kleine Widerstände genauer messen

R04 schrieb:
> Nun misst
> meine Schaltung nur den Widerstand 0,4ohm einigermaßen und Widerstände
> unter diesem Wert misst es nicht mehr. Was könnte ich machen, damit ich
> noch kleinere Widerstände genauer messen könnte?

Den Strom durch die zu messenden Widerstände um das 10 -100 fache
erhöhen und vielleicht mal Deine Schaltung herzeigen...

R04 schrieb:
> Nun misst
> meine Schaltung nur den Widerstand 0,4ohm einigermaßen und Widerstände
> unter diesem Wert misst es nicht mehr. Was könnte ich machen, damit ich
> noch kleinere Widerstände genauer messen könnte?

Womit misst Du den Spannungsabfall über dem DUT?


Mani W. schrieb:
> und vielleicht mal Deine Schaltung herzeigen...

Die ist im Fall des TO überschaubar. Trotzdem wäre nichts gegen ein Foto 
vom Aufbau einzuwenden.
Ich hätte allerdings auch einen etwas höheren Strom gewählt. Dazu würde 
ich 1mA, 10mA usw. wählen, nicht aber 1,25mA.

R04 schrieb:
> Das Problem ist jedoch wenn ich den Strom erhöhe, dauert der
> Spannungsabfall viel zulange am DMM bis sich ein Wert stabil anzeigt.

Ist das so? Klar könnte man jetzt im DB des LM317 nachsehen ob es ein 
Diagramm gibt wie lange er braucht um sich auf einen bestimmten Wert 
einzuregeln. Aber spielt es eine Rolle ob der Vorgang X ms länger 
dauert? Probiere es mal aus mit 10mA.


Auf dein eigentliches Problem bist Du leider nicht eingegangen, nämlich 
weshalb kleinere Werte nicht angezeigt werden. Und was heißt kleinere 
Werte? Wenn Du 1 uOhm messen möchtest reicht vermutlich die Auflösung 
deines uns unbekannten DMM nicht aus.

2aggressive schrieb:
> MaWin schrieb:
> Zur Schonung des 9V-Blocks könnte man eine weitere Zelle verwenden:

[schnipp]

Das ist im wesentlichen die Schaltung aus Maxim Appnote 106.
Gerade mal 22 Jahre alt.

R04 schrieb:
> Ich habe eine Schlatung mit
> LM317 als Konstantstromquelle aufgebaut und habe nach Vierleitertechnik
> gemessen. Als Widerstand für den LM317 habe ich 1kohm verwendet

Nun ist es aber so das der LM317 derart geringe Ströme nicht als 
Konstantstromquelle zuverlässig liefern kann.
Schau mal ins Datenblatt.

R04 schrieb:
> Das Problem ist jedoch wenn ich den Strom erhöhe, dauert der
> Spannungsabfall viel zulange am DMM bis sich ein Wert stabil anzeigt.

Dann hast du EINIGE Fehler gemacht. Wenn ich das aufbaue, ist die 
Anzeige nach 0.1 sekunden stabil .-)

> Die Schaltung ist gut überschaubar, denn ich habe nur den LM317 mit dem
> Widerstand für den Strom zum einstellen und ein DMM für den
> Spannungsabfall zum messen. Die Spannungsquelle ist vom Breadboard am 5V
> angeschloßen.

Tja, Datenblatt lesen hilft da:

der 317 möchte mindestens 3V über E und A, und 1.25 +/- 10% hast Du am 
Widerstand für die Stromeinstellung.

Macht 4,25V  plus Toleranz als minimale Versorgung.
Da bleibt dann für Deine Meßleitungen und den zu messenden Widerstand 
fast nix mehr.

Setze mal 7..8V als Versorgung, und berichte .-)

Mehr habe ich in die Schaltung nicht eingebaut.

R04 schrieb:
> 1,25mA Strom einigermaßen einfacher den Widerstand zu rechnen.

