Hallo,
leider habe ich bis jetzt, trotz ausgiebiger Quälung der Fornesuche,
nichts einigermaßen einfaches Gefunden um Widerstände vom
Milliohm-Bereich bis sagen wir mal 20 Ohm zu messen.
Konkret :
Auflösung & Genauigkeit von 1 mOhm ist für mich ausreichend.
Gibts da eine Erprobte Schaltung mit einem AVR, oder vielleicht sogar
nen Projekt?
Das ich da vermutlich einen Zerodrift Opamp brauch ist mir klar, gibts
dafür eventuell einen prädestinierten Typ?
Rolle
Eine konkrete Schaltung hängt auch davon ab, was du ausmessen willst.
Oder anders ausgedrückt wie hoch darf der maximale Messstrom sein? Falls
du nur ein paar Leitungen ausmessen willst und dir z.B. 1A erlauben
kannst würde das die Sache deutlich vereinfachen. Falls du nur kleine
Messströme nutzen kannst wäre Klaus seine Schaltung eine Möglichkeit.
Eine andere Schaltung basierend auf einem Lock-In findet man auch in der
AN-306 von Analog Devices. Man muss bei dieser aber darauf achten, das
die Amplitude des Sinus ausreichend stabil ist, denn von dieser hängt
die Ausgangsspannung direkt ab.
Außerdem muss man die Verstärkung der Schaltung noch reduzieren, da sie
in der gezeigten Form nur bis etwas über 100mOhm messen kann ohne zu
übersteuern. Den AD630 kann man ggf. noch durch einen diskreten
Synchrongleichrichter ersetzen. Auch den Sinus könnte man durch eine
Rechteckspannung ersetzen. Dann landet man aber schnell wieder bei Klaus
seiner Schaltung.
LG Christian
Rolle schrieb:> Widerstände vom> Milliohm-Bereich bis sagen wir mal 20 Ohm zu messen.
Das einfachste wäre es, wenn Du Dir da eine Stromquelle für 10mA
baust. Da müsste m.E. die Standardschaltung mit einem OPV und
einem Referenzelement TL431 ausreichen. Am Ausgang machst Du
dann zwei Krokodilkemmen, die Du an den zu messenden Widerstand
anschliesst. Parallel schliesst Du dann Dein Multimeter im
200mV Bereich an, und schon kannst Du Widerstände bis 20 Ohm mit
einer Auflösung von 1mOhm messen. Wenn Du eine höhere Auflösung
brauchst, kannst Du noch eine weitere Stromquelle mit 100mA bauen.
Da müsstest Du am Ausgang des OPV aber noch einen Transistor zur
Stromverstärkung anbauen. Damit hättest Du dann einen Bereich von
2000mOhm und eine Auflösung von 100 µOhm.
Gruss
Harald
Bei einem Messbereich von 20 Ohm eine Genauigkeit von 1 mOhm zu erhalten
ist schon sehr sportlich. Besser wären hier wohl wie angesprochen
mehrere Messbereiche.
Ob jetzt Stomquellen benutzt werden oder ratiometrisch über bekannte
Referenzwiderstände gemessen wird ist wieder ein schönes Streitthema.
Was hier aber noch wichtig ist und bisher nicht angesprochen wurde. Du
musst auf jeden Fall 4-Draht Messung machen. Sprich dein Messtrom geht
über 2 Leiter an den Widerstand, deine beiden Messleitungen zum Messen
des Spannungsabfalls am Messwiderstand gehen über getrennte Leitungen
zum Messwiderstand und sitzen 'näher' am zum messenden Widerstand als
die Anschlüsse für den Messtrom, sonst misst du den Übergangswiderstand
der Klemmen mit und das Ganze wird völlig ungenau.
