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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hall-Effekt-Messplatz


Autor: Christian Schwarzbauer (christian01)
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Hallo!

Ich habe eine Frage. Ich muss für meine Projektarbeit einen 
Hall-Effekt-Messplatz machen und brauche dafür eine hochpräzise 
einstellbare Stromquelle von 0 - 20 (oder 30) mA.
Kann mir da jemand helfen?

Mfg
Christian

Autor: sam (Gast)
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ich hab zwar nur geringes Wissen dazu ... aber um den anderen 
zuvorzukommen:
du musst hochpräzise definieren.
+/- wieviel µA  ?  usw.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> hochpräzise einstellbare Stromquelle
> Kann mir da jemand helfen?
Agilent und Keithley haben da sowas...


Und da ist mir noch ein böser mentaler Ausrutscher aufgefallen:
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/analogtechnik...
Die Genauigkeit des Regelkreises hängt in erster Linie von der Toleranz 
der verwendeten Widerstandsteiler ab. Bei Widerständen mit 1%iger 
Genauigkeit ergibt sich bei einem einfachen Spannungsteiler aus zwei 
Widerständen bereits ein Fehler von 2%.
Das sollte man sich mal auf der Zunge zergehen lassen...
Was passiert, wenn ich statt eines Widerstands eine Reihenschaltung von 
mehreren Widerständen verwende? Habe ich dann bei 100 Widerständen 100% 
Fehler?  :-o

Autor: Hall (Gast)
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Schau mal im Artikel Konstantstromquelle vorbei. Ich musste mir 
ebenfalls einmal einen Messplatz für Hallsensoren einrichten. Ein 
einfacher pnp Transistor + Z-Diode war da völlig ausreichend in Bezug 
auf Temperaturstabilität und Drift (Diode und Emitterwiderstand sorgen 
für Temperaturstabilität). Da du keine genaueren Spezifikationen gegeben 
hast, musst du abklären ob das für dich reichen würde.

Autor: Christian Schwarzbauer (christian01)
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Am besten wäre eine Abweichung von +/-0,1µA.
Außerdem muss ich die Polarität des Stromes umdrehen können.
Den Strom schicke ich dann in einen Hall-Sensor und messe dann die 
Spannung.

Ich bin am überlegen , ob ich es mit einem LM317 probiere und mittels 
Potentiometer den Strom einstelle..

Das Problem ist, dass ich keine weiteren Angaben habe...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Hallo!
>
> Ich habe eine Frage. Ich muss für meine Projektarbeit einen
> Hall-Effekt-Messplatz machen und brauche dafür eine hochpräzise
> einstellbare Stromquelle von 0 - 20 (oder 30) mA.
> Kann mir da jemand helfen?

Welche Bürdenspannung darf es denn sein? 6V, 10V, 15V? 28V?

Reicht Dir eine Stabilität von 10 exp-4 über 24h?

Dann kann ich helfen.

Alternativ kannst du das fertig kaufen: Burster Präzisionsmeßtechnik, 
Keithley, HP/Agilent, Kepco,...



@Lothar:
Fällt Dir ebenfalls auf das nun fast täglich hier hochpräzise 
Stromquellen im Forum angefragt werden ,-)  ?

Autor: MaWin (Gast)
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> hochpräzise LM317 30mA +/-0,1µA

Wisst ihr eigentlich, was ihr tut ?

Offenbar Nein, offenbar genau dieselben Schwätzer wie unsere Politiker.

> Außerdem muss ich die Polarität des Stromes umdrehen können.

Dafür gbt es z.B. Schalter, Polwender.
Aber wahrscheinlich erfüllt das nicht den universitären^Wkindergarten 
Anspruch.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> @Lothar:
> Fällt Dir ebenfalls auf das nun fast täglich hier hochpräzise
> Stromquellen im Forum angefragt werden ,-)  ?
Ich kann mir das nicht solange merken, für mich ist jede Frage neu... 
;-)

> Fällt Dir ebenfalls auf das nun fast täglich hier hochpräzise
> Stromquellen im Forum angefragt werden ,-)  ?
Vermutlich sind die meisten zwischenzeitlich darauf gekommen, dass ihre 
LEDs mit Konstantstrom zuverlässiger laufen als mit Konstantspannung... 
:-)
Wobie die Aufgabe hier mit dem Hallsensor doch ein wenig kreativer ist.

Autor: Hall (Gast)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Am besten wäre eine Abweichung von +/-0,1µA

Christian Schwarzbauer schrieb:
> und mittels
> Potentiometer den Strom einstelle..

Wie willst du das messen? Mit einem Handelsüblichen DMM, Oszi?
Schau dir mal die Messgenauigkeit deiner Messmittel an. Die liegen 
bestimmt zwischen 2% und 5%. Da sind +/-0,1µA sehr übertrieben.

0,1µA/20mA*100=0,0005% Fehler die du möchtest!!!!
Das wird entweder verdammt teuer oder nicht realisierbar

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Hall schrieb:
> Schau dir mal die Messgenauigkeit deiner Messmittel an. Die liegen
> bestimmt zwischen 2% und 5%.
Die wären also zu 95%-98% ungenau?  :-o

Bei einem Messfehler von 2-5% sieht das schon wesentlich besser aus...

Autor: Hall (Gast)
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Ja sry, nicht immer alles auf die Goldwaage legen. Ihr wusstet doch alle 
was ich meine.^^

Autor: Christian Schwarzbauer (christian01)
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Über das Messen mache ich mir keine Gedanken.
Wir haben in der Schule Messgeräte mit denen ich bis zu 10 nA messen 
kann.

