Hallo
Habe aktuell ein Problem aus der Messtechnik. Wie kann man den DC Anteil
eines sinusförmigen Signals (Spannung oder Strom) möglichst genau
bestimmen? Aktuell verwende ich ein TRMS Multimeter und schalte die
Messbereiche zwischen AC- und DC-Messung um. Da ich in der Messtechnik
nicht so erfahren bin kann ich die Spezifikationen des Instruments nicht
so richtig interpretieren. Wie kann ich herausfinden wie genau mein
Instrument den DC-Anteil eines Sinusformigen Signals bestimmen kann?
Welche weiteren Messtechnischen Verfahren gibt es noch?
Viele Grüsse
ein Gast ;-)
Bitte korrigiert mich, wenn ich hier falsch liege, aber ich wuerde da
nen aktiven Tiefpass nehmen. Dahinter dann nen Operationsverstaerker
(falls das Signal klein ist).
Und dann einfach per ADC oder Multimeter auslesen. Hat meiner Meinung
nach den Vorteil, dass du sowas AC als auch DC Signal gleichzeitig genau
messen kannst.
Gruesse,
Felix
Beim TRMS Multimeter gibt es zwei Varianten:
Die "exakte" Version zeigt den Effektivwert an, inklusive
Gleichspannungsanteil, also Wurzel aus DC-quadrat plus AC-quadrat.
Die "übliche" Version trennt den DC-Anteil ab und misst den Effektivwert
des AC-Anteils alleine bzw. den DC Anteil alleine.
Bei einer Rechteckspannung, die gleichmäßig zwischen 0V und 5V
umschaltet,
zeigt:
Die "exakte" Version 2,5V mal Wurzelaus 2, also 3,54 V an.
Die "übliche" Version zeigt im DC-Bereich 2,50V an und im AC-Bereich
2,50 V.
DC-Messung mit einem normalen Multimeter misst den Gleichanteil (da
eingebauter Tiefpass),
AC-Messung den Wechselanteil (da über Kondensator
gleichstromentkoppelt),
True-RMS macht beides gleichzeitig.
So isses auf jeden Fall bei meinem ;-)
@Flo
Dann hast Du offensichtlich die "exakte" Version, das muss aber nicht
sein.
Die "übliche" Version gibt es immer wieder.
Einfacher Test, ob "üblich" oder "exakt":
Eine Gleichspannung anlegen, die wird bei "exakt" auch im AC-Bereich
angezeigt, bei "üblich" nicht.
Peter R. schrieb:
> Die "exakte" Version zeigt den Effektivwert an, inklusive> Gleichspannungsanteil, also Wurzel aus DC-quadrat plus AC-quadrat.
und
Peter R. schrieb:
> Bei einer Rechteckspannung, die gleichmäßig zwischen 0V und 5V> umschaltet, zeigt:> Die "exakte" Version 2,5V mal Wurzelaus 2, also 3,54 V an.
Sorry, aber das kann ich jetzt nicht nachvollziehen. Kannst du das mal
erklären?
Hallo
Eine Erweiterung meiner Frage ist die Bewertung der Messung unter
Berücksichtigung des Messbereichs.
Wie ist das wenn der DC-Anteil in Bezug auf den Spitzenwert des Sinus
sehr klein ist also bspw. eine Spannung von 90V (Uss) mit einem
DC-Anteil im mV Bereich beaufschlagt ist?
Um den AC-Anteil "richtig" zu messen sollte das Instrument in diesem
Beispiel über einen Messbereich von 100V AC verfügen (also Messung im
obersten Drittel, des Messbereichs).
Wie qualitativ ist dann die Messung des DC-Anteils wenn dieser sehr
klein ist?
> Wie qualitativ ist dann die Messung des DC-Anteils wenn dieser sehr> klein ist?
Da gilt
U(TRMS)gesamt = Wurzel aus ( U^²eff,AC + U^²DC )
kann das Messgerät 10 mV DC auf z.B. 30 VAC überlagert kaum
unterscheiden.
Man vergleiche die Spezifikation üblicher, auch "guter" TRMS-Geräte mal
mit diesem Wunsch ...
Man muss halt AC und DC, getrennt ausgefiltert, messen.
Zum Effektivwert der Rechteckspannung mit tein:taus = 1:1, ein
Erklärungsversuch am Beispiel eines 1 Ohm-Widerstandes:
Es sei: für 5ms u = 5V, dann bringen diese 5V an 1 Ohm 25W Leistung.
für 5ms u = 0V, dann ist in dieser Zeit die Leistung Null.
Über eine Periode gemittelt ist die Leistung also 12,5W
Die Gleichspannung, die an einem 1-Ohm-Widerstand 12,5 W erzeugt ist
aber
3,54V,. (also 5V mal Wurzel aus 1/2)
Effektivwert ist doch die Gleichspannung, die die gleiche Wärmeleistung
an einem Widerstand erzeugt wie die zeitlich veränderliche Spannung.
faraday schrieb:
> wieso? paßt doch>> Wurzel aus 1/10ms * ( 5V² * 5 ms)
Ja eben, das frag ich mich auch was da nicht passen soll. Meine
Vermutung ist ja nur, dass er mit dem Mittelwert gerechnet hat und nicht
mit dem Effektivwert.
Michael schrieb:
> Meine> Vermutung ist ja nur, dass er mit dem Mittelwert gerechnet hat und nicht> mit dem Effektivwert.
Was in seinem Beispiel, symetrische Recheckspannung, wohl egal, da
gleich ist. Scheitel- und Formfaktor =1
Die Rechteckspannung im Beispiel ist eben NICHT symmetrisch
zu Null, sondern 50% "an" und 50% "aus".
Hier ist der arithm. Mittelwert die Hälfte der "An"-Spannung und
der Eff.-Wert das 1/Wurzel(2)-fache der "An"-Spannung.
U. B. schrieb:
> Die Rechteckspannung im Beispiel ist eben NICHT symmetrisch> zu Null, sondern 50% "an" und 50% "aus".> Hier ist der arithm. Mittelwert die Hälfte der "An"-Spannung und> der Eff.-Wert das 1/Wurzel(2)-fache der "An"-Spannung.
Treffer, versenkt ;)
