Was gibt es eigentlich für Anwendungen bei denen man eine Spannung besser als sagen wir mal 0,1% genau wissen muss? Klar kann ich mir Dinge vorstellen wie zB das KATRIN Experiment oder auch einfach Hersteller von Präzisionsbauelementen. Aber was gibt es da sonst im normalen Entwicklungsalltag? Wir haben durchaus Anwendungen bei denen ein 6,5 stelliges Multimeter nicht mehr reicht um die Performance zu verifizieren (die auch gebraucht wird) aber auch da muss es absolut gesehen nicht besser als 0,1% sein. Ich komme darauf, weil ich privat auch gerne so dicht wir möglich ans Volt herankommen möchte und ich nun wieder den Hinweis mit der PTB auf der MakerFaire gesehen habe. Offensichtlich scheinen hier ja schon viele an Präzision ihre Freude zu haben. Bei 0,1% wären es ja immerhin 1000ppm. Das heißt solange das Tischmultimeter (sagen wir mal 5,5 Stellen und besser) nicht defekt ist wird es diese Genauigkeit wohl nie verlassen, egal wie viel Jahre man es nicht mehr kalibriert.
Im Audiobereich werden die Goldohren schockiert sein wenn du denen mit 0,1% ankommst. ;-)
> ... wird es diese Genauigkeit wohl nie verlassen, egal wie viel Jahre man > nicht mehr kalibriert. Selbst wenn man es jeden Tag kalibriert, wird es nicht genauer ...
Steffen P. schrieb: > Was gibt es eigentlich für Anwendungen bei denen man eine Spannung > besser als sagen wir mal 0,1% genau wissen muss? Nichtlineare Umwandlung physikalischer Grössen in Spannungen die dann noch ein halbwegs genaues Messergebnis liefern sollen. Beispiel Pirani-Vakuum-Messgerät. Man muss die absolute Spannung messen, geringe Differenzen machen in bestimmten Druckbereichen schon grosse Änderungen aus. Allerdings hängt der Messwert noch viel stärker vom restlichen Gas ab, die absolute Genauigkeit muss nicht besser sein als die Unbekanntheit ges Gasgemisches sowieso an Fehler ergibt. Anderes Beispiel: Temkperaturmessung per Thermoelementen. Wenn man da auf 1 GradC genau sein will bei 1000 GradC Messbereich, sind 0.1% schon nötig. Da allerdings K-Typ Thermoelemnet in der Umkristallisation wzischen 200 und 600 GradC eh mehr als 1 GradC ungenau sind, braucht man schon bessere Thermoelemnte (S-Typ oder so).
Und? Niemand justiert ohne zu kalibrieren. Ich habe nie behauptet, das eine Kalibrierung die Genauigkeit steigert.
@Michael Aber wird das auch so gemacht? Man kalibriert ja wahrscheinlich eher gegen eine bekannte physikalische Größe. Aus der Spannung am Pirani kann man ja nicht apriori auf den Druck schließen. Somit hätte ich gedacht, dass hier auch nur wieder ein stabiler Transfer notwendig ist aber die absolute Spannung keine Rolle spielt. Bei der Temperatur ähnlich, wobei einige Sensoren da ja schon sehr genau an elektrischen Größen spezifiziert sind.
Steffen schrieb: > Somit hätte ich gedacht, > dass hier auch nur wieder ein stabiler Transfer notwendig ist aber die > absolute Spannung keine Rolle spielt. Doch, Thermoelemente und Pirani liefern absolute Spannungen. Jede Schwankung der Vergleichreferenz wirkt also direkt auf den Messwert, bei Pirani können 0.1% Spannungsabweichung sogar 10% Messwertabweichung ausmachen.
Ok, wieder was gelernt. Ich dachte Pirani würde auf einer Brückenschaltung basieren um so den sich ändernden Widerstand messen zu können. Ich hätte auch nicht gedacht, dass es tatsächlich Thermoelemente gibt, die bei 1000°C so aus der Schachtel auf 1°C absolute Genauigkeit kommen. Sehr interessant. Diese Typ S und R sind ja schon recht beeindruckend. Aber auch die schrammen "nur" an den 0,1%.
Steffen P. schrieb: > Ok, wieder was gelernt. Ich dachte Pirani würde auf einer > Brückenschaltung basieren um so den sich ändernden Widerstand messen zu > können. Und gerade bei Brückenschaltungen wirken sich Spannungsänderungen eben auch besonders stark aus, z.B. auch bei Dehnungsmessstreifen. Das Verhältnis aus differentieller Brückenspannung zur Versorgungsspannung kann da locker im Verhältnis 1:1000 stehen.
