Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messung von kleinen Widerständen mit großen Vorwiderständen


von Heiko D. (heikod)


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Hallo,

ich habe ein Problem mit der Messung von kleinen Widerständen.

Es soll ein Rx im Bereich von 0 - 2000 Ohm gemessen werden.
Die Auflösung soll ca. 1 Ohm betragen.
Das Schwierige daran, es muss über zwei 500 KOhm Schutzwiderstände 
gemessen werden. Diese lassen sich auch nicht überbrücken.

Mit dem normalen Messverfahren mit Konstantstrom ist die 
Widerstandsänderung so gering das die Messtechnik dies nicht Auflösen 
kann.

Habt ihr andere Ideen und Tipps?


Schönen Gruß, Heiko.

von Kai (Gast)


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500k ist schon heftig, hab ich bei ex/atex mit pt1000 bisher noch nicht 
gesehen.
Kannst du nicht eine 4 Leiter Messung machen? Und dann die spannung der 
zusaetzlichen 2 leitungen verstaerken?

Was ist die max. verfuegbare Spannung im System?

Was ist die gewuenschte genauigkeit?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wenn die Verbindungspunkte zwischen R1/R3 und R2/R3 nicht zugänglich
sind, heißt das, dass die gewünschte Auflösung von 1Ω etwa 1ppm
entspricht. Solange nur diese hohe Auflösung und nicht eine
entsprechend hohe Genauigkeit gefordert ist, sollte das schon machbar
sein. Die absolute Genauigkeit der Messung kann aber nicht besser sein
als die absolute Genauigkeit der beiden 500kΩ-Widerstände, und die wird
vermutlich mehrere Größenordnungen über dem einen Ohm liegen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Heiko D. schrieb:
> Es soll ein Rx im Bereich von 0 - 2000 Ohm gemessen werden.
> Die Auflösung soll ca. 1 Ohm betragen.
> Das Schwierige daran, es muss über zwei 500 KOhm Schutzwiderstände
> gemessen werden.
1M Ohm "Grundwiderstand" und 1 Ohm Änderung ist 1:1000000. Das wären 
also mindestens 20 Bit aufs LSB genau. Das wird nichts. Du wirst dir 
schon schwer tun, eine solch stabile Referenzquelle zu finden...

> Mit dem normalen Messverfahren mit Konstantstrom ist die
> Widerstandsänderung so gering das die Messtechnik dies nicht Auflösen
> kann.
Richtig.

> Das Schwierige daran, es muss über zwei 500 KOhm Schutzwiderstände
> gemessen werden.
Sagt wer?

von Ga R. (garath)


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quick and dirty, kommt drauf an, wie hochohmig deine Eingänge sind.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ga rp schrieb:
> quick and dirty
Kam mir auch schon, aber das dürfte echt nicht wahr sein...

Fragen wir einfach mal bei Heiko nach:
>> Das Schwierige daran, es muss über zwei 500 KOhm Schutzwiderstände
>> gemessen werden.
Was sollen diese Widerstände schützen? Den Prüfling oder das Messgerät?

von Purzel H. (hacky)


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Weshalb soll das wie gemessen werden ? Nicht das erste Post wiederholen.

von Achim H. (anymouse)


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Ideen:
* 4-Leiter-Messung

* periodische Überbrückung des Mess-Widerstands - dann kannst Du über 
den Unterscheid zwischen "Mit Rx" und "Ohne Rx" diesen bestimmen. 
Nachteil: Steuersignal

* Rx ersetzen durch Serienschaltung aus Rx und Diode D1, und dazu eine 
Diode D2 antiparallel. Messen dann mit Wechselstrom: In der einen 
Richtung sperrt D2, und der Strom fließt durch Rx und D1; in der anderen 
Richtung sperrt D1, und der Strom fließt nur durch D2. Nachteil: 
Unterschiede zwischen D1 und D2 gehen in den Messwert ein.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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R1 und R2 durch Kondensatoren ersetzen und mit Wechselspannung messen?

von Mike (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Es soll ein Rx im Bereich von 0 - 2000 Ohm gemessen werden.
> Die Auflösung soll ca. 1 Ohm betragen.
> Das Schwierige daran, es muss über zwei 500 KOhm Schutzwiderstände
> gemessen werden.

Bescheuerte Idee. Da würde ich erstmal über die Methode nachdenken.
Erkläre dein ganzes Problem.

Ohne Zugriff auf Anschlüsse von R3, und sei es nur für eine 
Differenzmessung, wird das wohl nichts. Oder kennst du z.B. den Tk von 
R1 und R2 so genau, dass du dessen Einfluss von R3 trennen kannst?

von Maschinenbauer (Gast)


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Naja, gehen tut das schon, 6 1/2 Digit-Multimeter sind nicht teuer, und 
7 Digit sind im Prinzip bezahlbar.

