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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zündspannungen (sekundär) messen


Autor: Walter (Gast)
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Hallo und guten Tag,

zwar keine Frage direkt zu Mikrocontrollern - aber vielleicht kann mir 
jemand bei meiner Anfrage weiterhelfen:

Wie kann ich die Sekundärspannungen an einer Zündspule (gaaanz 
klassische Motorradzündanlage) messen? die Spannungen liegen (geschätzt) 
bei 20-40 kV - da scheiden Spannungsteilergeschichten in meinen Augen 
eher aus! Kommerzielle Motortester arbeiten hier mit induktiven 
Abgriffen am Zündkabel....wie genau sind diese "Zangen" aufgebaut? 
Messen diese Zangen nicht eigentlich den Strom? Basiert die 
"Spannungsmessung" hier auf einer Strommessung und - ohmsches Gesetz - 
dem Errechnen einer Spannung?

Ich würde gern über eine Datenerfassungskarte (älteres ISA-Modell von 
NI, 12 bit, 500kS/s, 0-10 Volt maximale Eingangsspannung) die 
Hochspannungsverläufe aufzeichnen......wie mache ich dies am besten? Ich 
möchte weiter auch die Primärspannung an der Zündspule loggen, da sollte 
die Spannungen in einem Bereich <500V liegen, hier hatte ich an eine 
Spannungsteilerschaltung mit Widerständen gedacht! (Anmerkung: die 
"absolute Genauigkeit" hat bei mir nicht erste Priorität - ich möchte 
verschiedene Spannungsverläufe miteinander vergleichen, ob die 
Absolutwerte dabei um ein paar wenige % schwanken ist nicht 
entscheident).

Zugegebenermaßen ist dies mein erster Gehversuch auf diesem 
(messtechnischen) Bereich - hab zwar während des Studiums mal E-Technik 
gehört - ist aber schon ein paar Tage her...

Würde mich sehr freuen - über Anregungen und auch Kritik!

Grüße, Walter

Autor: Olaf (Gast)
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Ich wuerde es mal mit einem kapazitiven Spannungsteiler versuchen....

Olaf

Autor: Walter (Gast)
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Hallo Olaf,

den Bereich bis 500 Volt sollte ich doch eigentlich mit einem 
Spannungsteiler mit Widerständen hinbekommen (oder übersehe ich da 
was?). Die Spannungen die ich messe/messen will sind im Prinzip 
"schwankende" Gleichspannungen...! Realistisch wird es nachher um eine 
Abtastrate von vielleicht 50kHz gehen...!

Insbesondere die Sekundärseite (20-40kV) macht mir aber noch Sorgen...da 
drehen sich meine gedanken immer noch um einen induktiven Abgriff - aber 
die Ströme sind hier ja eher gering, wie funktioniert das?

Grüße, Walter

Autor: Olaf (Gast)
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> Insbesondere die Sekundärseite (20-40kV) macht mir aber noch
> Sorgen...da drehen sich meine gedanken immer noch um einen
> induktiven Abgriff - aber

Wie schon gesagt, kapazitiv. Das ist IMHO das Prinzip nachdem auch
die Profigeraete arbeiten. Also einfach mit einem Stueck Kupferrohr
und einer Waescheklammer etwas basteln.

Olaf

Autor: Walter (Gast)
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...kannst du mir das mit dem kupferrohr und der Wäscheklammer etwas 
genauer erklären? ;)

Autor: Olaf (Gast)
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Das Rohr aufsaegen und an die Klammer kleben. So kannst du dich
immer an ein Kabel klemmen.

Ich erinnere mich noch das for 15-20Jahren in einer Elrad gesehen zu 
haben. Da war mal eine Bauanleitung fuer einen Motortester drin. 
Solltest
du vielleicht mal lesen. Heise verkauft alle Elrads auf DVD.