> Was gibt es eigentlich für Anwendungen bei denen man eine > Spannung besser als sagen wir mal 0,1% genau wissen muss? > Wir haben durchaus Anwendungen bei denen ein 6,5 stelliges > Multimeter nicht mehr reicht Ich denke, wer solche Messinstrumente besitzt, hat sie aus gutem Grund gekauft und entsprechende Anwendungen bereits vorliegen.
Bei Schaltungen mit einem ADC. Da braucht man oft eine Referenzspannung für Absolutmessungen, die angemessen genau ist um z.B. auf 1LSB genau messen zu können. Schon bei 10Bit Auflösung ist 1 LSB recht wenig: 1LSB = 1/2^Auflösung = 0,097%. Wenn die Referenz nur auf 0,1% genau ist, hat man schon >1LSB Fehler. Bei Vollausschlag. Jetzt sind aber 10 Bit nicht viel. Natürlich reichen oft Relativmessungen, wo die Referenz nicht so genau sein muss, das ist mir schon klar. Warum man etwas so genau wissen muss, hängt von der Anwendung ab, aber das ADC-Beispiel ist nicht schlecht, weil den Fehler verschleppt man überallhin und kann ihn normalerweise nicht korrigieren (außer mit driftstabiler Quelle + GAIN). Warum man etwas auf 12LSB genau messen will ist eine andere Frage, aber ich kenne das z.B. von Prüfmitteln: Da schränkt die Messungenauigkeit des Prüfadapters die Grenzwerte ein, und da wäre 1% schon viel zuviel. Oft gibts Grenzwerte, die selber nur +-1% betragen, da kann man sich 0,5% Fehler beim Messen einfach nicht mehr erlauben.
Steffen P. schrieb: > Was gibt es eigentlich für Anwendungen bei denen man eine Spannung > besser als sagen wir mal 0,1% genau wissen muss? Bei Referenzspannungen z.B. hat das echt Vorteile genauer als 0.1% zu sein. Aber deine Vermutung ist schon richtig: Meist, in so gefühlt 99.9% aller Fälle, braucht man es nicht mal auf 1% genau.
Andreas S. schrieb: > Und gerade bei Brückenschaltungen wirken sich Spannungsänderungen eben > auch besonders stark aus, z.B. auch bei Dehnungsmessstreifen. Das > Verhältnis aus differentieller Brückenspannung zur Versorgungsspannung > kann da locker im Verhältnis 1:1000 stehen. Das erklärt nicht warum ich 0,1% absolute Genauigkeit brauchen würde. Ich muss nur das Verhältnis zwischen Speisespannung und Brückenspannung messen. Das kann ich auch mit einem Multimeter, dass weit außerhalb der Spezifikation ist solange es in Ordnung ist. Stefan U. schrieb: > Ich denke, wer solche Messinstrumente besitzt, hat sie aus gutem Grund > gekauft und entsprechende Anwendungen bereits vorliegen. Wie im Eingangsposts erwähnt arbeite ich täglich damit und auch mit 7,5 und 8,5 stelligen Multimetern. Ohne eine absolute Genauigkeit von 0,1% zu benötigen. Was benötigt wird ist die hohe Auflösung und vor allem Präzision. Gästchen schrieb: > Bei Schaltungen mit einem ADC. Da braucht man oft eine Referenzspannung > für Absolutmessungen Aber auch wieder nur für Anwendungen die diese absolute Genauigkeit erfordern. Hast Du da ein Beispiel für eine ADC Messung bei der es auf 0,1% absolut ankommt?
M. K. schrieb: > Bei Referenzspannungen z.B. hat das echt Vorteile genauer als 0.1% zu > sein. Welche Vorteile?
Steffen P. schrieb: > Aber auch wieder nur für Anwendungen die diese absolute Genauigkeit > erfordern. Hast Du da ein Beispiel für eine ADC Messung bei der es auf > 0,1% absolut ankommt? Ja, habe ich, und das stand in meinem Beitrag. Beispielsweise bei Prüfadaptern. Eigentlich aber überall. Wenn man wirklich hergeht, und die ganze Messkette bei Signalen beachtet, wird man schnell feststellen, dass eine so genaue Referenz durchaus oft nötig ist. Auch wenn man nur 1% genau messen will. Das ist eben der Unterschied zwischen Basteln und Entwickeln: Der Bastler kann davon ausgehen, dass seine Versorgung genau genug ist. Oder das mit dem Multimeter überprüfen und Abgleichwerte ermitteln. Der Entwickler von Serienprodukten hat diesen Luxus nicht, weil der muss mit Bauteilstreuungen leben. Der Aufwand für eine 1% Messung ist exorbitant höher, wenn man Bauteilstreuungen berücksichtigen muss und ein Abgleich in der Serie nicht möglich ist. Um noch ein konkretes Beispie für die Messung zu liefern: Für die Sicherheitstechnik ist es teils nötig, die Versorgung zu überwachen. Wenn diese z.B. die üblichen 2% Toleranz hat, muss die Messung schon genau sein, damit das in der Serie funktioniert. Mit 1% Fehler wird man über viele tausend Geräte schon viele Ausfälle haben, daher ist da 0,5% oder besser angesagt. Und dafür braucht man schon eine 0,1% - Referenz.
