Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Allgemeine Fragen zu Komponenten aus der Messtechnik


von Detlef E. (the_sugar_c)


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Hallo ich hätte da Fragen bezüglich Angaben von Messtechnischen Geräten, 
Sensoren etc..


Wenn jetzt auf einem Datenblatt:

Genauigkeit < 1%

Linearitätsfehler <0,1%

steht. Ist dann der Gesamtfehler ungefähr 1,1 % ? Oder ist die 
Linwearitätsabweichung schon in der Genauigkeit enthalten ?


Vielen Dank

von MaWin (Gast)


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Bei seriösen Herstellern ist sie enthalten.

von Purzel H. (hacky)


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Allenfalls mal die definitionen zu den Begriffen nachschauen...

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Hm ok. Wie ist das jetzt eigentlich zum beispiel bei einem Widerstand. 
Gut U=R*I ist klar. Kann sich der Widerstandswert mit steigendem Strom 
verändern ? Dadurch würde ja auch keine exakte Gerade entstehen 
(Linearitätsfehler).


Oder auch bei einem Kondensator, kann sich da die Kapazität mit 
steigender Eingangsladung verändern und sich dadurch keine exakte gerade 
zwischen Spannung und Ladung ergeben (Linearitätsabweichung).


Danke

von Harald W. (wilhelms)


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Detlef Eche schrieb:


> Kann sich der Widerstandswert mit steigendem Strom verändern ?

Ein Grundsatz der Messtechnik lautet: "Alle Konstanten sind variabel"
D.h. Du musst bei Messungen jeglicher Art immer mit Abweichungen
rechnen. Wichtig dabei ist, das diese Abweichungen gering genug sind,
das Du sie akzeptieren kannst. Manchmal, aber nicht immer, kann
man diese Abweichungen sogar herausrechnen.

> Oder auch bei einem Kondensator, kann sich da die Kapazität mit
> steigender Eingangsladung verändern und sich dadurch keine exakte gerade
> zwischen Spannung und Ladung ergeben (Linearitätsabweichung).

Bei bestimmten Keramikkondensatoren sind die spannungsabhängigen
Kapazitätsabweichungen sogar im zweistelligen Prozentbereich.
Je nach Anwendung stört das aber oft nicht.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
von Detlef E. (the_sugar_c)


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Ok. Vielen Dank

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Nochma die frage zu widerständen, habs doch irgendwie nicht 
rausgefiltert. Also kann es sein, dass sich der Widerstand mit 
zunehmenden Strom ändert ?
Danke

von Bürovorsteher (Gast)


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Ja.

von Falk B. (falk)


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@ Detlef Eche (the_sugar_c)

>rausgefiltert. Also kann es sein, dass sich der Widerstand mit
>zunehmenden Strom ändert ?

Ja, vor allem wenn viel Leistung (=Wärme) erzeugt wird.
Und bei Hochspannungswiderständen ändert sich der Widerstand auch leicht 
mit der angelegten Spannung, auch wenn keine große Wärme erzeugt wird.

von Achim H. (anymouse)


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Detlef Eche schrieb:
> Also kann es sein, dass sich der Widerstand mit
> zunehmenden Strom ändert ?

Ja. Beispiele:
* Höherer Strom = Mehr Leistungsumsatz am Widerstand = erhöhte 
Temperatur = veränderter spezifischer Widerstand = anderer 
Widerstandswert
* Viel höherer Strom = Viel höhere Spannung = Möglicherweise 
Spannungsdurchschläge im Widerstand

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Sehr großen Dank an alle.

Jetzt hätte ich da noch Fragen betrifft Messverstärker. Bzw. deren 
Übertragungsfunktion.

Übertragungsfunktion enthält ja die phase und amplitudenverhältnis.

Mit unterschiedlichen eingangsfrequenzen, kann sich ja die Phase des 
ausgangssignals im gegenteil zum eingangssignal ändern. Und auch die 
Amplitude des Ausgangssignal kann sich mit unterschiedlichen 
Eingangsfrequenzen im Gegenteil zum Eingangssignal ändern.

Jetzt die Frage zu den praktischen Fehlerangaben. Habe von 
Messverstärkern fehlerangaben bezüglich linearität, Offset, verstärkung 
gefunden.

Sind die Amplitudenfehler und Phasenfehler durch unterschiedliche 
eingangsfrequenzen da schon drin ? Nein, die muss man nochmal separat 
betrachten oder ?

