Analoges / Digitales messgerät

[JackONeill]

Hallo ihr alle,

Hier ist eine echte Physik Niete...und ich muss ein Kurzreferat (in der Schule 9. Klasse) über folgendes Problem halten: Wir haben die Spannung eines Transformators gemessen mit einem Digitalen Messgerät laut Transformator sollten bei Spannungstufe 1: 3 V vorhanden sein
bei Stufe 2: 6 V, bei Stufe 3: 9 V und bei Stufe 4: 12 V. Das analoge Messgerät hat auch genau diese Werte angezeigt, aber das Digitale hat folgendes angezeigt: 1: 3,86 V, 2: 6,85 V, 3: 9,89 V, 12,90 V.

Mein Lehrer meinte ich soll dies mal auf dem Grund gehen. Da dachte ich zuerst, dass die batterie im Spannungsmessgerät, selbst Spannung abgiebt, dies ist aber sehr unwahrscheinlich...


Naja wenn ihr Zeit und Lust habt könnt ihr mir ja helfen

Schöne Grüße
Jack

[Stromus]

Was ist eigentlich Dein Lehrer vom Beruf?

Nun Du bist erst in der 9. Klasse und deshalb hast Du noch nicht die Fourier-Analyse gelernt. Als Vorgeschmack:

Jede periodische Funktion lässt sich unter bestimmten Voraussetzungen (Dirichletsche Bedingungen) in eine sog. Fourier-Reihe aus Grundfunktionen in Form von Sinus-, Kosinus-, oder Sinus und Kosinus-Funktionen zerlegen. Z.B. Eine bestimmte Rechteckfunktion lässt sich durch eine unendliche Summe von Sinus-Funktionen mit immer größer werdender Frequenz darstellen. Diese Sinus-Funktionen sind im elektrotechnischen Bereich unter dem Namen Oberwellen bekannt. Ein analoges Messgerät schneidet ab eine bestimmte Frequenz Oberwellen weg und deshalb bekommst Du einen kleineren Effektivwert als mit dem digitalen Messgerät.

Das stimmt aber nur für den Fall, dass Dein Trafo eine andere Spannungsform liefert als Sinus oder Kosinus

[vorschlaghammer]

mein mess gerät war so ein billiges digitales mit truRMS 40-400 Herz das solltetest auch berüksichtigen bis wieviel herz das messgerät messen kann

[JackONeill]

Ich muss mich korriegieren:

beim Analogen messgerät gab es auch abweichungen von dem soll wert wie z.B. 12,3 V beim analogen in spannungstufe 4 und 12,9 beim digitalen....kann das nicht was mit den widerständen zu tun haben, oder die spannung von der batter oder dem lcd displays des digital messgerät?

jack

[vorschlaghammer]

jedes messgerät hat so eine toleranz von 1-2,5% und bedenke die übergangs widerstände beisteckern und klemmen

[Stromus]

"mein mess gerät war so ein billiges digitales mit truRMS 40-400 Herz das solltetest auch berüksichtigen bis wieviel herz das messgerät messen kann"

Hast Du verstanden, was ich oben geschrieben habe?

Abgesehen davon ist RMS = Effektivwert. Es gibt in der Mathematik den Begriff "true RMS" nicht. Das haben sich Leute ausgedacht, die kaum von Fourier gehört haben. Ein Gerät, das ein Frequenzbereich von 40...400Hz messen kann liefert nur eine waage Approximation des Effektivwertes, der sich aber auf keinen Fall Effektivwert nennen darf. Versuche mal ein Rechteck damit zu messen! Das ist der Grund, weshalb VDE nur noch mit Oszi bei bestimmten Sachen hantiert.

"...und bedenke die übergangs widerstände beisteckern und klemmen "

Nein bedenke sie nicht.

@Jack

0.3V ist schon 2.5%
0.9 bereits 7.5%

Nimm ein anderes digitales Gerät und probiere es damit. Das ist die einfachste Möglichkeit das Gerät auszuschließen.

