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Waldi(R)

Bayern,
09.11.2019,
14:44
 

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten (Elektronik)

Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.

Instrument 1: Meßb. 0-100mA
Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA

Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA wechselt?`

Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der gewünschten Bereiche?

--
Gruß Waldi

Hartwig(R)

09.11.2019,
20:05

@ Waldi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.
»
» Instrument 1: Meßb. 0-100mA
» Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA
»
» Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA
» Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA
» wechselt?`
»
» Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der gewünschten
» Bereiche?

Hallo,
sicher wäre das machbar - du bräuchtest im Stromkreis ein Meßshunt, dessen Spannungsabfall einen Schwellwertschalter steuert, also z.B. den Strom bei Anstieg auf 95mA auf das 1A-Istrument schaltet und bei Sinken des Stromes etwa bei 105mA wieder zurückschaltet. Da Du ja die Instrumente - warum auch immer - umschalten willst, brauchst Du einen zusätzlichen Shunt für diese Umschaltung. Auch ist Sorge zu tragen, dass das Umschalten nicht als Unterbrechung (0 mA!) gesehen wird - sonst geht das nicht. Zum Schalten würde grundsätzlich ein einfacher Umschalter langen, eben aber mit der Funktion "make before break" auf Neudeutsch, d. h. während des Umschaltens hält der bestehende Kontakt den Stromfluß aufrecht, bis der "neue" Kontakt geschlossen ist. Auch wären Lösungen mit einem FlipFlop möglich (oder ein bistabiles Relais). Das wären recht aufwändige Basteleien mit dem Nachteil, dass der Meßstromkreis geschaltet werden muß. Sinnvoller wäre also ein fest verbauter Shunt, dessen Spannungsabfall über einen einfachen ebenfalls spannungsgesteuerten Schalter umgeschaltet wird (z. B. wird ein Vorwiderstand oder Parallelwiderstand geschaltet.) Auch wäre ein Shunt mit Anzapfung denkbar (voller Widerstand für 100mA, Anzapf bei 10% Widerstand für 1A. Daran könnte man evtl eines der Messwerke anpassen (Bei Drehspulinstrumenten haben die Meßwerke oft 100µA ider 1mA Vollausschlag), Umschaltung wieder durch Spannungsauswertung am Shunt mit einem Relais.
In deinem Fall gäbe es eine weiter Kompromißlösung (mehr ist das nicht!!): Du baust beide Geräte in Reihe in den Strompfad. Durch Auswerten des Spannungsabfalls am 1A-Instrument schaltest Du wieder per Schwellwertschalter (Komparator/Schmitt-Trigger) ein Relais, welches das 100mA Instrument überbrückt. Bis knapp unter 100mA würden beide Instrumente anzeigen, über 100mA nur noch das 1A-Instrument. Die Lösung ist ebenfalls ein Krücke, allerdings wird der Meßkreis nicht geöffnet. Dafür wird es dem 100mA Instrument bei Versagen des Relais gut warm.
Grüße
Hartwig

Sel(R)

Radebeul,
09.11.2019,
21:23
(editiert von Sel
am 09.11.2019 um 21:24)


@ Waldi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.
»
» Instrument 1: Meßb. 0-100mA
» Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA
»
» Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA
» Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA
» wechselt?`
»
» Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der gewünschten
» Bereiche?

Eine andere Variante wäre es den Ausschlag des Meßgerätes mit dem kleinen Stromwert optisch auszuwerten. Also Reflexkoppler oder ähnlich. Ist der Zeiger hinten am Maximalausschlag, so wird ein Relais das andere Meßgerät anschalten und andersrum. Mußt nur die Bewegung des Zeigers logisch auswerten (Über- oder Unterschreitung Maximalstrom). Kannst auch das Gerät mit dem höheren Strombereich auswerten, dabei brauchst nur eine Unterschreitung des Meßwertes auswerten, die Schaltung wird einfacher, die Mechanik aber anspruchsvoller.

