Stromverstärker ???

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Dienstag 12. August 2008, 20:26

HHallo zusammen,

ich habe gerade ein Brett vor dem Kopf...

Ich möchte gerne einen Strom messen und anzeigen.
Der Strom ist von 0,009 mA bis ca. 0,0009 mA.
Eine Spannung 9V DC steht zur Verfügung.

Nun möchte ich gerne das ganze linear auf einer analogen Skala von 0 - 100 anzeigen.

Ich habe im Elektronikversand ein analoges Ampermeter mit einem Messbereich von 100 müA (also micht mA sondern eine Nummer kleiner) gefunden. Für mein Vorhaben müsste ich allerdings den gemessenen Strom Verstärken.

Da bin ich gerade am überlegen wie... und komme nicht drauf.

Kann mir jemand einen Tipp geben?

Ich hatte alternativ auch überlegt das ganze mit einem LM741 zu bauen. Problem hierbei ist das ich den Strom in eine Spannung umwandele. Die Spannung bekomme ich dann je nach verwendeten Widerstand nur auf max 9V (klar... ich habe ja nur eine Spannung von 9 V zur Verfügung) Nur ich finde kein geeignetes Einbau Voltmeter (Ich möchte das ganze in eine Gehäuse bauen) mit einer Skala bzw. einem Messbereic von 0-9V. Messbereich von 10V wären ja auch OK. Finde ich aber nirgends...

Hilfe!!!

Viele Grüße

Thomas
twojatzke
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 13. August 2008, 10:02

Strom ist von 0,009 mA bis ca. 0,0009 mA.
Das wären 9µA bis 0,9µA bzw. 9000nA bis 900nA.
Wirkllich rückläufig ?
Ausserdem nehme ich an, dass es sich um Gleichstrom handelt ?

Wahrscheinlich ist das relativ einfach. Normalerweise verwendet man einen Messwiderstand um einen Strom in eine Spannung zu verwandeln: U=I*R.
Diese Spannung kann man dann praktisch beliebig verstärken und wieder als Strom ausgeben. Meist aber verwendet man zur Anzeige ein mit A oder hier µA oder nA beschriftetes Voltmeter.
Einen Operationsverstärker (bitte nicht gerade mit dem 741) kann man oft so beschalten, dass dabei praktisch kein Spannungsabfall im zu messenden Stromkreis auftritt.

Um einen konkreten Vorschlag machen zu können, müsste man aber genaueres wissen.
Wichtig ist insbesondere auf welche Art Messstromkreis, Stromversorgung und Ausgangskreis von vornherein miteinander verbunden sind.
anders
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Mittwoch 13. August 2008, 10:18

Naja,

ich möchte eigentlich einen Widerstandsbereich von 0,5MOhm bis 10 MOhm auf einer analogen Skala von 0-100 darstellen.

Und zwar so das die 0,5 MOhm 100 und die 10 MOhm ca. 1 entsprechen.

Das ganze mit einer 9V Batterie versorgt.

Da habe ich rein rechnerisch die oben beschriebenen Ströme die dort fliessen....

Da diese sehr gering sind möchte ich die irgendwie Verstärken und auch einem Messwerk ausgeben.

Gruß
Thomas
twojatzke
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 13. August 2008, 11:23

auf einer analogen Skala von 0-100 darstellen.

Und zwar so das die 0,5 MOhm 100 und die 10 MOhm ca. 1 entsprechen.
Und welcher Wert entspricht dann der Null ?

Soll das in Wirklichkeit eine Leitfähigkeitmessung, also 1/R, werden, oder willst du tatsächlich eine lineare Widerstandsabhängigkeit mit rückläufiger Skala?

Da habe ich rein rechnerisch die oben beschriebenen Ströme die dort fliessen....
Ich fürchte, dass du dich da rein rechnerisch verechnet hast? :?
anders
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon BernhardS am Mittwoch 13. August 2008, 11:46

Hallo,

es scheint mir auch so, daß die Frage völlig verdreht gestellt wurde und in Wirklichkeit eine
Leitfähigkeitsmessung geplant ist. :?
10 MOhm sollen vermutlich das Reziprok von 0,1µS/cm darstellen. Der Zeiger steht dann rechts
und die Skala ist dort mit "gut" beschriftet.
Wenn das so ist, dann schreib das. Der Widerstandswert gilt nur für eine Zelle mit 1cm²
Elektroden die 1 cm Abstand haben.

