Hallo zusammen,
ich habe einen simplen Messaufbau entwickelt und ein Teil davon ist ein
Potentiometer mit einem maximalen Widerstand von 500k Ohm. Wenn ich mit
einem Labornetzteil nun eine Spannung von 4,6V anlege und den Regler zu
Gnd bewege, fließt ein Strom von 8,9uA. Wenn ich den Regler nun zu VCC
bewege, steigt die Stromstärke auf 13,4uA. Zwischen dem Regler und GND
liegt ausschließlich ein Spannungsmessgerät an.
Da das Potentiometer ein Teil meines Uni-Projektes ist, muss ich den
Anstieg der Stromstärke erklären können, was ich aber nach meinen
Recherchen nicht kann. Die 8,9uA lassen sich wohl durch den etwas
ungenauen 500k Ohm Widerstand des Potis erklären (U/R). Aber wieso kommt
es zu einem Anstieg der Stromstärke bei Bewegung des Reglers zu VCC,
obwohl nur ein Oszilloskop angeschlossen ist? Und wie genau kann ich den
Anstieg rechnerisch nachvollziehen?
Vielen Dank für eure Hilfe,
Jens
Jens schrieb:> Aber wieso kommt> es zu einem Anstieg der Stromstärke bei Bewegung des Reglers zu VCC,> obwohl nur ein Oszilloskop angeschlossen ist?
es kommt zu einem Anstieg der Stromstärke, WEIL ein Oszilloskop
angeschlossen ist.
der Anstieg sind 4,5µA, das entspricht einem Widerstand von 1MOhm.
Schalte mal den Tastkopf auf 1:10, dann ist der Anstieg nur 1/10
Jens schrieb:> Wenn ich mit einem Labornetzteil nun eine Spannung von 4,6V anlege und> den Regler zu Gnd bewege, fließt ein Strom von 8,9uA. Wenn ich den> Regler nun zu VCC bewege, steigt die Stromstärke auf 13,4uA. Zwischen> dem Regler und GND liegt ausschließlich ein Spannungsmessgerät an.
Du hättest den Effekt leicht(er) beobachten können, wenn du statt 4,6V
eine Spannung 10V genommen hättest. Dann fließen einmal 20µA und einmal
30µA. Bei diesen Zahlen und dem Ersatzschaltplan springt das dann sofort
ins Auge...
Der Andere schrieb:> Siehe: > Belasteter Spannungsteiler
Da ist weit&breit kein Spannungsteiler, es ist viel einfacher: einmal
ist da eine eine Last von 500k und das andre Mal eine von 500k//1M.
Lothar M. schrieb:> Der Andere schrieb:>> Siehe: > Belasteter Spannungsteiler> Da ist weit&breit kein Spannungsteiler, es ist viel einfacher: einmal> ist da eine eine Last von 500k und das andre Mal eine von 500k//1M.
das war eben schon die Antwort auf die nächste Frage.
Warum steigt die Spannung nicht linear an, wenn ich das Potentiometer
gleichmäßig drehe?
Lothar M. schrieb:> Der Andere schrieb:>> Siehe: > Belasteter Spannungsteiler> Da ist weit&breit kein Spannungsteiler, es ist viel einfacher: einmal> ist da eine eine Last von 500k und das andre Mal eine von 500k//1M.
Nur in der Endstellung des Potis.
Ansonsten ist das natürlich ein belasteter Spannungsteiler. Das Poti ist
der (veränderbare) Spannungsteiler und das Oszi die Last.
Roland L. schrieb:> Warum steigt die Spannung nicht linear an, wenn ich das Potentiometer> gleichmäßig drehe?
Siehe das verlinkte Video oder wahlweise anderer Doku zu dem Stichwort.
Damit solltest du dir deine Frage selber beantworten können
Jens schrieb:> Da das Potentiometer ein Teil meines Uni-Projektes ist, muss ich den> Anstieg der Stromstärke erklären können,
Mal aus Interesse:
Welche Uni hat so schlechte Vorlesungen, dass sich die Studenten ihr
Wissen aus Bastlerforen im Internet holen müssen?
(Ich will nur meine Enkel warnen.)
Route 6. schrieb:> Welche Uni hat so schlechte Vorlesungen, dass sich die Studenten ihr> Wissen aus Bastlerforen im Internet holen müssen?
alle?
G12 und verkürzte Studienzeiten mit Mittelkürzung und mehr Studenten
sind eben contraproduktiv.
Wie soll der (Lehr)Stoff "begriffen" werden wenn alles nur noch virtuell
gelernt wird?
Joachim B. schrieb:> G12 und verkürzte Studienzeiten mit Mittelkürzung und mehr Studenten> sind eben contraproduktiv.