Hallo,
oh, da legt man sich nur mal kurz aufs Ohr und schon so viele
Interessante Antworten... :-)
Ich hätte vielleicht dazuschreiben sollen das eine
Messbereichsumschaltung oder auch zwei getrennte Messgeräte für mich
vollkommen ok sind, es muss auch nicht alles in einem Gerät verbaut
sein. Ich lege mehr Wert auf die Auflösung und Genauigkeit. OK,
zugegeben der Aufwand sollte sich auch in Grenzen halten, das man diese
Messproblematik aber nicht mit 5 Bauteilen erschlagen kann ist mir auch
klar. :-)
Wie die Schaltung von Cappels.org funktioniert ist mir noch nicht so
ganz klar, ich war eigentlich immer der Meinung das man für die Messung
so kleiner Widerstände sehr hochwertige Opamps braucht. In dem
Schaltbild ist aber ein LM324 drin zu sehen, ich dachte immer das der
für genaue Messaufgaben nicht brauchbar ist...
Kann mir jemand Wissenstechnisch auf die Sprünge helfen damit ich das
Messprinzip kapiere?
Rolle :-)
Rolle schrieb:> Hallo,
...
> Konkret :> Auflösung & Genauigkeit von 1 mOhm ist für mich ausreichend.> Gibts da eine Erprobte Schaltung mit einem AVR, oder vielleicht sogar> nen Projekt?
...
In der Zeitschrift Elektronik ( Ausgabe 23 von 1999 ) ist auf der Seite
113 genau das was Du suchst. Allerdings ohne µC, sondern mit OpAmps und
Digitalvoltmeter.
Bernd_Stein
Rolle schrieb:> Kann mir jemand Wissenstechnisch auf die Sprünge helfen damit ich das> Messprinzip kapiere?http://de.wikipedia.org/wiki/Lock-in-Verst%C3%A4rker
Das wird interessant wenn das Rauschen in den Bereich des Messsignals
kommt, oder sogar größer ist.
Für eine einfache Milliohmmessung nicht unbedingt notwendig, aber
interessanter Artikel.
Alles was du brauchst ist eine möglichst genaue Spannungsmessung und
ausreichend genaue Referenzwiderstände in der gleichen Größenordnung wie
die zu messenden. Dann entweder ratiometrisch messen oder aber wenn es
unbedingt sein soll Stromquellen damit aufbauen.
und wichtig die Spannungsmessung immer als 4 Draht ausführen.
Je höher du den Messtrom wählen kannst desto einfacher und genauer wird
die Spannungsmessung.
Oder einfach eine präzise Stromquelle bauen die sich zwischen
10mA/100mA/1A/evtl 10A umschalten lässt und einen ganz ordinären
Spannungsmesser nehmen, dann alles in Vierleitertechnik anschliessen.
Evtl macht es Sinn die Stromquelle zu pulsen und einen S/H in den
Spannungsmesser zu bauen um das Messobjekt nicht über Gebühr zu
erwärmen.
@bernd_stein,
klingt interessant, werde mich da mal registrieren damit ich an die pdfs
rankomme.
@urschmitt,
danke das ziehe ich mir mal rein. :-)
@unbekannter,
guter Vorschlag, den habe ich auch schon in erwägung gezogen, allerdings
sind die hochwertigen HP Messgeräte so teuer dass ich mir diese leider
nicht leisten kann. :-(
@rackandboneman,
Das mit der Stromquelle habe ich mir auch schon gedacht, allerdings kann
ich über nen kleinen SMD-Widerstand oder eine Leiterbahn nicht mal eben
10A drüberjagen. :-)
Ich dachte halt es gibt was erprobtes zum Nachbauen.
Aber ich werde da dranbleiben, wer weitere Vorschläge hat, immer her
damit. :-) Jetzt werde ich mir erst mal das ganze mit dem Lock-In
Verstärker reinziehen. Gibts da eventuell ein Prädestiniertes IC dafür?
Rolle
Hallo Rolle,
in der ELRAD 1988 Heft 6 findest Du eine Bauanleitung für ein
Milliohmmeter, funktioniert bei mir einwandfrei das Teil.