Habe gerade erfahren dass ich mit einem Akku als Spannungsquelle 
arbeiten soll und somit die Stromquelle realisieren muss.
Nur wie??

Meine Motivation ist am Ende...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> @Lothar:
>> Fällt Dir ebenfalls auf das nun fast täglich hier hochpräzise
>> Stromquellen im Forum angefragt werden ,-)  ?
> Ich kann mir das nicht solange merken, für mich ist jede Frage neu...
> ;-)

Klarer Fall von alzmeier .-))  :
Man(n) lernt jeden tag neue threads kennen.

>
>> Fällt Dir ebenfalls auf das nun fast täglich hier hochpräzise
>> Stromquellen im Forum angefragt werden ,-)  ?
> Vermutlich sind die meisten zwischenzeitlich darauf gekommen, dass ihre
> LEDs mit Konstantstrom zuverlässiger laufen als mit Konstantspannung...
> :-)
> Wobie die Aufgabe hier mit dem Hallsensor doch ein wenig kreativer ist.

Aber nur wenig, sonst hätte die Suchfunktion ja genutzt werden können .
Bis gestern waren es pt100/pt100 für die die KSQ benötigt wurden .-))


Die KSQ-Threads beginnen die "Ich suche ein Oszilloskop, wer kann mir 
helfen"-Threads langsam aber sicher ab .-)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Über das Messen mache ich mir keine Gedanken.
> Wir haben in der Schule Messgeräte mit denen ich bis zu 10 nA messen
> kann.

Es mag sein das die Meßgeräte dies können.
Phywe stellte sowas schon 1970 für Schulen  her.

>
> Habe gerade erfahren dass ich mit einem Akku als Spannungsquelle
> arbeiten soll und somit die Stromquelle realisieren muss.

how shocking.

> Nur wie??

Ich vermute wenn Dir der Lehrer erlaubt hätte ein Netzgerät zu benutzen, 
wäre Dein Problem bereits von dir gelöst.

Aber ein akkumulator.  Schlimm.


Darfst Du wenigstens LiPo-Akkus nehmen oder muss es NiMh sein?

>
> Meine Motivation ist am Ende...

Ich sag es dir mal GANZ direkt: Für Deine Aufgabe reicht ein LM317, auf 
15mA eingestellt und +/- 50uA Stabilität.

Es ist ein Schulversuch, keinerlei Präzisionsexperiment.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Nur wie??
So etwa:
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/analogtechnik...

Man könnte sich davor auch noch den Artikel zur Konstantstromquelle 
durchlesen... :-/

Autor: Christian Schwarzbauer (christian01)
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Welcher Akku es ist spielt keine Rolle.

Das Problem ist, dass das Projekt für meine Matura ist und mein 
Betreungslehrer das sehr genau nimmt. Ich soll die Schaltung selbst 
bauen, sonst hätte ich mir natürlich ein Netzteil gekauft.^^

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Am besten wäre eine Abweichung von +/-0,1µA.

das ist bei 20 mA eine max. zulässige Abweichung von 0,0005%
Würde mich mal interessieren wie Du das messen und mit einem Poti auch 
noch präzise einstellen willst, und das auch noch mit einem LM317.

Sessel, Bier und Popcorn her, das wird lustig.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Welcher Akku es ist spielt keine Rolle.

Das war doch schon vorher klar. Du hast aber die Ironie nicht 
detektiert.

Wenn Du nun noch die Transferleistung erbringst: "Wenn Du eine KSQ bauen 
kannst, die am Netzteil funktioniert"  zu "Dann funktioniert dieselbe 
KSQ auch am Akku"

bist du deiner Matura schon etwas näher.


>
> Das Problem ist, dass das Projekt für meine Matura ist und mein
> Betreungslehrer das sehr genau nimmt.

Dein Lehrer wird die 15mA nicht auf 0.1uA genau messen. Believe me.

>  Ich soll die Schaltung selbst
> bauen, sonst hätte ich mir natürlich ein Netzteil gekauft.^^

Dann sag ich Dir nochmals: Nimm einen LM317, stell 15mA ein und teste 
damit Deinen HallMeßplatz.

Beachte dabei die Hinweise aus dem Forum, dass der LM317 unter ca.3.5mA 
nicht mehr zuverlässig funktioniert.
Nur für den Fall das Deine Quelle wirklich ab 0mA einstellbar sein soll.

Autor: Christian Schwarzbauer (christian01)
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Dann kann ich den LM317 vergessen. Ich muss zwar nicht ab omA einstellen 
aber ab 1mA.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Christian Schwarzbauer schrieb:
> Dann kann ich den LM317 vergessen. Ich muss zwar nicht ab omA einstellen
> aber ab 1mA.

[neues Popcorn geholt]

Um dann festzustellen, das der Halleffekt fast nicht im Schüleraufbau 
nachweisbar ist.
so ab 5 mA macht es im Messaufbau Sinn.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich muss zwar nicht ab omA einstellen
Oma? Opa?

Autor: Harry Up (harryup)
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hi,
wenn's bissl digital sein darf, der ad420 wäre eine Stromquelle 0-20mA 
mit 16 Bit Aüflösung und einem vertretbaren Fehler. Gut, 'hochpräzise' 
ist wahrscheinlich anders, aber im richtigen Leben wird's dann meist 
schon gut sein, wenn eine Abweichung vom Sollwert unter 0,5% erreicht 
wird.
Grüssens, harry

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