Ich gehe da immernoch nicht ganz mit. Für Deine Beispiele reicht es doch wieder, wenn ich es auf 0,1% genau messen kann (inklusive Unsicherheiten).
Steffen, ich verstehe deine Frage nicht. Du hast solche Instrumente vorliegen und hast auch Anwendungen dazu. Warum fragst du uns, wann man solche Instrumente benötigt? Wenn wir verstehen, warum du fragst, können wir auch bessere Antworten geben.
Einfaches Beispiel: Liefer einfach mal Bauschutt bei einem Entsorger ab. Die Waage kann 40 Tonnen, trotzdem willst du für den Schutt nicht 10 oder 100kg mehr berechnet bekommen. Welche Präzision die Waage haben muss darfst du dir jetzt selbst ausrechnen. Um diese Präzision zu erreichen müssen die Prüfmittel noch genauer sein. Steffen P. schrieb: > Ich komme darauf, weil ich privat auch gerne so dicht wir möglich ans > Volt herankommen möchte und ich nun wieder den Hinweis mit der PTB auf > der MakerFaire gesehen habe. Offensichtlich scheinen hier ja schon viele > an Präzision ihre Freude zu haben. Klingt jetzt irgendwie ... nicht rational.
Stefan U. schrieb: > Warum fragst du uns, wann man solche Instrumente benötigt? Ich frage nicht wann man die Instrumente benötigt. Ich benötige sie ja selbst, aber halt nur als sehr präzise Instrumente und nicht als genaue Instrumente. Darum meine Frage wann tatsächlich in eurem Entwickleralltag mal hohe absolute Genauigkeit gefordert ist. Bei mir geht es wie gesagt stets nur um Präzision. Wenn ich zB eine Spannung beobachte, dann soll die Spannung in x Stunde um nicht mehr als y ppm abweichen. Um das messen zu können benötigt man solche Instrumente. Mir ist dabei aber völlig egal ob es 8,3V sind oder ob es 8,4V sind.
Der Andere schrieb: > Einfaches Beispiel: > > Liefer einfach mal Bauschutt bei einem Entsorger ab. > Die Waage kann 40 Tonnen, trotzdem willst du für den Schutt nicht 10 > oder 100kg mehr berechnet bekommen. > Welche Präzision die Waage haben muss darfst du dir jetzt selbst > ausrechnen. Um diese Präzision zu erreichen müssen die Prüfmittel noch > genauer sein. Es geht hier ganz konkret um Spannungsmessung im Entwickleralltag. Und beim Schuttabladen wird es auch wieder auf eine Differenzmessung hinauslaufen, weil ich den LKW oder Container ja nicht zahlen will. Aber klar die Differenz muss natürlich auch ne absolute Genauigkeit haben. Aber wie gesagt: am Thema vorbei Der Andere schrieb: > Klingt jetzt irgendwie ... nicht rational. Ist es auch nicht. Genausowenig wie Motorradfahren oder so. Das ist reines Hobby bei mir. Aber auch nicht Kern der Diskussion.
Steffen schrieb: > Ich gehe da immernoch nicht ganz mit. Für Deine Beispiele reicht > es doch > wieder, wenn ich es auf 0,1% genau messen kann (inklusive > Unsicherheiten). Ja, und wie machst du das, ohne Referenz? Du musst wisse, wie genau die Versorgung ist. Auf deutlich besser als 0,5% genau. So, dass der TÜV das akzeptiert. Wie willst du das ohne Bezugspunkt machen? Du brauchst dazu einen ausreichend genauen Referenzwert. Und das Problem ist: Du hast noch weitere Fehlerquellen, nicht nur die Referenz. Die gesamte Messkette muss 0,5% liefern, über den gesamten Temperaturbereich über 10000 Platinen. Wenn du eine Lösung für dieses Problem OHNE genaue Referenz hast, immer her damit :-)
Bei Leistungsmessung macht manchmal 0,1% manchmal Sinn. Wenn man z.b. 800.000V@ 4000A hat, machen 0,1% bei der Spannung schon 3,2 MW aus die irgendwo unbemerkt verpuffen.
