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Win-User(R)

24.06.2020,
22:51
(editiert von Win-User
am 24.06.2020 um 23:16)
 

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung (Elektronik)

Hallo zusammen,
ich habe eine Diode in Durchgangsrichtung an ein Messgerät für Widerstand geschaltet. Gleichspannung
Ich bekomme etwas über 4 Ohm als Wert angezeigt.
Richtung + - getauscht Widerstand größer Messbereich.

Wie bekomme ich in Durchlassrichtung < 0,8 Ohm als Gesamtwiderstand.
Ich dachte, ich könnte einfach einen Widerstand Parallel Schalten.
Das funktioniert irgendwie nicht.

Hartwig(R)

25.06.2020,
00:57

@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» Hallo zusammen,
Hallo
» ich habe eine Diode in Durchgangsrichtung an ein Messgerät für Widerstand
» geschaltet. Gleichspannung
bei welchem Strom gemessen? Welche Diode?
» Ich bekomme etwas über 4 Ohm als Wert angezeigt.
Die reale Diode ist in Durchlaßrichtung nichtlinear! Schau Dir eine Diodenkennlinie genau an!!
Du denkst hier an eine ideale Diode!

» Richtung + - getauscht Widerstand größer Messbereich.

sonst wäre es keine Diode ;-)
»
» Wie bekomme ich in Durchlassrichtung < 0,8 Ohm als Gesamtwiderstand.
» Ich dachte, ich könnte einfach einen Widerstand Parallel Schalten.
das geht schon, nur ist die Diode dann wirkungslos ;-)
» Das funktioniert irgendwie nicht.
Was willst Du überhaupt erreichen?
Eine Sperrschichtdiode hat eine Schwellspannung (auch Durchlaßspannung) von etwa 0,7V (Silizium) oder 0,5V (Germanium). Unter dieser Spannung sind die Dioden relativ hochohmig und werden dann mit mit zunehmenden Strom niederohmiger. Diese Verhalten ist von durch Material und Herstellung vorgegeben. Schottky-Dioden haben keinen pn-Halbleiterübergang (Sperrschicht) sondern einen Metall-Halbleiterübergang. Sie haben eine Schwellspannung von um 0,5V. Eine Diode als Bauelement ist in ihrer Durchlaßcharakteristik nicht zu "verbessern". Für Meßzwecke gibt es mehr oder weniger aufwändige Schaltungen - Stichwort "Präzisionsgleichrichter". In der Leistungselektronik können z.B. MOSFETs mit entsprechender Ansteuerungselektronik idealen Dioden näher kommen.
Hier: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201113.htm findest Du mehr zum Thema, sehr praxisbezogen!
Grüße
Hartwig

Win-User(R)

25.06.2020,
10:20
(editiert von Win-User
am 25.06.2020 um 11:04)


@ Hartwig

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo Hartwig,

es geht immer noch um den Simulator aus dem anderen Thema.
https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=280817&page=0&category=all&order=time

Da es hier mehr um eine Diodenschaltung geht habe ich ein neues Thema aufgemacht.
Ich suche eine Option unterschiedliche Werte je nach Messung mit + und - Vertauscht zu bekommen.
Das geht auch mit der Diode.
Schönheitsfehler eben, dass ich mit > 4 Ohm (Innenwiderstand der Diode) schon im schlechten Bereich liege
Kann ich jedoch beim Messgerät anders einstellen. Auch geht der Strom schon unter 200 mA...
Im Prinzip reicht schon die Diode. Dachte, ich kann das einfach mit einem Widerstand anpassen.

Gibt es auch Dioden die weniger als 4 Ohm Widerstand haben?

Offroad GTI(R)

25.06.2020,
11:39
(editiert von Offroad GTI
am 25.06.2020 um 11:43)


@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» dass ich mit > 4 Ohm (Innenwiderstand der Diode) schon im schlechten Bereich liege
So werden Dioden auch nicht "geprüft".

» Gibt es auch Dioden die weniger als 4 Ohm Widerstand haben?
Die Frage kannst du so nicht stellen. Der _differentielle_ Widerstand hängt vom Strom ab, wie schon gesagt wurde.
Je nach dem, wie noch der Strom ist, bewegst du dich auf einem anderen Teil der Diodenkennline.

Win-User(R)

25.06.2020,
13:12
(editiert von Win-User
am 25.06.2020 um 13:12)


@ Offroad GTI

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo, Offroad GTI, Danke für die Antwort

ich hätte das Thema doch nicht Trennen sollen ...

Ich möchte eigentlich nicht die Diode prüfen, sondern mein Messgerät.