Mit dieser Variante nutzt du direkt die analogen Geräte, auch wenn diese Toleranzen haben. Du brauchst keine genauen Komperatoren, die Sache wird auf rein mechanische Komponenten reduziert.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Waldi(R)

Bayern,
09.11.2019,
21:24

@ Hartwig

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» » Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.
» »
» » Instrument 1: Meßb. 0-100mA
» » Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA
» »
» » Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA
» » Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA
» » wechselt?`
» »
» » Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der
» gewünschten
» » Bereiche?
»
» Hallo,
» sicher wäre das machbar - du bräuchtest im Stromkreis ein Meßshunt, dessen
» Spannungsabfall einen Schwellwertschalter steuert, also z.B. den Strom bei
» Anstieg auf 95mA auf das 1A-Istrument schaltet und bei Sinken des Stromes
» etwa bei 105mA wieder zurückschaltet. Da Du ja die Instrumente - warum auch
» immer - umschalten willst, brauchst Du einen zusätzlichen Shunt für diese
» Umschaltung. Auch ist Sorge zu tragen, dass das Umschalten nicht als
» Unterbrechung (0 mA!) gesehen wird - sonst geht das nicht. Zum Schalten
» würde grundsätzlich ein einfacher Umschalter langen, eben aber mit der
» Funktion "make before break" auf Neudeutsch, d. h. während des Umschaltens
» hält der bestehende Kontakt den Stromfluß aufrecht, bis der "neue" Kontakt
» geschlossen ist. Auch wären Lösungen mit einem FlipFlop möglich (oder ein
» bistabiles Relais). Das wären recht aufwändige Basteleien mit dem Nachteil,
» dass der Meßstromkreis geschaltet werden muß. Sinnvoller wäre also ein fest
» verbauter Shunt, dessen Spannungsabfall über einen einfachen ebenfalls
» spannungsgesteuerten Schalter umgeschaltet wird (z. B. wird ein
» Vorwiderstand oder Parallelwiderstand geschaltet.) Auch wäre ein Shunt mit
» Anzapfung denkbar (voller Widerstand für 100mA, Anzapf bei 10% Widerstand
» für 1A. Daran könnte man evtl eines der Messwerke anpassen (Bei
» Drehspulinstrumenten haben die Meßwerke oft 100µA ider 1mA Vollausschlag),
» Umschaltung wieder durch Spannungsauswertung am Shunt mit einem Relais.
» In deinem Fall gäbe es eine weiter Kompromißlösung (mehr ist das nicht!!):
» Du baust beide Geräte in Reihe in den Strompfad. Durch Auswerten des
» Spannungsabfalls am 1A-Instrument schaltest Du wieder per
» Schwellwertschalter (Komparator/Schmitt-Trigger) ein Relais, welches das
» 100mA Instrument überbrückt. Bis knapp unter 100mA würden beide Instrumente
» anzeigen, über 100mA nur noch das 1A-Instrument. Die Lösung ist ebenfalls
» ein Krücke, allerdings wird der Meßkreis nicht geöffnet. Dafür wird es dem
» 100mA Instrument bei Versagen des Relais gut warm.
» Grüße
» Hartwig

Servus Hartwig,

danke für die aufschlußreiche Information.

Elektronisch, sprich Schaltung konzipieren, bekomme ich das nicht hin.
Gibt es schaltungstechnisch da nicht fertige Konzepte ......?

--
Gruß Waldi

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
10.11.2019,
08:13

@ Waldi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.
»
» Instrument 1: Meßb. 0-100mA
» Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA
»
» Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA
» Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA
» wechselt?`
»
» Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der gewünschten
» Bereiche?

man sollte nicht an so nostalgischen Meßgeräten hängen bleiben.
Einfach ein Multimeter kaufen, dann erspart man sich viel Balstelei und Nerven.

Waldi(R)

Bayern,
10.11.2019,
09:21
(editiert von Waldi
am 10.11.2019 um 09:25)


@ Stone

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

»
» man sollte nicht an so nostalgischen Meßgeräten hängen bleiben.
» Einfach ein Multimeter kaufen, dann erspart man sich viel Balstelei und
» Nerven.
Die Batelei ist das Faszinierende!
Fertige Geräte, Produkte,...kaufen kann jeder

»
»

Von den DMM, Multimetern habe ich einen ganzen Schrank voll!