Gästchen schrieb: > Wie willst du das ohne Bezugspunkt machen? > Du brauchst dazu einen ausreichend genauen Referenzwert. Ich sage nicht keine Referenz. Ich sage nur, dass Deine Prüfmittel ausreichend wären, wenn sie sicher die 0,1% deiner Referenz verifizieren könnten. Fabian F. schrieb: > 800.000V@ 4000A Wenn Du sowas tatsächlich auf dem Tisch hast beneide ich Dich nicht ;) Aber auch hier wären die 3,2MW halt auch nur 0,1%. Ich frage mich da dann was für Lasten da betrieben werden bei denen das auffallen würde.
> Darum meine Frage wann tatsächlich in eurem Entwickleralltag mal > hohe absolute Genauigkeit gefordert ist. Für mich als Hobby + Gelegenheitsentwickler genügen preisgünstige Messgeräte mit mehr als 1% Abweichung. Ich hatte nur einen einzigen Fall, wo ich es genauer haben wollte: Bei einem LiIo Laderegler. Da habe ich letztendlich ein IC verwendet, wo es nichts zu justieren gab.
Steffen P. schrieb: > Wir haben durchaus Anwendungen bei denen ein 6,5 stelliges Multimeter > nicht mehr reicht um die Performance zu verifizieren (die auch gebraucht > wird) aber auch da muss es absolut gesehen nicht besser als 0,1% sein. Relativ aber durchaus. Nehmen wir an, du willst eine Laserdiode temperaturstabilisieren (Laserdioden reagieren extrem auf Temperaturunterschiede, die Wellenlänge und Leistung ändert sich!). Da musst du deutlich genauer als 0,1% messen können, um die Stabilisierungsschaltung zu bewerten. Es ist im Prinzip egal ob es ABSOLUT GESEHEN 20,1°C oder 20,2°C sind. Aber die RELATIVE SCHWANKUNG muss so gering wie möglich sein. Da düften 0,1% auch lange noch nicht ausreichen, je nach Anwendung. (NB: Die Temperatur wird von der Messschaltung in eine Spannung umgewandelt. Wir messen also nicht die Temperatur direkt sondern einen bestimmten Spannungswert in der Schaltung)
Stefan U. schrieb: > Bei > einem LiIo Laderegler. Hehe, das Standardbeispiel :). Aber auch da sollten 0,1% mehr als ausreichend sein.
meckerziege schrieb: > Relativ aber durchaus. Das hab ich im Eingangsposts ja selbst erwähnt. Da geht es bei mir oft um ppm.
Steffen P. schrieb: > Bei 0,1% wären es ja immerhin 1000ppm. Das heißt solange das > Tischmultimeter (sagen wir mal 5,5 Stellen und besser) nicht defekt ist > wird es diese Genauigkeit wohl nie verlassen, egal wie viel Jahre man es > nicht mehr kalibriert. Optimist? Hochohmige Widerstände sind nicht für die Ewigkeit stabil und selbst eine Anzeige mit 100 Stellen hinter dem Komma sagt noch nicht, daß der gemessene Wert auch genau angezeigt wird od. z.B. durch Störeinstrahlung total verfälscht wurde.
Steffen P. schrieb: > Was gibt es eigentlich für Anwendungen bei denen man eine Spannung > besser als sagen wir mal 0,1% genau wissen muss? Da 0,1% Änderung an einem PT-Widerstand einer Temperaturänderung von 0,25K entspricht, braucht jeder, der Temperaturen genauer als ein Viertel Grad messen will, ein genaueres Meßgerät.
oszi40 schrieb: > Optimist? Hochohmige Widerstände sind nicht für die Ewigkeit stabil und > selbst eine Anzeige mit 100 Stellen hinter dem Komma sagt noch nicht, > daß der gemessene Wert auch genau angezeigt wird od. z.B. durch > Störeinstrahlung total verfälscht wurde. Ich denke es sollte klar geworden sein, dass ich durchaus zwischen Genauigkeit, Präzision und Auflösung unterscheiden kann. Und gegen Störeinstrahlungen hilft auch kein kalibriertes Messmittel. Harald W. schrieb: > Da 0,1% Änderung an einem PT-Widerstand einer Temperaturänderung > von 0,25K entspricht, braucht jeder, der Temperaturen genauer als > ein Viertel Grad messen will, ein genaueres Meßgerät. Würde ich nicht so sehen. Läuft ja wieder auf eine Messbrücke hinaus in der mich nur relative Werte interessieren. (Natürlich braucht die Brücke einen entsprechenden Referenzwiderstand. Aber man müsste hier erstmal klären ob man auch die Temperatur wirklich absolut so genau braucht, aber hier OT)