(zu finden auf der DVD Archiv 1977 - 1997, vom Heise Verlag zu
beziehen).
Gruß
Jochen
Wenn dein SMD-Widerstand so (elektrisch) klein ist dass Du eine
Auflösung von 100uOhm (mit einem 1mV auflösenden Spannungsmesser)
brauchst sollte sich dieser Widerstand nicht an 10A stören. Deswegen ja
umschaltbar und/oder gepulst, für etwas normalere Werte. Und
Labormultimeter sind auch nicht immer zimperlich mit den Messströmen...
Rolle schrieb:> Gibts da eventuell ein Prädestiniertes IC dafür?
Beliebt dafür ist der AD630, der auch in der AN-306 genutzt wird. Aber
nicht über den Preis erschrecken, mit ca. 20€ musst du schon rechnen für
den.
Da du ja aber nur Leiterbahnen und ein paar Widerstände ausmessen willst
kannst du auch die Version mit der umschaltbaren Konstantstromquelle
nehmen. Der Lock-In Ansatz wäre dafür übertrieben. Der macht nur Sinn,
wenn du nur mit kleinen Strömen messen darfst.
LG Christian
@timm-thaler,
email-Addy kommt naher per PM, bin grade noch in der Firma tätig.
@cyan,
öhm, ja der preis ist ganz schön heftig, aber für die funktionalität
meiner Meinung nach nicht zu viel für eine solche Präzision wie der AD
bietet. Aber der overkill ist das schon ein wenig in meinem
Anwendungsfall. :-)
@Michael_,
Auflösung & Genauigkeit 1mOhm, Kleinster Widerstand 1mOhm (z.B. nen
Stromshunt usw...)
Ab einem Widerstand von ca. 10 Ohm kann die Genauigkeit auch etwas
schlechter sein das ist dann kein Problem. Es geht mir primär um das
Genaue Messen von den "kleinen" Widerständen.
Die Möglichkeit ein selbstgebautes Messgerät abzugleichen habe ich, habe
einen Kollegen der im Labor einer naheliegenden Uni arbeitet, die haben
dort auch "Messnormale". Den Abgleich müßte ich allerdings dann mit ihm
zusammen machen da die Messgeräte dort sehr sehr teuer sind und er etwas
"Angst" hat. :-)
Bei der Schaltung oben brauchst Du eigentlich keinen Abgleich, da Du die
auf die Referenz-Widerstände kalibrierst. Also Du schließt Dein DMM an,
schaltest auf Kalibrieren und gleichst die Anzeige auf den Referenzwert
ab. Dann ist Dein zu messender Widerstand unabhängig von Messstrom und
Abgleich Deines DMM.
Du brauchst halt nur ausreichend genaue Referenzwiderstände, und wenn Du
die nicht bezahlen willst, musst Du die ausmessen und eventuell durch
mehrere parallele Widerstände optimieren.
>@Michael_,>Auflösung & Genauigkeit 1mOhm, Kleinster Widerstand 1mOhm (z.B. nen>Stromshunt usw...)>Ab einem Widerstand von ca. 10 Ohm kann die Genauigkeit auch etwas>schlechter sein das ist dann kein Problem. Es geht mir primär um das>Genaue Messen von den "kleinen" Widerständen.
Also geht es dir gar nicht um die Messung sehr kleiner Widerstände. Das
von mir angeführte Meßgerät hat z. Bsp. einen Bereich unterhalb deiner
Anforderung. Oberhalb von 1 Ohm, das sind sowieso keine kleinen
Widerstände. Wenn du genug Geld hast, was ich annehme, kauf dir ein
Multimeter mit Vierleiter-Widerstandsmessung und sei glücklich. Am Ende
wird eine Bastelei doch nichts.
Und braucht deine Schaltung das mit der Genauigkeit wirklich?
