Problem beim Messen mit Oszilloskop: 4-20mA-Schleife

[Frank (Gast)]

Hallo!

Ich hoffe, mir kann hier jemand helfen. Ich versuche gerade an einer 
Stromschleife zu messen, aber mit dem GND-Potential gibt es Probleme.

                 4-20mA +/- 0.5mA
    ---------------------------------------
   | +                                     |
Vsupply                                Feldgeraet
   | -                                     |
    ----- R ----- Multimeter [mA] ---------
      |       |
      |       |
         Oszi

Jetzt wollte ich mit dem Oszi die Spannung über dem Widerstand messen - 
hier wollte ich ein aufmoduliertes HART-Signal sichtbar machen. Aber 
sobald ich die Oszi-Masse anschließe, geht der Strom hoch und es greift 
die Strombegrenzung vom Netzteil (zum Glück).

Wie kann ich denn hier messen, ohne dass ich den Strom beeinflusse? Habe 
schon alle möglichen Varianten probiert...

[Der Michel (Gast)]

Da dein HART-Signal per FSK übertragen wird, kannst du dein Oszilloskop 
kapazitiv ankoppeln. Alternativ mußt du es erdfrei betreiben, so dass 
keine festes Potential zwischen Oszilloskop und Stromschleife besteht.

[Harald Wilhelms (Gast)]

Frank schrieb:
> Hallo!
>
> Ich hoffe, mir kann hier jemand helfen. Ich versuche gerade an einer
> Stromschleife zu messen, aber mit dem GND-Potential gibt es Probleme. 
4-20mA +/- 0.5mA
>     ---------------------------------------
>    | +                                     |
> Vsupply                                Feldgeraet
>    | -                                     |
>     ----- R ----- Multimeter [mA] ---------
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>       |       |
>          Oszi
>
> Jetzt wollte ich mit dem Oszi die Spannung über dem Widerstand messen -
> hier wollte ich ein aufmoduliertes HART-Signal sichtbar machen. Aber
> sobald ich die Oszi-Masse anschließe, geht der Strom hoch und es greift
> die Strombegrenzung vom Netzteil (zum Glück).
>
> Wie kann ich denn hier messen, ohne dass ich den Strom beeinflusse? Habe
> schon alle möglichen Varianten probiert...

Anscheinend ist Dein Gerät oder das Netzteil nicht massefrei.
Da musst Du dann wohl einen Trenntrafo vorschalten.
Gruss
Harald

[Paul Baumann (Gast)]

Es scheint, daß es Potentialunterschiede zwischen dem Schutzleiter der
Anlage und dem Schutzleiter der Steckdose, an dem Dein Oszillograph 
sitzt
gibt. Dadurch fließen Ausgleichsströme.

Versuche einmal, den Stecker des Oszillographen anders herum in die
Steckdose zu stecken und siehe, ob sich etwas ändert.

Weise den Verantwortlichen der Elektroanlage auf diesen Effekt hin, 
damit er
sich um den Potentialausgleich kümmern kann.

MfG Paul

[Volker Z. (vza)]

Ist das Multimeter Batterie betrieben?

Wird das Feldgerät über 4-20MA versorgt oder hat es einen Netzanschluss?
Wenn Ja, dann entferne die Erde vom Feldgerät.
Achtung! Bei defektem Feldgerät besteht Lebensgefahr.

Volker

[Frank (Gast)]

Der Michel schrieb:
> Da dein HART-Signal per FSK übertragen wird, kannst du dein Oszilloskop
> kapazitiv ankoppeln.

Ist theoretisch natürlich richtig, aber ich wollte sehen, ob ich 
tatsächlich +/- 0,5mA habe...das sehe ich über einem bekannten 
Widerstand besser.

Harald Wilhelms schrieb:
> Anscheinend ist Dein Gerät oder das Netzteil nicht massefrei.

Naja, also beide sind mit dem Schutzleiter verbunden.

