Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik rein Ohmsche last zur Kalibration


von dotm (Gast)


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Hallo.
Ich bin dabei ein Kalibrationssystem für Leistungsmessgeräte (230V, bis 
20A) zu entwerfen.
Dabei gibt es in den Kalibrationsroutinen eine Funktion die einen 
Differenzwert liefert falls man eine Last anhängt, von der man annimmt 
dass cosphi = 1.
Das Grundrauschen ist so ca bei 20W, daher hab ich bisweilen immer einen 
500W Scheinwerfer angehängt um ganz sicher drüber zu sein.
Leider sind nämliche Leuchtmittel nicht ganz rein resistiv.
Jetzt wird bald nicht mehr manuell kalibriert und ich brauch irgendwas, 
was ein halbes kW verbrät und dabei als rein resistiv zu betrachen ist.
Was kann denn sowas sein? ein Leistungswiderstand (gewickelter draht- 
induktiv!). Eine Heizung? Irgendeine Spezielle Lampe?
Vielleicht weiss wer was.
grüsse
m.

von g.u.paul (Gast)


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von dotm (Gast)


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danke!
50nH. irre.

von Amateur (Gast)


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Praktisch alle einfachen Heizer, egal ob Lampe, Heizstrahler oder auch 
Tauchsieder, sind irgendwie gewickelt. Selbst die Quarzstrahler.

Also entweder lebst Du damit oder es wird teuer.

Falls die nötigen Messgeräte vorhanden sind, kannst Du auch versuchen 
die Induktivität durch Kondensatoren zu kompensieren. Die Induktivität 
ist ja relativ konstant.

von dotm (Gast)


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wenn man sich das zb ansieht:
http://de.rs-online.com/web/p/leistungswiderstande-im-alugehause/0169792/
<50nH für unter 100 euro.
im Vergleich zur Glühwendel (etwa 1µH (?), laut Internet) schon sehr 
super.

von Harald W. (wilhelms)


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dotm schrieb:

> <50nH für unter 100 euro.
> im Vergleich zur Glühwendel (etwa 1µH (?), laut Internet) schon sehr
> super.

...und wieso spielt das für Dich eine Rolle? Berücksichtigst Du
auch die unvermeidbare Leitungsinduktivität vor und nach Deinem
Meßgerät?
Gruss
Harald

von Udo S. (urschmitt)


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dotm schrieb:
> Das Grundrauschen ist so ca bei 20W

Und wieviel würde die Induktivität eines Heizlüfters oder einer 500W 
Halogenlampe den Wert verfälschen?
Doch eher weniger als 20W, oder?

von Udo S. (urschmitt)


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Überschlagen wir mal kurz.
Der Betrag des imaginärer Widerstand der Spule (halogenbirne) ist omega 
mal L also 10^-6 * 2*pi*50 also pi*10^-4 oder etwa 0,0003
Der reale Widerstand ist bei 500W und 230V bei etwa 100 Ohm
Das heisst der Induktive ist um mehr als 5 Größenordnungen kleiner und 
dein Rauschen beginnt in der 3. Größenordnung (4kW max. Messwert 
gegenüber 20W)

Wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe heisst das dein Fehler durch 
die Induktivität ist mehrere 100 mal kleiner als dein Rauschen, zumal 
sich die beiden Widerstände nur geometrisch addieren (90°).
So what...

: Bearbeitet durch User
von dotm (Gast)


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@Harald:
so gut wie möglich.
Die Induktivität der Glühwendel des Scheinwerfers seh ich jedenfalls am 
geeichten Poweranalyzer (cosphi = 0.995)
das sind aber dann schon fast 3mH nach einer kurzen Überschlagsrechnung 
(nanu?).
Eventuell gehts dann auch mit einer Parallelschaltung anderer 
Leuchtmittel.

von dotm (Gast)