Sorry meine Kids hatten alle G12. Trozudem wird ein Spannungsteiler in
Klasse 11 behandelt.
Und in der Uni ist das schon im ersten Semester Grundlagenstoff.
Wenn der TO nicht gerade BWL, Psychologie oder Germanistik studiert dann
kann man das nicht auf die Uni schieben.
Ich kann ja verstehen wenn jemand mit REalschulabschluss später in der
Technikerschule sich mit dieser Mathematik etwas schwertut, aber selbst
da wird das wohl gelehrt.
Jens schrieb:> Und wie genau kann ich den Anstieg rechnerisch nachvollziehen?
Abhängig vom Potidrehwinkel oder wie?
Roland L. schrieb:> Warum steigt die Spannung nicht linear an
Die einzige Spannung, die bisher erwähnt wurde, ist fest auf 4,6V
eingestellt, warum sollte die sich ändern? Oder ist eine ganz andere
Spannung gemeint? Dann sollte das klar dargestellt sein. Denn in der
vorliegenden Schaltung gibt es abhängig von der Potistellung bis zu drei
Spannungen... ;-)
Roland L. schrieb:> ein Uni-Projekt kann auch sowas sein:
Schon, aber gehen wir im vorliegenden Fall einfach mal davon aus, dass
der TE tatsächlich aus einer Uni in Deutschland gepostet hat.
npn schrieb:> Ein Potentiometer ist kein Spannungsteiler? ;-)
Ein Potentiometer ist ein Potentiometer. Es kann als Spanungsteiler
eingesetzt werden. Aber auch als drehwinkelabhängiger Widerstand...
Sodele, Haar glatt längs durchgespalten... ;-)
Der Andere schrieb:> Roland L. schrieb:>> Warum steigt die Spannung nicht linear an, wenn ich das Potentiometer>> gleichmäßig drehe?> Hst du dir das Video angesehen und kannst dir die Frage jetzt selber> beantworten?
Jens möchte wohl eher die Frage zum nichtlinearen Stromanstieg geklärt
haben,
denn Jens schrieb:>>> Aber wieso kommt es zu einem Anstieg der Stromstärke bei Bewegung des>>> Reglers zu VCC, obwohl nur ein Oszilloskop angeschlossen ist? Und wie>>> genau kann ich den Anstieg rechnerisch nachvollziehen?
Lothar M. schrieb:> Jens möchte wohl eher die Frage zum nichtlinearen Stromanstieg geklärt> haben,> denn Jens schrieb:>>>> Aber wieso kommt es zu einem Anstieg der Stromstärke bei Bewegung des>>>> Reglers zu VCC, obwohl nur ein Oszilloskop angeschlossen ist? Und wie>>>> genau kann ich den Anstieg rechnerisch nachvollziehen?
Genau diesen Anstieg hast du aber nur wenn das Oszi am Mittelabgriff
angeschlossen ist also als Spannungsteiler verschaltet ist.
Joachim B. schrieb:> kommt halt auf die Beschaltung an
Stimmt. Und weil Jens (der TO) an das Poti VCC und GND anlegt und am
Schleifer die Spannung gegen GND misst, gibt es da wohl keine
Mehrdeutigkeiten...
Joachim B. schrieb:> Route 6. schrieb:>> Welche Uni hat so schlechte Vorlesungen, dass sich die Studenten ihr>> Wissen aus Bastlerforen im Internet holen müssen?>> alle?>> G12 und verkürzte Studienzeiten mit Mittelkürzung und mehr Studenten> sind eben contraproduktiv.>> Wie soll der (Lehr)Stoff "begriffen" werden wenn alles nur noch virtuell> gelernt wird?
Hier hats das in Grundlagen der Elektrotechnik im ersten Semester und
dann später nochmal im verpflichtenden elektrische Messtechnik für alle
die das aus dem ersten Semester schon wieder versoffen haben.
Selbst Gesellen lernen das. Sprich wir sprechen hier wohl eher von allen
Fernunis oder so etwas in der Richtung, aber eine seriöse Uni/FH
vermittelt so etwas.
Was hackt ihr den auf dem TO und den Unis rum?
Bei der inzwischen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesstechnik kann man
leicht mal übersehen, dass plötzlich das Messgerät eine Rolle spielt und
den Spannungsteiler merklich belastet.
Ist mir auch schon so passiert - das hat mich nur kurz gewundert und ich
konnte es schnell ergründen, ohne Forum.
In 99% der Fälle misst man an wesentlich niederohmigen Quellen, da fällt
das nicht auf und ist auch fast immer egal. Zumal meist die Messgeräte
10MΩ haben statt 1MΩ, oder wie früher die analogen z.B. nur 20kΩ/V (=
100kΩ im 5V-Bereich) hatten.