Schau mal ins Datenblatt unter "Minimum load current to maintain 
regulation". Da sind max 10mA angegeben, d.h. man sollte mit 
Regelreserve  >=20mA einstellen.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

R04 schrieb:
> Gibt es evtl einfachere Schaltungen, um kleine Widerstände genau bis
> mikroohm zu messen

Es wurden doch einfache Schaltungen mit Bauteilebezeichnungen gepostet 
von MaWin und Axel.
Deine Anforderung widerspricht sich, du willst anspruchswolle 
Messtechnik realisieren ohne Ahnung und ohne entsprechende 
Schaltungstechnik.

Vieleicht sagst einfach mal was du machen willst. Evt. bist du auf dem 
Holzweg oder das Problem µOhm löst sich als völlig unnötig in Rauch auf.

Die Schaltung mit dem 78L05 als Konstantstromquelle aus der ELO von 1983 
gefällt mir. Läßt sich auch noch auf kleinere Bereiche umändern.

R04 schrieb:
> einfachere Schaltungen, um kleine Widerstände genau bis mikroohm zu
> messen ...

Die Schaltung ist weniger das Problem. Mikroohm ... da gibt es 
praktische Probleme, z.B. Übergangswiderstände, Thermospannungen, usw. 
Schau Dir mal an wie andere das professionell machen - bei MIKRO-Ohm 
geht das nicht so einfach mit einem Digitalvoltmeter!

Zum Messen von kleinen Widerständen benutze ich schon lange eine LM317 
Konstantstromquelle mit 100mA ohne Probleme. Die Spannungsversorgung ist 
über einen Taster angeschlossen, damit wird eine 9V Batterie auch nur 
kurzzeitig belastet und es besteht nicht die Gefahr, dass man das 
Ausschalten vergisst.

R04 schrieb:

> Gibt es evtl einfachere Schaltungen, um kleine Widerstände genau bis
> mikroohm zu messen

Der Bau mit Konstantstromquelle und Millivoltmeter ist im Prinzip
schon in Ordnung; nur solltest Du mit wesentlich grösseren Strömen
arbeiten, mindestens 100mA. Wenn Du an den Mikroohm ran willst,
sollten es schon 1 oder 10A sein.

R04 schrieb:
> Ich habe nun die Schaltung mit dem LM317 den Strom auf ca 1A erhöht und
> ein 9 V Baterie verwendet, doch der Widerstand von 0,1 Ohm wird wieder
> nicht richtig angezeigt.

Sicher 1A...mit einem 9V Block?


R04 schrieb:
> Auch wenn ich auf 10mA oder 100mA erhöhe und
> ein 100nF Kondensator verwende, zeigt es nicht richtig an. Ich vermute
> es liegt am DMM, denn der hat eine max. Auflösung von 0,1 mV. Ich weiß
> nicht wo sonst ein Fehler sein könnte.

Bei 10mA müsste dein DMM 1mV anzeigen, also im Bereich den es nach 
deinen Angaben kann.

Es wurde jetzt schon mehrfach nach Fotos vom Aufbau gefragt.

R04 schrieb:

> Ich habe nun die Schaltung mit dem LM317 den Strom auf ca 1A erhöht und
> ein 9 V Baterie verwendet, doch der Widerstand von 0,1 Ohm wird wieder
> nicht richtig angezeigt. Auch wenn ich auf 10mA oder 100mA erhöhe und
> ein 100nF Kondensator verwende, zeigt es nicht richtig an. Ich vermute
> es liegt am DMM, denn der hat eine max. Auflösung von 0,1 mV. Ich weiß
> nicht wo sonst ein Fehler sein könnte.

R42 ist falsch dimensioniert. </zaunpfahl>

Abgesehen davon daß eine 9V Batterie keine 1A liefert.
Den LM317 müßtest du für 1A auch kühlen.

Manfred schrieb:
> denn das hat eine Auflösung, weiblich . Ist hier niemand mehr mit
> Schulabschluß unterwegs?

Ja, genau. Das frage ich mich nun auch bei dir. :-D

R04 schrieb:
> Ich vermute
> es liegt am DMM, denn der hat eine max. Auflösung von 0,1 mV. Ich weiß
> nicht wo sonst ein Fehler sein könnte.

bei einer Messung von 0,1 R

ergibt sich bei einem Strom durch den Widerstand von

1 mA     0,1 mV

10 mA    1,0 mV

100 mA   10,0 mV

und bei 0,22 R und

1 mA     0,22 mV

10 mA    2,2 mV

100 mA   22 mV

So viel mal zur Auflösung des DMM...