Analog-Instrumente faszinieren seit jeher, sind auch etliche verbaut.
Meßbereichserweiterung/en kein Problem.

Alleine eine Schaltung, wie man autom. zu einem nächtshöheren A-Instrument schaltet und autom. zurück, ist doch faszinierend, oder nicht -
Mitunter kommt man um Analoge-Anzeigen nicht drumherum, wenn das Digi vor lauter zappeln kurz vor dem Kollaps steht.

Zappeln hat man selbst gelernt einzuschränken, als man noch mit dem Kurbelinduktor z.Bspl. Iso-R überprüfte. DMM..... gab es zu der Zeit noch nicht!
Dahingehend sind Analoge- wie auch Digitale Instrumente, z.Bspl. gerade bei dieser genannten Meßart nicht mehr wegzudenken.
Das nur nebenbei angemerkt.

--
Gruß Waldi

Sel(R)

Radebeul,
10.11.2019,
13:21

@ Stone

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» man sollte nicht an so nostalgischen Meßgeräten hängen bleiben.
» Einfach ein Multimeter kaufen, dann erspart man sich viel Balstelei und
» Nerven.

Digitale Anzeigen haben einige gravierende Nachteile: Man kann Trends fast nicht erkennen. Dazu kommt bei schwankendem Meßwert, das man das Meßergebnis kaum noch sinnvoll ablesen kann. Digitale Werte sind immer quantisiert, analoge Anzeigewerte nicht. Klar gibts Balkenanzeigen (ist aber vorsintflutlich als "Meß"anzeige, schlechter als Analoganzeigen), klar gibts Minimal- und Maximalwertermittlung, auch Durchschnittswerte lassen sich automatisch ermitteln. Doch für sehr viele Meßaufgaben reichen analoge Anzeigeinstrumente völlig aus (auch in Punkto Genauigkeit). Digitalanzeigen sind nicht unbedingt robuster als Analoginstrumente (meistens aber schon, besonders bei Stoß oder Vibration). Und Digitalgeräte brauchen eine extra Stromversorgung, Analoggeräte nicht (allgemein gesagt, gibt Ausnahmen). Außerdem wird jeder Mensch ein Problem bekommen, z.B. 10 Digitalanzeigen gleichzeitig im Blick zu behalten und dabei alle 10 Meßwerte richtig einzuordnen. Mit der gleichen Anzahl Analoganzeigen ist dieser Arbeitsgang aber durchaus machbar, ein Blick reicht aus um sich den Überblick zu verschaffen (ok, bissel Training dazu muß schon sein).

Noch ein kleines Beispiel zur Verdeutlichung: Warum gibts noch immer Uhren mit Zeiger? Und nicht nur noch Digitaluhren? Doch nicht aus nostalgischen Gründen oder weils vielleicht besser aussieht! Der Grund ist, das sich eine analoge Anzeige wesentlich schneller als Ziffern ablesen läßt, schon rein intuitiv erfasst man den "Meßwert". Die Digitalanzeige muß im Hirn erst "übersetzt" werden und in der Größe eingeordnet. Diese Schritte umgeht man mit Analoganzeigen.

LG Sel

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

ollanner(R)

10.11.2019,
13:42

@ Sel

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

Bezüglich Analog vs. Digital kenne ich eine Person, die von Kind auf nur Digitaluhren hatte, Ihm fiel es schwer Uhren mit Zeigern zu lesen.
Die Generation Smartphone weiß heute schon nicht mehr wie Wählscheibentelefone zu bedienen sind.