Dafür benötige ich eine Schaltung die je nach Anschluss + - unterschiedliche Widerstände anzeigt.

Das geht eben mit der Diode. Einmal wird ca. 4 Ohm und einmal Unendlich angezeigt.
Messgerät zeigt das richtig an und übernimmt den höheren Wert.

Um noch schöner zu prüfen wäre es schön, wenn eben ein Wert von <1 Ohm angezeigt würde ...
Auch unendlich ist nicht der Ideale Wert, schöner wäre ein Wert im einstelligen Bereich gewesen.
Wenn das technisch nicht geht, dann kann ich auch mit der einfachen Lösung leben.

PS. es wird mit etwas über 200 mA gemessen

Offroad GTI(R)

25.06.2020,
13:26
(editiert von Offroad GTI
am 25.06.2020 um 13:26)


@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» Um noch schöner zu prüfen wäre es schön, wenn eben ein Wert von <1 Ohm
» angezeigt würde ...

» PS. es wird mit etwas über 200 mA gemessen
Dann dürften über der Diode nur 200mV abfallen. Und das ist selbst für eine Schottky-Diode nicht zu schaffen.

Hartwig(R)

25.06.2020,
14:03
(editiert von Hartwig
am 25.06.2020 um 16:37)


@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo,

»
» Dafür benötige ich eine Schaltung die je nach Anschluss + -
» unterschiedliche Widerstände anzeigt.
Ok
»
» Das geht eben mit der Diode. Einmal wird ca. 4 Ohm und einmal Unendlich
» angezeigt.
» Messgerät zeigt das richtig an und übernimmt den höheren Wert.
So weit der Wunsch als Theorie
»
» Um noch schöner zu prüfen wäre es schön, wenn eben ein Wert von <1 Ohm
» angezeigt würde ...
Mit einer Diode als Bauelement nicht machbar..

» Auch unendlich ist nicht der Ideale Wert, schöner wäre ein Wert im
» einstelligen Bereich gewesen.
» Wenn das technisch nicht geht, dann kann ich auch mit der einfachen Lösung
» leben.
Auch das ist nicht einfach möglich
»
» PS. es wird mit etwas über 200 mA gemessen

Bei deinem Messgerät ist der Strom nicht exakt konstant. Bei einer Diode ist aber der von Dir genannte Widerstand direkt vom Strom abhängig, Dein Meßfehler variiert also mit dem Meßwert und ist daher nicht einfach kompensierbar.

Nachtrag:
wenn ich Dich richtig verstehe, willst Du mit einem Zweipol einmal z.B. den Meßbereich für niederohmige Messungen um 1 Ohm überprüfen, dann den Zweipol umpolen und mit einen hohem Widerstand den Messbereich für Isolationswiderstände prüfen??? Du bräuchtest also eine Diode, die bei 1kV minimalen Sperrstrom hat und in Durchlaßrichtung sehr nierderohmig ist - das halte ich für sehr unrealistisch. Dioden, die das können, habe ich noch nicht gesehen. Da Du mit beiden Parametern Durchlassspannung und Sperrstrom in Relation zu deinen zu messenden Parametern hart an der grenze des Machbaren wärest, sind gerade bei Halbleitern Temperaturdrift und Exemplarstreuungen mit zu berücksichtigen. Also ein allenfalls in der Theorie funkltionierender Ansatz. Ich halte das für gerade als Prüfmethode für sehr fragwürdig.
Ich würde Dir empfehlen, dein Vorhaben mal rechnerisch anhand von Datenblättern realer Bauelemente zu überprüfen, also die Spezifikationen festlegen, die Kenndaten für die Bauelemente unter Berücksichtigung von Toleranzen (Du willst ein Messverfahren überprüfen!) bestimmen und dann auf die Suche machen (parametrische Suche bei Herstellern oder Distributoren, nicht gerade bei Reichelt oder Conrad, da sind die Suchverfahren nicht immer sehr hilfreich).

Grüße
Hartwig

Win-User(R)

26.06.2020,
08:33

@ Hartwig

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo Hartwig Danke,
in diesem Fall nicht für die Messung vom Isolationswiderstand, sondern die Niederohm Messung. Spannung bis 24 V

Geht das dann so ohne Beschaltung nur mit einer Diode, die dann >4 Ohm und unendlich anzeigt?

xy(R)

E-Mail

26.06.2020,
09:21

@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» in diesem Fall nicht für die Messung vom Isolationswiderstand, sondern die
» Niederohm Messung.

Und die Diode ist immer noch fehl am Platze.