[Schwarz]

hallo

es ist auch daran zu denken das trafos im leerlauf eine höhere klemmenspannung haben als unter nennlast. und angegeben wird die klemmenspannung unter nennlast.

[Stromus]

Richtig aber das tut nicht zur Sache.

[mucki]

Richtig aber das tut nicht zur Sache.

hi stromus

warum tut dies nichts zur sache?
ich habe das gefühl du möchtest dein grosses wissen auf dem gebiet
der elektrik und elektronik hier zur schau stellen indem
du die sachen künstlich aufblähst (fourier - analyse).
soweit ich weiss wird im beitrag nichts darüber ausgesagt wie gross
der innenwiderstand des trafo`s ist(der kann manchmal sehr klein sein), wieviel ohm/volt der eingangswiderstand des analogen messgerätes beträgt, beim digitalen ist er ja konstant. denk mal drüber nach.

mfg rainer

[Stromus]

Wie groß ist der Innenwiderstand des Trafos?
Wie kommt er zum tragen?
Wann ist der Innenwiderstand des Messgerätes wichtig?


"beim digitalen ist er ja konstant. denk mal drüber nach."

Was genau willst Du mir erzählen?

[mucki]

in der schule werden oft materialien eingesetzt mit denen
es möglich ist physikalische zusammenhänge deutlich zu machen.
dann haben spannungsmesser schon mal einen recht kleinen und
trafos einen recht grossen innenwiderstand.
vielleicht will der lehrer in diesem fall deutlich machen das das was man misst auch vom verwendeten messgerät abhängt.
wenn in diesem fall z.b. das analoge messgerät einen innenwiderstand von 1k/volt hat und der trafo von 860 ohm
fallen immer ,egal ob bei 3,6,9oder 12 volt, ca 850 mv über den innenwiderstand des trafo`s ab.beim digitalen messgerät mit 10mohm
oder mehr ist der messstrom so klein das selbst über den recht grossen innenwiderstand des trafo`s von 860 ohm fast keine spannung abfällt.
ich denke mal nicht das man sich in der 9. klasse schon mit fourier-
analysen beschäftigt.
in tv geräten z.b. gibt es viele hochohmige spannungsquellen,
daher wird in den serviceunterlagen immer der innenwiderstand
des spannungsmesser`s angegeben , mit dem gemessen wurde.

ich sage nicht das meine antwort auf die o.g. frage richtig ist,
aber es wäre eine mögliche variante.

schönen sonntag noch
mfg rainer

[Stromus]

..."das analoge messgerät einen innenwiderstand von 1k/volt "

ich dachte die Einheit wäre immer noch Ohm.

"dann haben spannungsmesser schon mal einen recht kleinen und
trafos einen recht grossen innenwiderstand."

1. Die Funktion Spannungsmessung geht mit einem großen Widerstand ran (ca 10Meg und beim Oszi noch höher) um die Belastung beim Messen zu verringern.

2. das shöne an den Trafos ist die Tatsache, dass sie als Glieder für Leistungsanpassung arbeiten. Demnach haben Sie nie einen fixen Innenwiderstand. Dieser geht zurück je höher die Belastung wird.

"fallen immer ,egal ob bei 3,6,9oder 12 volt, ca 850 mv über den innenwiderstand des trafo`s ab.beim digitalen messgerät mit 10mohm"

Dieser Satz ist unverständlich und vermittelt den Eindruck er sei aus der Hüfte geschossen.

10mOhm????? Woher der recht unpraktikable und fern der Realität erfundene Wert?????


"oder mehr ist der messstrom so klein das selbst über den recht grossen innenwiderstand des trafo`s von 860 ohm fast keine spannung abfällt."

beinahe geraten!

"ich denke mal nicht das man sich in der 9. klasse schon mit fourier- analysen beschäftigt. "

Hatte ich bereits deutlich gesagt.

