Hallo zusammen
ich hab ein keines Problem (hab keine Ahnung von E-Technik)
Ich benötige eine Konstantstromregelung wird für eine Elektrolysezelle.
Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von
Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei
zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung
sollte auf +-0.01mA genau sein.
Für die versuche benötige Konstante Ströme zwischen 10-40mA. Als
Stromquelle dien ein Netzteil das einen Strom zwischen 0-4A liefern kann
und eine Spannung von 5-40V.
Wie oben erwähnt habe ich sehr wenig Ahnung auf diesem Gebiet deswegen
weis ich nicht welche Schaltung für mich am besten geeignet ist. Eine
Konstantstromquelle mit
Bipolartransistor, Feldeffekttransistor, Operationsverstärker,
integrierten Schaltkreise.
vielen dank für eure Hilfe
Gruß clay6230
@ clay6230 (Gast)
>Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von>Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei>zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung>sollte auf +-0.01mA genau sein.
Das sind passt schon. Lies den Artikel Konstantstromquelle, kauf dir
einen LM317 im TO220 Gehäuse, eine Festwiderstand von 33 Ohm und ein
Potentiometer von 33 Ohm, stell dein Netzteil auf 35V
Ausgangsspannung und fertig ist die Laube. Der Widerstand im Artikel ist
dann die Reihenschaltung der 33 Ohm + 33 Ohm Potentiometer. Damit lässt
sich der Strom genau einstellen. Der LM317 regelt dann allein.
MFG
Falk
Ja, aber die Anforderung, dass der Strom auf 10µA genau ist, das wird so
einfach nicht werden! Immerhin rechne ich da eine maximale Toleranz von
0,04% aus! Da brauchts schon Spezialwiderstände und die Schaltung im
temperaturkonstanten Ofen...
Auch die Langzeitstabilität wird hier Probleme bereiten. Mach dich mal
bestenfalls mit 1% Toleranz vertraut.
hi,
die genauigkeit von 0,01 mA bei max. 40 mA bringt ja wohl jeder standard
opamp, wenn die steuernde referenzspannung sich exakt genug einstellen
lässt. unter 100mA lässt sich auch noch die 3. nachkommastelle
ausregeln, das ist mit analoger technik noch nie ein problem gewesen und
wird auch nie eines sein. digital, in 8-bit technologie, ist das nicht
machbar, klar.
grüssens, harry
>die genauigkeit von 0,01 mA bei max. 40 mA bringt ja wohl jeder standard>opamp, wenn die steuernde referenzspannung sich exakt genug einstellen>lässt. unter 100mA lässt sich auch noch die 3. nachkommastelle>ausregeln,
Ich habe nicht von einstellen oder ausregeln geredet, sondern vom Halten
des Wertes auch noch morgen, übermorgen oder im Sommer bzw. Winter, ohne
dass dauernd nachgeglichen wird!
Beispiel: Bei einem einfachen 0603 Standardwiderstand,
Auslieferungstoleranz 1%, ist die Alterung auf bis zu 10% spezifiziert!
hi,
naja, die auswahl einer präzisionsreferenz überlasse ich mal dem
konstrukteur der schaltung. wenn ich hier einen lp2950 nehme, einen
10gang trimmer und mein (geeichtes) messgerät dranhänge, kann ich schon
eine spannung von z.b. 4,000x volt einstellen. das messgerät zeigt den
wert dann auch morgen und übermorgen und in einer woche noch an. um eine
weitestgehende langzeitkonstanz der bauteile zu erreichen, kann man
diese künstlich 'voraltern', aber das ist ein anderes thema. wenn ich
nun die schaltung in die tiefkühle stelle, driftet die spannung, aber
von einer extremen temperaturkonstanz war hier auch nicht die rede,
obgleich man der auch 'begegnen' kann.
ergo, präzisionstechnik ist nicht vom lieben gott gemacht, sondern
durchaus von menschen, das ist hinzukriegen, manchmal mit viel aufwand,
aber es geht. nehmen wir doch z.b. eine afc-schaltung eines empfängers,
der benutzt als 'externe' referenz doch auch nur die frequenzstabilität
eines senders, um eine 'in-etwa'-spannung auf einen stabilen wert
nachzuregeln.
und am schluss stellt sich natürlich noch die frage, ob die schaltung
denn wirklich derart präzise sein muss, das 'richtige leben' beweist
doch oft genug, dass diese aberwitzigen ansprüche an präzision eher
einem idealgedanken denn einer anforderung der verwendeten technik
folgen.
grüssens, harry
>und am schluss stellt sich natürlich noch die frage, ob die schaltung>denn wirklich derart präzise sein muss, das 'richtige leben' beweist>doch oft genug, dass diese aberwitzigen ansprüche an präzision eher>einem idealgedanken denn einer anforderung der verwendeten technik>folgen.
Uneingeschrängt Zustimmung in diesem Punkt!
Harry Up wrote:
> Ideen für Langzeit ABM.
Ich habe auch nicht gemeint das man die Schaltung nicht mit
entsprechenden Gerätschaften genau einstellen kann.
Mein Post bezog sich darauf, das diese Einstellung wandern wird, sowohl
durch Alter als auch Temperatur (dazu benötigt es garnichtmal so extreme
Unterschiede), egal wie präzise die Bauteile zum Zeitpunkt des Abgleichs
waren.