Für R1 und R2 brauch es Widerstände mit sehr kleinem TK. Kann man 
kaufen, gar nicht so teuer, rund 50,-€ das Stück. Diese beiden 
Widerstände müssen eben in eine Temperatur-Kammer, ähnlich wie ein OCXO.

Ist eben alles ein Riesenaufwand für nichts und wieder nichts und kostet 
einige tausend Euro bis alles fertig ist.

Aber vermutlich ist es nur wieder eine Schnapsidee was der 
Thread-Starter vor hat und er sollte statt dessen erst mal sagen, was er 
überhaupt machen will.

von Mike (Gast)


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Maschinenbauer schrieb:
> Diese beiden Widerstände müssen eben in eine Temperatur-Kammer, ähnlich
> wie ein OCXO.

Wenn man die Möglichkeit hat, die beiden in eine Temperaturkammer 
einzusperren, kommt man möglicherweise auch an die Anschlüsse ran ;-)

Falls das mit der Messung etwas werden soll, sind jetzt definitiv ein 
paar mehr Infos von Heiko gefragt ...

von Heiko D. (heikod)


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Vielen Dank für die vielen Antworten.

Zur Problemstellung, die beiden Schutzwiderstände sind fest in die 
Messeinheit integriert und lassen sich nicht überbrücken, oder davor 
abgreifen. Sie schützen das Messsystem vor hohen Spannungen von mehreren 
100 V.
Das Messsystem selber kann für die Messung eine ca. 3 - 5 V große 
Prüfspannung generieren.
Zum Ausmessen der Schutzwiderstände kann das System ohne Rx manuell 
kurzgeschlossen werden und der Wert der Schutzwiderstände kann 
gespeichert werden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Heiko D. schrieb:
> Zum Ausmessen der Schutzwiderstände kann das System ohne Rx manuell
> kurzgeschlossen werden und der Wert der Schutzwiderstände kann
> gespeichert werden.
Du hast also Zugriff auf Rx. Dann kannst du dort doch auch einen 
Messtrom anlegen, oder nicht?

von gk (Gast)


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Meßgrößen mit großem Offsett mißt man gerne differentiell. Allerdings 
kommt man in diesem Fall nicht an die betreffenden Anschlüße heran.
Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel den Differenzstrom zwischen dem 
Messzweig mit 2 x 500k + Rx und einem "Vergleichszweig" 2 x 500k zu 
messen. Oder man betreibt diese beiden Zweige über je einen (gleichen) 
Vorwiderstand und mißt die Differenzspannung. Und klar muss man sich die 
Tk's der beteiligten Widerstände ansehen.

gk

von Heiko D. (heikod)


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Es wäre auch möglich die Schutzwiderstände auf eine Seite zu setzen.

Das System ist geschlossen und ich habe nur zwei Messspitzen als Ein- / 
Ausgang. Ich muss immer über die geschützten Spitzen gehen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Heiko D. schrieb:
> Ich muss immer über die geschützten Spitzen gehen.
Du drehst dich im Kreis. Die Antworten auf die anderen Fragen wären 
jetzt mal interessant.

> Es wäre auch möglich die Schutzwiderstände auf eine Seite zu setzen.
Wie ist dieses Bild zu verstehen? Was ist mit dem neuen dritten 
Anschluss? Und noch immer ist da die Frage offen: hast du Zugriff auf 
den Prüfling und darfst du dort eine Spannung anlegen? Was und wo 
misst dieses "geschlossenen System" eigentlich? Und wie genau kann das 
"geschlossene" System messen? Was bedeutet hier "geschlossen"? Ist es 
ein fertiges voll vergossenes Kaufteil? Ein Handmultimeter?

von gk (Gast)


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Heiliges Blechle, was ein Rumgezackere. Oben steht die Lösung.

Also nochmal ganz langsamm. Deiner Messtrecke mit 2 x 500k + Rx 
schaltest Du einen idealen Widerstand vob 1M in Reihe. Damit hast Du bei 
Rx = U/2.

Dann nimmst Du dir 2 gleiche (ideale) Widerstände und baust damit einen 
Spannungsteiler auf, der auch U/2 erzeugt. Bei Rx = 0 ist die Spannung 
zwischen den beiden obigen Meßßpunkten 0.

Bei R = 2k hast Du dann  UB * ( 1M + 2k)  / 2M - UB/2  = 1mV  * UB

UB ist die Speisespannung. Bei 5V wären das dann 0..5mV für RX = 0..2k

Jetzt musst Du noch ausrechnen, welchen TK Deine beteilgten Widerstände 
habe dürfen, damit Dein Fehler kleiner 1 =Ohm bleibt.

