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Sel(R)

Radebeul,
06.09.2021,
16:08
(editiert von Sel
am 06.09.2021 um 16:10)
 

Thomson-Meßbrücke linearisieren (Elektronik)

Habe hier den Schaltplan einer in der DDR gebauten Meßbrücke (heute ist das Gerät aber praktisch nicht mehr zu bekommen, leider). Ein Nachbau ist gar nicht so schwer, wenn man die Widerstandswerte halbwegs hinbekommt und der Schalter eine gute Qualität hat. Das Meßgerät ist eines mit Nullpunkt in der Mitte und wird so etwa +/- 25µA Empfindlichkeit haben. Abgeglichen wird auf minimale Nullpunktabweichung mittels Schleifdraht. Am Schleifdraht ist die (nichtlineare) Ablesescala. Die Kelvin-Kabel habe ich bereits da in sehr guter Qualität. Der Meßbereich geht ab 0,1mOhm los, mir reicht aber bereits 1mOhm völlig.



Irgendwo im Netz habe ich mal gesehen, das mit 2 OPV sich die Sache linearisieren läßt und eine direkte digitale Anzeige des Meßwertes möglich ist. Große Frage: WIE?
Ich suche natürlich auch weiter...

LG Sel

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

Theo.

06.09.2021,
16:47

@ Sel

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Hallo

Meinst du etwa dieses Teil:



Die werden bei EBAY für 24,95 € angeboten. Da lohnt sich kein Selbstbau.

Theo

finni(R)

06.09.2021,
18:57

@ Theo.

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Thomson- und Wheatstonesche Messbrücke, sind zwei verschiedene Messbrücken.

Sel(R)

Radebeul,
07.09.2021,
08:22
(editiert von Sel
am 07.09.2021 um 08:22)


@ Theo.

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Falsches Gerät (Bautyp/Meßprinzip). Falsche Antwort auf meine Frage.

Die Meßgeräte bei Ebay sind in den allermeisten Fällen Schrott. Also Meßwer hakt, verbrannte Widerstände...
Und wenn mal eines dabei ist, was auch noch richtig gut funktioniert, dann bekommst du das nicht für diesen Preis. Das kostet eher wesentlich mehr als 50 Euro.

LG Sel

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

Pit1509(R)

07.09.2021,
08:33

@ Sel

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» Habe hier den Schaltplan einer in der DDR gebauten Meßbrücke (heute ist das
» Gerät aber praktisch nicht mehr zu bekommen, leider).
Der Meßbereich geht ab 0,1mOhm los, mir reicht aber
» bereits 1mOhm völlig.

Hallo zusammen,
nur weil es vom Thema her passt - wenn ich mir ein Gerät zur Mikro- und Milli-Ohm Messung
gerne kaufen möchte, aber kostenmäßig auf dem Boden bleiben möchte - hättet Ihr da einen Geheimtipp, gerne auch weltweit ? ( ;-) )
Ich habe bisher z.B. dieses Messgerät hier (bei F*a*rn*el-l) gefunden für rund € 774,- (siehe Foto / wäre das technisch schon eine
Empfehlung oder müßte man da noch viel mehr Geld in die Hand nehmen und z.B. ein "Chauvin Arnoux" für tausende von
Euronen kaufen?)
Gruß Pit



Hartwig(R)

07.09.2021,
10:44

@ Pit1509

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» » Habe hier den Schaltplan einer in der DDR gebauten Meßbrücke (heute ist
» das
» » Gerät aber praktisch nicht mehr zu bekommen, leider).
» Der Meßbereich geht ab 0,1mOhm los, mir reicht aber
» » bereits 1mOhm völlig.
»
» Hallo zusammen,
» nur weil es vom Thema her passt - wenn ich mir ein Gerät zur Mikro- und
» Milli-Ohm Messung
» gerne kaufen möchte, aber kostenmäßig auf dem Boden bleiben möchte - hättet
» Ihr da einen Geheimtipp, gerne auch weltweit ? ( ;-) )
» Ich habe bisher z.B. dieses Messgerät hier (bei F*a*rn*el-l) gefunden für
» rund € 774,- (siehe Foto / wäre das technisch schon eine
» Empfehlung oder müßte man da noch viel mehr Geld in die Hand nehmen und
» z.B. ein "Chauvin Arnoux" für tausende von
» Euronen kaufen?)