Außerdem frage ich mich, wozu der TO so kleine Widerstände messen
will, zumal diese meist im Bereich von 1 - 10 Watt liegen und da
steht auch der Wert drauf!

Weiters frage ich mich, was der TO - angesichts seiner Unwissenheit -
mit so niederohmigen Widerständen anstellen möchte...

Mani W. schrieb:
> Außerdem frage ich mich, wozu der TO so kleine Widerstände messen
> will, zumal diese meist im Bereich von 1 - 10 Watt liegen und da
> steht auch der Wert drauf!

Von Bedeutung sind weniger solche Widerstände, sondern Widerstände von 
Kabeln und Übergangswiderstände von Schaltern, Relais und 
Steckverbindungen.
Also überall, wo man sich fragt, wo die Spannung verloren geht.

Jobst Q. schrieb:
> Also überall, wo man sich fragt, wo die Spannung verloren geht.

Dazu muss man aber keine Mikroohm messen.
Da misst man einfach direkt den Spannungsabfall über die einzelnen 
Punkte und kann so einfach eingrenzen, wo die Störstelle liegt.

In diesem Falle ist es beispielsweise ziemlich offensichtlich, dass die 
Spannung bereits am Innenwiderstand der Batterie "verloren geht".

Stefan S. schrieb:
> Da misst man einfach direkt den Spannungsabfall über die einzelnen
> Punkte und kann so einfach eingrenzen, wo die Störstelle liegt.

Es geht ja nicht nur um Störungen. Wenn ich ein Gerät baue, will ich 
wissen, welche Kabel, welche Schalter und Steckverbindungen sich bei 
höheren Strömen am günstigsten verhalten werden. Mikroohm muss es nicht 
sein, aber Milliohm hat schon eine praktische Bedeutung.

Lurchi schrieb:
> Mit dem 200 mV Bereich und 3.5 stellen hätte
> man 0.1 mV Auflösung.

Auflösung != Genauigkeit

Wenn das Messgerät ungenau ist, dann hilft einem die Auflösung überhaupt 
nichts.
Was hilfts mir denn, wenn ich bei einer 1,000000000V Referenz mit einem 
falsch/schlecht abgeglichenen 12-stelligen Multimeter 0,75369512358 Volt 
messe?
Dann messe ich lieber mit einem halbwegs vernünftig abgeglichenen 3 
1/2-stelligen Multimeter 1,01 bzw. 1,00 bzw. 0,99 Volt - das ist nämlich 
viel näher an der Realität.

Toxic schrieb:
> Mit dem Aufbau habe ich einen 7.5 mOhm Shuntwiderstand bei 1A
> ausgemessen und wie man sieht ist das recht genau.

Richtig.
Und auch sehr gut beschrieben bzw. bebildert, wie eine korrekte 
4-Leitermessug durchgeführt wird.

danke Dir!

R04 schrieb:
> Ich hätte den Datenblatt richtig lesen
> sollen, denn ich hab die Pins falsch abgelesen.

Hab ich mir fast gedacht und ein Foto hätte uns den Fehler gleich 
offenbart.


R04 schrieb:
> wenn jemand etwas nicht weiss oder richtig
> drauf antworten kann/möchte.

Du hast nicht geantwortet, sondern nur neue Fragen gestellt.

Ich habe mir vor 2 oder 3 Jahren ein Milliohmmeter nach dem hier 
vorgestellten Prinzip gebaut:

http://physics.gu.se/~larsbn/Publikationer/pub4_2012.pdf

Funktioniert recht gut, wenn ich auch über die Genauigkeit mangels 
Equipment zur Vergleichsmessung keine Aussage machen kann.

Gruß,
Bernd

Toxic schrieb:
> Es wurden ja schon einige Loesungen aufgezeigt.Meine simple "quick &
> dirty" Schaltung reicht mir persoenlich aus.Ich messe vielleicht alle
> Jahre mal  extrem niederohmige Widerstaende - im speziellen
> Leitungswiderstaende.