Was mich allerdings freut ist deine Einsicht, das man diese Effekte zwar
mit enormen Aufwand sehr klein treiben kann, es oft aber Unsinn ist...
hi,
klar driften bauteile, sowohl durch temperatur als auch durch alter.
wenig enorm wird der aufwand, dieser drift entgegenzuwirken, wenn zur
spannungseinstellung ein 10-gang poti zur anwendung kommt, obgleich nur
ein kleiner ausschnitt des möglichen einstellbereiches benötigt wird.
das poti unterliegt einer alterung und auch veränderung des
widerstandes, die einstellung wird aber bei nur einem verwendeten
bauteil durch das festlegen eines verhältnisses realisiert, das poti
darf ruhig driften, der widerstand ändert sich, nicht aber das
verhältnis.
voilà, langzeitstabile spannungseinstellung, mehr wollten wir nicht.
grüssens, harry
Harry Up wrote:
> hi,> klar driften bauteile, sowohl durch temperatur als auch durch alter.> wenig enorm wird der aufwand, dieser drift entgegenzuwirken, wenn zur> spannungseinstellung ein 10-gang poti zur anwendung kommt, obgleich nur> ein kleiner ausschnitt des möglichen einstellbereiches benötigt wird.> das poti unterliegt einer alterung und auch veränderung des> widerstandes, die einstellung wird aber bei nur einem verwendeten> bauteil durch das festlegen eines verhältnisses realisiert, das poti> darf ruhig driften, der widerstand ändert sich, nicht aber das> verhältnis.> voilà, langzeitstabile spannungseinstellung, mehr wollten wir nicht.> grüssens, harry
Nette Idee, zugegeben aber ob das Gesamt System damit eine Abweichung
kleiner 0,025% einhält halte ich weiterhin nicht nur für fraglich
sondern einfach nicht realisierbar (mal abgesehen von Mechanischen
kräften die aufs Poti wirken, Kontaktprobleme, etc.). Wenn ich einfach
nur an die Kupferauflage der Platine, die Lötstellen oder den
Seebeck-Effekt denke, nein diese Genauigkeit ist imho nichtmal annähernd
mit bezahlbaren Mitteln machbar.
Ums nicht noch weiter ausufern zu lassen, der OP sollte sich wirklich
besser damit anfreunden 1% Toleranz oder mehr in kauf zu nehmen oder
tief in die Tasche zu greifen und jemand diese Aufgabe aufwändig lösen
zu lassen.
@ alle HighTec Philosophen
Erstmal muss man fragen, wie genau und langszeitstabil das WIRKLICH sein
muss, wie Harry Up schon sehr richtig festgestellt hat. Der Op schrieb
z.B.
"Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von
Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei
zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung
sollte auf +-0.01mA genau sein.
"
In zwei Stunden altert gar nichts. Und wenn die Labortemperatur
bestenfalls um +/-5K schwankt ist auch die Temperaturdrift
vernachlässigbar. Allenfals muss man ein 10 Gang Wendelpoti nehmen, oder
halt zwei in Reihe, 33 Ohm und 3 Ohm.
MfG
Falk
Falk Brunner wrote:
> In zwei Stunden altert gar nichts. Und wenn die Labortemperatur> bestenfalls um +/-5K schwankt ist auch die Temperaturdrift> vernachlässigbar.
Eichst du ein Gerät jedes mal vor dem Einsatz?
@ Tim T. (tim_taylor)
>Eichst du ein Gerät jedes mal vor dem Einsatz?
Wenn der OP sowieso variable Ströme braucht ist es am einfachsten den
Strom vor dem Experiment mit einem kalibrierten bzw. geeichten Messgerät
einzustellen. Fertig. Kostet keine 5 Euro und ist in max. 1 Stunde
aufgebaut. Man kann auch wochenlang an einer Super-Duper voll digital
einstellbaren, driftarmen, -20..+85C Lösung werkeln. Oder sich für 1000
Euro++ sowas kaufen.
MFG
Falk
Vielen dank für die schnellen antworten
erstmal beschreibe ich mein Problem wohl besser ein bisschen präziser.
also wir möchte die Überführungszahl durch eine Membran messen und dies
bei verschiedenen Strömen. Während der Elektrolyse bekomme wir ein
Konzentrationsgefälle in der Lösung wodurch sich der Strom ändert, um
aber die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen konstant zu halten muss
auch der Strom konstant gehalten werden. Da auch in der nähe der Membran
Gasblasen entstehen die, die Durchgangsfläche verändern, und diese wen
sie groß genug sind entweichen kommt es auch hier zu Schwankungen im
Strom. Diese und noch nicht bekannte Stromschwankungen möchten wir mit
einer Regelelektronik ausgleichen.
Gruß clay6230
> ... um aber die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen konstant zu halten muss> auch der Strom konstant gehalten werden.
Bist du sicher, dass das stimmt?
Der Strom entspricht dem Fluss der Ionen ist also nicht direkt
proportional zu der Geschwindigkeit selbiger.
Da die Überführungszahl mit der Wanderungsgeschwindigkeit zusammenhängt
und diese abhängig von der Viskosität des Mediums abhängt ist, ist ein
konstanter Strom wichtig den bei Stromschwankungen werden die Ionen
ständig beschleunigt und abgebremst hier durch kommt es zu
Verfälschungen der Überführungszahl. Deswegen ist ein konstanter Strom
wichtig.