Wolfgang Horejsi(R)

26.06.2020,
09:50

@ xy

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» » in diesem Fall nicht für die Messung vom Isolationswiderstand, sondern
» die
» » Niederohm Messung.
»
» Und die Diode ist immer noch fehl am Platze.

Richtig, Die Niederohmigkeit misst den Widerstand, sagt ja auch der Name. Da ist es doch nur folgerichtig zur Überprüfung des Messgerätes einen Widerstand anzuschließen. Widerstände kosten fast nichts und sind die Bauteile, die am leichtesten zu beschaffen sind. Warum verschwendet irgendwer auch nur einen Gedanken daran, einen billigen und passenden Widerstand durch eine teure und unpassende Diode zu ersetzen?

Wer ein Auto braucht, kann ein Auto kaufen. Man kann natürlich auch ein Sofa mit Motor bestücken und versuchen, eine Zulassung zu bekommen. Hat aber Nachteile bei Regenwetter.

Hartwig(R)

26.06.2020,
12:25

@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo,
jetzt habe ich mehrfach versucht, Dir zu erklären, dass Deine Idee mit der Diode so nicht umsetzbar ist. Das gebe ich jetzt auf. Es wundert mich nur, dass Du offenbar sicherheitstechnische Überprüfungen machst.
Hartwig

Hartwig(R)

26.06.2020,
12:38

@ Wolfgang Horejsi

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo
» Wer ein Auto braucht, kann ein Auto kaufen. Man kann natürlich auch ein
» Sofa mit Motor bestücken und versuchen, eine Zulassung zu bekommen. Hat
» aber Nachteile bei Regenwetter.
Das geht - im Gegensatz zu dem Vorhaben mit der Diode ;-)

Win-User(R)

26.06.2020,
15:09
(editiert von Win-User
am 26.06.2020 um 17:04)


@ Hartwig

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo zusammen,
ich verwende für das Messgerät zum Vergleich Widerstände, das ist geklärt.
Da gibt es ein Missverständnis
Die Diode ist nur als Zusätzliche Option da, um zu zeigen das bei + - Vertauschung das Messgerät unterschiedliche Widerstände Anzeigen kann. So kann man sehen was das Messgerät dabei macht.
In der Praxis kann das ein Metall mit Korrosion sein. Das sich ähnlich verhält wie eine Diode. Deshalb führen diese Messgeräte in der Anlage eine Messung mit Polarität-wechsel durch. Bei deutlichen Abweichungen zwischen beiden Messungen ist die Anlage genauer zu prüfen.
Kann natürlich verschiedene Metalle im Garten vergraben und nach ein paar Monaten Prüfen, ob der Effekt vorhanden ist.
Ich möchte eben eine Schaltung die bei + - Wechsel andere Widerstände anzeigt. Andere Vorschläge Willkommen.
Weitere Punkte siehe unter
Messoptionen seitens des Prüfgerät letzte Seite
https://www.fbz-e.de/downloads/info/2018_05_31_MP_A_3.pdf
Mein Messgerät zeigt immer beide Werte an. Nur bring es in der Simulation nichts, wenn beide Werte fast immer gleich sind.
Das ist jedoch bei ausschließlicher Verwendung von Widerständen so.
Mit der geprüften Diode eben 2 Messwerte ~ 4 Ohm und unendlich .... Nicht ganz meine Vorstellung, der Effekt ist jedoch da.
Am besten wären 2 Werte < 2Ohm und einige 10 Milli Ohm Differenz. Genaue Werte sind nicht nötig.
Ich bin eben Strippenzieher und kein Elektroniker ... . deshalb diese laienhaften Elektronik Fragen

Offroad GTI(R)

26.06.2020,
17:39

@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

» Ich möchte eben eine Schaltung die bei + - Wechsel andere Widerstände
» anzeigt.
Also ich kapier das immer noch nicht...

»Nur bring es in der Simulation
» nichts, wenn beide Werte fast immer gleich sind.
» Das ist jedoch bei ausschließlicher Verwendung von Widerständen so.
Und das ist ja auch richtig, da ein Widerstand kein gepoltes Bauteil ist. Weshalb sollte da bei umgekehrter Richtung des Messstromes etwas anderes angezeigt werden?
Dies wäre dann ja falsch.

Wenn sich der Prüfling wie eine Diode verhält, ist das sein gutes Recht. Du bekommst dann verschiedene Werte angezeigt. Das Messgerät braucht (besser gesagt _darf_) dafür aber keine Diode enthalten. Wie schon gesagt wurde, verfälscht die Diode in jedem Fall die Messergebnisse.