Naja, wenn ich mir das Netzkabel mit so einem Aufsatz und verblichener
Farbe ansehe, solltest Du vielleicht mal den Kabel- und 
Kontaktwiderstand
messen bevor Du eventuell einen 1 - 2 KW Heizlüfter da anschließt -

für Deinen Messaufbau reicht es aber...

;-)

...bliebe noch zu klären, wie weit der Anfänger denn jetzt mit der 
0,4Ohm-Messung gekommen ist, woher er überhaupt einen solchen Widerstand 
hat und wie weit er letztlich noch mit seiner Widerstandsmessung 
"runtergehen" möchte.
Gruß Rainer

R04 schrieb:
> ein DMM ist von Tacklife DM01M, es misst bis 600mV.
> Ich hätte noch eine Frage und zwar wie misst man den Strom am LM317.
> Egal wo ich den DMM angesetzt habe am 317 oder am zu messenden
> Widerstand zum Strom messen, wurde mir immer Null angezeigt.

Und Du hast:
- den Meßbereich gewählt
- die Meßkabel von spannungsmessung auf Strommessung in die ANDEREN 
Meßbuchsen am Tacklife gesteckt.
- nicht die 10A Meßbuchse genommen.
- die interne Schmelzsicherung im Tacklife als OK geprüft.

Also nur um 4 mögliche Problemstellen zu nennen.
Passiert auch langjährigen Profis das man da mal nicht umsteckt, oder 
der Kollege die Sicherung überlastet hatte.

Alexander Schmellenburg schrieb:
> Wow, funktioniert prima. Der Videotipp ist unbezahlbar.

na ja ist die "arme Leute Messung" die hat mit GENAU nichts zu tun, denn 
während man die Spannung misst kann der Strom sich verändern, deswegen 
nimmt man 2 Messgeräte zeitgleich, muss aber auch beide im Auge 
behalten.
Das ich jeder Fehler addiert in Strom und Spannung kann das nicht genau 
werden, abgesehen davon das ein DMM nur wenige Messungen pro Sekunde 
erlaubt, Überschwinger und Rauschen sieht man nicht und miss man auch 
nicht.
Die Temperatur darf sich auch nicht ändern, weil z.B. Durchzug plötzlich 
ist oder beim Netzteil der Lüfter anspringt.

Wie gesagt diese Art ist für Hobba ja meist ausreichend, hat aber mit 
genau wenig zu tun.
Deswegen heisst es ja "wer misst misst Mist" und "wer viel misst miss 
viel Mist"

Ist nun mal so, Messtechnik ist ein riesiges Kapitel und hier sind wir 
nur bei DC.

Realist schrieb:
> Quatsch! Strom ändert sich in Reihenschaltung nicht.
> Einmal genau eingestellt und passt.

genau:
"alles Geschriebene ist stets wahr"
"Die Erde ist eine Scheibe"
"Die Sonne dreht sich um die Erde"
"Eingestellte Ströme ändern sich nie"
"Spannungsabgriffe bei 4-Leiter Messsung lassen nie Strom fliessen"

sorry für meinen Irrtum (scnr)

Hallo,
Joachim B. schrieb:
> "Eingestellte Ströme ändern sich nie"

In wie weit ist das für eine Messung, bei der als Stromquelle ein 
stabilisiertes Labornetzgerät verwendet wird und bei eigentliche Messung 
nur eine paar Sekunden dauert, relevant?

> "Spannungsabgriffe bei 4-Leiter Messsung lassen nie Strom fliessen"

Nehmen wir mal an eine Stromquelle lässt durch einen 1mOhm-Widerstand 1A 
fließen und wir messen jetzt mit einem Multimeter mit einem 
Innenwiderstand von 10MOhm die Spannung, die über dem 1mOhm-Widerstand 
abfällt. In wie weit ist dann der Fehler durch den Strom, der durch das 
Multimeter fließt, für die Genauigkeit des Messergebnisses relevant?

rhf

Roland F. schrieb:
> In wie weit ist das für eine Messung, bei der als Stromquelle ein
> stabilisiertes Labornetzgerät verwendet wird und bei eigentliche Messung
> nur eine paar Sekunden dauert, relevant?

es ging um Genau, im Studium hätten sie uns mit der Argumentation aus 
dem Labor rausgeworfen.
Ich sage nicht daß das Video schlecht ist, nur halt nich genau mit den 
Geräten, ein DMM dieses jedenfalls und selbst die Anzeige sind keine 
präzisen Messgeräte, mal darf auch nicht mit dem Oszi gucken und 
natürlich keinen Vergleich mit k€ Messgeräte machen wo der Fehlerstrom 
der Spannungsmessung bei 4w in die nA geht.

