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rudi4(R)

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JWD,
09.01.2020,
19:14
 

Messen mit Dickitalmultimeter (Elektronik)

Hi Leute

Ich habe gelesen, dass es Schaltnetzteile gibt, die eine Grundlast brauchen.
Okay, dachte ich, ich mach mal folgendes:




Ich nehme so ein Lade-Netzteil von einem alten Händi (SAMSUNG)
und gucke mal, ob es einen ganz ganz kleinen Strom abgibt.

Das hat es, was man an der weißen LED ganz schwach sehen kann.

Mit der Spannungsmessung habe ich allerdings ein Problem.
Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V

Was ist nun richtig und warum?
Kann mir das jemand erklärn?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

bigdie(R)

09.01.2020,
19:49

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

6,8 Mohm?
Da ist es ein Wunder, wenn an der LED überhaupt etwas leuchtet.
LEDs haben wie alle Dioden eine relativ konstante Durchlasspannung. Bei LEDs hängt diese von der Farbe ab. Rot und Infrarot ca. 1,5V Blau und Weis etwa 3V und die anderen Farben liegen dazwischen. Diese Spannung ändert sich nur gering, egal wie hoch der Strom ist. Deshalb nimmt man z.B. Widerstände, um den Strom durch eine LED einzustellen. Wenn du also z.B. eine Weiße LED hast und eine 5V Spannungsquelle, dann rechnet man 5V - 3V = 2V. Die 2V müssen dann also beim Nennstrom der LED am Widerstand abfallen Messung B.
Wenn die LED also 20mA Strom bekommen soll, berechnet sich der Widerstand 2V/0,02A = 100 Ohm

xy(R)

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09.01.2020,
20:03

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

» Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
» Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V

Du kannst dir jetzt den Innenwiderstand der beiden DMMs ausrechnen.

Hartwig(R)

09.01.2020,
20:05

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

Hallo,
ein Vorwiderstand von 6M8 ist schon hoch gewählt. Durch die 6M8 erklären sich wahrscheinlich auch die unterschiedlichen Meßwerte, da die 6M8 bereits in der Größenordnung des Innenwiderstandes der Meßgeräte liegen. Der Ri von Digitalmultimetern beträgt oft 10M, manchmal auch 1M. Das ist aber nicht unbedingt ein Hinweis auf die Qualität, sondern betrifft eher den Einsatzzweck des Meßgerätes. Der Eingangswiderstand sollte auf jeden Fall in den Geräteunterlagen angegeben sein, auch sollte er genau eingehalten werden.
Grüße
Hartwig

rudi4(R)

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JWD,
09.01.2020,
21:12

@ xy

Messen mit Dickitalmultimeter

» » Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
» » Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V
»
» Du kannst dir jetzt den Innenwiderstand der beiden DMMs ausrechnen.

Nehmen wir mal an, ich wüsste wie.
Wenn ich den Innenwiderstand der Messgeräte kenne, dann kann ich mir die Messergebnisse erklären?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

rudi4(R)

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JWD,
09.01.2020,
21:17

@ Hartwig

Messen mit Dickitalmultimeter

» Hallo,
» ein Vorwiderstand von 6M8 ist schon hoch gewählt. Durch die 6M8 erklären
» sich wahrscheinlich auch die unterschiedlichen Meßwerte, da die 6M8 bereits
» in der Größenordnung des Innenwiderstandes der Meßgeräte liegen. Der Ri von
» Digitalmultimetern beträgt oft 10M, manchmal auch 1M. Das ist aber nicht
» unbedingt ein Hinweis auf die Qualität, sondern betrifft eher den
» Einsatzzweck des Meßgerätes. Der Eingangswiderstand sollte auf jeden Fall
» in den Geräteunterlagen angegeben sein, auch sollte er genau eingehalten
» werden.

nehmen wir mal an, ich könnte chinesisch, wüsste also den Innenwiderstand meiner Messgeräte,
was könnte ich mit den gemessenen Werten anfangen?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

xy(R)

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09.01.2020,
21:27

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

» » » Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
» » » Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V
» »
» » Du kannst dir jetzt den Innenwiderstand der beiden DMMs ausrechnen.
»
» Nehmen wir mal an, ich wüsste wie.
» Wenn ich den Innenwiderstand der Messgeräte kenne, dann kann ich mir die
» Messergebnisse erklären?

