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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie wird eine Ausgangsimpendanz ermittelt?


Autor: Andreas (Gast)
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Hallo Gemeinde,
ich bin seit geraumer Zeit dabei mir eine CNC Fräse zu bauen.
Durch einen Zufall konnte ich recht günstig eine HF Spindel mit 
Frequenzumformer ergattern.
Nun möchte ich gerne von meiner CNC -Steuerung eine Steuerspannung 
(0-10V) dazu nutzen um dem Frequenzumformer die Drehzahl mit zu teilen 
und somit über die Software voreinstellen zu können.

Nun steht in dem technischen Datenblatt des FU das die Ausgangsimpendanz 
meiner CNC-Steuerung nicht höher als 220 Ohm sein darf.

Wie könnte ich diesen Wert meiner Steuerung entlocken?
Kann man sowas messen?
Ich habe dazu keine Dokumentation.

Ich bin leider kein Fachmann.
Über Ideen, wie ich ans Ziel komme und was dieser Wert überhaupt 
beduetet, so dass ich mir das erklären kann, wäre wirklich Klasse.

Gruß Andreas

Autor: Olaf (Gast)
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> meiner CNC-Steuerung nicht höher als 220 Ohm sein darf.

Ganz schoen niederohmig. Die haben wohl Angst vor der harten
Umgebung. :-)

> Kann man sowas messen?

Nein. Kann man leider nicht so einfach messen.

> Über Ideen, wie ich ans Ziel komme und was dieser Wert überhaupt
> beduetet, so dass ich mir das erklären kann, wäre wirklich Klasse.

Die Ausgangsimpedanz ist in diesem Falle ein Mass dafuer wieviel
Strom deine Steuerung an ihren Ausgaengen abgeben kann. Dein
Frequenumformer belastet den Ausgang naemlich relativ stark. Und
das macht er mit Absicht in der stillen Hoffnung das dann Stoerengen
wie sie in der Umgebung starker Motore auftreten koennen, schlechter
in die Leitung einkoppeln.

Ich wuerde es an deiner Stelle einfach ausprobieren. Aller 
wahrscheinlichkeit nach kann dein Ausgang das liefern und es wird 
funktionieren. Sollte er es nicht koennen so wird sein Ausgangssignal 
zusammenbrechen und es funktioniert halt nicht. Allerdings ist er dann 
auch so hochohmig das ich nicht erwarten wuerde das etwas kaputt geht.
Aber eine Garantie gibt es nicht. :-)

Olaf

Autor: Andreas (Gast)
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Hallo Olaf,

vielen Dank für die schnelle Antwort und die Erklärung.
Ich werde es dann mal am Wochenende drauf ankommen lassen
und es einfach versuchen.

Wäre es denkbar, wenn ich am Ausgang der Steuerung ein Poti anschließe 
und diesen Wert langsam senke und parallel dazu die Spannung messe, so 
evtl. zu prüfen ob die Impendanz ausreichend ist.
Ich habe einfach nur ein wenig Bammel, das ich mir den Frequenzumformer 
zum Himmel schicke. Das Teil ist wirklich alt und so nicht mehr zu 
bekommen, da es ein 2-Phasen FU ist und die meisten auf dem Markt 
befindlichen Geräte 1- bzw. 3 Phasen ansteuerungen haben.


Gruß Andreas

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Andreas wrote:
> Wäre es denkbar, wenn ich am Ausgang der Steuerung ein Poti anschließe
> und diesen Wert langsam senke und parallel dazu die Spannung messe,
Genau so misst man den Innenwiderstand einer Quelle. Der Einfachheit 
halber mit einem relativ hohen Widerstand anfangen, dann sukzessive 
reduzieren. Wenn die Spannung die Hälfte des Nennwertes erreicht hat, 
dann hast Du Anpassung und der Wert des Widerstandes entspricht dem 
Innenwiderstand der Quelle.

Autor: Andreas (Gast)
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> Genau so misst man den Innenwiderstand einer Quelle. Der Einfachheit
> halber mit einem relativ hohen Widerstand anfangen, dann sukzessive
> reduzieren. Wenn die Spannung die Hälfte des Nennwertes erreicht hat,
> dann hast Du Anpassung und der Wert des Widerstandes entspricht dem
> Innenwiderstand der Quelle.

Vielen Dank, das hört sich recht einfach an. Das werde ich so probieren.
Ihr habt mir sehr geholfen, vielen Dank dafür.

Gruß Andreas

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Selbst wenn die Quelle zu hochohmig wäre, ist es sehr unwahrscheinlich 
damit den FU zu killen. Da man hier eine analoge Spannung hat, limitiert 
sich nur die obere übertragbare Grenzfrequenz über das Kabel von Deiner 
CNC-Steuerung zum FU.
Den Innenwiderstand mittels Leistungsanpassung (Rlast = Ri) zu ermitteln 
würde ich nicht machen, denn Du weißt nicht wie der Ausgang abgesichert 
ist, falls er es denn überhaupt ist.

Eine einfachere Methode ist folgende:
Ausgang abklemmen (also unbelastet lassen), eine (hohe) statische 
Spannung am Ausgang ausgeben, und die sogenannte Leerlaufspannung 
messen. Anschließend einen bekannten (Last-)Widerstand anschließen, mit 
dem, bei der gegebenen Ausgangsspannung, ungefähr ein Strom von 
vielleicht 20mA fließen. Dies ist ein Wert, den eigentlich jeder 
Operationsverstärker (OpAmp) liefern kann. Wieder die (nun belastete) 
Ausgangsspannung messen. Der Innenwiderstand der Quelle errechnet sich 
aus deltaU zu deltaI. Die beiden Spannungswerte hast Du ja gemessen - 
also einfach die Differenz bilden (Betrag reicht). Das deltaI ist noch 
einfacher zu ermitteln, da im unbelasteten Zustand I=0A ist und im 
belasteten Zustand durch den bekannten (Last-)Widerstand und der 
gemessenen Spannung über ihn errechenbar ist.
Im allgemeinen kommen da Werte <1 Ohm raus, bei industrietauglichen 
Komponenten (die dauerkurzschlußfest sein sollen/müssen) wird man eher 
Werte so um die 50...100 Ohm oder gar mehr messen.
Sei versichert, das ein Ausgang mit fast 0 Ohm keine Kiloampere liefern 
wird, wenn er denn kurzgeschlossen wird. I.d.R. sorgen interne 
Schutzschaltungen (SOA genannt - S_afe O_perating A_rea) für eine 
Begrenzung des Stromes (zumindest kurzzeitig, bis er sich wegen 
thermischer Überlastung verabschiedet). Die entsprechenden Datenblätter 
würden darüber Auskunft geben.

Autor: Andreas (Gast)
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Das liest sich sehr logisch.
Diese Art des "Probierens" wird dann wohl die sicherste sein.

Danke für die Ausführung

Gruß Andreas

Autor: crazy horse (Gast)
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und wenn das Ding zuweit zusammenbrechen sollte, kannst du:
-entweder damit leben (erreichst dann eben keine 10V mehr, sondern 
vielleicht nur 9,5V)
-einen OP dazwischenschalten, der dann den Eingang ausreichend treiben 
kann, kein Thema)

Probiers einfach erstmal so, i.a. sind Analogausgänge eh gepuffert, da 
die DAC-Strukturen selbst i.a. recht hochohmig sind.

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