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@ Udo!
Das "Grundrauschen" ist bei mir aber nicht ausschlaggebend weil die 
Messmethode des Messgeräts sich zunächst die genaue Netzfrequenz ansieht 
und dann per DFT den zutreffenden bin ermittelt.
Nach einigen Mittelungen ist dann das (als gleichverteilt anzunehmende) 
Grundrauschen stark reduziert.
Tatsächlich seh ich auch alles bis 20W, nur halt im Längsschnitt.

von Harald W. (wilhelms)


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dotm schrieb:


> geeichten Poweranalyzer

Mal davon abgesehen, das es geeichte Poweranalyzer nicht gibt,
haben auch solche Geräte Fehler...
Gruss
Harald

von dotm (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Mal davon abgesehen, das es geeichte Poweranalyzer nicht gibt,

Ich meinte kalibriert (mit Plakette).

von Gerhard W. (gerhard86)


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dotm schrieb:
> das sind aber dann schon fast 3mH nach einer kurzen Überschlagsrechnung
> (nanu?).

Niemals, da muss was schiefgegangen sein. 3mH als Luftspule ist schon 
ein ordentlicher Drahtwickel.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Du arbeitest doch mit einer konstanten Frequenz wenn ich das richtig 
sehe. Kannst du nicht bei bekannter Induktivität einen entsprechenden 
Kondensator parallel schalten um die imaginäten Anteile zu eliminieren?

von Udo S. (urschmitt)


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Gerhard W. schrieb:
> dotm schrieb:
>> das sind aber dann schon fast 3mH nach einer kurzen Überschlagsrechnung
>> (nanu?).
>
> Niemals, da muss was schiefgegangen sein. 3mH als Luftspule ist schon
> ein ordentlicher Drahtwickel.

Das ist schon der Fehler des Poweranalysators.
Wie genau ist denn dein Messgerät. 0,1% 0,001%?
Vor 0,001% musst du erst gar nicht anfangen die Induktivität zu 
berücksichtigen!

von dotm (Gast)


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Gerhard W. schrieb:
> Niemals, da muss was schiefgegangen sein. 3mH als Luftspule ist schon
> ein ordentlicher Drahtwickel.

War jetzt auch verwundert. Muss mich heute abend nochmal hinsetzen, da 
ist was falsch.

von dotm (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Das ist schon der Fehler des Poweranalysators.
> Wie genau ist denn dein Messgerät. 0,1% 0,001%?
> Vor 0,001% musst du erst gar nicht anfangen die Induktivität zu
> berücksichtigen!

das muss ich mir überhaupt mal rausrechnen weil das ja eine abgeleitete 
Grösse ist.
Das Milchmädchen sagt:
Genauigkeit I und U: 0,01%, daher zusammen 0,1%
Das gerät zeigt mir vier Nachkommastellen an. Cosphi geht von 0 bis 1 
also ist die dritte nachkommastelle 0,1%.
Das Milchmädchen muss aber erst mal sich die 
Fehlerfortpflanzungslektüren aus der Uni reinziehen.

von assi (Gast)


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Wären 0,25 mm Bleistiftminen ggf. ein Lösungsansatz?

von Udo S. (urschmitt)


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dotm schrieb:
> Genauigkeit I und U: 0,01%,

Wenn ich mich oben nicht verrechnet habe und du 100 Ohm real und 0,00031 
Ohm Imaginärwert (1µH, 50Hz) hast, dann ist der resultierende Widerstand 
nach
Z² = R² + I²
100, 00000000048 Ohm.
Das heist du hättest einen Fehler von 0,00000000048%
Glaubst du wirklich du musst da weiter Zeit darauf verwenden.
Das kann nicht mal die PTB Braunschweig so genau messen.

Aber rechne meine Werte noch mal nach.

von Andrew T. (marsufant)


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dotm schrieb:
>
> das muss ich mir überhaupt mal rausrechnen weil das ja eine abgeleitete
> Grösse ist.
> Das Milchmädchen sagt:
> Genauigkeit I und U: 0,01%, daher zusammen 0,1%


Nein, nicht zusammen 0.1%: Größtfehler wäre zusammen 0,02%,
und über die (günstigere) "Summe der Fehlerquadrate" sogar noch unter 
0,02%.

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