Im Prinzip wird bei DMS Messungen auch nichts anderes gemacht, die 
Widerstandsänderungen der DMS gegenüber dem Grundwiderstand liegen in 
einer ähnlichen Grüßenordnung.

gk

von Heiko D. (heikod)


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@ Lothar Miller:

Das System ist ein handgehaltenes Messgerät. Der interne Aufbau ist 
völlig beliebig. Es geht darum hier für den Ohmbereich ein generelles 
Verfahren zu testen um kleine Widerstände auszumessen.
Einzige Bedingung ist, die Schutzwiderstände müssen bei jeder Messung, 
egal ob Spannung oder Ohmbereich dazwischen sein.

Somit kann keine direkte Spannung am Rx eingespeist werden.

Mit geschlossenem System wollte ich dies verdeutlichen, es gibt nur die 
Ausgänge über die Schutzwiderstände.


@gk

Vielen Dank für die Antwort. Ich werde den Versuch einmal Aufbauen und 
schauen welche Ergebnisse ich dabei erhalte.
Ich habe gelesen, dass hier evtl. die Messung mit AC Spannung 
Störeinflüsse noch minimieren kann.
Zu den TK Werten. Wenn die Widerstände aus einer Serie sind, und sich in 
der gleichen Umgebung befinden, sollten sich die Verschiebungen 
untereinander minimieren und parallel ablaufen.

Ich werde berichten ;)

von Amateur (Gast)


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Es ist mit gewissen Einschränkungen möglich die zwei "Festwiderstände" 
zu kompensieren und somit den Wert des "Messwiderstandes" relativ genau 
zu erfassen.
Stichwort: Differenzverstärker - wahrscheinlich in allen Richtungen 
kompensiert.

Ein Problem lässt sich in der Eingangskonfiguration aber nicht unter den 
Tisch kehren: Alle Einflüsse, die deinem "Messwiderstand" das Leben 
schwer machen, treten vielfach verstärkt bei den "Festwiderständen" auf.

von Georg (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Mit dem normalen Messverfahren mit Konstantstrom ist die
> Widerstandsänderung so gering das die Messtechnik dies nicht Auflösen
> kann.

Und das bleibt trotz aller Diskussion auch so. Du hast vom Messgerät aus 
gesehen einen Gesamtwiderstand von mehr als 1 MOhm und willst den auf 1 
Ohm bestimmen, d.h. du musst 10^-6 auflösen. Kann das Messgerät das 
nicht, dann funktioniert die Messung so nicht, da hilft alles 
Lamentieren nichts, es sei denn du änderst das Ohmsche Gesetz (ich hatte 
schonmal einen Ingenieur bei einer grossen Firma, der meinte auch, an 
das müsse er sich nicht halten, sie hätten dafür ihre Hausnormen - hat 
aber nicht funktioniert).

Georg

von Purzel H. (hacky)


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Also. Ich wuerde die Festwiderstaende mit Folienkondensatoren umgehen 
und AC einzpeisen. Und dann wieder ueber 2 Kondensatoren zurueckmessen. 
der AC Widerstand der Kondensatoren sollte klein sein gegenueber dem zu 
messenden Widerstand. Das sollte aber machbar sein.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Siebzehn mal Fuenfzehn schrieb:
> Also. Ich wuerde die Festwiderstaende mit Folienkondensatoren umgehen
> und AC einzpeisen
Wenn das ginge, dann würde ich zum Conrad fahren und mir ein 
Multimeter kaufen. Das hat nämlich einen Messbereich bis 2 kOhm. Und die 
parallel hängende Schaltung mit Ri = 2*500kOhm = 1MOhm stört die Messung 
nicht weiter...

Irgendwie fehlen mir noch Informationen, um das Problem in seiner ganzen 
Härte verstehen zu können. Was ist das für ein 0..2k Widerstand und 
warum muss "das System" unbedingt geschützt werden? Warum darf da nichts 
eingespeist werden? Ist "das System" schon fertig oder soll es noch 
entwickelt werden?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Heiko D. schrieb:
> Das System ist ein handgehaltenes Messgerät. Der interne Aufbau ist
> völlig beliebig. Es geht darum hier für den Ohmbereich ein generelles
> Verfahren zu testen um kleine Widerstände auszumessen.
> Einzige Bedingung ist, die Schutzwiderstände müssen bei jeder Messung,
> egal ob Spannung oder Ohmbereich dazwischen sein.

Es ist nur überhaupt nicht ersichtlich, warum diese Forderung erhoben 
wird, zumal für eine Widerstandsmessung. Denn für die Messung muß der zu 
messende Widerstand ja sowieso spannungsfrei sein. Die Forderung nach 
"Schutzwiderständen" erscheint vollkommen willkürlich und vor allem: 
sinnlos.

Und in diesem Fall ist die Antwort ganz einfach: geht nicht. Punkt.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Heiko D. schrieb:

> Das System ist ein handgehaltenes Messgerät. Der interne Aufbau ist
> völlig beliebig. Es geht darum hier für den Ohmbereich ein generelles
> Verfahren zu testen um kleine Widerstände auszumessen.