Das hat verschieden Aspekte. Ein Beispiel aus dem Maschinenbau: Wenn Du eine Passung haben willst interessiert dich eigentlich nur die Differenz beider Passungspartner. Ob die Presspassung einen mm weiter aussen oder innen sitzt währe egal. Nur relativ zueinander müssen Sie entsprechend genau sein. Da beide Teile aber unabhängig voneinander hergestellt und gerüft werden müssen sie auch absolut dieselbe hohe Genauigkeit erreichen. Sonst wird das nichts. Ein Beispiel aus der Elektrotechnik: Ich habe erlebt wie Magnetfeldsensoren auf vergoldeten Leiterplatten Nullpunktprobleme hatten durch die Remanenz der Nickelschicht unter dem Gold. Bei magnetisch arbeitenden Stromsensoren gibt es ähnliche Effekte. Das bedeutet: Das relativ reproduzierbare Messergebniss wird in seiner Genauigkeit plötzlich von der Vorgeschichte der Messung abhängig. Mann muss also um die Fehlerquellen wissen wenn man Ergebnisse interpretiert die die garantierte Genauigkeit des Messgerätes ausnutzen oder überschreiten. Nächstes Beispiel: Strombedarf vom uC mit hohem Sleepanteil, rechenintensiven Wachphasen, von mir aus Funkmodul &Co. Also Messungen mit sehr hohem Dynamikumfang. Durch die langen Sleepzeiten muss der Nullpunkt sehr genau stimmen. Gleichzeitig muss für die hohen Spitzenströme genug Signalhub möglich sein. Kann man natürlich auch alles einzeln zusammenstottern, aber als Typentest fest eingerichtet damit die Softwarefreaks nach jedem Release prüfen können wieviel schneller die Batterie jetzt leer sein wird ist das viel effizienter. letzter Punkt: Reproduzierbarkeit und Stabilität Relative Messungen verlangen Reproduzierbarkeit. Für kurze Messungen ist das leicht nachweisbar. Aber schon wenn Änderungen der Umgebungstemperatur des Messgerätes dazukommen hat man wieder verloren. Langzeitmessungen dasselbe. Da dient die absolute Genauigkeit als Nachweis dafür das die relative Genauigkeit 2er Messwerte zueinander nicht nennenswert von Änderungen des Messgerätes beeinflusst wird. Zum Thema Genauigkeit bei Stromsensoren: LEM ITZ 600-SPR (Stromsensor 600A): Genauigkeit 0.0003% Scheint als währe das ein Markt der sich für LEM zu bedienen lohnt. Muss also jemand brauchen obwohl selbst ich 3ppm Genauigkeit für eine Strommessung abartig finde. Temperaturkoeffiziernt übrigens 0.1ppm/°C. viel Erfolg hauspapa
Steffen schrieb: > Würde ich nicht so sehen. Läuft ja wieder auf eine Messbrücke hinaus in > der mich nur relative Werte interessieren. (Natürlich braucht die Brücke > einen entsprechenden Referenzwiderstand. Aber man müsste hier erstmal > klären ob man auch die Temperatur wirklich absolut so genau braucht, > aber hier OT) Die Meßmethode ist uninteressant. Man braucht ein entsprechend genaues Meßinstrument. Selbst ein Nullinstrument in einer Brücke hat Fehler. > Aber man müsste hier erstmal > klären ob man auch die Temperatur wirklich absolut so genau braucht, > aber hier OT) Nun, für eine präzise Längenmessung, z.B. zur Kalibrierung von Endmaßen braucht man das schon. Übrigens ist die derzeitige Präzision von aktuellen Atomuhren mit ca. 10 E-15 zur Erkärung gewisser physikalischer Effekte noch zu schlecht. Man wartet händeringend auf die sog. optischen Uhren, die nochmal ca. um den Faktor 1000 besser sind. Jetzt könntest Du natürlich fragen: "Wozu brauchen wir die Physik?"
