Kennlinien Messgerät

Eine Messkarte mit LabView z.B. sozusagen prädestiniert für sowas.

Hallo,

falls du mit einer geringen Auflösung leben kannst, kann man das mit 
einem DSO machen. Einen Kanal an den Eingang anschließen, den anderen an 
den Ausgang. Dazu braucht man dann lediglich noch eine Quelle, die das 
Eingangssignal zwischen den auszumessenden Grenzen langsam genug 
verändert (die Messpunkte sollen im Normalfall einen statischen Zustand 
repräsentieren, deshalb muss sich der Eingang deutlich langsamer ändern, 
als die Einschwingzeit der Schaltung ist).
Hab ich selbst schon gemacht. Zeitbasis am Oszi auf 1 s/div gestellt, 
Labornetzteil auf die obere Grenzspannung eingestellt und dann mit einer 
Hand den manuelle Trigger ausgelöst und mit der anderen über ca. 10 
Sekunden langsam und gleichmäßig die Spannung runter gedreht und 
anschleißend die Messdaten auf den PC überspielt. Auflösung ist dabei 
zwar meist nur 8 Bit und die Genauigkeit ist auch nicht so super, man 
bekommt aber einfache Kennlinien recht gut raus.

Gruß Kai

Gute Oszis haben einen Ausgang für die Spannung der X-Ablenkung

Also diesen Gerät in Verbindung mit einer Digitalen Spannungsquelle 
sollte doch klappen oder ?

Und bekomme ich dann auch eine genaue Kennlinie? Hat jmd mit dieser Art 
von Loggern Erfahrung?

http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/de/nid/211872

Wolfgang Reibl schrieb:
> Und bekomme ich dann auch eine genaue Kennlinie? Hat jmd mit dieser Art
> von Loggern Erfahrung?
>
> http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/de/nid/211872

wenn Du mal schaust was NI da spezifiziert, nämlich "Auflösung 12 Bit" 
und zur Genauigkeit kein Wort, würde ich das nicht "genaue Kennlinie" 
nennen.

Nimm lieber ein Multimeter mit Digitalausgang, da hast Du saubere 
Spezifikationen vom Hersteller und kannst dann entscheiden ob Dir die 
Daten genau genug sind.

Bessere Tischmultimeter sollten von Haus aus mit Labview ansteuerbar 
sein. Bei Handmultimetern muss man vermutlich meist selbst für eine 
Anbindung sorgen.

Also mir würde es reichen wenn der Loggern die Daten in 0,05Volt 
Schritten aufnimmt .
Multimeter ansteuern ? Ist da LabView einfach gestaltet oder muss man 
sich da richtig reinfuchsen?

hallo kai,

das wuerde mich auch interessieren, kannst du vielleicht kurz einen
schaltplan aufmalen. habe ein hantek 20 mhz dso.

gruss bernhard

Wolfgang Reibl schrieb:
> Multimeter ansteuern ? Ist da LabView einfach gestaltet oder muss man
> sich da richtig reinfuchsen?

Da gibt es sogar ein Excel-Plugin dafür.

Der Aufbau der Messschaltung ist einfach. Die zu messende Schaltung hat 
vier Anschlüsse (V_in, GND_in, V_out, GND_out). Um sie mit einem 
Oszilloskop die Kennlinie messen zu können müssen zwei der Anschlüsse 
das gleiche Potenzial haben, sprich miteinander verbunden sein (ist 
meist GND_in und GND_out).

Zum Messen wird CH1 mit V_in, CH2 mti V_out und die Masse mit GND 
(=GND_in=GND_out) verbunden. Jetzt muss nur noch eine Signal an V_in 
angelegt werden, das den gewünschten Messbereich für V_in durchläuft 
(Signalform ist nicht so interessant (kann eine Sinus-, eine Dreiecks- 
oder eine Sägezahnspannung oder sonst irgendwas sein, nur keine 
Rechteckspannung). Das Signal muss sich zum Messen langsamer verändern, 
als die Schaltung folgen kann. Dann am Oszi den Single-Shot-Modus 
auswählen, Messdaten aufnehemen und anschließend abspeichern / auf den 
PC übertragen. Dazu muss als Speicherformat eine Wertetabelle (auf 
meinem Oszi Vektor genannt) gewählt werden, da Bilder schwer 
weiterzuverarbeiten sind. Wenn man die Kennlinie nicht genauer auswerten 
will, sondern sich nur anschauen möchte kann man sie sich auch direkt 
auf dem Oszi anschauen, indem man in den XY-Modus wechselt (hat Wolfgang 
im zweiten Beitrag ja schon geschrieben).