--
Gruß
Der Ollanner

Wolfgang Horejsi(R)

10.11.2019,
14:00

@ Sel

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Noch ein kleines Beispiel zur Verdeutlichung: Warum gibts noch immer Uhren
» mit Zeiger? Und nicht nur noch Digitaluhren? Doch nicht aus nostalgischen
» Gründen oder weils vielleicht besser aussieht! Der Grund ist, das sich eine
» analoge Anzeige wesentlich schneller als Ziffern ablesen läßt, schon rein
» intuitiv erfasst man den "Meßwert". Die Digitalanzeige muß im Hirn erst
» "übersetzt" werden und in der Größe eingeordnet. Diese Schritte umgeht man
» mit Analoganzeigen.

Neulich habe ich einen 18-jährigen Menschen kennen gelernt, der mit den Zeigern einer Uhr NICHTS anfangen konnte. Scheinbar ist das mit dem "Übersetzen" nur Gewohnheit.

Sel(R)

Radebeul,
10.11.2019,
14:01

@ ollanner

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Bezüglich Analog vs. Digital kenne ich eine Person, die von Kind auf nur
» Digitaluhren hatte, Ihm fiel es schwer Uhren mit Zeigern zu lesen.
» Die Generation Smartphone weiß heute schon nicht mehr wie
» Wählscheibentelefone zu bedienen sind.

Stimmt. Allerdings treffen die allermeisten Fakten meiner Aufzählung trotzdem zu. Analog ist nicht erste Wahl heute, das ist klar. Der Mensch kann digitalisieren soviel er will, er ist und bleibt im Grunde immer ein analoges Wesen, um das mal so zu sagen...

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Hartwig(R)

10.11.2019,
14:03

@ ollanner

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

unser Nervensystem wurde bereits zu Beginn dessen technologischer Entwicklung digitalisiert - 1Bit seriell - und das hat sich bewährt. Grundsätzlich nutzt die Natur sowohl analoge als auch digitale Techniken ;-)
Grüße
Hartwig

Sel(R)

Radebeul,
10.11.2019,
14:04

@ Wolfgang Horejsi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» » Noch ein kleines Beispiel zur Verdeutlichung: Warum gibts noch immer
» Uhren
» » mit Zeiger? Und nicht nur noch Digitaluhren? Doch nicht aus
» nostalgischen
» » Gründen oder weils vielleicht besser aussieht! Der Grund ist, das sich
» eine
» » analoge Anzeige wesentlich schneller als Ziffern ablesen läßt, schon
» rein
» » intuitiv erfasst man den "Meßwert". Die Digitalanzeige muß im Hirn erst
» » "übersetzt" werden und in der Größe eingeordnet. Diese Schritte umgeht
» man
» » mit Analoganzeigen.
»
» Neulich habe ich einen 18-jährigen Menschen kennen gelernt, der mit den
» Zeigern einer Uhr NICHTS anfangen konnte. Scheinbar ist das mit dem
» "Übersetzen" nur Gewohnheit.

Definitiv nicht. Das mit der Uhr war ja auch nur ein Beispiel. Gibt bestimmt irgendwo wissenschaftliche Beweise dafür. Ich denke das geht in die Richtung Reduzierung der Informationsdichte. Je weniger Dichte, desto leichter und schneller sind Informationen zu erfassen.

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Waldi(R)

Bayern,
10.11.2019,
15:36

@ Sel

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

»
» Eine andere Variante wäre es den Ausschlag des Meßgerätes mit dem kleinen
» Stromwert optisch auszuwerten. Also Reflexkoppler oder ähnlich. Ist der
» Zeiger hinten am Maximalausschlag, so wird ein Relais das andere Meßgerät
» anschalten und andersrum. Mußt nur die Bewegung des Zeigers logisch
» auswerten (Über- oder Unterschreitung Maximalstrom). Kannst auch das Gerät
» mit dem höheren Strombereich auswerten, dabei brauchst nur eine
» Unterschreitung des Meßwertes auswerten, die Schaltung wird einfacher, die
» Mechanik aber anspruchsvoller.
»
» Mit dieser Variante nutzt du direkt die analogen Geräte, auch wenn diese
» Toleranzen haben. Du brauchst keine genauen Komperatoren, die Sache wird
» auf rein mechanische Komponenten reduziert.
»
» LG Sel

Das ist alles zu viel Aufwand.

