 2kV in Reihe
» schalten, um die Spannungsfestigkeit zu bekommen und einen
» Spannungsüberschlag (Funkenstrecke) zu vermeiden? Allerdings, er hat ja
» eine Kaskade dran, die ebenfalls die 60kV aushalten soll. Mit welchen
» Bauelementen, das würde mich interessieren...
»

Naja, ist eine einfache Villard-Kaskade mit 12x Kondensatoren (30kV/10nF) und 12x Dioden (18kV/350mA). Funktioniert super, hab auch schon ca. 110kV Lichtbögen mit einer größeren Kaskade zusammengebracht, natürlich sind die Platinen alle komplett mit Isolierlack überzogen. Aber mehr als 60kV brauche ich eigentlich eh nicht.



Christian123

25.04.2018,
18:05

@ Sel

Hochspannung messen - aber wie??

» So genau wie möglich... Also 12 Stellen hinterm Komma? Hast du im Lotto
» gewonnen oder geerbt?

Sooo genau auch wieder nicht, 500Volt auf oder ab, sind egal.

» Mit einem sehr hochohmigen und für solche Spannungen ausgelegten
» Widerstand-Spannungsteiler kannst du diese Spannungen mit einem normalen
» Multimeter messen.

Über so Spannungsteiler hab ich schon gelesen, aber die bestehen ja aus Kondensatoren + Widerstände? Ähnlich dem auf dieser Seite, oder?:
http://www.hcrs.at/40KV.HTM
... der ist zumindest für 40kV ausgelegt, das ist schon mal etwas. Ansonsten wenn jemand eine kleine Skizze spendieren kann, wie ich das aufbauen könnte, wäre das auch sehr hilfreich.

» Den Strom kannst du per
» Spannungsabfall über einen mit der Last in Reihe geschalteten Widerstand
» bequem messen, wenn an dem 1 Volt abfällt spielt das sicher keine Rolle.

... ja stimmt eigentlich, danke!

Offroad GTI(R)

25.04.2018,
18:50

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» dafür müsste ich wissen wie viel Strom dann durch die
» Widerstände beim Anschluss vom Multimeter fließt?
Innenwiderstand des Messgerätes ist doch bekannt...
Du bist dir aber schon sicher, unbedingt an Hochspannung basteln zu müssen?

Christian123

25.04.2018,
19:17

@ Offroad GTI

Hochspannung messen - aber wie??

» » dafür müsste ich wissen wie viel Strom dann durch die
» » Widerstände beim Anschluss vom Multimeter fließt?
» Innenwiderstand des Messgerätes ist doch bekannt...

Ich nehme an, das sollte irgendwo in der Gebrauchsanweisung stehen?

» Du bist dir aber schon sicher, unbedingt an Hochspannung basteln zu müssen?

Keine Angst, bevor ich den "Power" Knopf drücke, gehe ich schon in Deckung ;D

Steffen

25.04.2018,
19:31

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» » So genau wie möglich... Also 12 Stellen hinterm Komma? Hast du im Lotto
» » gewonnen oder geerbt?
»
» Sooo genau auch wieder nicht, 500Volt auf oder ab, sind egal.
»
» » Mit einem sehr hochohmigen und für solche Spannungen ausgelegten
» » Widerstand-Spannungsteiler kannst du diese Spannungen mit einem normalen
» » Multimeter messen.
»
» Über so Spannungsteiler hab ich schon gelesen, aber die bestehen ja aus
» Kondensatoren + Widerstände? Ähnlich dem auf dieser Seite, oder?:
» http://www.hcrs.at/40KV.HTM
» ... der ist zumindest für 40kV ausgelegt, das ist schon mal etwas.
» Ansonsten wenn jemand eine kleine Skizze spendieren kann, wie ich das
» aufbauen könnte, wäre das auch sehr hilfreich.

Das ist doch schonmal ein guter Ansatz.
Die Kondensatoren dienen dort der Glättung, was beim Messen mit DMM ja von Vorteil ist. Verluste und Leckströme jetzt nicht einbezogen ( vielleicht steht dazu ja was im Text).
Allerdings klappt das nur mit gleichgerichteter Spannung, also so wie sie aus einem Zeilentrafo kommt.
Ölbrennertrafo könnte vielleicht auch gleichgerichtet sein, Neontrafo weiß ich grad nicht. Vermutlich nicht.
Alle Abstände sollten so groß wie möglich sein, besonders ohne Vergußmasse.
Ebenso sind flache Leiterbahnen, spitze Kanten äußerst schlecht, da dort die Feldstärken "konzentriert" werden.
Such mal Koronaring im Netz.

Gruß Steffen

»
» » Den Strom kannst du per
» » Spannungsabfall über einen mit der Last in Reihe geschalteten Widerstand
» » bequem messen, wenn an dem 1 Volt abfällt spielt das sicher keine Rolle.
»
» ... ja stimmt eigentlich, danke!

Steffen

25.04.2018,
19:39

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» » » dafür müsste ich wissen wie viel Strom dann durch die
» » » Widerstände beim Anschluss vom Multimeter fließt?
» » Innenwiderstand des Messgerätes ist doch bekannt...
»
» Ich nehme an, das sollte irgendwo in der Gebrauchsanweisung stehen?

Meist steht es schon auf dem Gerät.
Wäre aber unwichtig, wenn du mit seperaten Spannungsteiler arbeitest.

Gruß Steffen
»
» » Du bist dir aber schon sicher, unbedingt an Hochspannung basteln zu
» müssen?
»
» Keine Angst, bevor ich den "Power" Knopf drücke, gehe ich schon in Deckung
» ;D

Dachte ich auch immer und irgendwann will man im Betrieb doch mal dran Rumfummeln :-D
Und irgendwann vergisst man mal, daß so ein Kondensator noch geladen ist....u.s.w.
:-P
Gruß Steffen

Christian123

25.04.2018,
19:51

@ Steffen

Hochspannung messen - aber wie??

» Dachte ich auch immer und irgendwann will man im Betrieb doch mal dran
» Rumfummeln :-D
» Und irgendwann vergisst man mal, daß so ein Kondensator noch geladen
» ist....u.s.w.
» :-P
» Gruß Steffen

Ja, dass man die Kondensatoren nach dem Betrieb entladen sollte, habe ich schon "gespürt" - aber sind zwar alles hohe Spannungen, aber keine große Leistung dahinter, also tuts nur "bissl weh", mit Außnahme des Neontrafos, der verdient natürlich größeren Respekt.

Altgeselle(R)

E-Mail

25.04.2018,
19:58

@ Christian123

Hochspannung messen - aber wie??

» » Hallo,
» » für den ersten Fall genügt so etwas:
» »
» https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-HVP-40/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7230&ARTICLE=32426
» » plus DVM 10MOhm Eingangswiderstand.
» » Für Fall zwei und drei ist schon z.B. dies hier notwendig:
» » http://www.datatec.de/PMK-HV-Probe-PHV4002-3-864-023-000.htm
» »
» » Natürlich benötigt man ein Oszilloskop dazu.
» »
» » Für 60KV fällt mir so schnell nichts ein.
» »
» » Grüße
» » Altgeselle
»
» Danke für die Infos - ist sicher praktisch, wenn ich nichts basteln muss,
» aber die Preise sind doch "ein wenig" zu hoch für mich. Abgesehen davon,
» ist ja in so nem Hochspannungstastkopf nur ein oder mehrere Widerstände
» drin, oder?

Für 20kHz benötigt man schon einen frequenzkompensierten Tastkopf.
Da sind (mindestens) noch Kondensatoren drin.