Vielen Dank

von Frank (Gast)


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Detlef Eche schrieb:
> Sehr großen Dank an alle.
>
> Jetzt hätte ich da noch Fragen betrifft Messverstärker. Bzw. deren
> Übertragungsfunktion.
>
> Übertragungsfunktion enthält ja die phase und amplitudenverhältnis.
>
> Mit unterschiedlichen eingangsfrequenzen, kann sich ja die Phase des
> ausgangssignals im gegenteil zum eingangssignal ändern. Und auch die
> Amplitude des Ausgangssignal kann sich mit unterschiedlichen
> Eingangsfrequenzen im Gegenteil zum Eingangssignal ändern.
>
> Jetzt die Frage zu den praktischen Fehlerangaben. Habe von
> Messverstärkern fehlerangaben bezüglich linearität, Offset, verstärkung
> gefunden.
Grundsätzlich zu Deinen Fragen, auch den Eingangs gestellten.
1. Genauigkeit. Nehmen wir an, Du hast einen Wert x. Genauigkeit gibt 
an, wieviel der Wert x von der durch die SI definierten Einheit absolut 
tatsächlich abweicht.

2. Linearitätsfehler ist der spannungsabhängige Fehler. Dies gibt also 
an, inwieweit der relative Meßwert abweichen kann. Dieser Fehler ist 
grundsätzlich dem Genauigkeitsfehler hinzuzufügen.

3. Offsetfehler. Dies gibt die Nullpunktverschiebung an, und wird meist 
in Volt angegeben. Dieser Fehler ist ebenso hinzuzufügen zum 
Gesamtfehler.

> Sind die Amplitudenfehler und Phasenfehler durch unterschiedliche
> eingangsfrequenzen da schon drin ?
Nein. Wobei man bei Phasenfehler vorsichtig sein muß. Ein Phasenfehler 
an sich ist i.d.R. nicht bedeutend (hängt von der Anwendung ab). 
Angegeben wird nur der zusätzlich zum absoluten Phasenfehler bestehende 
relative frequenzabhängige Phasenfehler.

> Nein, die muss man nochmal separat betrachten oder ?
Genau.

Nochmal zum Widerstand: Bei Widerständen gibt es eine Angabe zum 
Temperaturkoeffizienten, z.B. 100 ppm/K. Damit kann man an Hand des 
Stromes, des Widerstandes und des Wärmeleitkoeffizienten den 
Widerstandsfehler durch Stromstärke bestimmen.

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Ok. Vielen dank Frank. Hast du da ma irgendein Datenblatt, wo dann 
steht, das ab einer bestimmten eingangsfreqzenz die amplitude des 
eingangssignals sich ändert. Finde da irgendwie keine Angaben.

Danke

von Wolfgang A. (Gast)


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Detlef Eche schrieb:
> Sind die Amplitudenfehler und Phasenfehler durch unterschiedliche
> eingangsfrequenzen da schon drin ?

Amplitudenfehler und Phasenfehler sind keine Fehler des Verstärkers 
sondern entspringen deiner Betrachtungsweise. Sobald du den Frequenzgang 
des Verstärkers ignorierst, wird der Frequenzgang in deinen Augen 
automatisch zu einem Fehler.

Je schlechter ein Modell ist, um so mehr Fehler erzeugt es.

von Detlef Eche (Gast)


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Hallo.

Im Anhang ist nochma so eine Übertragungsfunktion eines Messverstärkers. 
Ist das jetzt  eine Funktion eines reinen Verstärkers oder mit 
Tiefpassfilter ?


Und ist der Betragsfrequenzgang eines Ladungsverstärkers ähnlich ? Also 
sprich, kann sich die Ausgangsspannung des Signals schon alleine bei 
einer Eingangsladung mit unterschiedlichen Frequenzen verändern, 
unabhängig vom Linearitätsfehler.

Also z.B., wenn man jetzt ein Schwingsignal mit einer ladung von 3pC hat 
und dieses Signal mit unterschiedlichen Frequenzen über den 
Ladungsverstärker fließen lässt.



Das eine Ladungsverstärker eine Phasenverschiebung des Signals 
verursachen kann, weis ich.


Vielen Dank

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Und jetzt nomma angemeldet :-)



Im Anhang ist nochma so eine Übertragungsfunktion eines Messverstärkers.
Ist das jetzt  eine Funktion eines reinen Verstärkers oder mit
Tiefpassfilter ?


Und ist der Betragsfrequenzgang eines Ladungsverstärkers ähnlich ? Also
sprich, kann sich die Ausgangsspannung des Signals schon alleine bei
einer Eingangsladung mit unterschiedlichen Frequenzen verändern,
unabhängig vom Linearitätsfehler.

Also z.B., wenn man jetzt ein Schwingsignal mit einer ladung von 3pC hat
und dieses Signal mit unterschiedlichen Frequenzen über den
Ladungsverstärker fließen lässt.



Das eine Ladungsverstärker eine Phasenverschiebung des Signals
verursachen kann, weis ich.


Vielen Dank

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Noch jemand da :-) ?

von Detlef E. (the_sugar_c)


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Die Fragen zu den Frequenzfehler (Phasenfehler, amplitudenfehler) sollen 
sich auf den angegebenen Arbeitsfrequenzbereich des messverstärkers 
beziehen.

Oder werden messverstärker in dem frequenzbereich wo amplitudenfehler 
entstehen nicht mehr betrieben ?

Danke

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