"in tv geräten z.b. gibt es viele hochohmige spannungsquellen,
daher wird in den serviceunterlagen immer der innenwiderstand
des spannungsmesser`s angegeben , mit dem gemessen wurde."

Welche sind das? bitte ein Paar Beispiele.

Merke Dir: Eine Spannungsquelle hat immer niederohmig zu sein anderenfalls waren da Künstler am Werkeln. Ein Ausgangswiderstand ist mit 100kOhm total falsch dimensioniert und das ist selbst für ein Messgerät niedrig genug (1%) damit eventuelle Messungen nicht verfälscht werden. Aber bitte jetzt ein Beispiel für eine Spannungsquelle aus dem tv.

Und wie ist es mit den Übergangswiderständen der Klemmen?

Meine anderen Fragen hast Du noch nicht beantwortet.

[mucki]

..."das analoge messgerät einen innenwiderstand von 1k/volt "

ich dachte die Einheit wäre immer noch Ohm.


zu deinem verständnis.
ein analoger spannungsmesser besteht aus einem messwerk das
z.b. einen widerstand der spule von 100 ohm hat und ein strom von
1 ma bei vollausschlag.
das heisst in diesem beispiel müsste man 100 mv anlegen um vollausschlag zu erreichen.
um 1 volt zu messen wird der messbereich erweitert indem ein widerstand von 900 ohm in reihe zum messwerk geschaltet wird.
bei 10 volt wären es 9,9 kohm.
bei 100 volt 99,9 kohm.
das heisst der eingangswiderstand ist je nach eingestelltem messbereich 1kohm 10kohm oder 100kohm

"in tv geräten z.b. gibt es viele hochohmige spannungsquellen,
daher wird in den serviceunterlagen immer der innenwiderstand
des spannungsmesser`s angegeben , mit dem gemessen wurde."

Welche sind das? bitte ein Paar Beispiele.


als beispiel habe ich gerade in meinen unterlagen ein servicemanual
von einem blaupunktverstärker a-5300 , dort steht z.b. das alle gleich-
spannungen mit einem messgerät gemessen wurden dessen eingangswiderstand nicht kleiner als 50kohm/volt sein soll.

10mOhm????? Woher der recht unpraktikable und fern der Realität erfundene Wert?????

ein blick in den conradkatalog wird dir zeigen das dieser wert
durchaus der realität entspricht.

Merke Dir: Eine Spannungsquelle hat immer niederohmig zu sein anderenfalls waren da Künstler am Werkeln. Ein Ausgangswiderstand ist mit 100kOhm total falsch dimensioniert und das ist selbst für ein Messgerät niedrig genug (1%) damit eventuelle Messungen nicht verfälscht werden. Aber bitte jetzt ein Beispiel für eine Spannungsquelle aus dem tv.


eine autobatterie sollte einen sehr kleinen innenwiderstand besitzen (wenige milliohm).
mein hausanschluss auch (max 1 ohm)
eine horizontalendstufe im tv gerät aber z.b. liefert 30kv bei einem
kathodenstrom der bildröhre von ca. 2-3 milliampere.
wenn deiner meinung nach eine spannungsquelle immer niederohmig zu sein hat.
dann glaube ich wären unsere heutigen tv geräte um einiges grösser wenn sie eine horizontalenstufe enthalten die eine spannung von 30 kv bereitstellt bei einem ausgangswiderstand von wenigen ohm.

es kann sein das du theoretisch viel weisst,
aber bei allem respekt glaube ich das die praxis etwas fehlt.
das grundlagenwissen scheint mir ist etwas zu kurz gekommen.

trotzdem wünsche ich noch einen schönen sonntag
rainer

[Stromus]

Nun ja was soll ich sagen?