S. K. schrieb: > Strombedarf vom uC mit hohem Sleepanteil, rechenintensiven Wachphasen, > von mir aus Funkmodul &Co. > Also Messungen mit sehr hohem Dynamikumfang. Durch die langen > Sleepzeiten muss der Nullpunkt sehr genau stimmen. Gleichzeitig muss für > die hohen Spitzenströme genug Signalhub möglich sein. Das müssen aber schon recht lange Wachzeiten sein, damit das DMM da hinterherkommt. Und 0V sind nicht so schwer einigermaßen genau zu treffen, das bekommt man noch ohne die PTB hin. Und ich sehe da auch keine Notwendigkeit von 0,1% für die Verstärkung des DMM. S. K. schrieb: > Reproduzierbarkeit und Stabilität > Relative Messungen verlangen Reproduzierbarkeit. Für kurze Messungen ist > das leicht nachweisbar. Aber schon wenn Änderungen der > Umgebungstemperatur des Messgerätes dazukommen hat man wieder verloren. > Langzeitmessungen dasselbe. Da dient die absolute Genauigkeit als > Nachweis dafür das die relative Genauigkeit 2er Messwerte zueinander > nicht nennenswert von Änderungen des Messgerätes beeinflusst wird. Ja ein guter Punkt, aber auch anders nachweisbar. Ich verwende zB wenn es wirklich um ppm Stabilität geht oft mehr als ein Gerät oder eine Referenz. Weil die Spezifikation der Geräte dafür dann nicht mehr ausreichen (7,5 Digit Agilent 34470A zB 8ppm/Tag und das reicht manchmal eben nicht. Wobei das Gerät natürlich besser ist, aber dass muss man dann anders zeigen und kann nicht auf das Datenblatt verweisen. Und auch da kann ich dann nicht beweisen.) S. K. schrieb: > LEM ITZ 600-SPR (Stromsensor 600A): Genauigkeit 0.0003% WOW :) Harald W. schrieb: > Die Meßmethode ist uninteressant. Man braucht ein entsprechend genaues > Meßinstrument. Selbst ein Nullinstrument in einer Brücke hat Fehler. In diesem Thread geht es aber um Spannungsmessung. Die Dinge, die ich entwickle Messen am Ende auf physikalische Größen auf einige ppm genau. Trotzdem brauche ich dafür keine absolute Spannungsmessung. Solange der Nullpunkt eines Nullmeters stimmt interessiert doch die Verstärkung auch wieder nicht, wenn ich damit abgleiche. Harald W. schrieb: > Nun, für eine präzise Längenmessung, z.B. zur Kalibrierung von > Endmaßen braucht man das schon. Ja, schönes Beispiel. Harald W. schrieb: > Jetzt könntest Du natürlich fragen: "Wozu brauchen wir die Physik?" Hab ja bereits eingangs erwähnt, dass ich in der Forschung durchaus Anwendungen sehe. Wie zB oben erwähnt KATRIN wo es direkt auf die Präzision der Hochspannung ankommt. Mich interessierte eher was einem da so im Elektronikentwickleralltag begegnet. Nicht jeder von uns arbeitet ja am CERN oder so.
Steffen schrieb: > Und auch > da kann ich dann nicht beweisen.. "das es absolut gesehen stimmt". fehlt da
Steffen P. schrieb: > M. K. schrieb: >> Bei Referenzspannungen z.B. hat das echt Vorteile genauer als 0.1% zu >> sein. > > Welche Vorteile? Na wenn ich ein Messgerät habe, dass 0.1% genau sein soll, dann muss die Referenzquelle deutlich genauer sein als 0.1% da sonst mein Messgerät erst gar nicht auf 0.1% genau sein kann. Und wo braucht man das? Na, schaun wir uns z.B. mal das Keithley 2100 an. Das kann z.B. Widerstände in Messbereichen von 100 Ω messen...und geht bis 100 MΩ. Willst du jetzt auf 0.1 Ω genau messen können bist du schon bei 0.1%. Jetzt hab ich z.B. das "Problem", dass ich Filamentdrähte messen darf/muss…die haben einen Nennwiderstand von 0.5 Ω. Das Keithley wäre echt nicht gut dafür geeignet, wenn es nur auf 0.1% genau wäre. Ich will ja nicht sagen können, dass das Filament 0.5 Ω ± 0.1 Ω hat, dass grade vor mir liegt. Ich will und muss es schon etwas genauer wissen.
Steffen schrieb: >> Die Meßmethode ist uninteressant. Man braucht ein entsprechend genaues >> Meßinstrument. Selbst ein Nullinstrument in einer Brücke hat Fehler. > > In diesem Thread geht es aber um Spannungsmessung. Nun, wie schon erwähnt, sind Spannungsmessungen oft Hilfsmessungen, da es viele Sensoren gibt, die die eigentliche Messgrösse in eine Spannung umwandeln. Wenn dann schon die Spannungsmessung Fehler birgt, kann die Gesamtmessung nicht besser als dieser Fehler sein. > Trotzdem brauche ich dafür keine absolute Spannungsmessung. Kommt auf Dein Problem an. Bei vielen Meßproblemen will man sich gern wenigstens auf die korrekte Spannungsmessung verlassenkönnen, weil es schon schwierig genug ist, die übrigen Meßfehler einiger- maßen genau bestimmen zu können. > Mich interessierte eher was einem da so im Elektronikentwickleralltag > begegnet. Nicht jeder von uns arbeitet ja am CERN oder so. Nun, genau wie die Spannungsmessung oft eine Hilfsmessung ist, ist die Elektronik oft eine "Hilfswissenschaft", um ganz andere als elektrische Grössen zu messen. Ich habe z.B. hauptsächlich Längen gemessen. Das ist aber ohne Elektronik bei der heute geforderten Genauigkeit nicht mehr möglich. Ich kann Dir allerdings in sofern zustimmen, das mir im Hobbybereich keine Anwendung einfällt, bei der man eine Spannungsmessung genauer als 0,1% braucht. Es sei denn, man kommt auf die Idee, sich selbst ein REM zu bauen wie in einem Parallelthread. :-)