Ach da schau her was meine Datenbank sagt:

Titel       : Kfz-Meßtechnik: AutoScope, Teil 1
Seite       :  18
Ausgabe     :  2
Zeitschrift : 90
Querverweise: siehe 3/90, S. 6; 3/90, S. 85 3/91, S. 7
Schlagwörter: Meßtechnik, Motor-Diagnose-Oszilloskop, KFZ, PKW, Auto, 
AutoScope
======================================================================== 
==
Titel       : Kfz-Meßtechnik: AutoScope, Teil 2
Seite       :  78
Ausgabe     :  3
Zeitschrift : 90
Querverweise: siehe 3/91, S. 7
Schlagwörter: Meßtechnik, Motor-Diagnose-Oszilloskop, KFZ, PKW, Auto, 
AutoScope
======================================================================== 
==
Titel       : AutoScope, Teil 3
Untertitel  : Professionelles Motordiagnose-Oszilloskope
Seite       :  91
Ausgabe     :  4
Zeitschrift : 90
Querverweise: siehe 3/91, S. 7
Schlagwörter: Projekt, Meßtechnik, Motor-Diagnose-Oszilloskop, KFZ, PKW, 
Auto, kapazitive Hochspannungsabnahme
======================================================================== 
==



Olaf

Autor: Karl Zeilhofer (griffin27)
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Was Spricht gegen einen Spannungsteiler für 40kV??
Mach dir einfach eine Kaskade-Platine mit zB 100 Widerständen.
Wichtig ist halt die Hochohmigkeit des Spannungsteiler, wobei du 
anschließend einen Spannungsfolger schalten kannst.

lg, Karl

Autor: Walter (Gast)
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Danke schon einmal für die Hinweise! - Da werde ich mal schaun, ob und 
wo ich mir diese ELRAD-Hefte besorge!!

Falls jemand konkret einen Vorschlag hat, wie ich so eine Abgreifklemme 
bastele kann er es ja trotzdem hier posten!

Zum Spannungsteiler: bei 40kV - kann man da normale Wiederstände nehmen? 
funktioniert das wirklich zuverlässig? - ohne da Erfahrungen zu haben 
erscheint mir der Abgriff mittels Klemme "symphatischer"!

Grüße

Autor: I_ H. (i_h)
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Die Frage ist ja nur was über jeden einzelnen Widerstand abfällt. Wenn 
du 100 Widerstände nimmst fallen pro Widerstand grad mal 400V ab. Ich 
könnte mir aber vorstellen, dass du bei den kurzen Impulsen Probleme mit 
parasitären Kapazitäten bekommst. Bei 100MOhm reicht schon 1pF und du 
hast einen Tiefpass mit Grenzfrequenz ~1.6kHz.

Autor: Walter (Gast)
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Hallo I_H,

stimmt - mein Denkfehler! Die Frequenzen liegen leider höher.....ich 
werde mich mal näher mit dem induktiven/kapazitiven Abgiff mittels 
Klemme befassen müssen!

Bzgl. der ELRADs habe ich schonmal geschaut, hat natürlich prompt 
niemand in meinem Bekanntenkreis....also entweder mal in den 
Uni-Bibliotheken schauen oder die Heise-DVD....mal schauen!

Oder hat doch noch jemand eine "konkrete" Bastelanleitung?

Grüße

Autor: Gregor B. (gregor54321)
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Ich hab vor vielen vielen Jahren für eine Drehzahlmessung einfach 5 
Windungen Draht um eine Zündleitung gelegt und das ankommende 
300V-Signal über Spannungsteiler auf nen Transistor gegeben. Lass den 
Transistor einfach weg. Da es Dir ja scheinbar um die Signaldynamik geht 
und nicht um die absolute Größe, ist die Konstruktion des induktiven 
Aufnehmers recht egal.

Autor: walter (Gast)
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Hallo,

die "Windungen-ums-Zündkabel"-Variante habe ich auch schon angedacht - 
aber letztlich wieder verworfen, da dadurch beim Wechsel von einem 
Zündkabel auf das nächste doch größerer Aufwand bzw. Unterschiede 
zwischen den Messungen einhergehen! Wenn der Versuchsaufbau erstmal 
steht werde ich aber auch diese (schnell umsetzbare) Variante einmal 
aufbauen und testen...!

Du hast schon Recht, grundsätzlich geht es mir um die Signaldynamik 
(Anstiegsbereiche der Spannung bzw. Bereiche, in denen die Spannung 
"nahezu" konstnt bleibt zu identifizieren) - eine grobe Einordnung der 
jeweiligen absoluten Spannungen (ob es nun 5 oder 10 kV sind) wäre aber 
auch "schön"!

an alle ein schönes WE,
Grüße

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