Hallo,
Bei Messungen unter 1Ohm gibt es eine Reihe von Einflüssen, die den Meßfehler schnell sehr groß werden lassen. Mit anderen Worten: die Meßmethode muß der Aufgabenstellung entsprechend gewählt werden (niemand würde den Erdungswiderstand eines Fundamenterders im Widerstands-Messbereiches eines DMM messen), gegebenenfalls ist eine automatische oder "manuelle" Fehlerkorrektur erforderlich. Hier gibt es einige Hinweise auf die Meßprobleme:
https://www.all-electronics.de/elektronik-entwicklung/kleine-widerstaende-genau-messen.html
Bevor ich in so ein Gerät eine mehr oder weniger hohe Summe investiere, würde ich prüfen, ob das Gerät für die geplante Messung geeignet ist. Um einfach mal den Widerstand einer Schraubklemme oder Steckverbindung zu erfassen, ist es oft einfacher, die Messung mit einem Messaufbau aus vorhandenen Meßgeräten durchzuführen. Das hat auch den Vorteil, dass man die Meßbedingungen in den Bereich der Betriebswerte für die Verbindung legen kann - die Messung kann so eher der Realität entsprechen. Gerade Übergangswiderstände verhalten sich nicht immer linear. Der Temperatureinfluß kann auch erheblich sein. Bei diesen Messungen kann der abgelesene Wert dementsprechend weit vom realen Wert entfernt liegen.
Wenn ich den Kontaktwiderstand eines Signal-Relais messen möchte, mag eine Meßbrücke perfekt geeignet sein. Nur wenn ich z.B. den Kontaktwiderstand eines Netzschalters messen möchte, würde ich eher eine Meßmethode mit Netzspannung wählen und nicht die wenigen Volt eines batteriegespeisten Messgerätes.
Bei Messungen unter 1Ohm wären z.B. folgende Lösungen denkbar, je nach Anwendungsfall:
- 4-Leiter-Messung mit DVM/DMM
- Labornetzteil mit z.B. konst. 1A oder mehr und DVM im mV-Bereich
- Impulsgenerator mit Leistungsausgang und Oszi (wenn die Messung z.B. temperaturkritisch ist)
- ESR-Meßgerät sofern die Meßfrequenz von 100kHz nicht stört und das Gerät ausreichend genau (und linear) ist.
- NF-Generator und ein NF-Millivoltmeter (verfügt man über ein frequenzselektives Voltmeter und die AC-Messung ist in der Anwendung möglich, lassen sich bei entsprechender (niedriger) Frequenzwahl (nicht gerade 50Hz oder einer Oberwelle) ebenfalls recht genaue Messungen machen.)
- auch kann eine Lösung darin bestehen, im Meßaufbau einen Differenzverstärker (Instrumentationsvertärker) mit hoher Verstärkung unmittelbar an der Messstelle zu integrieren - das erspart evtl. teure Kelvin-Messkabel.
Unabhängig von der Methode sollte man die Messung immer durch Vergleichsmessungen mit bekannten Widerständen (auf gleiche Materialkombinationen an den Kontaktstellen achten!) validieren.
Grüße
Hartwig

bigdie(R)

07.09.2021,
10:46

@ Sel

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» Falsches Gerät (Bautyp/Meßprinzip). Falsche Antwort auf meine Frage.
»
» Die Meßgeräte bei Ebay sind in den allermeisten Fällen Schrott. Also Meßwer
» hakt, verbrannte Widerstände...
» Und wenn mal eines dabei ist, was auch noch richtig gut funktioniert, dann
» bekommst du das nicht für diesen Preis. Das kostet eher wesentlich mehr als
» 50 Euro.
»
» LG Sel
Ich hab noch eine, Allerdings braucht der Bereichsschalter auch mal Pflege. Wenn das noch lohnen würde, würde ich sie dir schenken. Wenn die aber dann in 6 Monaten in den Müll wandert, wäre mir das doch ein bisschen schade.:-(

Sel(R)

Radebeul,
07.09.2021,
15:09

@ bigdie

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Ich gugg mal nach einem Bild, stelle ich noch hier rein.

Aber mir gehts nicht um ein Gerät, brauche ich nicht. Ich wollte eine Anzeige und diese linear. Mit 2 OPV bestimmt machbar, ich suche da noch.

LG Sel

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

bigdie(R)

07.09.2021,
16:15

@ Sel

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» Ich gugg mal nach einem Bild, stelle ich noch hier rein.
»
» Aber mir gehts nicht um ein Gerät, brauche ich nicht. Ich wollte eine
» Anzeige und diese linear. Mit 2 OPV bestimmt machbar, ich suche da noch.
»
» LG Sel
Du kannst dort als messgerät ohne Probleme jedes Multimeter anschließen. Selbst der Messbereich ist fast egal. Am Bereichsumschalter und Poti der Messbrücke stellst du so lange bis 0V oder 0mA in der Anzeige ist und dann kannst du am Poti den Widerstandswert ablesen und mit dem Bereichsschalter multiplizieren.