Ich meinte nur genau kenne ich anders, die Messung im Video ist OK für 
Hobby User.

Hallo,
Joachim B. schrieb:
> es ging um Genau,...

Na ja, eigentlich geht eher um genau genug. Und für den Großteil der 
Fälle ist das Messverfahren eben genau genug. Schließlich ist das hier 
kein Metrologen-Fachforum.

> ...im Studium...

Und zu recht. Man kann aber auch genau so gut "in Schönheit sterben".
Aber hier geht es nicht um die Wissensvermitlung wie man es absolut 
exakt macht, sondern um einen pragmatischen Ansatz wie man mit 
einfachen, preiswerten (und nahezu immer vorhandenen) Messmitteln 
aussagekräftige Ergebnisse erzielt.

> Ich meinte nur genau kenne ich anders,..

Ja, ich auch.

> ...die Messung im Video ist OK für Hobby User.

Genau so sehe ich das auch.

rhf

Roland F. schrieb:

> Na ja, eigentlich geht eher um genau genug.

Ein Grundsatz der industriellen Meßtechnik lautet:
"Man misst nicht so genau wie möglich, sondern so
genau wie nötig."

Und eine bessere Genauigkeit als 1% bei der Messung von Milliohm
wird kaum ein Amateur erreichen.

Hallo,
Harald W. schrieb:
> Und eine bessere Genauigkeit als 1% bei der Messung von Milliohm
> wird kaum ein Amateur erreichen.

Und auch nicht brauchen.

rhf

Harald W. schrieb:
> Und eine bessere Genauigkeit als 1% bei der Messung von Milliohm
> wird kaum ein Amateur erreichen.

ich fang jetzt aber auch nicht eine komplette Fehlerrechnung an, ich 
wüsste gerade nicht ob 1% erreicht werden kann mit der Ausrüstung im 
Video.

Wem eine Auflösung von µOhm wie im Video bei fast null Aufwand nicht 
reicht,
der nörgelt einfach nur oder ist ein Vertreter für kommerzielle 
Milliohmmeter.

DCF 7. schrieb:
> Wem eine Auflösung von µOhm wie im Video bei fast null Aufwand
> nicht
> reicht,
> der nörgelt einfach nur oder ist ein Vertreter für kommerzielle
> Milliohmmeter.

Ein Vertreter der kommerzielle Milliohmmeter verkauft und im µOhm messen 
möchte hat irgendetwas nicht verstanden🤔😀

Hier mal eine bemerkenswerte Schaltung von Isabellenhütte, die uralt ist 
und auch bereits im Forum in der Vergangenheit aufgetaucht ist.

Durch die Kalibrierung mit S2 werden sämtliche Drifts, Offsetfehler und 
Verstärkungsfehler für den Meßmoment ausgeglichen. Letztlich ist die 
Genauigkeit nur noch abhängig von der Toleranz der 3 Meßwiderstände 0,1R 
0,9R 9R.

Leider ist das genannte Widerstandsnetzwerk mit 0,1% nicht mehr 
auffindbar. Muss man wohl selbst auf die Suche nach passenden 
Einzelwiderständen gehen.

Bernd K. schrieb:
> Hier mal eine bemerkenswerte Schaltung von Isabellenhütte, die uralt ist
> und auch bereits im Forum in der Vergangenheit aufgetaucht ist.

Noch eine Variante der Appnote 106 von Maxim. Wenn ich das richtig 
deute, von 1990 und damit nochmal älter. Clever ist allerdings, das 
Meßgerät zwischen Shunt und Meßobjekt umzuschalten.