Zur Messgenauigkeit:
Da ein Oszilloskop für einen anderen Zweck gebaut wird, ist weder die 
Auflösung noch die Genauigkeit sonderlich gut. Die übliche Auflösung 
liegt bei 8 Bit, was bei 1 V/div und 8 div einer Auflösung von 8/256 V = 
0,03 V (31,25 mV exakt) entspricht. Zu der eher schlechten Auflösung 
kömmt dann auch noch eine schlechte Genauigkeit (bei meinem sind das 
+-5% des Messwertes als systematischer Fehler plus noch der statistische 
Fehler (der sich aber durch Mittelungen reduzieren lässt).

Zum Messsignal:
Wie schon gesagt muss das Signal langsam gegenüber der Schaltung sein. 
Wenn die Schaltung z.B. 10ms zum Einschwingen benötigt (Zeit zwischen 
zuschalten der Spannungsversorgung bis zum stabilen Ausgangssignal der 
Schaltung) dann muss sich das Messsignal deutlich langsamer verändern. 
Wenn ein linear ansteigendes Signal verwendet wird müsste die Zeit, in 
der das Signal von V_min bis V_max läuft mindestens 256 * 10 ms = 2,56 s 
sein. Wenn es sich um eine andere Signalform handelt darf die größte 
Steigung des Signals dann eben nicht größer sein, als die der Geraden. 
In dem Beispiel würde das dann 0,03125 V / 10 ms = 3,125 V/s bedeuten.
Wenn man die Schaltung z.B. eh mit einem Labornetzteil versorgt kann man 
das Messsignal auch einfach von Hand erzeugen. Hier bietet es sich an, 
die Maximalspannung der Schaltung einzustellen, dann die Datenaufnahme 
am Oszi zu starten und gleichzeitig langsam die Versorgungsspannung am 
Netzteil runter zu drehen.

Damit hat man dann selbst bei billigen DSOs (wie auch meinem) meist 
schon mindestens 5000 Datenpunkte für die Kennlinie.

Zum auswerten am PC gibt es eine Unmenge Software, mit dem man dies dann 
machen kann. Spontan fallen mir da ein:
kostenfreie:
- Gnuplot
- Graph

kostenpflichtige:
- Matlab
- Mathematica
- Excel


Gruß Kai

Zürück zum ersten Posting:
>Ich möchte eine Kennlinien in Abhängigkeit der Eingangs
>und ausgangsspannung erstellen.

Welche Ansprüche and die Genauigkeit?
DC oder bis wieviel Hz?
Reicht die Verstärkung bzw. das Ratio Ausgangsp./Eingangsp.?
Welche Spannungsbereiche? 0-8V bei Ein- und Ausgang?

Wolfgang Reibl schrieb:
> Genauigkeit von 0,03V also 8 bit reichen vollkommen aus

Das ist NICHT die Genauigkeit, sondern die Auflösung. Die DC Genauigkeit 
ist bei meinem Oszi z.B. mit 5% angegeben. Sprich, wenn ich eine 
Spannung von 8V mit dem Oszi messe wird es irgendwas zwischen 7,6 V und 
8,4 V anzeigen. Genau genommen ist das sogar nur der systematische 
Messfehler (der ist bei Messwerten, die nahe zusammen liegen ungefähr 
gleich). Dazu kommt noch die statistische Unsicherheit.

Gruß Kai

Wolfgang Reibl schrieb:
> also ich habe mir den Aufbau der Schaltung so vorgestellt:
>
> Die Schaltung wird über ein Netzteil mit Spannung versorgt.
>
> Über ein Tischmultimeter Regel ich langsam per Hand von 0-8V.
> Ein Zusatzgerät greift dann Eingang und Ausgang ab und stellt es in
> einem Diagramm oder in einer Tabelle da.
>
> Alles was ich bisher gelesen habe hört sich sehr kompliziert an.

Das ist ziemlich exakt das, was ich beschrieben habe, nur das ich für 
das Zusatzgerät ein Oszilloskop eingesetzt hab, was oft eh vorhanden 
ist. Du kannst allerdings mit einem Tischmultimeter nur Spannungen 
messen, aber nicht steuern. Sollte dann vom Konzept her funktionieren.

Gruß Kai

Wolfgang Reibl schrieb:
> Hallo,
>
> also ich habe mir den Aufbau der Schaltung so vorgestellt:
>
> Die Schaltung wird über ein Netzteil mit Spannung versorgt.
>
> Über ein Tischmultimeter Regel ich langsam per Hand von 0-8V.
> Ein Zusatzgerät greift dann Eingang und Ausgang ab und stellt es in
> einem Diagramm oder in einer Tabelle da.
>
> Alles was ich bisher gelesen habe hört sich sehr kompliziert an.
>
>

Also wenn es einfach & günstig sein soll:
X-Y Schreiber.
Gibt es (da kaum jemand sowa noch benutzt) für wenige Euro im 1-2-3 
Auktionshaus.

Beispiel:
Eingang z.B. Spanung (X-Richtung ) gibst Du mir dem NT vor von 0..8V
Ausgang z.B. Strom stellst Du (via shunt Widerstand) auf de Y-Achse dar.

Es gibt auch 2 Kanalversionen, etc