Kannst du nicht auf Standardwerte zurückgreifen?
Messen muß man doch nur an Ersatz- oder Altgeräten.
Aufgrund der Fragestellung von
Autor: Rolle (Gast) Datum: 15.08.2011 01:37 und seiner
Präzisionsanforderungen habe ich ja im 2ten Beitrag den
Link zu meinem Freund Dick Cappels eingelegt.
Nun stellt sich aber wohl heraus, dass es überhaupt nicht um
Präzision geht sondern um "etwa genaue" Anschätzung von Shunts.
Daher hat sich die Lage geändert und man nehme wie folgt:
1. Labornetzteil mit Strombegrenzung
2. 2 stck Multimeter.
ein Multimeter im Voltbereich wird direkt am Probanden angeklemmt.
Das 2te Multimeter wird in Serie zum Labsupply geklemmt.
Mit dem begrenzten Strom des Labsupply wird nun ein Strom durch
den Probanden gejagt. (Der Labormeister bestiimt in etwa die
Stromstärke)
Durch gleichzeitiges Ablesen der beiden Messwerte ist lt. URI
ganz leicht auf den Widerstand zu schliessen.
Gruss k.
Jim Williams (RIP) von linear.com hat mindestens eine Schaltung
veröffentlicht, die 0-1 Ohm in 0-1V wandelt, ohne da 1A durchzujagen ;).
Speziell um Kurzschlüsse in Multilayern zu finden... auch wenn da schon
Halbleiter drauf sind ...
Da alle Appnotes von ihm gut lesbar sind ;) werde ich die jetzt nicht
raussuchen.
Klaus De lisson schrieb:> Aufgrund der Fragestellung von> Autor: Rolle (Gast) Datum: 15.08.2011 01:37 und seiner> Präzisionsanforderungen habe ich ja im 2ten Beitrag den> Link zu meinem Freund Dick Cappels eingelegt.
Warum, Rolle hat doch ziemlich genau gesagt was er will. Zitat 1.
Posting:
Rolle schrieb:> um Widerstände vom> Milliohm-Bereich bis sagen wir mal 20 Ohm zu messen.>> Konkret :> Auflösung & Genauigkeit von 1 mOhm ist für mich ausreichend.
Trotzdem danke für deinen Artikel, hab wieder was gelernt :-)
Henrik V. schrieb:> Da alle Appnotes von ihm gut lesbar sind ;) werde ich die jetzt nicht> raussuchen
Das ist in App-Note 98 auf Seite 11. Ein einfacher Lock-In, der mit 10mA
und gain 100 misst. Der Lock-In läuft allerdings mit 46 Hz, was bißchen
nahe an unseren 50 Hz ist...
Rolle schrieb:> leider habe ich bis jetzt, trotz ausgiebiger Quälung der Fornesuche,> nichts einigermaßen einfaches Gefunden um Widerstände vom> Milliohm-Bereich bis sagen wir mal 20 Ohm zu messen.
Lies mal die Applikationsschriften von MicroChip zu deren
Sigma-Delta-ADC's und deren Verwendung zum Temperaturmessen per PT100.
Damit kann man problemlos Widerstände bis einiges mehr als 100 Ohm mit
Auflösung (und Genauigkeit) im 0.1 mOhm Bereich messen.
Man braucht wirklich nur einen 8 beinigen Chip und einen Vorwiderstand
von so etwa 6.8 kOhm für das Ganze.
W.S.
W.S. schrieb:> Damit kann man problemlos Widerstände bis einiges mehr als 100 Ohm mit> Auflösung (und Genauigkeit) im 0.1 mOhm Bereich messen.
0,1 mOhm sind 1ppm von 100 Ohm!
W.S. schrieb:> Lies mal die Applikationsschriften von MicroChip zu deren> Sigma-Delta-ADC's und deren Verwendung zum Temperaturmessen per PT100.
Welche AppNote?
Ich finde gerade keine.... schnief
