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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszilloskop / Trenntraffo und Tastköpfe


Autor: Paul (Gast)
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Hi!

Ich relativ neu im Bereich Elektronik und wollte jetzt mal ein paar
grundlegende Fragen klären.
Ich überlege mit bei ebay ein kleines Oszilloskop (und wenn's nur für
Praxiserfahrung ist) zu ersteigern. Bekommt man ja relativ günstig da.
Jetzt zu meinen Fragen:

1. Ich habe oft gelesen, dass man beim Messen mit dem Oszi einen sog.
Trenntrafo braucht. Was ist das und was macht das? Wie teuer ist so ein
Dingen?

2. Bei den Tastköpfen blicke ich noch nicht so wirklich durch.
Es gibt welche mit Teilungsverhältnis 1:1, 1:10 schaltbar usw.
Bezieht sich das Teilungsverhältnis auf die Spannung oder doch auf die
Frequenz?

3. Gibt es auch Tastköpfe mit denen man lustig 220V messen kann?

4. Was ist ein Differenztastkopf und wozu brauch ich den

5. Gibt es irgendwo ne Bauanleitung für nen Komponententester? Ähnlich
dem Dingen HZ65 von Hameg?

Autor: Michael Frangenberg (startrekmichi)
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zu 2.: Ein 10:1 Tastkopf teilt die anleigende Spannung durch 10. Ich hab
hier auch solche Dinger rumliegen ^^ Und bei meinem Oszi ist auf der
Einstellscheibe für den Spannungsbereich sogar eine zweite Markierung
für 10:1-Tastköpfe (zusätzlich zur 1:1-Marke)

Autor: Paul (Gast)
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Okey, schonmal danke Michael!

Autor: Schoaschi (Gast)
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zu 1. KOs(Oszi) und Trenntrafos sind so ein Kapitel für sich. Für
"normale" Messungen mit dem KO benötigst du keinen
Trenntransformator. Unter normal verstehe ich Messungen von digitalen
Signalen und anderen Spannungsverläufen im Kleinspannungsbereich.

Und Trenntrafos brauchst du nur bei gewissen Messungen. Also wenn deine
Schaltung eine galvanische Verbindung zur Netzspannung hat. wie zb
Gleichrichterschaltungen an 230V (sind ein sehr beliebtes Thema in der
schule).Nun zum Problem. Wenn du zb dein Oszi an den Trenntrafo
anschliesst, dann kann es im ungünstigsten Fall sein, dass dein Gehäuse
und alle Masseteile die damit in verbindung sind 230V führen
;-)
Falls du drotzdem solche SPannungen Messen willst, dann solltest du dir
Trennverstärker zulegen.
Wo wir auch beim Messen von 230V sind.... Rein mit dem Oszi ist das
normal nicht möglich. mit dem 1:10 Tastkopf würde es vl gehen, ist aber
auch nicht ratsam. Lösung-->Trennverstärker mit einstellbarer
verstärung/abschwächung.

mfg

Autor: leenders (Gast)
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Aber Hall was ist das denn?

Nun zum Problem. Wenn du zb dein Oszi an den Trenntrafo
anschliesst, dann kann es im ungünstigsten Fall sein, dass dein
Gehäuse
und alle Masseteile die damit in verbindung sind 230V führen
;-)

Den Trenntrafo brauchst Du, damit du den Osci Massemäig wieder mit der
Erde verbinden Kannst ohne daß  es einen Knall gibt.

Paul.

Autor: Mario Richter (mario001) Benutzerseite
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Hallo,

um es nochmal ganz deutlich zu sagen:

Es wird IN KEINEM FALL das Oszi an den Trenntrafo angeschlossen,
sondern AUSSCHLIEßLICH das zu messende Objekt !! Dann kann es auch
nicht passieren, dass das Oszi-Gehäuse unter Spannung steht.

Ein Differenztastkopf ist ein Tastkopf, der einen Differenzeingang hat
und die dort anstehende Spannung in eine massebezogene Spannung für das
Oszi umsetzt. Braucht man immer dann, wenn man z.B. eine
Spannungsdifferenz zweier massebezogener Spannungen messen will.

