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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert dieser kapazitive Spannungsmesser?


Autor: Dennis P. (seedman)
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Hallo,

im Anhang befindet sich ein Schaltplan von meinem kapazitiven 
Spannungsmesser für Zündkabel an Ottomotoren mit einem BNC-Anschluss an 
mein Oszi.

Das Übersetzungsverhältnis soll laut Herstellerangaben 10.000 : 1 V 
sein.

Sprich bei 10 kV in der Zündleitung soll mein Oszi eine Spannung von 1 V 
messen.

Jetzt würde ich gerne wissen wie ich auf die 10.000 : 1 komme bzw. 
welche Aufgabe hat der Kondensator mit 47nF am Klemmgeber.

Was müsste ich machen damit ich z.B eine Übersetzung von 1000 : 1 
erhalte ?

Kann man das irgendwie berechnen?

Ich wäre sehr dankbar wenn mir das jemand erklären könnte, bzw. einen 
Link mit der entsprechenden Thematik hat. Über Google bin ich bis jetzt 
nur auf kapazitive Spannungsteiler gekommen, da die Kondensatoren aber 
in meiner Schaltung parallel sind, trifft das ja wohl nicht zu.

P.S. Obwohl es sich hier laut Aussage vom Hersteller um einen 
kapazitiven Aufnehmer handelt, wird die geringe Spannung in der 
Metall-Klemme induziert, sehe ich das richtig?

Gruß Dennis

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dennis P. schrieb:
> welche Aufgabe hat der Kondensator mit 47nF am Klemmgeber.
>
>


Der macht mit der Kapazität des Klemmgeber am Zündkabel die ca.10000:1 
Spannungsteilung

>
> Was müsste ich machen damit ich z.B eine Übersetzung von 1000 : 1
>
> erhalte ?


Statt 47nF ca. 4,7nF nehmen.

>
>
>
> Kann man das irgendwie berechnen?

Sicher. analog der Berechnung eines Widerstandsteilers.


Da jedoch der Klemmgeber kapazitiv relativ ungenau ist, ist das 
Teilverhältnis entsprechend unpräzise.

Autor: noname (Gast)
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Die Abgreifzange bildet vermutlich den ersten Kondensator 
(Zylinderkondensator). Wenn Du den 47nF auf 4,7nF änderst, müsste die 
Messspannnung etwa zehnmal so groß sein.

Autor: holger (Gast)
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>Wenn Du den 47nF auf 4,7nF änderst, müsste die
>Messspannnung etwa zehnmal so groß sein.

Das arme Osci;)

Autor: Dennis P. (seedman)
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holger schrieb:
>>Wenn Du den 47nF auf 4,7nF änderst, müsste die
>>Messspannnung etwa zehnmal so groß sein.
>
> Das arme Osci;)

Wieso das arme Oszi?


Vielen Dank an die anderen, für die hilfreichen Antworten :-)

Okay also der 47nF Kondensator bildet die Übersetzung von 10.000 : 1

jetzt stellt sich mir die Frage,... wie komme ich auf 47 nF wenn ich das 
rechnerisch ermitteln möchte bzw. ich habe nur meine Oszi-Daten von Ri= 
1MOhm und Ci=22pF.

Kann ich dann eine Formel aufstellen um auf die 47nF zu kommen?

Vielen Dank für eure Hilfe

Gruß Dennis

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dennis P. schrieb:
> holger schrieb:
>>>Wenn Du den 47nF auf 4,7nF änderst, müsste die
>>>Messspannnung etwa zehnmal so groß sein.
>>
>> Das arme Osci;)
>
> Wieso das arme Oszi?



Vergiss den Dummlaller und Nullblicker holger.

Dem scope schadet das nicht.