Win-User(R)

26.06.2020,
18:05
(editiert von Win-User
am 26.06.2020 um 19:04)


@ Offroad GTI

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo,

es geht nicht um die Messung an der realen Anlage.
Ich möchte das verhalten in der Simulation mit einem "Anlagen Simulator" nachstellen, so das unterschiedliche Werte angezeigt werden.
Nicht um die Anlage damit zu prüfen. Sondern das Verhalten des Messgeräts mit dessen Bewertung und Anzeigen beobachten.

Somit kann zum Beispiel ein Azubi den Simulator am Prüfplatz anschließen den Widerstand 1 Ohm, 0,15 Ohm ... anschließen und sehen was das Gerät anzeigt. Wie Messwerte gespeichert werden ...
Genauso bei den anderen Widerstandswerten Werten. Also nur eine Box mit 5 Widerständen. Gleichzeitig kann ich mit meinen Messgerät Prüfen, ob sinnvolle Werte angezeigt werden. Vergleich über die Zeit mit vorangegangenen Werten. Auch verschieden Messgeräte können so verglichen werden.

Zusätzlich eben eine Simulation so das bei + und - Messung unterschiedliche Werte angezeigt werden.
Ich habe nur den Weg mit der Diode gefunden. Die soll ja gerade die Messung so verfälschen das + und - Unterschiedliche Werte anzeigen

Unterschiedliche Werte können verschiedene Ursachen haben Siehe Verlinkten Fachbeitrag.

Einer ist wie schon geschrieben zum Beispiel Korrosion. Das möchte ich mit einer Schaltung nachstellen.

Hartwig(R)

26.06.2020,
20:17

@ Win-User

Diode Widerstand in Durchgangsrichtung

Hallo,

es wäre gut gewesen, hättest Du das gleich gesagt.....

Korrosion geht oft einher mit elektrochemischen Vorgängen (oder wird durch diese erzeugt). Da sind also elektrochemische Elemente im Spiel, die man sich als Gleichspannungsquellen vorstellen kann. Gleichrichtereffekte sind dabei vielleicht nicht auszuschließen, allerdings gehe ich mal davon aus, dass solche Effekte eher selten sind. Ebenso können z. B. elektrische Korrosionsschutzsysteme solche Messfehler verursachen.

Vergessen wir mal die Diode und entwickeln ein anderes Modell:

Ausgangspunkt ist Dein Messgerät mit einem Messstrom von angenommen genau 200mA. Zudem haben wir einen Testwiderstand von 0,47Ohm. Legen wir den Widerstand an das Messgerät, so dann fließen die 200mA durch 0.47 Ohm. Am Widerstand fällt eine Spannung von 94mV ab. Dass Messgerät kennt seinen Messstrom, anhand des Spannungsabfalles errechnet es dann den Widerstand. Alles klar soweit.

Jetzt gehen wir davon aus, dass durch Korrosion ein zusätzlicher Strom fließt. Dazu brauchen wir allerdings ein Hilfsspannungsquelle, ich nehme da mal 24V. In Reihe mit der Spannungsquelle schalten wir einen Widerstand von 820Ohm/2W. Hilfsspannungsquelle und Widerstand stellen eine Hilfsstromquelle dar. Legen wir diese Stromquelle jetzt an unseren Testwiderstand (ohne Messgerät), dann fließt ein Strom 24V / 820,47Ohm = 29mA.

Eine Stromquelle sollte einen möglichst hohen Innenwiderstand haben. Nun sind 820Ohm nicht hoch, aber in Relation zum Testwiderstand ist das OK. Die Hilfsspannung signifikant zu verringern, würde zu einem Messfehler führen. Alternative wäre eine elektronische Stromquelle (1Transistor und 3 Widerstände).

Wir lassen unsere "Hilfsstromquelle" angeschlossen und schließen jetzt ebenfalls das Messgerät wieder an. Jetzt fließen durch den Testwiderstand 229mA, es fallen 110mV am daran ab. Nun polst Du das Messgerät um und es fließen die 200mA in Gegenrichtung, dadurch beträgt der Strom durch den Testwiderstand nur noch 171mA. Dieser Strom erzeugt am Testwiderstand 80mV Spannungsabfall.

Dein Messgerät weiß natürlich nichts von der Hilfsstromquelle und errechnet nun den Widerstand aus dem Spannungsabfall (110mV/80mV) und "seinem" Messstrom von 200mA. Nach meiner Rechnung zeigt das Messgerät also zunächst 0,55Ohm an, nach dem Umpolen 0,4Ohm. Das ist etwa das, was im verlinkten Artikel demonstriert wurde.
Das wäre mein Ansatz für die Fehlersimulation.

Grüße
Hartwig