Paul Baumann schrieb:
> Es scheint, daß es Potentialunterschiede zwischen dem Schutzleiter der
> Anlage und dem Schutzleiter der Steckdose, an dem Dein Oszillograph
> sitzt
> gibt. Dadurch fließen Ausgleichsströme.

Es gibt keine Anlage, steht alles hier auf meinem Tisch nebeneinander an 
der selben Steckdose.

Volker Zabe schrieb:
> Wird das Feldgerät über 4-20MA versorgt

Ja, wird es.

Paul Baumann schrieb:
> Versuche einmal, den Stecker des Oszillographen anders herum in die
> Steckdose zu stecken und siehe, ob sich etwas ändert.

Ich probier es mal.

[Frank (Gast)]

Volker Zabe schrieb:
> Ist das Multimeter Batterie betrieben?

Nein!

[Frank (Gast)]

Aber auch wenn ich das Multimeter aus der Schleife nehme, fließt der 
große Strom.

[Frank (Gast)]

Auch Stecker-drehen bringt garnichts, in keiner Kombination.

[Frank (Gast)]

OK, ich habe den Übeltäter...Mist, garnicht drauf geachtet: In dem 
Feldgerät steckte noch der Programmierstecker vom Computer, total 
übersehen!!!

Also geht der Strom irgendwie in den Computer -> ABER: es ist ein 
Laptop, hat der Massebezug über sein Netzteil?

[oszi40 (Gast)]

@Frank
WENN die Stromschleife es zulässt, wären zum Test LEDs od. Optokoppler 
auch eine Idee um Deine Masseprobleme zu überlisten?

[Volker Z. (vza)]

Dann bleibt nur noch das Netzteil, was das nicht Potentialfrei ist.

Nimm ein anderes oder Versuch mal Batterien.

Volker

[Der Michel (Gast)]

Frank schrieb:
> Ist theoretisch natürlich richtig, aber ich wollte sehen, ob ich
> tatsächlich +/- 0,5mA habe...das sehe ich über einem bekannten
> Widerstand besser.

Deinen Widerstand R läßt du auch in der Schleife. Lediglich das 
Oszilloskop wird für die Messung des Spannungsabfalls über der 
Widerstand kapazitiv an den Widerstand angeschlossen. Damit siehst du 
deine draufmodulierten Stromschwankungen als U = R * delta I

[Frank (Gast)]

Der Michel schrieb:
> Deinen Widerstand R läßt du auch in der Schleife. Lediglich das
> Oszilloskop wird für die Messung des Spannungsabfalls über der
> Widerstand kapazitiv an den Widerstand angeschlossen.

Stimmt! Naja, wie gesagt, ohne den Programmierstecker geht es ;-\

[oszi40 (Gast)]

Frank schrieb:
> Naja, wie gesagt, ohne den Programmierstecker geht es ;-\

Wobei zu ergänzen wäre, daß die Oszi-Masse meist mit dem Schutzleiter 
Verbindung hat und Dein NB-Netzteil einen Y-STörschutzkondensator mit 
einem kleinen Ableitstrom haben wird. 
Beitrag "Schaltnetzteile GND - PE verbunden oder nicht verbunden"

[Helfer (Gast)]

Wegen solcher Probleme gibt es heute Trennverstärker! Diese trennen die 
eingeprägten Ströme galvanisch! Sollte man bei so einer Anwendung immer 
einen dazwischen setzen, vor allem wenn das Feldgerät weit weg ist!

[Reinhard Kern (Gast)]

Hallo,

eine weitere Möglichkeit: bei guten Oszis kann man oft 2 Kanäle zu einem 
Differenz-Verstärker schalten.

Gruss Reinhard

[Frank (Gast)]

Reinhard Kern schrieb:
> bei guten Oszis kann man oft 2 Kanäle zu einem
> Differenz-Verstärker schalten

Und dann ohne Masse?

[oszi40 (Gast)]

Oszi mit Batteriebetrieb oder Differenztastkopf lesen 
http://www.telemotorix.de/html/differenz_tastkopf.html