>
>
> Vielen Dank an die anderen, für die hilfreichen Antworten :-)
>
> Okay also der 47nF Kondensator bildet die Übersetzung von 10.000 : 1
>
> jetzt stellt sich mir die Frage,... wie komme ich auf 47 nF wenn ich das
> rechnerisch ermitteln möchte bzw. ich habe nur meine Oszi-Daten von Ri=
> 1MOhm und Ci=22pF.
>


und die Kapazität des Klemmgeber am Zündkabel : 4.7pf

> Kann ich dann eine Formel aufstellen um auf die 47nF zu kommen?

Yepp, analog der Widerstandsteilerformel im spannungsteiler .-))

Bevor Du auf 4.7 nF gehst: Vermutlich ist es aber deutlich einfacher, 
den Empfindlichkeitseinsteller am Scope einfach höher zu stellen .-)

>
> Vielen Dank für eure Hilfe
>
> Gruß Dennis

Viel Erfolg beim Messen.

Autor: holger (Gast)
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>Vergiss den Dummlaller und Nullblicker holger.

Schönen Gruß zurück;)

Wer zu blöd ist einfache Verhältnisse auszurechnen
sollte besser nicht mit so hohen Spannungen arbeiten.
Deshalb "Das arme Osci;)"

Er wird es kaputtmachen.

Autor: Dennis P. (seedman)
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Vielen Dank Andrew für deine Beiträge, dann kann ich ja meine Versuche 
durchführen.

Ich wollte halt auch mathematisch verstehen wie meine Oszi-Vorsätze 
funktionieren...

Und nehmen wir an ich reduziere die 47nF auf 4,7 nF.

Dann kommen bei 50 kV nicht 5 Volt (10000:1) am Oszi an, sondern 50 V 
(1000:1).

Mein Oszi kann 100 V am Eingang vertragen,... also verstehe ich Holgers 
Aussage auch nicht...

Ach ja eine Frage hätte ich noch... welche Spannungsfestigkeit müsste 
mein Kondensator haben? 50 Volt müssten doch reichen oder? Es liegen ja 
keine echten kV an den Kondensatoren an... wegen der galvanischen 
Trennung richtig?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dennis P. schrieb:
> Ach ja eine Frage hätte ich noch... welche Spannungsfestigkeit müsste
>
> mein Kondensator haben? 50 Volt müssten doch reichen oder? Es liegen ja
>
> keine echten kV an den Kondensatoren an... wegen der galvanischen
>
> Trennung richtig?

Es macht sicher Sinn mehr als 50V Spannungsfestigkeit am C zu wählen, 
weil es fast nix mehr kostet einen 63 oder 100v oder ...V 47nF 
Kondensator zu nehmen. Und es keinen Sinn macht das berechnete Limit 
voll auzureizen.

Und der Grund ist nicht die galvanische Trennung (das hat damit rein gar 
nix zu tun), sondern die schlichte Tatsache das ein Spannungsteiler 
vorliegt.


also: 4.7 nF 63 V oder 100 V oder "was Du kaufen kannst" Volt.

Autor: Dennis P. (seedman)
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holger schrieb:
>>Vergiss den Dummlaller und Nullblicker holger.
>
> Schönen Gruß zurück;)
>
> Wer zu blöd ist einfache Verhältnisse auszurechnen
> sollte besser nicht mit so hohen Spannungen arbeiten.
> Deshalb "Das arme Osci;)"
>
> Er wird es kaputtmachen.


Du bist echt armseelig, unterdrückt und mit deinem Leben unzufrieden, 
sonst würdest du nicht fremde Leute niedermachen nur weil für dich eine 
scheinbar einfache Frage gestellt wurde !!!

Ich habe genug Geld um mir jede Woche ein neues Oszi zu kaufen also 
kümmere dich um deinen Mist und nehme hier nicht an der Diskussion Teil 
wenn dir diese zu blöd ist.