Es ist zwar möglich, Widerstände auf 10E-6 genau auszumessen,
entsprechende Verfahren sind aber aufwändig und teuer. Ob Du
bereit bist, einen entsprechenden 3...4stelligen Eurobetrag
dafür auszugeben, kannst nur Du selbst entscheiden. Du kannst
ja schon mal damit anfangen, den Preis für zwei Widerstände
mit einer Genauigkeit von deutlich besser als 10E-6 zu er-
mitteln. Vermutlich haben schon allein diese einen Preis von
> 100€. So oder so: Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht.
Vermutlich bist Du die einzige Person auf der Welt, die Wider-
stände so messen will.
Gruss
Harald
PS: Technisch einfacher wäre es, wenn Du auf jeder Seite Deines
zu messenden Widerstands je zwei 500 kOhm anschliessen könntest.
Dann brauchst Du zwar eine recht hohe Messspannung, was die
Messung nicht ganz ungefährlich macht, aber der Aufwand für die
von Dir erwartete Meßgenauigkeit hielte sich in Grenzen.

von Udo S. (urschmitt)


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Heiko D. schrieb:
> Einzige Bedingung ist, die Schutzwiderstände müssen bei jeder Messung,
> egal ob Spannung oder Ohmbereich dazwischen sein.

Dir ist klar, daß deine Schutzwiderstände dann eine Genauigkeit von 1e-6 
haben müssten? Haben sie das? Frage das mal deinen Chef/Betreuer, der 
sich so einen Scheiß ausgedacht hat.
Schutzwiderstände sind ok und problemlos, wenn der Eingangswiderstand 
der Messgeräts um mehr als den Faktor größer ist, als deine zu 
erzielende Genauigkeit UND wenn der Messstrom für den zu messenden 
Widerstand von aussen (eben nicht über die Schutzwiderstände) kommt.

von Possetitjel (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:

> Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht.

Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...

> PS: Technisch einfacher wäre es, wenn Du auf jeder Seite
> Deines zu messenden Widerstands je zwei 500 kOhm
> anschliessen könntest.

Ja, unbedingt. Das Stichwort "Vier-Leiter-Messung" fiel
wohl schon.

> Dann brauchst Du zwar eine recht hohe Messspannung,

Naja. "Recht hoch" ist relativ. Wenn man eine AC-Messung
macht, sollten ein paar Mikroampere Messstrom ausreichen.

von Mike (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Ja, unbedingt. Das Stichwort "Vier-Leiter-Messung" fiel wohl schon.

Hast du einen Schaltplan, wie das verdrahtet werden soll, wenn man 
keinen Zugriff auf die Anschlüsse des unbekannten Widerstandes hat?

von Harald W. (wilhelms)


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Mike schrieb:

> Hast du einen Schaltplan, wie das verdrahtet werden soll, wenn man
> keinen Zugriff auf die Anschlüsse des unbekannten Widerstandes hat?

Wie bereits gesagt: Ohne Zugriff auf die Anschlüsse des zu messenden
Widerstands ist es fast unmöglich, ihn zu messen. Hast Du denn schon
mal versucht, die passenden 500kOhm Präzisions-Widerstände zu finden?
Wenn das keine Präzisionswiderstände sind und Du auch keinen Zugriff
darauf hast, ist Deine Aufgabe unlösbar.
Gruss
Harald

von John (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Es wäre auch möglich die Schutzwiderstände auf eine Seite zu setzen.

Damit wäre eine Drei-Leiter-Messung möglich.
Aber warum haben die Widerstände jetzt 1MΩ?

Gruß
John

von Possetitjel (Gast)


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Mike schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>> Ja, unbedingt. Das Stichwort "Vier-Leiter-Messung" fiel wohl schon.
>
> Hast du einen Schaltplan, wie das verdrahtet werden soll,

Einen geeigneten Schaltplan hat Heiko D. selbst angegeben
(3. Beitrag).

Und BITTE streite jetzt nicht mit mir, dass das nur drei und nicht
vier Leiter sind. Es geht nicht um die nackte Anzahl der Leitungen,
sondern um die Idee, Strom- und Potenzialklemme bei Notwendigkeit
zu trennen.

> wenn man keinen Zugriff auf die Anschlüsse des unbekannten
> Widerstandes hat?

Wozu? Er schreibt in diesem (seinem 3.) Beitrag explizit
(Hervorhebung von mir):

>> Das System ist geschlossen und ich habe nur zwei Messspitzen
>> als Ein- / Ausgang. Ich muss immer über die geschützten Spitzen
>> gehen.

Im selben Beitrag schlägt er eine Schaltung vor, die drei
Anschlüsse verwendet, von denen einer ungeschützt ist.

Merkst Du was?

von Mike (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Merkst Du was?