Aber sicher doch.

rudi4(R)

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JWD,
09.01.2020,
21:44

@ xy

Messen mit Dickitalmultimeter

» » » » Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
» » » » Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V
» » »
» » » Du kannst dir jetzt den Innenwiderstand der beiden DMMs ausrechnen.
» »
» » Nehmen wir mal an, ich wüsste wie.
» » Wenn ich den Innenwiderstand der Messgeräte kenne, dann kann ich mir die
» » Messergebnisse erklären?
»
» Aber sicher doch.

Also ich kann mit einem DMM etwas messen. Was das Ergebnis bedeutet, weiß ich erst, wenn ich den Innenwiderstand kenne. Klingt logisch. Trifft das nur für Spannungsmessungen zu?

Warum steht dieser wichtige Wert dann nicht auf den DMM drauf? Und wozu sind die untgerschiedlichen Skalen da? Klingt unlogisch.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

xy(R)

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09.01.2020,
22:01

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

» Also ich kann mit einem DMM etwas messen. Was das Ergebnis bedeutet, weiß
» ich erst, wenn ich den Innenwiderstand kenne. Klingt logisch. Trifft das
» nur für Spannungsmessungen zu?

Man muss immer die Messbedingungen kennen, sonst misst man schnell Mist.



» Warum steht dieser wichtige Wert dann nicht auf den DMM drauf?

Stand bei Drehspulgeräten immer drauf, früher. Bei guten DMM stehts aber wenigstens in der Anleitung.


» Und wozu sind die untgerschiedlichen Skalen da? Klingt unlogisch.

Was für Skalen meinst du?

rudi4(R)

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JWD,
09.01.2020,
23:37

@ xy

Messen mit Dickitalmultimeter

»
» » Und wozu sind die untgerschiedlichen Skalen da? Klingt unlogisch.
»
» Was für Skalen meinst du?

Ich meine den eingestellten Messbereich.
Das eine DMM zeigt 0,65V an.
Das andere DMM zeigt 2,2V an.

Was kann ich jetzt damit anfangen - Nichts.
Vielleicht sind ja auch beide falsch.
Da dachte ich, ich geh' mal,ins Forum.
Vielleicht kann jemand die Messergebnisse deuten.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

bastelix(R)

10.01.2020,
00:44

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

» »
» » » Und wozu sind die untgerschiedlichen Skalen da? Klingt unlogisch.
» »
» » Was für Skalen meinst du?
»
» Ich meine den eingestellten Messbereich.
» Das eine DMM zeigt 0,65V an.
» Das andere DMM zeigt 2,2V an.
Ich verstehe das so: Bei deiner Messung B hast du die 6M8 parallel zum Innenwiderstand der DMMs. Der Innenwiderstand des DMM liegt i.d.R. bei 1M oder 10M. Damit hast du beim Messen im Endeffekt eine Parallelschaltung von zwei Widerständen in ähnlicher Größenordnung (6M8 || 10M bzw. 6M8 || 1M) und damit wirkt sich der Innenwiderstand des DMM relativ stak auf deine Messung aus.

Ich hab das eben mal so ausprobiert: Labornetzteil auf 5V eingestellt, ein DMM (DMM1) zumr Strommessung (2mA-Bereich) in Reihe mit einen Widerstand 4M7 (R) . Es fliest kein messbarer Strom, DMM1 zeigt 0,000mA. Dann mit einem anderen DMM (DMM2) über den R die Spannung gemessen und das DMM1 zeigt 0,005mA an. Also verringert das DMM2 beim Messen den Gesamtwiderstand (da mehr Strom fließt). Wenn ich DMM2 beim Messen mit einem 10M Widerstand in Reihe verwende zeigt DMM1 nur noch 0,001mA also ist die Beeinflussung der Messung anscheinend geringer aber vermutlich noch immer recht ungenau.