Also fangen wir mal an:

Für Spannungsmessung soll das Messgerät immer (IMMER) einen hohen Eingangswiderstand besitzen. Der Grund ist Verfälschung durch Meßstrom = Belastung der zu messenden Sapnnung. Mit Deiner 100Ohm Betrachtung bist Du bereits in der Prüfung durchgefallen. Hier zum Nachbessern:

http://www.elexs.de/messen4.html

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/Ph ... de118.html

"...das heisst in diesem beispiel müsste man 100 mv anlegen um vollausschlag zu erreichen.
um 1 volt zu messen wird der messbereich erweitert indem ein widerstand von 900 ohm in reihe zum messwerk geschaltet wird..."

Messbereichserweiterung ist ein völlig anderes Thema.

"als beispiel habe ich gerade in meinen unterlagen ein servicemanual
von einem blaupunktverstärker a-5300 , dort steht z.b. das alle gleich-
spannungen mit einem messgerät gemessen wurden dessen eingangswiderstand nicht kleiner als 50kohm/volt sein soll."

Das damit Du auch die Genauigkeit abschätzen kannst. Bedeutet aber nicht, dass Spannungsquellen hochohmig zu sein haben. Im Gegenteil es wird immer danach bestrebt die Niederohmigkeit zu realisieren. Wir reden über Spannungsquellen!!!!!!!!!

"eine horizontalendstufe im tv gerät aber z.b. liefert 30kv bei einem
kathodenstrom der bildröhre von ca. 2-3 milliampere.
wenn deiner meinung nach eine spannungsquelle immer niederohmig zu sein hat.
dann glaube ich wären unsere heutigen tv geräte um einiges grösser wenn sie eine horizontalenstufe enthalten die eine spannung von 30 kv bereitstellt bei einem ausgangswiderstand von wenigen ohm"

Und das ist die Krone! Der letzte Satz ist falsch aber total falsch!

Hast Du wirklich eine Ahnung, wie die Schaltung zum Takten des Zeilentrafos arbeitet? Entschuldige aber ich muss Dir eine Lektion erteilen.
Der Endtransistor arbeitet im Sättigungsbereich, wenn er Kollektorstrom liefert. Er schaltet ein/aus mit einer Frequenz von 15,625kHz und lädt die Primärspule des Trafos. In der Pausenzeit wird die im Luftspalt gespeicherte Energie an die Sekundärseite abgegeben. Das ist das gleiche wie bei getakteten Versorgungen nach Sperrwandler-Prinzip. Die Endstuffe ist eine Emitterschaltung und deshalb stellt die Kollektorimpedanz parallel mit dem Rce des Transistors den Ausgangswiderstand der Endstuffe dar ---> sehr niederohmig. Es gibt auch einen deutlichen Grund weshalb das nötig ist: Wirkungsgrad der Schaltung.
Der Gesamtausgangswiderstand an den Klemmen des Zeilentrafos ist dann Lastabhängig, aber er passt sich an die Lastverhältnisse an. Erkäre bitte warum.

Eine Spannungsquelle (wenn sie nicht gerade von Amateuren entworfen wurde) hat immer (in Worten: IMMER) niederohmig zu sein!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

"es kann sein das du theoretisch viel weisst,
aber bei allem respekt glaube ich das die praxis etwas fehlt.
das grundlagenwissen scheint mir ist etwas zu kurz gekommen."

Lass diese Bewertung gut sein. Du hast keine Vorstellung über meine Elektronikkenntnisse.

[mucki]

Eine Spannungsquelle (wenn sie nicht gerade von Amateuren entworfen wurde) hat immer (in Worten: IMMER) niederohmig zu sein!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


so niederohmig wie nötig.
würden die 30 kv im beispiel denn stabil stehen auch wenn der strom sich auf 10ma erhöht ?
warum wird das bild beim tv etwas kleiner wenn der bildinhalt von dunkel auf hell wechselt ( sogenanntes hochspannungspumpen) ?
sicherlich weil die 30 kv stabil stehen .
du bist ein theoretiker
der vor lauter theorie die realität nicht sieht