Voltmeter dämpfen

Gleichstrom oder Wechselstrom? Dreheisen oder Drehspule? Wie hoch ist 
die Spannung? Kommst du an das Innenleben des Voltmeters heran? Bitte 
verwirre uns nicht mit Details, wenn du Hilfe brauchst.

Direkt Dämpfen könnte man das Intrument ggf. mit einem Elko direkt 
parallel zur Spule. Vermutlich muss das auch ein großer Elko (die 1000 
µF sind da noch relativ wenig bei 16 Ohm der Spule) sein - wenn man hat 
könnte man 100000 µF oder so probieren. Es ist aber nicht klar ob die 
Dämpfung so überhaupt ausreicht - gerade bei einem eher wenig 
empfindlichen Messwerk mit schwachem Magentfeld kann es sein das eine 
rein passive Dämpfung nicht ausreicht. Ein Test of die Dämpfung 
ausreicht, wäre es die Spule niederohmig mit Spannung anzusteuern (etwa 
OP als Impedanzwandler). Allerdings hat man damit ggf. Drift durch die 
Erwärmung der Spule - das ist also eher nur ein Test.

Ein mögliche Lösung wäre ggf. wenn der µF gleich bei der Anregung eine 
digitale Filterung druchführt, und die PWM Werte so erreichet das die 
Resonanzfrequenz des Anzeigeinstruments ausgespart wird.

Solche Drehspulinstrumente habe oft keine interne Dämpfung (da wäre die 
Spule auf einen Alu-Rahmen gewickelt) sondern müssen durch einen 
externen niedrigen Widerstand bedämpft werden. Das machte man oft für 
Instrumente, die mit Thermoelementen oder andren niedrigen externen 
Lasten zusammen arbeiten sollten.

Versuchs mal mit einem 16-Ohm-Widerstand parallel zum Instrument, um die 
Dämpfung zu erhöhen. Dadurch entsteht zwar ein "200µA-Instrument" aber 
das dürfte für die genannte Signalquelle kein Problem sein.

Übrigens: Die Angabe 16 Ohm, 100 µA hat nicht verwirrt, sondern den 
Lösungsweg klar gemacht.

Mit Verlaub... 160Ohm/Volt ist für ein Voltmeter völlig indiskutabel. 
Das ist ein vergewaltigtes mA-Meter. Mit einem vernünftigen Messwerk 
geht es deutlich besser.

mike schrieb:
> ???
>
> Bei 100mV und Ri=16Ω || 16Ω komme ich, sofern das Ohmsche Gesetz hier
> gilt, auf 12.5mA

Ja, da hatte ich 100µA im Kopf, schließlich hat man beim Schreiben oft 
den diesbezüglichen Beitrag in dem Moment nicht vor den Augen. (deswegen 
hab ich im folgenden Satz ja auch von 200µA geschrieben).

Mit den 16 Ohm, 100mV ist es halt ein 6,25 mA-Instrument. Solche 
Instrumente waren durchaus üblich, denn je geringer die Empfindlichkeit 
eines Drehspulinstrumentes ist, desto geringer ist der Reibungsfehler. 
Geräte mit Klasse 0,5% oder Klasse 0,2% haben die Spannung oft sogar mit 
10 oder 20 mA gemessen.

Dann muss man zur maximalen "externen" Dämpfung den gleichen Widerstand 
wie Ri parallel schalten. Dann gäbs halt bei 12,5 mA Gesamtstromaufnahme 
den Vollausschlag.

Man kann ja probieren, ob mit einem Widerstand von z.B. 50Ohm parallel 
zum System die Dämpfung ausreicht.

Jedenfalls lässt sich ein Drehspulinstrument durch einen niedrigen 
äußeren Widerstand zusätzlich bedämpfen.

Bei dem PWM-Ausgang eines µKontrollers wirds halt wegen des 
Innenwiderstands schon etwas knapp zugehen bei 12,5 mA. Aber vielleicht 
kann man zwei oder mehr pins parallel schalten.

Georg G. schrieb:
> Mit Verlaub... 160Ohm/Volt ist für ein Voltmeter völlig
> indiskutabel.
> Das ist ein vergewaltigtes mA-Meter. Mit einem vernünftigen Messwerk
> geht es deutlich besser.

Wo willst Du heutzutage ein nach Deinen Vorstellungen "vernünftiges" 
Drehspulinstrument herbekommen?

Da muss man schon mit dem auskommen, was gerade vom Himmel gefallen ist. 
Zum Beispiel ist die 100-Teile-Skale das Einzige, was man wunschgemäß 
hat, das andre muss man hinbiegen.

Sofern man nicht direkt misst, sondern eine Verstärkung davor haben 
kann, ist ein Strom von 6 oder 12 mA kein so großes Problem. Auch für so 
etwas wie die Spannungsanzeige beim Labornetzteil würde mich 12 mA nicht 
stören.

Wenns eh vom µC kommt, machs doch einfach in Software...

cm2227 schrieb:
> Ich fände es optisch ansprechend,
> wenn die Nadel weniger tanzen würde bei einer Änderung des PWM-Ausgangs
> sondern sich eher gemächlich in die neue Position begibt ohne
> Überschwingen.
> Während der PWM-Ausgang konstant bleibt, bewegt sich die Nadel nicht.

Dann gib deinen errechneten Wert doch langsam aus.
Nimm deine Rampe (wie auch immer du die haben willst) und rechne die 
halt über die PWM drüber (im Interrupt der PWM kann man z.B. schön 
machen, dauert ja nicht lange).

Für das reduzieren der Schwingungen gibt es 2 Methoden, die auch 
zusammen wirken können bzw. sogar müssen:

1. die Anregung der Resonanz reduzieren, etwa durch einen Filter 
(Software oder den Kondensator zwischen 2 Widerstände). Mit einfach nur 
einem Tiefpass ist das ggf. gar nicht so einfach und wird ggf. sehr 
Träge. Da wäre die Filterung in Software eine gute Lösung - die niedrige 
Frequenz kommt dem sehr entgegen.

Der 2. Weg ist es die Mechanische Resonanz selber zu Dämpfen: das geht 
über die Niderohmige Ansteuerung (z.B. mit Widerstand Parallel oder 
einem in diesem Fall sehr großen Elko prallel zur Spule). Da wirkt dann 
die in der Spule induzierte Spannung und der daraus folgende Strom 
dämpfend.

Die Software reduziert halt nur die Anregung, gibt aber keine echte 
Dämpfung.

Für echte Dämpfung ist eine Widerstand parallel zu Spule die einfachste 
Lösung -  das müssen keine 16 Ohm sein, auch 47 Ohm können schon was 
bringen.