Mikee

07.09.2021,
17:47

@ Pit1509

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» rund € 774,-

Hallo,

ich habe es mir einfach gemacht und eine erprobte Schaltung nachgebaut.
Eine 1,5V Mignonzelle liefert den Messstrom. Der wird über einen Referenzwiderstand
gemessen und beträgt ja nach Messbereich 10mA / 100mA / 1000mA für die Messbereiche
20 Ohm, 2 Ohm und 0,2 Ohm Vollausschlag.
Als Messgerät dient ein einfaches 3 1/2 stelliges LCD-Panel, im empfindlichsten
Bereich hat man also eine Auflösung von 100µOhm.
Gesteuert wird das ganze über einen FET, mit ein bisschen Widerstand in den Messschnüren
(der genaue Widerstand ist ohne Belang) kann man die Mignonzelle bis etwa 1V hinunter
nutzen.
Dazu kommt eine weitere Batterie mit 9V und ein halber Doppel-OpAmp LM358 nebst
2,5V Referenzspannungsquelle. Den Rest hast Du in der Bastelkiste.
Der Messstrom fließt NICHT über den Wahlschalter für den Bereich, Übergangswiderstände
am Schalter sind also ohne Belang.
Wenn Du mit einem Messstrom von 1A im empfindlichsten Bereich leben kannst, kann ich
das Gerät nur empfehlen. Die Genauigkeit liegt bei ca. 1%.

Die Schaltung ist zu finden in Elektor, Heft 2/1995, Seite 45.

Mikee

Sel(R)

Radebeul,
07.09.2021,
19:20

@ bigdie

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Du beschreibst exakt die Messung.

Aber ich möchte die "Einfachheit" der Meßbrücke nutzen für eine digitale lineare Anzeige. Und nicht über die Minimalwertermittlung und Ablesen des Widerstandwertes an einer Scala.

LG Sel

--
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Sel(R)

Radebeul,
07.09.2021,
19:32
(editiert von Sel
am 07.09.2021 um 20:59)


@ Mikee

Thomson-Meßbrücke linearisieren

Wahrscheinlich werde ich das auch so ähnlich bauen. Eine KSQ liefert den Meßstrom, per Vierdrahtmessung wird der Spannungsabfall über dem Prüfling ermittelt. Bis 0,1 Ohm und 1A Konstantstrom ist dieses Prinzip simpel und gut zu realisieren. Doch ich wollte auch mal 5mOhm messen können. Und da wirds schwierig. Der verstärkende OPV muß schon eine spezielle Architektur haben (Spannungen um 1...5mV sollten stabil verstärkt werden können). Oder der Bauaufwand wird nicht unerheblich (entsprechend DC-Millivoltmeter). Allerdings könnte ich ja auch mit AC-Spannung messen, kleine AC-Spannungen lassen sich einfacher verstärken. Nur, wie baue ich eine AC-KSQ? Mal schauen, alles noch nicht ganz im richtigen Topf. ;-)

Edit:
Habe bissel gerechnet. Es ist ja absolut kein Problem auch eine KSQ mit 10A zu verwenden. Die Meßspannung bleibt ja klein, damit hält sich die verbratene Leistung auch in Grenzen. Bei 10A ist natürlich Netzbetrieb sinnvoll. Für kurze Impulsmessungen brauchts eben wieder bissel mehr Schaltungsaufwand. Zumindest verringere ich mit höherem Strom die untere Grenze der möglichen Messung um eine Zehnerpotenz. Also bei 1A 100mOhm, bei 10A sinds 10mOhm. Kommt meinen Wünschen schon näher ohne größeren Baumehraufwand. Höher als 10A werdens aber nicht, dann kommen schließlich andere Probleme.

LG Sel

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Pit1509(R)

08.09.2021,
08:02

@ Mikee

Thomson-Meßbrücke linearisieren

» ich habe es mir einfach gemacht und eine erprobte Schaltung nachgebaut. Die Genauigkeit liegt bei ca. 1%.
» Die Schaltung ist zu finden in Elektor, Heft 2/1995, Seite 45.

Hallo,
Top!!!
Sooo Schade, dass ich dieses Heft nicht habe! ;-)
Gruß Pit