Grüße, Mario

Autor: Gast (Gast)
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Viele Zweikanal Oszis haben eine Funktion, mit der man die Summe oder
Differenz zweier Signale anzeigen kann. Das kann in vielen Fällen einen
Differenztastkopf ersetzen.

Autor: Paul (Gast)
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Okey, erstmal danke soweit.
Das ich das Oszi nicht an den Trennverstärker anschließen muß habe ich
soweit verstanden. Das Problem mit der Masse allerdings nicht so
wirklich.

Wie ist es denn jetzt, wenn ich von einem Netzteil z.B die
Restwelligkeit messen will? Geht das ohne, oder nur mit
Trenntraffo/-verstärker?
Was würde passieren, wenn ich das Oszi ohne sowas anschließe? Fliegt
mit das Oszi um die Ohren, das Netzteil, oder gar das ganze Umspannwerk
;) ?

Autor: A.K. (Gast)
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Tastkopf: Spannungsteiler im Tastkopf. Der Sinn der 10:1 Tastköpfe liegt
vor allem in der erheblich reduzierten kapazitiven Belastung des zu
messenden Signals. 1-2m Kabel dran und so manches Signal ist derart
versaut, dass eine Messung sinnlos ist.

Autor: Paul (Gast)
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???
Kannst'de das bitte nochmal genauer erklären?
Mir ist klar, dass das Koaxkabel durch das Dielektrikum eine Art
Kondensator darstellen kann.
Was aber hat das mit dem 10:1 zu tun?

Autor: Dirk (Gast)
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Um mal etwas klar zustellenn:
Sinn und Zweck eines 10:1 oder 100:1 Tastkopfes ist es den
Eingangswiderstand des Oszilloskops zu erhöhen. Der liegt normalerweise
bei 1MOhm. Mit dem 10:1 Tastkopf erhöht sich der Eingangswiderstand auf
10MOhm. Das ist wichtig um die Schaltung, an der gemessen wird,
möglichst wenig zu belasten und somit das Messergebnis zu verfälschen.
Das dabei auch die gemessene Spannung auf 1/10 sinkt ist eher ein
Nebeneffekt und nicht unbedingt der Haupteffekt.
Das Problem mit dem Kondensator ist folgendes: Durch den Aufbau bedingt
entsteht ein kapazitiver Widerstand. Der liegt je nach Oszilloskop etwa
um die 15pF. Ist sehr abhängig vom Taskopf und Oszilloskop. Diese
Kapazität beeinflusst das zu messende Signal. Besonder nachteilig macht
sich das bei sehr hohen Frequenzen bemerkbar. Daher gibt es auch
verschiedene Tastköpfe, z.B. mit 60Mhz oder 100Mhz Bandbreite. Diese
Tastköpfe müssen auch abgeglichen werden. Dafür haben die meisten Oszis
einen Testausgang mit einem Rechtecksignal. Bei falsch abgeglichenen
Tastkopf weist das Rechtecksignal verformungen an den Flanken auf. Die
mit dem Einsteller am Tastkopf neutralisiert werden können.

Autor: Paul (Gast)
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Gut okey. Das ist somit dann klar.
Aber kann mir einer von euch jetzt noch sagen, ob man ohne Probleme an
einem Netzgerät messen kann, oder ob man da nen Trenntraffo/-Verstärker
braucht?

Autor: crazy horse (Gast)
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wurde schon gesagt: das zu prüfende/messende Gerät an einen Trenntrafo,
und nur dieses. An diesen Trenntrafo wird NICHTS anderes
angeschlossen.
Dann kannst du die Masseklemme des Oszis anklemmen, wo du willst.
Das Ganze ist nur sinnvoll/nötig, wenn du an Schaltungsteilen messen
willst, die sonst direkt mit der Netzspannung verbunden sind,
Primärseite an Schaltnetzteilen beispielsweise.
Bleibt noch anzumerken, dass ein Trenntrafo kein Freifahrtsschein ist:
grabscht du an 2 Teile, kannst du genauso eine geklatscht kriegen, wie
direkt am Netz. Und da der Oszi normalerweise geerdet ist, kannst du
auch an einem Pol eine gelangt bekommen. Dann entwickelt sich der
Trenntrafo sogar zum Nachteil/zus. Risiko: ein evtl. vorhandener FI
löst nicht mehr aus, da der Strom über dich zur Erde durch den TT in
einen regulären L-N-Strom auf Netzseite transformiert wird, löst also
nicht mehr aus.