Harald W. schrieb: > Nun, wie schon erwähnt, sind Spannungsmessungen oft Hilfsmessungen, > da es viele Sensoren gibt, die die eigentliche Messgrösse in eine > Spannung umwandeln. Ja und da ist meine Behauptung, dass man in den allerwenigsten Fällen eine absolute Spannungsmessung benötigt. In den meisten Fällen wird entweder später direkt an der physikalischen Größe kalibriert oder man muss nur ein Verhältnis vermessen. Als gutes Gegenbeispiel kamen hier ja aber auch zB Thermoelemente, die tatsächlich direkt eine Spannung ausgeben. Gute Gegenbeispiele kamen auch für absolute Temperaturmessung. Harald W. schrieb: > Nun, genau wie die Spannungsmessung oft eine Hilfsmessung ist, > ist die Elektronik oft eine "Hilfswissenschaft", um ganz andere > als elektrische Grössen zu messen. eben :) M. K. schrieb: > Na wenn ich ein Messgerät habe, dass 0.1% genau sein soll, dann muss die > Referenzquelle deutlich genauer sein als 0.1% da sonst mein Messgerät > erst gar nicht auf 0.1% genau sein kann. Hier war nicht die Rede von der Referenz des Messgerätes sondern von einer Referenz die man in die zu entwickelnde Elektronik verbaut. Annahme hier ist die ganze Zeit, dass das Multimeter 0,1% sicher messen kann, aber halt nicht 0,01% oder gar die üblichen 0,0035%. M. K. schrieb: > Und wo braucht man das? Na, schaun wir uns z.B. mal das Keithley 2100 > an. Das kann z.B. Widerstände in Messbereichen von 100 Ω messen...und > geht bis 100 MΩ. Willst du jetzt auf 0.1 Ω genau messen können bist du > schon bei 0.1%. Zwar keine Spannung, aber ein super Beispiel bei dem man tatsächlich die Genauigkeit braucht. Danke! Na dann vielen Dank an alle für diese interessante Diskussion. Ich hoffe ich habe mit meinen teilweise forschen Antworten niemanden verärgert, aber ich wollte es teilweise einfach mal auf den Punkt gebracht haben. Meine Überzeugung hat sich durch diesen Thread nicht grundlegend geändert. Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in mindestens 75% der Anwendungen für ein 6,5 Stelliges Multimeter nicht auf dessen absolute Genauigkeit ankommt (wenn wir davon ausgehen, dass es 0,1% sicher messen kann). Vor dem Thread hier dachte ich noch an 90% ;)
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Du solltest noch beachten das die Genauigkeiten nur für den DC Fall so hoch sind. Für AC Grössen sind die meisten Multimeter Faktor 10 schlechter. Das Bild zeigt einen Datenblattausschnitt vom Fluke 287. Für den Alltagsgebrauch beileibe kein schlechtes Multimeter. Andere Messmittel sind ähnlich. Gruss hauspapa
Steffen P. schrieb: > Ja und da ist meine Behauptung, dass man in den allerwenigsten Fällen > eine absolute Spannungsmessung benötigt. Da magst Du teilweise recht haben. Aber die absoute Genauigkeit wird hauptsächlich durch die Referenzspannungsquelle bestimmt. Eine Referenz mit einer Genauigkeit von <= 0,1% zu bekommen, ist das kleinste Problem (noch nicht einmal ein finanzielles). Die übrigen Parameter eines Spannungsmessgerätes aber so hinzube- kommen, das es eine Genauigkeit <= 0,1% hat, ist wesentlich schwieriger. Und dieseParameter braucht man auch, wenn man nur Verhältnisse messen will. > Ich bin nach wie vor der Meinung, dass es in mindestens 75% > der Anwendungen für ein 6,5 Stelliges Multimeter nicht auf dessen > absolute Genauigkeit ankommt (wenn wir davon ausgehen, dass es 0,1% > sicher messen kann). Vor dem Thread hier dachte ich noch an 90% ;) Das ist doch immerhin ein Fortschritt. :-)
Harald W. schrieb: > Eine Referenz mit einer Genauigkeit von <= 0,1% zu bekommen, ist > das kleinste Problem (noch nicht einmal ein finanzielles). Die werden dafür aber gewöhnlich gar nicht genutzt, sondern eher Referenzen mit einer Genauigkeit von um die 2% (LMx99 und LTZ1000). Genau wird es dann erst durch das Kalibrieren (und Justieren für die ganz Genauen hier..). Harald W. schrieb: > Die > übrigen Parameter eines Spannungsmessgerätes aber so hinzube- > kommen, das es eine Genauigkeit <= 0,1% hat, ist wesentlich > schwieriger. Und dieseParameter braucht man auch, wenn man nur > Verhältnisse messen will. Ja da würde ich nicht widersprechen.