Hartwig hatte da einen guten Gedankengang.
Nur elektronisch umsetzen -

--
Gruß Waldi

ollanner(R)

10.11.2019,
15:40

@ Sel

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Stimmt. Allerdings treffen die allermeisten Fakten meiner Aufzählung
» trotzdem zu. Analog ist nicht erste Wahl heute, das ist klar.

An vielen Anlagen, die ich beruflich betreue sind auch heute noch Zeigerinstrumente. Bei mit 10Hz gepulsten Lasten kann man die Werte bei zitterndem Zeiger besser Peilen als bei einer numerischen Anzeige.

--
Gruß
Der Ollanner

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
11.11.2019,
00:00
(editiert von cmyk61
am 11.11.2019 um 00:03)


@ Waldi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

Hi,

automatische Umschaltung ist stets mit einem erhöhten Aufwand verbunden, egal ob digital oder analog.


SInnvollerweise würde ich von einem nackten Meßwerk ausgehen, also ohne den zugehörigen Messshunt den man bei zB 100mA oder 1A Meßwerk eingebaut hat.
Dann geht es weiter mit einer angemessenen Meßschaltung und eine korrekt berechnete Meßbereichsumschaltung. Vielleicht hilft die AN für 7107 und das Studium eines analogen MM etwas weiter.

https://www.renesas.com/eu/en/www/doc/application-note/an046.pdf

Spannend ist auch die Idee, eine nicht lineare (logarithmische) Skala zu erstellen, um auf einer Skala sowohl niedrige als auch hohe Ströme OHNE Meßbereichsumschaltung anzeigen zu können. Die Messung mit einem Atmel-Proz welcher dann passend zum Meßwert eine analoge Spannung auf ein 100uA Meßwerk ausgibt.

Gruß
Ralf



» Habe z. Bspl. zwei analoge Instrumente.
»
» Instrument 1: Meßb. 0-100mA
» Instrument 2: Meßbereich 100-1000mA
»
» Ist das realisierbar, daß wenn z. Bspl ein gemessener Strom die 100mA
» Vollausschlag erreicht hat, autom. auf das zweite Istrument bis 1000mA
» wechselt?`
»
» Gibt es hierzu schon Schaltungen mit diversen Einstellungen der gewünschten
» Bereiche?

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
11.11.2019,
00:24

@ Waldi

Autom. Bereichsumschaltung von analogen Instrumenten

» Die Batelei ist das Faszinierende!
» Fertige Geräte, Produkte,...kaufen kann jeder
»
»
» Von den DMM, Multimetern habe ich einen ganzen Schrank voll!
»
» Analog-Instrumente faszinieren seit jeher, sind auch etliche verbaut.
» Meßbereichserweiterung/en kein Problem.
»
» Alleine eine Schaltung, wie man autom. zu einem nächtshöheren A-Instrument
» schaltet und autom. zurück, ist doch faszinierend, oder nicht -
» Mitunter kommt man um Analoge-Anzeigen nicht drumherum, wenn das Digi vor
» lauter zappeln kurz vor dem Kollaps steht.
»
» Zappeln hat man selbst gelernt einzuschränken, als man noch mit dem
» Kurbelinduktor z.Bspl. Iso-R überprüfte. DMM..... gab es zu der Zeit noch
» nicht!
» Dahingehend sind Analoge- wie auch Digitale Instrumente, z.Bspl. gerade bei
» dieser genannten Meßart nicht mehr wegzudenken.
» Das nur nebenbei angemerkt.

Ich hoffe du hast es nicht verkehrt verstanden?
Selbstverständlich haben analoge Messgeräte ihre Daseinsberechtigung.
Ich habe in meiner selbst gebastelten Stromversorgung auch 2 anloge Volt- und Amperemeter.
Die funktionieren immer, auch ohne Hilfsspannung.

Möchtest du mit den Ampermetern AC oder DC messen?
Wie hoch ist die Spannung, bzw. kann der Spannungsabfall sein?