Bin immer noch gespannt, wie die Messmimk nun wirklich aussieht ...

von F. F. (foldi)


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Also mein Metrahit, das ich auf der Arbeit benutze, da halte ich ich die 
Spitzen zusammen und setze das auf Null und dann messe ich auch einen 
Ohm Unterschied.
Vielleicht einfach mal über den Kauf eines gescheiten Messgerätes 
nachdenken oder komplett selbst bauen.

von Possetitjel (Gast)


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Mike schrieb:

> Bin immer noch gespannt, wie die Messmimk nun wirklich aussieht ...

Ja, durchaus.
Allerdings ist das nicht mehr mein Problem, sondern das des
Threadstarters, denn:

- Dass es mit genau zwei geschützten Anschlüssen nicht geht,
ist hinreichend festgestellt worden.
- Dass es mit drei Anschlüssen, von denen zwei geschützt sind
und einer ungeschützt ist, geht, ist festgestellt worden.
- Dass es mit vier geschützten Anschlüssen geht, ist auch
schon erwähnt worden.

Soll sich der TO die ihm genehme Variante heraussuchen; für
mich ist die technische Fragestellung ausdiskutiert :)

von Achim H. (anymouse)


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hm, wie wäre es mit einer Brückenschaltung - mit Justierung durch 
Überbrücken/Kurzschließen des Widerstandes?

Dreimal einen Zweig aus je doppeltem 500kΩ-Widerstand, dazu noch ein 
Zweig mit dem doppelten 500kΩ plus Messwiderstand. Macht bei R_mess=1Ω, 
Spannung 5V eine Änderung der Spannung um ca. 1µV gegenüber dem 
justiertem Wert. Bei 2kΩ Änderung um 2,500mV. Bei Änderung der 
500kΩ-Widestände um 1% habe ich in einem Fall für die 2kΩ eine 
Spannungsänderung im 2,522mV - also etwa im Rahmen der 
Messwiderstandabweichung.

Allerdings gibt es hier Änderungen der Brückenspannung von ca. 50mV, so 
dass man entweder einen mindestens 16bit-ADC bräuchte, oder noch eine 
andere Abgleichmöglichkeit für die Brücke.

Brauchst Du einen Schaltplan?

----

Alternativ könnte man auch eine 4-Leiter-Messung verwenden. Hierbei 
könnte man auch in jeder Leiten einen 500kΩ-Schutzwiderstand einbauen, 
müsste dann aber das eigentlich Messwerk hochohmig genug ausführen.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Ich würde eine temperaturkompensierte geregelte Konstantstromquelle 
aufbauen und die Regelabweichung als Kriterium heranziehen.

Die Steilheit und Linearität des Reglers bestimmen die Auflösung und die 
Genauigkeit.

Gruß Winne

von Thomas H. (thoho)


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Kann man da nicht den kleinen Widerstand "hochtransformieren", um in die 
Größenordnung der beiden großen Widerstände zu kommen.
In etwa so:
Den kleinen Widerstand mit dem A/D-Wandler eines Controllers messen und 
ausgangsseitig einen größeren Widerstand nachbilden?

Das "ausgangsseitig" ist mir im Moment aber nicht ganz klar.

Gruß Thomas

von Belustigter (Gast)


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> Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
> bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...

Naja, das ist aber nichts besonderes und wird nicht mit solchen, 
idiotischen Widerständen gelöst.

Höherwertige Multimeter können das Problemlos: Ein 34461A ist z.B. mit 
1000 Volt in allen Widerstandsmessbereichen spezifiziert.

Ausprobiert habe ich es schon bis 230 V Netzspannung: Einfach auf 
Widerstandsmessung stellen und die Strippen in die Steckdose. Das 
Display zeigt dann nur Overload, sonst passiert nichts. Messstrippen 
raus, und an den Widerstand, und es wird sofort der Messwert angezeigt, 
mit gewohnter Genauigkeit.

Im Westen also nichts neues.

von Possetitjel (Gast)


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Belustigter schrieb:

>> Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
>> bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...
>
> Naja, das ist aber nichts besonderes

Doch. Es gibt nämlich viele Geräte, die das nicht aushalten.
Das führt dann in der Lehrwerkstatt gelegentlich zu
gesprengten Geräten - sehr zur Unlust des Lehrmeisters.

> und wird nicht mit solchen, idiotischen Widerständen
> gelöst.

Ahh ja. Wie lautet Deine Lösung für das Problem?

> Höherwertige Multimeter

Da schau her: Höherwertige Multimeter.

> können das Problemlos: Ein 34461A ist z.B. mit 1000 Volt
> in allen Widerstandsmessbereichen spezifiziert.

Ich wiederhole meine Frage von oben: Wie lösen die höherwertigen
Multimeter das Problem ohne "idiotische Widerstände"?

Bitte sehr, Dein Einsatz:

von Belustigter (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Doch. Es gibt nämlich viele Geräte, die das nicht aushalten.
> Das führt dann in der Lehrwerkstatt gelegentlich zu
> gesprengten Geräten - sehr zur Unlust des Lehrmeisters.