Bernhard
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BernhardS
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Mittwoch 13. August 2008, 12:19

Also Leitfähigkeit oder Widerstand ist für mich irgendwie dasselbe... nur bin ich auch nicht wirklich sehr vom Fach...

Wenn ich sagen wir mal 10 1MOhm Widerstände in Reihe schalte... dann habe ich doch einen Gesamwiderstand von 10 MOhm. An das ganze lege ich eine Spannung von 9V. i=U/R also fliesst dort ein Strom von 0,0000009 A. Wenn ich an einen Widerstand von 1MOhm 9 V lege fliesst ein Strom von 0,000009 A. Ich beachte hierbei keine Innenwiderstände von Spannungsquellen oder so....
Wenn ich 3 Widerstände nehme dann schaut die Rechnung ähnlich aus... egal .. immer wenn ich einen bestimmten Widerstandswert habe.. Zwischen 1MOhm und 10 MOhm fliesst bei einer angelegten Spannung ein gewisser Strom. Diesen Strom möchte ich gerne "auswerten" In Relation auf einer Skala von 1-100 zu 1MOhm bis 10MOhm....

Die Ströme die dort fliessen sind hier nun rein rechnerisch... aber wenn die nicht stimmen... was ist dann mit U=R*I???

Die Ströme sind klein... klar.... eben drum möchte ich die mit einem OP verstärken um die auf einem Zeigermesswerk anzuzeigen...
Viele Grüße
Thomas
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 13. August 2008, 13:09

Leitfähigkeit oder Widerstand ist für mich irgendwie dasselbe
Für dich vielleicht, aber sonst eben nicht.
Wenn du die Leitfähigkeit von Wasser oder einer wässrigen Lösung bestimmen willst, eignet sich auch keine Messung mit Gleichstrom.

Ich fürchte das Ganze wird eine Luftnummer, wenn du nicht verrätst, was das werden soll.
Auch liefert eine 9V Batterie meist keine 9V. Anfangs ist die Spannung höher und am Schluss sind es vielleicht noch 7,5V bevor die Batterie ganz schlapp macht.
anders
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Sonntag 17. August 2008, 13:58

Ich möchte ein transportables Messgerät bauen mit einer 9V Batterie.
Die 9V möchte ich "stabil" halten... bzw. die Messspannung auf 8V begrenzen. Das sollte ja mit einem 87xx machbar sein.

Keine Leitfähigkeitsmessung. Einfach den Widerstand messen. Also praktisch direkt an einen 1MOhm Widerstand halten und das ganze anzeigen.

Mit dem Messgerät möchte ich Widerstände von 500KOhm bis ca 5 MOhm messen bzw. anzeigen.
Und zwar so das ich bei ca 500KOhm einen Vollausschlag habe und bei 5 MOhm gegen Null.

Im Prinzip ist soll es etwas wie ein Widerstandsmessgerät werden. Nur halt die Anzeige umgekehrt.

Nun habe ich gedacht wenn ich eine Spannung an einen Widerstand lege dann fliesst ja ein Strom. I=U/R Der Strom ändert sich in relation zum Widerstand. Also müsste ich somit ja Werte bekommen die ich anzeigen kann.

Vom Prinzip habe ich mit der Strommessung ja auch schon meine "umgekehrte Anzeige" : kleiner Widerstand gleich grosser Strom... grosser Widerstand gleich kleiner Strom.

Nur diese Ströme sind sehr klein. Ich habe ein Messwerk 100 µA. Das würde ich gerne nutzen wollen. Wie schon gesagt... den Strom kann ich damit nicht anzeigen....

Da kam die Idee mit dem OP. Den geringen Strom in eine Spannung umwandeln und dann mittels Vorwiderstnd das µA Messwerk anpassen und die Spannung aus dem OP anzeigen.