Hartwig(R)

10.01.2020,
01:05

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

»
» nehmen wir mal an, ich könnte chinesisch, wüsste also den Innenwiderstand
» meiner Messgeräte,
» was könnte ich mit den gemessenen Werten anfangen?

das geht auch alles ohne tiefgehende sinologische Studien:

Jedes Messinstrument (Spannung oder Strom) hat einen Innenwiderstand. Der Ideale Spannungsmesser hat einen unendlich hohen Innenwiderstand, das ideale Strommeßgerät einen Innenwiderstand von 0 Ohm. Nur ideal gibt es nicht. Wenn wir uns damit abfinden, ist es gut, den Innenwiderstand des Meßgerätes zu kennen, dann kan man nämlich den entstehenden Meßfehler abschätzen. bzw. berechnen. Genau auf diese Problematik bist Du gekommen, wobei die Strommessung hier natürlich nicht direkt relevant ist, trotzdem müssen wir gleich einen Strom ermitteln - mit einem Widerstand ;-) :
Dein Vorwiderstand von 6M8 stellt mit der Diode einen Spannungsteiler dar. Den Widerstand der Diode kennen wir nicht, weil es eine Diode ist, ist deren Widerstand nichtlinear, er hängt von der angelegten Spannung bzw. vom durch die Diode fließenden Strom ab. Der ist durch den 6M8 Vorwiderstand sehr gering, also wird die Diode in diesem Fall hochohmig sein (Diodenkennlinie ansehen!)

Dein Netzteil nehmen wir mal als ideal an, jedes reale Netzteil hat ebenfalls einen Innenwiderstand, den wir aber in diesem Fall vernachlässigen können.

Du kannst jetzt folgendes machen, um den Innenwiderstand Deines jeweiligen Meßgerätes zu erfassen:

1. Wenn der 6M8 Widerstand ein Metallfilmwiderstand mit 1% Toleranz ist, kannst Du den so nehmen. Andernfalls bitte mit einem Ohmmeter messen und den Wert merken (=Rv).
2. Messe die Spannung der offenen Spanungsquelle, notiere den Wert (=Uo)
3. Lege Meßgerät und 6M8-Widerstand in Reihe an die Spannungsquelle, und messe die Spannung, die jetzt am Meßgerät anliegt (=Um) bzw. angezeigt wird.

Jetzt rechnest Du:
Uv = Uo - Um (Uv ist die Spannung am Vorwiderstand 6M8 (=Rv))

dann:
I= Uv / Rv damit ist der Strom in Deinem Stromkreis bekannt, da ja alles in Reihe liegt.

jetzt den Innenwiderstand Ri des Meßgerätes ausrechnen:

Ri = Um / I

Das kann man natürlich durch Zusammenfassen der Rechnung vereinfachen.

Eigentlich hast Du diese Spannungsmessungen vorher schon gemacht, das hat dann zu Deiner Anfrage geführt.
Bei der obigen Messung ist die Diode nicht vorhanden. Stellen wir uns jetzt die Diode in der Schaltung zusätzlich vor, so stellt diese wie bereits erwähnt einen recht hohen Widerstand dar, parallel zum (Innen-) Widerstand des Meßgerätes. In einer Parallelschaltung ist der resultierende Widerstand immer kleiner als der kleinste der parallelen Widerstände. Zwangsläufig wird das Messgerät so also einen anderen als den zuvor ohne Diode gemessenen Wert anzeigen. Aber der Meßwert ist auch wieder nicht gleich der Spannung, die an der Diode liegen würde, wenn man das Meßgerät aus der Schaltung entfernt. Aber jetzt kannst Du alles, also auch den Ersatzwiderstand für die Diode , berechnen.

Vorwiderstand und Diode stellen wie gesagt einen Spannungsteiler dar. Mit dem Meßgerät parallel zur Diode (oder auch parallel zum Vorwiderstand!) hast Du den Fall des belasteten Spannungsteilers.

So, jetzt kann Du weiter messen und rechnen, dann wird's klar, ohne Chinesisch!

Viel Spaß

Hartwig

simi7(R)

D Südbrandenburg,
10.01.2020,
08:21
(editiert von simi7
am 10.01.2020 um 08:27)


@ rudi4

Messen mit Digitalmultimeter

» Vielleicht sind ja auch beide falsch.

Wenn die Summe der beiden Teilspannungen der Gesamtspannung entspricht kannst du davon ausgehen dass deine Messung richtig ist.