Steffen P. schrieb: > Zwar keine Spannung In 99,99% aller Fälle misst man immer nur die Spannung (auch hier). Widerstand: es wird ein konstanter Strom durch den Widerstand geschickt und der Spannungsfall gemessen. Strom: wird in der Regel durch einen Shunt bekannter Größe geschickt. Mir fällt spontan gar nichts ein, wo man die entsprechende Größe nicht über eine Spannung misst.
>Mir fällt spontan gar nichts ein, wo man die entsprechende Größe nicht >über eine Spannung misst. Weil wir alles in Spannungen umwnadeln um es durch einen normalen ADC jagen zu können. Die klassischen Drehspul- und Dreheisen- Messwerke messen eigentlich Strom oder das Magnetfeld desselben.
M. K. schrieb: > Steffen P. schrieb: >> Zwar keine Spannung > > In 99,99% aller Fälle misst man immer nur die Spannung (auch hier). Ich habe das geschrieben, weil es hier in dem Thread explizit um präzise Spannungsmessung gehen sollte. Ansonsten kann man an Deine Aussage wohl noch einige 9 ranhängen ;)
M. K. schrieb: > Widerstand: es wird ein konstanter Strom durch den Widerstand geschickt > und der Spannungsfall gemessen. Wenn es ganz genau werden soll macht man es aber auch wieder über einen Vergleich mit einem Normalwiderstand und dann zählen wieder nur die relativen Eigenschaften des DMM ;)
>> In 99,99% aller Fälle misst man immer nur die Spannung (auch hier).
Es sei denn, man hat Fieber, und bei dem für die diesbezüglich
interessante Messung vorgesehenen 5€-Gerät aus dem Supermarkt ist die
Knopfzelle ausgelaufen ...
(Das dann ersatzweise verwendete Messgerät kann man zwar kalibrieren,
aber i.d.R. NICHT justieren. ;-) )
S. K. schrieb: > Die klassischen Drehspul- und Dreheisen- Messwerke > messen eigentlich Strom oder das Magnetfeld desselben. Stimmt, aber solchen Dingern bin ich schon seit Jahren nicht mehr bewusst begegnet. Auf die bin ich vorhin gar nicht gekommen.
M. K. schrieb: > Mir fällt spontan gar nichts ein, wo man die entsprechende Größe nicht > über eine Spannung misst. Neben den schon genannten Drehspul- und Dreheiseninstrumenten setzt man auch Hallsensoren zur Strommessung ein. In diesen wird zwar letztendlich auch eine stromproportionale Spannung erzeugt, aber der physikalische Hintergrund ist ein komplett anderer als bei einem Shunt. Bei vielen Rampenwandlern integriert man den Ladestrom eines Kondensators entweder über eine feste Zeit oder bis zum Erreichen eines vorab definierten Ladezustandes, d.h. Spannung. Bei letzterem wird der Strom bzw. die Ladungsmenge auf eine Zeit abgebildet. Historisch gab es auch elektrolytische Strommessgeräte, bei denen man die Ladungsmenge über die Masse oder Schichtdicke des transportierten Materials oder der erzeugten Gasblasen bestimmte. Auf diesem Prinzip basierende Betriebsstundenzähler (Quecksilbercoulometer) waren recht lange gebräuchlich, d.h. bis in dieses Jahrtausend. Es gab sie in einem kleinen Glasgehäuse ähnlich der gebräuchlicher Schmelzsicherungen: http://de.rs-online.com/web/p/betriebsstundenzahler/0258164/
Steffen schrieb: > Fabian F. schrieb: >> 800.000V@ 4000A > > Wenn Du sowas tatsächlich auf dem Tisch hast beneide ich Dich nicht ;) > Aber auch hier wären die 3,2MW halt auch nur 0,1%. Ich frage mich da > dann was für Lasten da betrieben werden bei denen das auffallen würde. Die Last ist eine kleine Millionenstadt. Wir mussten auf der HGÜ-Baustelle, auf der ich gearbeitet habe die Messgeräte Prüfen. Wenn auf der einen Seite 4000A reingehen und auf der anderen 3999A rauskommen, hängt irgendwo ein Baum an der Leitung und geht grad in Flammen auf. Gemessen haben wir natürlich bei "sicheren" 1000V und 4000A. An dem Shunt fallen bei 4000A 40mV ab die relevanten Stellen sind also bei 0,001 mV
Ist das AC oder DC? Bei DC wäre 1uV absolut schon nicht mehr so einfach. Und bei AC wird es mit den 0,1% Genauigkeit ja noch schwieriger.
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