Autor: Dennis P. (seedman)
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Andrew Taylor schrieb:
> Dennis P. schrieb:
>> Ach ja eine Frage hätte ich noch... welche Spannungsfestigkeit müsste
>>
>> mein Kondensator haben? 50 Volt müssten doch reichen oder? Es liegen ja
>>
>> keine echten kV an den Kondensatoren an... wegen der galvanischen
>>
>> Trennung richtig?
>
> Es macht sicher Sinn mehr als 50V Spannungsfestigkeit am C zu wählen,
> weil es fast nix mehr kostet einen 63 oder 100v oder ...V 47nF
> Kondensator zu nehmen. Und es keinen Sinn macht das berechnete Limit
> voll auzureizen.
>
> Und der Grund ist nicht die galvanische Trennung (das hat damit rein gar
> nix zu tun), sondern die schlichte Tatsache das ein Spannungsteiler
> vorliegt.
>
>
> also: 4.7 nF 63 V oder 100 V oder "was Du kaufen kannst" Volt.

Okay dann nehme ich die SMD 1812 Variante mit 500V von Fanrnell... 
kostet wie du sagst nicht mehr als die anderen.

Vielen Dank und noch ein schönes Wochenende

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dennis P. schrieb:
> Ich habe genug Geld um mir jede Woche ein neues Oszi zu kaufen

In dem Fall: Bitte melde Dich bei mir, ich würde Dir gerne ein Oszi 
zukommen lassen.
Es muß ja nicht jede Woche sein .-)

Ebenfalls ein schönes Wochenende.

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Und wenn das zündkabel einen kleinen riss hat an dem es einen 
durchschlag zu der tollen klemmzange gibt sind es auf einmal mehr als 
100V.

Man sollte sich auch ein paar gedanken über eine >zuverlässige< 
schutzbeschaltung machen.

Autor: M-tech (Gast)
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Hallo,

wollte mal fragen ob das so mit dem Kapazitiven Abnehmer funktioniert 
hat? Ist die Spannung bei der Kapazitiven Kopplung nicht relativ 
ungenau? Hat jemand eine Idee wie man das bei Einzelfunkenspulen machen 
kann? Dort gibt es ja keine Zündkabel. Würde es da reichen einfach ein 
Kabel auf das Gehäuse der Spule mit Isolierband zu befestigen? Das Kabel 
dann mit einem BNC verbunden oder sollte man da auch noch einen 
Spannungsteiler reinbauen wie bei der Messzange hier?

Gr.

Autor: Johannes E. (cpt_nemo)
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> wollte mal fragen ob das so mit dem Kapazitiven Abnehmer funktioniert
> hat? Ist die Spannung bei der Kapazitiven Kopplung nicht relativ
> ungenau?

Das ist sicher relativ ungenau, es kommt halt drauf an, was man damit 
erreichen will. Wenn man das als Trigger-Signal verwendet, um den 
richtigen Zündwinkel einzustellen bzw. zu überprüfen, ist der genaue 
Spannungswert egal.
Oder wenn man testen möchte, ob an allen Zylindern die gleiche 
Zündspannung anliegt, dann reicht es, wenn die kapazitive Kopplung bei 
allen Kabeln  ungefähr gleich ist.

> Hat jemand eine Idee wie man das bei Einzelfunkenspulen machen
> kann? Dort gibt es ja keine Zündkabel. Würde es da reichen einfach ein
> Kabel auf das Gehäuse der Spule mit Isolierband zu befestigen?

Vermutlich nicht. Ich würde da eher versuchen, den Eingangsstrom- bzw. 
-spannungs-Verlauf zu messen. Es kommt aber auch hier drauf an, was man 
eigentlich machen will.

Möchtest Du einfach nur eine defekte Zündspule erkennen oder willst du 
die Spannung genau messen?

Autor: M-tech (Gast)
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Ja würde halt auch gerne über die Sekundärspannung halt Rückschlüsse auf 
Verbrennung, Kompression und Zündung schließen können.
Ja funktioniert eigentlich die Klemmzange so wie oben im Schema? Auch 
mit 4,7nF als Spannungsteiler um 1000:1 zu kommen?

Autor: M-tech (Gast)
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Keiner was? Das ist ja auch kein Spannungsteiler richtig?

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