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Mario Richter schrieb:
> Hallo,
>
> um es nochmal ganz deutlich zu sagen:
>
> Es wird IN KEINEM FALL das Oszi an den Trenntrafo angeschlossen,
> sondern AUSSCHLIEßLICH das zu messende Objekt !!

Nein, das geht häufig nicht, z. B. bei nicht-kleinen Maschinen wie 
Webmaschinen, die über mehrere dicke Schutzleiter an mehreren Stellen 
geerdet sind und nach VDE auch geerdet sein müssen.

Ebenso ist es bei Schiffen und Ubooten, deren "Gehäuse" man nicht 
einfach mal kurz von der Erde isolieren kann, so wie auch bei Gebäuden.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Erwin Meyer schrieb:

>> Es wird IN KEINEM FALL das Oszi an den Trenntrafo angeschlossen,
>> sondern AUSSCHLIEßLICH das zu messende Objekt !!
>
> Nein, das geht häufig nicht, z. B. bei nicht-kleinen Maschinen wie
> Webmaschinen, die über mehrere dicke Schutzleiter an mehreren Stellen
> geerdet sind und nach VDE auch geerdet sein müssen.

Dann musst Du eben ein erdfreies Oszi benutzen. Aber für diese
Erkenntnis brauchst Du keinen neun Jahre alten Thread ausbuddeln.
Gruss
Harald

Autor: Heinz (Gast)
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Erwin Meyer schrieb:
> Ebenso ist es bei Schiffen und Ubooten, deren "Gehäuse" man nicht
> einfach mal kurz von der Erde isolieren kann, so wie auch bei Gebäuden.
Dann arbeitet man besser mit einem Handheldscope, wie diesem:
http://www.batronix.com/versand/oszilloskope/Owon-HDS.html

Die Bandbreite reicht für den 50-Hz-Kram allemal...

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Heinz schrieb:
> Erwin Meyer schrieb:
>> Ebenso ist es bei Schiffen und Ubooten, deren "Gehäuse" man nicht
>> einfach mal kurz von der Erde isolieren kann, so wie auch bei Gebäuden.
> Dann arbeitet man besser mit einem Handheldscope, wie diesem:
> http://www.batronix.com/versand/oszilloskope/Owon-HDS.html
>
> Die Bandbreite reicht für den 50-Hz-Kram allemal...

Es geht wesentlich kosteneffizienter. Ich verwende mein Oszi mit einem 
Adapter Eurostecker-auf-Eurostecker-Buchse ohne Schutzleiter und 
verwende damit das Oszi-Netzteil als Trenntrafo. Den Trafo braucht man 
ja nicht doppelt und man muss bei Außeneinsätzen weit weniger Gewicht 
mitschleppen!
Das kostet auch nur 1 Euro statt ca. 100 für einen "echten" Trenntravo.
Dazu kann man z. B. eine alte Zeitschaltuhr Ausschlachten, P und N 
durchschleifen und GND weglassen.

Einfacher geht es natürlich mit einem Reisestecker ...

Das hat auch den Nebeneffekt, das der "Trenntrafo" nicht zusätzlich 10 
Watt verbrät.

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael L. (michaelx)
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Erwin Meyer schrieb:
> Heinz schrieb:
>> Erwin Meyer schrieb:
>>> Ebenso ist es bei Schiffen und Ubooten, deren "Gehäuse" man nicht
>>> einfach mal kurz von der Erde isolieren kann, so wie auch bei Gebäuden.
>> Dann arbeitet man besser mit einem Handheldscope, wie diesem:
>> http://www.batronix.com/versand/oszilloskope/Owon-HDS.html
>>
>> Die Bandbreite reicht für den 50-Hz-Kram allemal...
>
> Es geht wesentlich kosteneffizienter. Ich verwende mein Oszi mit einem
> Adapter Eurostecker-auf-Eurostecker-Buchse ohne Schutzleiter und
> verwende damit das Oszi-Netzteil als Trenntrafo. Den Trafo braucht man
> ja nicht doppelt und man muss bei Außeneinsätzen weit weniger Gewicht
> mitschleppen!
> Das kostet auch nur 1 Euro statt ca. 100 für einen "echten" Trenntravo.
> Dazu kann man z. B. eine alte Zeitschaltuhr Ausschlachten, P und N
> durchschleifen und GND weglassen.