Tja, wer billig kauft, kauft halt zweimal...


> Ich wiederhole meine Frage von oben: Wie lösen die höherwertigen
> Multimeter das Problem ohne "idiotische Widerstände"?

Leseverständnis? Die Aussage "solche, idiotische Widerstände" bezieht 
sich auf die im Eingangsposting gezeigt Schaltung mit zwei simplen 
Widerständen in Reihe zum messenden Widerstand.

Darüber hinaus eine Prinzipschaltung im Anhang.

von Heiko D. (heikod)


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Um das Problem zu verdeutlichen, dass Messsystem wird neu entwickelt. 
Die Forderung der Schutzwiderstände ist normtechnisch begründet.
Soll heißen, auch im Widerstandsbereich muss der gleiche Schutz vor 
hohen Spannungen (bis 1500V) gegeben sein. Überspannungsableiter oder 
jegliche Halbleiter sind durch die Norm ausgeschlossen. Der Strom muss 
stets unter 3,5mA begrenzt bleiben. 1 M Ohm ist erforderlich weil andere 
Schaltungsteile parallel hängen.
Das es funktioniert kann ich an einem zerlegtem Muster eines Messgerätes 
sehen. Arbeitet mit ca. 3 V über hohe Schutzwiderstände hinweg und misst 
mit 1 Ohm Auflösung. 16 Bit ADC verbaut.

Erste Versuche mit einer Messbrücke sehen bis jetzt ganz gut aus.

von Harald W. (wilhelms)


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Heiko D. schrieb:

> Soll heißen, auch im Widerstandsbereich muss der gleiche Schutz vor
> hohen Spannungen (bis 1500V) gegeben sein.

Das ein solcher Schutz grundsätzlich möglich ist, sieht man daran,
das so etwas in praktisch jedem besseren Multimeter verbaut ist.
Die schicken allerdings sicherlich nicht ihren Meßstrom durch hohe
Schutzwiderstände, weil eine solche Lösung einfach zu ungenau ist.
Typisch hat man die Schutzwiderstände vor dem Spannungsmesser. Dort
stören sie auch nicht, da Spannungsmessereingänge sowieso hochohmig
sind. Der Meßstrom wird anderweitig erzeugt und an den Widerstand
angelegt. (Vierpolmessung) Er fliesst nicht durch die hochohmigen
Schutzwiderstände, sondern dieser Schaltungsteil wird anders ge-
schützt. Wie genau kann ich momentan auch nicht sagen.
Gruss
Harald

von Harald W. (wilhelms)


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Heiko D. schrieb:

> Die Forderung der Schutzwiderstände ist normtechnisch begründet.

Da solltest Du den entsprechenden Textteil mal hier zeigen. Da
alle anderen Hersteller sicherlich auch normgerechte Meßinstrumente
bauen, kann es nicht sein, das die von Dir genannte Anordnung
Schutzwiderstand -> Zu messender Widerstand -> Schutzwiderstand ohne
Zugangsmöglichkeit zum Prüfobjekt, so wie Du es in Deinem ersten
Posting geschrieben hast, wirklich vorgeschrieben ist.
Gruss
Harald

von Heiko D. (heikod)


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@Harald
In Multimetern erfolgt der Schutz durch Überspannungsableiter, PTC mit 
Festwiderstand als Kombination. Das hat ca. 2,7 k Ohm. Die Multimeter 
z.B. GMC messen über die 2,7 k Ohm. Ist aber bei der AD Auflösung auch 
kein Problem.

Ich selber arbeite des Öfteren für das Normkomitee und mache diese 
Entwicklungen seit Jahren, alle Normausschnitte hier dazulegen wäre zu 
aufwändig. Es sollte reichen, dass es diese Forderung gibt. Und sie nur 
auf spezielle Spannungsmessgeräte zutrifft. Bei diesen ist die 
Ohmmessung nur als Bonus zu sehen.

Die ersten Ergebnisse zu den Versuchen und Messungen mit MC werden 
vermutlich morgen vorliegen.

von Achim H. (anymouse)


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Heiko D. schrieb:
> Es sollte reichen, dass es diese Forderung gibt. Und sie nur
> auf spezielle Spannungsmessgeräte zutrifft.

Und es hätte vermutlich gereicht, wenn auf "notwendige Maßnahme, weil 
medizinischer Bereich" oder ähnliches hingewiesen wäre.

Für rein-technische Funktionen sind die Widerstände nämlich richtig blöd 
und unnötig. Für Medizintechnik dagegen könnte z.B. die Schaltung im 
Beitrag

Autor: ga rp (garath)
Datum: 26.06.2014 16:45

unzulässig sein.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Possetitjel schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>
>> Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht.
>
> Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
> bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...

Das macht man im Zweifel dann aber aktiv.