Beim googeln nach einem Transimpendanzverstärker habe ich den LTC1050 gefunden. Der hat als "Eingang" aber eine Spannung. Gibt es so etwas auch für Strom?

Viele Grüße

Thomas
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 17. August 2008, 15:38

Im Prinzip ist soll es etwas wie ein Widerstandsmessgerät werden. Nur halt die Anzeige umgekehrt.
Dass diese einfachen Ohmmeter mit Drehspulinstrument gewöhlich keine lineare Skala haben ist dir bewusst ?
Zu diesem Thema hast du dich noch garnicht geäussert.

Deine Messströme sind nicht wirklich klein, sobald irgendwelche Verstärker ins Spiel kommen. Da gibts also kein Problem und man braucht auch keine teuren Exoten dafür.

Die eigentliche Frage ist, ob du solch eine nichtlineare Skala haben willst, die i.W. proportional zu Leitfähigkeit des Prüflings verläuft, oder ob der Ausschlag proportional zum Widerstandswert sein soll.
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Sonntag 17. August 2008, 18:31

Hallo,

ja... das bei einem einfachen Ohmmeter das so ist weiss ich....

Das das ganze nicht linear ist macht nichts :-)

Nur welchen OP kann man dafür nehmen? Und kann ich da noch etwas dran einstellen? Also die Verstärkung... oder die empfindlichkeit? Ich habe etwas von Offset gelesen... Weiss nur nocht genau wie man das beschalten soll bzw. wie man das ganze ausrechnen kann..... :?:
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Sonntag 17. August 2008, 22:48

Das das ganze nicht linear ist macht nichts :-)
Dann wirst du aber eine neue Skala zeichnen müssen.
Oder soll die überhaupt nur in Bereiche rot/gelb/grün eingeteilt werden?

Als Opamp, egal ob für eine lineare oder nichtlineare Anzeige, eignet sich so ungefähr jeder Typ mit nicht allzu hohem Eingangsstrom.
Vorzugsweise wird man einen, wie den billigen LM324 verwenden, dessen Eingänge auch dann noch funktionieren, wenn die Eingangsspannung mit der Betriebsspannung zusammenfällt. Bei so hochohmigen Schaltungen erreicht man aber mit etwas teureren Typen mit FET-Eingang geringere Fehler.

Bevor man eine Schaltung entwirft sollte man deshalb schon einigermassen genau wissen, was sie tun soll und wie die Fehlergrenzen sind.
anders
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Montag 18. August 2008, 07:02

Eine Aufteilung in Bereiche reicht völlig aus...

wie berechne ich denn den Verstärkungsfaktor beim LM324?
Was wäre denn ein dem LM324 entsprechender FET-Eingang Typ?

Ich habe ja nur eine 9V Batterie als Betriebs und Messspannung.
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Montag 18. August 2008, 09:14

Eine Aufteilung in Bereiche reicht völlig aus...
Dann solltest du mal überlegen, ob du nicht das teure und grosse Anzeigeinstrument durch billige LEDs ersetzt.

P.S.:
Stimmt das hier
Mit dem Messgerät möchte ich Widerstände von 500KOhm bis ca 5 MOhm messen bzw. anzeigen.
Und zwar so das ich bei ca 500KOhm einen Vollausschlag habe und bei 5 MOhm gegen Null.
wenigstens noch, oder ist das Schnee von gestern ?
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon twojatzke am Montag 18. August 2008, 09:19

Könnte man machen mit LED´s... aber ich möchte gerne Analog haben :-)
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Re: Stromverstärker ???

Neuer Beitragvon anders am Dienstag 19. August 2008, 14:58

Am einfachsten wird das wohl so gehen.
500k machen Vollausschlag (100µA) und 5M ergeben etwa 18µA, also knapp 1/5 der Skalenlänge.
Wenn elektrische Einstreuungen auf den Prüfling zu befürchten sind, sollte man zwischen Pin3 und Pin4 des LM358 noch einen Kondensator, z.B. 100nF..1µF, legen.
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anders
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