Es ist schon sehr dämlich, eine Schutzmaßnahme absichtlich außer Kraft 
zu setzen!

> Das hat auch den Nebeneffekt, das der "Trenntrafo" nicht zusätzlich 10
> Watt verbrät.

Vielleicht wirst du aber als "Nebeneffekt" gebraten.

Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Michael L. schrieb:
> Erwin Meyer schrieb:
>> Heinz schrieb:
>>> Erwin Meyer schrieb:

>> Es geht wesentlich kosteneffizienter. Ich verwende mein Oszi mit einem
>> Adapter Eurostecker-auf-Eurostecker-Buchse ohne Schutzleiter und
>> verwende damit das Oszi-Netzteil als Trenntrafo. Den Trafo braucht man
>> ja nicht doppelt und man muss bei Außeneinsätzen weit weniger Gewicht
>> mitschleppen!
>
> Es ist schon sehr dämlich, eine Schutzmaßnahme absichtlich außer Kraft
> zu setzen!
>
>> Das hat auch den Nebeneffekt, das der "Trenntrafo" nicht zusätzlich 10
>> Watt verbrät.
>
> Vielleicht wirst du aber als "Nebeneffekt" gebraten.

Das ist Unsinn, denn wer Bedenken wegen der elektrischen Sicherheit hat, 
der kann das Oszi mit einem Widerstand von z. B. 1 kOhm Erden und noch 
Schutzmaßnahmen wie VDRs und FI-Schutzschalter (in einer 
Steckdosenleiste) verwenden.
Aber das ist völlig überflüssig wenn man darauf achtet höchstens ein 
leitendes Teil zu berühren, denn für einen geschlossenen Stromkreis und 
damit potentielle Gefährdung benötigt man ja mindestens zwei. Und 
normalerweise berührt man bei Messungen überhaupt kein leitendes Teil, 
hat also doppelte Sicherheit! In der Praxis wird das (explizite Erdung 
vom Oszi) daher normalerweise nicht gemacht, außer von Anfängern.

: Bearbeitet durch User
Autor: Erwin Meyer (nobodyy)
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Außerdem macht die Erdung beim Oszi keinen Sinn weil bei fast allen 
anderen Geräten am (Strom)-Netz und mit vorwigend aus Plastik 
bestehendem Gehäuse das unüblich ist und auch nicht gemacht wird.
Angefangen bei der klassischen Bohrmaschine mit Platik-Gehäuse, die 
vorne aber immer aus Metall ist.
Ebenso Notebooks, die auch einige Metallteile haben, z. B. Buchsen für 
USB, VGA und sonstwas was mehr oder minder häufig beim normalen Benutzen 
berührt wird, aber von den hunderten Notebooks die ich bisher sah war 
keines geerdet, auch dann wenn ein UBS-Oszilloskop angeschlossen war.

Also man sollte sich nicht in eine Erdungs-Hysterie hineintreiben 
lassen, die man nur beim Oszi zeigt aber sonst nirgends, obwohl man das 
müsste wenn man nach objektiven Kriterien handeln würde.

Autor: Schüttel (Gast)
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Erwin Meyer schrieb:
> ...bei der klassischen Bohrmaschine mit Platik-Gehäuse, die
> vorne aber immer aus Metall ist.

Erwin Meyer schrieb:
> ...einige Metallteile haben, z. B. Buchsen für
> USB, VGA und sonstwas was mehr oder minder häufig beim normalen Benutzen
> berührt wird...

Berührbare Metallteile bedeutet nicht Erdung ist notwendig.

Lese einfach mal über die Schutzklassen nach (SK I, SK II, SK III).

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