Harald Wilhelms schrieb:
> Er fliesst nicht durch die hochohmigen
> Schutzwiderstände, sondern dieser Schaltungsteil wird anders ge-
> schützt. Wie genau kann ich momentan auch nicht sagen.

Siehe z.B. den Schaltplan vom HP 3478A: Eine Spule in Reihe zur 
Stromquelle (um dI/dt von Surges zu begrenzen vermute ich mal), dahinter 
die Stromquelle und eine Transistorkaskade, die Überspannungen ableitet.

Im normalen Betrieb: Keine Schutzwiderstände an der Stromquelle.
Surge: BÄM! Die Transen begrenzen.

Edit: Habe den relevanten Schaltungsteil angehangen, der Strom wird über 
den PMOS ganz rechts geliefert. Wie man sieht ist lediglich ein 470 Ω 
Widerstand in Reihe zur Stromquelle, was bei den Messströmen von 1 mA 
und 1 µA kein Problem ist.

von Georg (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Das es funktioniert kann ich an einem zerlegtem Muster eines Messgerätes
> sehen. Arbeitet mit ca. 3 V über hohe Schutzwiderstände hinweg und misst
> mit 1 Ohm Auflösung. 16 Bit ADC verbaut.

Wenn du mit einem 16bit ADC 10^-6 auflösen kannst, ist das keine Physik 
sondern ein Wunder. Du solltest das in einem Forum für Religion oder 
Esoterik weiterdiskutieren, wahrscheinlich ist da "freie Energie" oder 
was ähnliches im Spiel oder göttliche Eingebung.

Georg

von Harald W. (wilhelms)


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Marian B. schrieb:

>> Harald Wilhelms schrieb:
>>> Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht.
>>
>> Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
>> bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...

Durch falsches Zitieren kommt es manchmal leider zu Verfälschungen.

Mein Satz: "Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht."
bezog sich darauf, das es sicherlich nicht sinnvoll ist,
dauernd einen Widerstand von 1MOhm in Reihe zu schalten,
um einen Widerstand von 2kOhm zu messen, da die Messschal-
tung so eine Genauigkeit von 10E-6 haben muss; der Wider-
stand aber nur auf ca. 10E-3 genau gemessen werden kann.
Das man Spannungsfestigkeit der Widerstandsmessanschlüsse
auch auf andere Art und Weise erreichen kann, zeigt Dein
Beitrag. Es ist immer wieder schön, das man auch Jahrzehnte
nach Ende der Ausbildung hier im Forum neue Schaltungstricks
lernen kann. :-)
Gruss
Harald

von Frank (Gast)


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Man kann das schon machen, wenn man unbedingt will. Dazu müssen die 500 
KOhm Widerstände auch nicht supergenau sein.

Und zwar mißt man abwechselnd, die Widerstände selbst (Kurzschlußrelais) 
und danach die Gesamtstrecke. Die Differenz ist der gesuchte Widerstand 
Rx.

Verbessern kann man das Ganze noch mit einer Meßbrücke zusätzlich zum 
Widerstandsabgleich. Für diesen Anwendungsfall gibt es eine ganz 
bestimmte Meßbrücke, mir ist der Name allerdings entfallen und hab das 
Buch auch nicht parat, jedenfalls verwendet die Brücke 6 oder mehr 
Widerstände und wird üblicherweise zur Bestimmung von 
Minimalwiderständen verwendet (Auflösung bis mind. 10E-7). Ist 
allerdings eine Brücke zum manuellen Abgleich, das zu automatisieren ist 
nicht trivial, aber natürlich möglich.

So für <100 Euro könnte man sowas aufbauen, wenn man wollte.

Mir ist der Sinn der 500 KOhm-Widerstände nicht klar, aber wenn die 
gegeben sind muß man eben so arbeiten wie oben beschrieben.

Wenn man ein bißchen mehr investiert kann man Rx auch auf 1-10 mOhm 
genau bestimmen, der Aufwand steigt natürlich stark mit zunehmender 
Genauigkeit. 1 Ohm ist in dieser Konstellation schon sehr anspruchsvoll, 
aber gerade noch da, bevor es kostenmäßig explodiert.

von Harald W. (wilhelms)


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Frank schrieb:

> Man kann das schon machen, wenn man unbedingt will. Dazu müssen die 500
> KOhm Widerstände auch nicht supergenau sein.
>
> Und zwar mißt man abwechselnd, die Widerstände selbst (Kurzschlußrelais)
> und danach die Gesamtstrecke. Die Differenz ist der gesuchte Widerstand
> Rx.