(hab wegen der Überschrift mal kurz den Oberlehrer raushängen lassen, ich krieg sonst Augenkrebs. Ich hoffe, ich habe damit keine Urheberrechtsverletzung begangen:-D )

rudi4(R)

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JWD,
10.01.2020,
11:13

@ simi7

Messen mit Digitalmultimeter

» » Vielleicht sind ja auch beide falsch.
»
» Wenn die Summe der beiden Teilspannungen der Gesamtspannung entspricht
» kannst du davon ausgehen dass deine Messung richtig ist.

2,2V schien mir sehr gering.
Da hatte ich mir noch nicht Halbleitereigenschaften vor Augen gehalten wie
die Durchlassspannung VF, die bei geringem Strom eben relativ klein ist. Ein Zusammenhang, der in diesem Diagramm aus dem Datenblatt einer LED gut zu erkennen ist.





»
» (hab wegen der Überschrift mal kurz den Oberlehrer raushängen lassen, ich
» krieg sonst Augenkrebs. Ich hoffe, ich habe damit keine
» Urheberrechtsverletzung begangen:-D )

Ich wusste, dass es einer beanstandet.
Das ist wie mit den Uhren.
Wenn es eine dicke Taluhr gibt, dann muss es auch eine dünne Berguhr geben.
Aber das fällt wohl eher in den Bereich Philosophie. Und das ist ja was gaaaanz anderes als das was wir hier machen. Hier geht es nur um Zahlen und Fakten, kein Platz für Speckulation.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

olit(R)

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Berlin,
10.01.2020,
11:19

@ rudi4

Messen mit Dickitalmultimeter

»
»

»
» Mit der Spannungsmessung habe ich allerdings ein Problem.
» Mit einem billigen DMM messe ich an A =0,65V und B=2,8V
» Mit einem bessereren DMM messe ich an A 2,2V und an B=2,8V
»
» Was ist nun richtig und warum?
» Kann mir das jemand erklärn?

Also Ohne Die genaue Spannung vom Netzteil und den genauen Widerstand vom 6,8MOhm Widerstand zu kennen rechnest du beim billigen DMM
5V-0,65=4,35V
4,35V : 6,8MOhm =640nA
0,65V : 640nA = 1MOhm

Beim besserem DMM
Ist der Innenwiderstand so hoch, dass er das Messergebnis kaum verfälscht.
Da kannst du 10MOhm annehmen.

rudi4(R)

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JWD,
10.01.2020,
12:13

@ bastelix

Messen mit Dickitalmultimeter

» » »
» » » » Und wozu sind die untgerschiedlichen Skalen da? Klingt unlogisch.
» » »
» » » Was für Skalen meinst du?
» »
» » Ich meine den eingestellten Messbereich.
» » Das eine DMM zeigt 0,65V an.
» » Das andere DMM zeigt 2,2V an.
» Ich verstehe das so: Bei deiner Messung B hast du die 6M8 parallel zum
» Innenwiderstand der DMMs. Der Innenwiderstand des DMM liegt i.d.R. bei 1M
» oder 10M. Damit hast du beim Messen im Endeffekt eine Parallelschaltung von
» zwei Widerständen in ähnlicher Größenordnung (6M8 || 10M bzw. 6M8 || 1M)
» und damit wirkt sich der Innenwiderstand des DMM relativ stak auf deine
» Messung aus.
ich habe mal eine Zeichnung gezeichnet:



Wenn ich jetzt eine Spannung messe:
über der LED 2,2V und über dem Widerstand 2,8 V
dann muss der Widertsand der LED ach recht hoch sein (schätze mal um 5 MegaOhm)
Richtig?

Wenn das Messgerät 10MOhm hat, wie kann es dann den richtigen Wert anzeigen?
Der Innenwiderstand des Messgerätes müsste doch den Messwert total verfälschen.
Ideal wäre ein Innenwiderstand von unendlich.

Und was misst das billige DMM mit 0,65V, welches ja auch vorgibt, hohe Widerstände messen zu können. Muss ich da jedes Mal erst rechnen?
Da fühle ich mich irgendwie verarscht. Sicher fehlt mir nur Wissen.
Ich denke noch nach .... heute abend geht's weiter.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler