Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszi zeigt immer Vpp=120mV


von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Hallo,

ich beschreibe mal kurz meine Experiemente:

Ich habe drei Spannungs-/Stromquellen:

(1) 1x ausgebautes Computernetzteil
(2) 1x Labornetzgeräte TTi PL320
(3) 1x 18650 Li-Ionen Akkuzelle

Beim "spielen" mit meinem Oszilloskop Rigol DS1102E habe ich folgendes 
beobachtet:

Versuch 1 - Computernetzteil
Oszi-Messkopf an +5V, GND des Oszi an GND des Computernetzteil
Messungen: Vmax=5,16V, Vmin=5,04V, Vpp=120mV

Versuch 2 - Labornetzteil
Oszi-Messkopf an +5V, GND des Oszi an GND des Labornetzgeräts
Messungen: Vmax=5,04V, Vmin=4,02V, Vpp=120mV

Versuch 3 - 18650 Li-Ionen Akkuzelle:
Oszi-Messkopf an +-Pol, GND des Oszi an minus-Pol
Messungen: Vmax=3,92V, Vmin=3,80, Vpp=120mV


Mich verwundert es, dass bei drei verschiedenen Quellen Vpp immer gleich 
hoch ist. Ist für eine Batterie eine Schwankung von 120mV zudem nicht 
recht hoch?

Darüber hinaus habe ich noch folgendes Frage:
Klemme ich beim Versuch mit dem Computernezteil (Versuch 1), GND des 
Oszi ab, ändert sich nichts an den Ergebnissen. Mache ich das selbe beim 
Labornetzteil (Versuch 2), bekomme ich eine 50Hz Sinuskurve (sicherlich 
die 50Hz vom Hausstromnetz, oder?). Aber warum bekomme ich die 50Hz 
Kurve beim Labor- aber nicht beim Computernetzgerät?

Vorab recht herzlichen Dank für alle konstruktiven Kommentare!
:-)

von Alex S. (thor368)


Lesenswert?

Tach Alexander,

die 120mV Vpp, die du da siehst, ist Störeinstrahlung aus der Umgebung. 
Die hat nichts mit deinen Netzteilen zu tun. Was für 
Tastköpfe/Messleitungen verwendest du?

Dein Computernetzteil ist Geerdet. Genau so wie dein Oszi. Heißt: Die 
Masse des Oszis bzw. PC-Nt ist mit dem Schutzleiter verbunden. Quasi 
hast du durch öffnen deiner Masseverbindung also die eigentlich 
Verbindung nicht getrennt.

Thor

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Hallo Thor/Alex S.,

zunächst besten Dank für deine Antwort.

Als Tastköpfe verwende ich, was standartmäßig beim Rigol DS1102E dabei 
lag.

Deine gezielte Frage nach den Tastköpfen lässt mich folgendes vermuten: 
Tastköpfe reagieren auf äußere Einflüsse empfindlich und ich kleiner 
Hobbybastler bin beim Thema EMC angekommen (Electromagnetic 
compatibility). Da habe ich mal gegoogelt und Tastköpfe für richtig viel 
Geld gesehen ... also da scheint es fette Unterschiede zu geben.

Und gerade machte ich noch folgende "coole" Beobachtung: Auf meinem 
Schreibtisch ist eine Tischlampe. Bringe ich den Tastkopf "frei in der 
Luft" in die Nähe der Energiesparbirne, bekomme ich bis zu 20mV 
angezeigt.


Also ist mein "lessons learnt" hier wohl:
(1) Will man gescheiht messen, dann kann man die mitgelieferten 
Tastköpfe vergessen
und
(2) ich muss die zu messende Elektronik abschirmen
(für erfahrene Elektroniker wohl beides eine absolute 
Selbstverständlichkeit ... fühle richtig wie ich Theoretiker gerade in 
der Realität ankomme).

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Mal die Selbstkalibrierung vom DSO laufen lassen?
In warm gelaufenem Zustand.

Leuchtstoffröhren sind Störschleudern. Insbesondere grosse.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Alex S. schrieb:
> die 120mV Vpp, die du da siehst, ist Störeinstrahlung aus der Umgebung.

Mich wundert nur, dass es 3 mal genau 120mV sind. Das müsste doch etwas 
schwanken und sich durch Ändern des Ortes und "Handauflegen" leicht 
verändern.

Alexander G. schrieb:
> Bringe ich den Tastkopf "frei in der
> Luft" in die Nähe der Energiesparbirne, bekomme ich bis zu 20mV
> angezeigt.

War da der Tastkopf kurzgeschlossen, d.h. Erdungsclip mit Spitze 
verbunden?
Bei offenem Eingang kannst Du sowieso Hausnummern messen.

Gruß Dietrich

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> Alexander G. schrieb:
>> Bringe ich den Tastkopf "frei in der
>> Luft" in die Nähe der Energiesparbirne, bekomme ich bis zu 20mV
>> angezeigt.
>
> War da der Tastkopf kurzgeschlossen, d.h. Erdungsclip mit Spitze
> verbunden?

Da dies für mich so erstaunlich war, habe ich es mehrmals ausprobiert. 
Erdungsclip war komplett ab und es ist schön zu sehen: je näher ich an 
der Energiesparlampe komme, desto mehr mV auf dem Oszi (eindeutig 
proportionaler  Zusammenhang.

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

A. K. schrieb:
> Mal die Selbstkalibrierung vom DSO laufen lassen?
> In warm gelaufenem Zustand.

Eine schlechte Kalbrierung war auch meine erste Vermutung und habe diese 
2x nach Handbuch durchgeführt.

..... nur nicht im bewußt warm gelaufenen Zustand. Das werde ich jetzt 
mal berücksichtigen und nochmals kalibrieren. Danke für den Tipp, klingt 
logisch, hatte ich aber nicht "auf dem Schirm".

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> Alex S. schrieb:
>> die 120mV Vpp, die du da siehst, ist Störeinstrahlung aus der Umgebung.
>
> Mich wundert nur, dass es 3 mal genau 120mV sind. Das müsste doch etwas
> schwanken und sich durch Ändern des Ortes und "Handauflegen" leicht
> verändern.

Das gerade hat mich ja auch verwundert. Aber vielleicht ist es echt 
einfach der selbe Umwelteinfluss gewesen. Ich hatte alle 
Spannungsquellen sauber auf dem Tisch aufgereiht und deren Pole mit 
einen Breadboard verbunden. Und ans Breadboard habe ich dann den 
Tastkopf gehalten. D.h. in allen Fällen war der Tastkopf immer an der 
selben Stelle. Versuche es jetzt mal mit "handauflegen" und verschieben 
der Positionen. Ergebnis kommt gleich.

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Hier die zweite Messreihe

Versuch 2.1 - Computernetzteil
Vmax=5,16V, Vmin=5,04V, Vpp=120mV
Am Anfang sprang es ein wening zwischen Vpp=160 und Vpp=120mV, dann hat 
es sich aber auf die obigen Werte mit Vpp=120mV stabilierst. Die Werte 
ändern sich dann auch nicht egal ob ich den Tastkopf unter den Tisch 
lege, Tischlampe ausschalte oder mit der Hand abdecke.

Versuch 2.2 - Labornetzteil
Vmax=5,08V, Vmin=4,88V, Vpp=160mV / 200mV
Hier springt es jetzt ständig zwischen 160mV und 200mV (kann sich wohl 
nicht entscheiden, abe mir scheint es eher 200mV). Eine 
Positionsveränderung oder abdunkeln mit der Hand zeigt keinerlei 
Reaktion

Versuch 2.3 - 1x 18650 Akkuzelle
Vmax=3,92V, Vmin=3,8V, Vpp=120mV
Die Werte hier sind super stabil (sprint nix hin und her). Aber auch wie 
oben: Abdunkeln ud Postiionsveränderungen haben keinen Einfluss.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Alexander G. schrieb:
> Hier die zweite Messreihe
> ...

Das heißt also, so ganz "fest" sind die 120mV auch nicht. Also sind das 
doch wohl direkte Einstreuungen in den Tastkopf und/oder den Oszi. Dann 
müsstest Du aber bei kurzgeschlossenem Tastkopf auch was sehen.

Oder es ist ein GND-Problem: hast Du auch den Erdungsclip des Tastkopfes 
an den GND Deiner gemessenen Quelle angeschlossen? Eine andere 
GND-Verbindung fängt sich nämlich einiges an hochfrequentem Dreck ein.

Übrigens solltest Du den mV auch nicht ganz glauben. Der AD-Wandler hat 
ja nur 8 Bit Auflösung, das ist der Quantisierungsfehler nicht zu 
vernachlässigen. Die Werte sind wesentlich schlechter als bei einem 
Standard-Multimeter.

Gruß Dietrich

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> Dann
> müsstest Du aber bei kurzgeschlossenem Tastkopf auch was sehen.

Ich habe jetzt einfach mal den Erdungclip direkt an die Spitze des 
Tastkopfs gehängt:

Kanal eins:
Vmax: springt zwischen 0,08mV bis 0,32mV
Vmin: springt zwischen -0,8mV bis -0,001mV
Vpp: springt entsprechend zwischen 0,8mV bis 0,013mV

Das Oszi hat je zwei Eingänge und einen zweiten Tastkopf.

Kanal zwei (ebenfalls Erdungsclip direkt an Spitze Tastkopf):
Vmax: springt um die -3,2mV herum
Vmin: spring um die -6,4mV herum
Vpp: springt entsprechend zwischen 2,4mV und 4,8mV

Der Kanal zwei scheint ja tendenziell mehr zu "rauschen". Bei beiden 
waren die Umweltbedingungen übrigens identisch.

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> hast Du auch den Erdungsclip des Tastkopfes
> an den GND Deiner gemessenen Quelle angeschlossen?

Kann eigentlich als Fehlerquelle ausgeschlossen werden. Erdungsclip war 
bei der 18650-Batterie, beim Labornetzgerät als auch beim PC-Netzteil 
fest am Minus-Pol. Es war auch keine Schaltung oder ähnliches 
dazwischen. Nur die Spannungs-/Stromquelle, Tastkopf und Erdungsclip.

von Spess53 (Gast)


Lesenswert?

Hi

>Nur die Spannungs-/Stromquelle, Tastkopf und Erdungsclip.

Steht dein Eingang möglicherweise auf AC?

MfG Spess

von Alexander G. (grossmann200)


Lesenswert?

Spess53 schrieb:
> Steht dein Eingang möglicherweise auf AC?

CH1 --> Kopplung --> DC
CH2 --> Kopplung --> DC

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.