> Aber wieso kommt es zu einem Anstieg der Stromstärke bei Bewegung des> Reglers zu VCC, obwohl nur ein Oszilloskop angeschlossen ist? Und wie> genau kann ich den Anstieg rechnerisch nachvollziehen?
Du kannst das Poti R aufteilen in zwei Widerstände, R*x (unterer Teil)
und R*(1-x) (oberer Teil) mit x=0...1.
Zum Widerstand R*x liegt der Ri des Messgeräts parallel.
Der Gesamtwiderstand Rges ist dann R*(1-x) + R*x || Ri und der Strom
rechnet sich zu I = U/Rges.
HildeK schrieb:> Bei der inzwischen vorhandenen hochohmigen Spannungsmesstechnik kann man> leicht mal übersehen, dass plötzlich das Messgerät eine Rolle spielt und> den Spannungsteiler merklich belastet.
Naja, das herauszufinden ist offenbar Teil der Aufgabe. Denn da ist ja
augenscheinlich nur das Poti und das Oszi beteiligt. Und gefragt wird
nach dem Strom, der da reinfließt.
> Zumal meist die Messgeräte 10MΩ haben statt 1MΩ, oder wie früher die> analogen z.B. nur 20kΩ/V (= 100kΩ im 5V-Bereich) hatten.
Man muss nur den Tastkopf des Oszis auf 10:1 umschalten, dann wird das
Ding auch hochohmiger (diese Werte stehen aber normalerweise auf den
Tastköpfen drauf)... ;-)
Jens schrieb:> Die 8,9uA lassen sich wohl durch den etwas ungenauen 500k Ohm> Widerstand des Potis erklären (U/R).
Ist das nur die "nächstbeste" Erklärung oder hast du den Widerstand
nachgemessen und die Genauigkeit (oder besser "Ungenauigkeit") der
Messmittel in allen Stufen berücksichtigt?
Die 8,9µA lassen sich ja evtl. auch durch Abweichungen des Messgeräts
erklären, denn wenn das +-2 Digits hat und dein Messbereich nur 1
Nachkommaselle, dann kann das Messgerät bei 9µA Strom schon mal 9,2 oder
8,8 anzeigen...
Lothar M. schrieb:>> Die 8,9uA lassen sich wohl durch den etwas ungenauen 500k Ohm>> Widerstand des Potis erklären (U/R).> Ist das nur die "nächstbeste" Erklärung oder hast du den Widerstand> nachgemessen und die Genauigkeit (oder besser "Ungenauigkeit") der> Messmittel in allen Stufen berücksichtigt?
Ein normaler Kohleschichtpoti (und dabei wird es sich bei 500k handeln)
hat 10 oder 20% Toleranz.
Ein "Messgerät" im Strommessbereich ist da normalerweise ca. 1 Dekade
besser.
Insofern liegt der Verdacht schon nahe daß es (hauptsächlich) an der
Toleranz des Potis liegt.
Man kann Raten und man kann Messen.
Raten sollte man nur, wenn man darin gut ist und Erfahrung hat.
Auch würde mich nicht wundern, wenn die Toleranz des Potis tatsächlich
noch größer als die des Messgeräts wäre und tatsächlich nur 8,7µA
fließen würden... ;-)
Jens schrieb:> ein Potentiometer mit einem maximalen Widerstand von 500k Ohm.
Dann kann am "zu niedrigen Strom" eigentlich nicht mehr das Poti schuld
sein, wenn das "maximal 500k" hat... :-D
Lothar M. schrieb:> Naja, das herauszufinden ist offenbar Teil der Aufgabe.
Das hatte ich nicht so verstanden:
Jens schrieb:> ich habe einen simplen Messaufbau entwickelt
und
> ein Teil meines Uni-Projektes ist
Kann aber trotzdem sein ... :-)
Lothar M. schrieb:> Man muss nur den Tastkopf des Oszis auf 10:1 umschalten, dann wird das> Ding auch hochohmiger (diese Werte stehen aber normalerweise auf den> Tastköpfen drauf)... ;-)
Mir ist das schon klar :-).
BTW: es waren µA, keine mA.
Ich danke euch allen für die Antworten! Das hat meine einfache Frage
mehr als beantwortet.
Route 6. schrieb:> Mal aus Interesse:> Welche Uni hat so schlechte Vorlesungen, dass sich die Studenten ihr> Wissen aus Bastlerforen im Internet holen müssen?> (Ich will nur meine Enkel warnen.)
Auch auf unqualifizierte Antworten möchte ich gerne antworten: Die RWTH
für Wirtschaftsingenieure hat anscheinend sehr schlechte Vorlesungen!