Das hört sich für mich zu theoretisch an. Ich wäre mir da nicht so
sicher, ob die Vorwiderstände sich zwischen den beiden Messungen
nicht mal um 1E-6 ändern. ausserdem braucht man m.E. mindestens
100V, um einen brauchbaren Unterschied rausmessen zu können

> Für diesen Anwendungsfall gibt es eine ganz
> bestimmte Meßbrücke, mir ist der Name allerdings entfallen

Meinst Du die Thomson-Brücke?
http://de.wikipedia.org/wiki/Thomson-Br%C3%BCcke

> Wenn man ein bißchen mehr investiert kann man Rx auch auf 1-10 mOhm
> genau bestimmen, der Aufwand steigt natürlich stark mit zunehmender
> Genauigkeit.

Das kann man mit Sicherheit, bringt m.E. aber wenig, wenn die
500kOhm-Widerstände auch kurzfristig, z.B. durch leichte Erwärmung
beim Messen, ihren Wert ändern.
Gruss
Harald

von Possetitjel (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:

> Marian B. schrieb:

Nee, das schrieb ich. (Nur der Form halber.)

>
>>> Harald Wilhelms schrieb:
>>>> Sinnvoll ist ein solches Meßverfahren nicht.
>>>
>>> Hmm. Sehe ich anders. Ein DMM, das auch im Widerstands-
>>> bereich spannungsfest ist, ist ja keine schlechte Sache...
>
> Durch falsches Zitieren kommt es manchmal leider zu
> Verfälschungen.

Entschuldigung. Ich hatte Dich missverstanden.

Ich glaube, wir sind uns weitgehend einig, dass das Ziel zwar
löblich, die vom TO vorgeschlagene Methode aber untauglich ist.

von Possetitjel (Gast)


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Frank schrieb:

> Dazu müssen die 500 KOhm Widerstände auch nicht
> supergenau sein.

Nicht supergenau - aber superstabil.

> Und zwar mißt man abwechselnd, die Widerstände selbst
> (Kurzschlußrelais) und danach die Gesamtstrecke. Die
> Differenz ist der gesuchte Widerstand Rx.

Ich halte das für Theorie. Die 500kOhm-Widerstände haben
eine Temperaturdrift; Konvektionsströmungen existieren,
und Temperaturspannungen an allen Kontakten gibt es auch.

Ich bleibe bei meiner Meinung: Zweileitermessung ist Blödsinn.
Wenn man schon Schutzwiderstände verwendet, sollte man meiner
Ansicht nach eine Vier-Leiter-Messung mit Wechselspannung
durchführen.

> Mir ist der Sinn der 500 KOhm-Widerstände nicht klar,

Die sollen den Strom bei Überlastung durch Überspannung
in Grenzen halten. Das ist schon gar nicht dämlich gedacht:
500kOhm bei 1000V ermöglichen lediglich 2mA. Diese 2mA kann
praktisch jede Kleinsignaldiode ableiten.

von Harald W. (wilhelms)


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Possetitjel schrieb:

>> Dazu müssen die 500 KOhm Widerstände auch nicht
>> supergenau sein.
>
> Nicht supergenau - aber superstabil.

Normalerweise kann man keine superstabilen Widerstände kaufen,
die nicht gleichzeitig superstabil sind. Bei Google findet man
solche üblicherweise unter Präzisionswiderständen und wundert
sich möglicherweise über die Preise...
Gruss
Harald
PS: Zitat: "Ich glaube, wir sind uns weitgehend einig, dass das Ziel
zwar löblich, die vom TO vorgeschlagene Methode aber untauglich ist."
ACK

von Heiko D. (heikod)


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@Possetitjel

Das Ziel der 500 kOhm Widerstände ist auch die gefährliche 
Körperdurchströmung I < 3,5 mA AC, bei versehentlichem Antasten von 1000 
V und gleichzeitigem Berühren der anderem Prüfspitze, zu begrenzen. 
(Normforderung)

Der Versuchsaufbau läuft, aber die Integration in ein komplettes 
Messsystem macht es etwas schwieriger ;)
Ich werde berichten.

@Georg
Deine Meinung hatte ich auch zu dem Thema, aber es funktioniert 
definitiv.
Wir haben zu 3 Ingenieuren das System demontiert und ausgemessen bzw. 
die Bauteile und Schaltung, soweit möglich, uns angeschaut.
Fakt ist, die Schutzwiderstände werden nicht gebrückt, sind immer 
vorhanden (wie auch in der Norm gefordert), die Schaltung arbeitet mit 3 
V, der verwendete MC hat 16 Bit AD Auflösung.

von Georg (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Deine Meinung hatte ich auch zu dem Thema, aber es funktioniert
> definitiv.

Das solltest ihr sorgfältig dokumentieren. In der katholischen Kirche 
sind manche schon für weniger seliggesprochen worden.

Georg

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Vielleicht arbeiten die ja mit Oversampling in der Firmware. Wer weiß?

von Harald W. (wilhelms)


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Marian B. schrieb:

> Vielleicht arbeiten die ja mit Oversampling in der Firmware. Wer weiß?

Du meinst, hohe Auflösung statt hoher Genauigkeit?

von Der Rächer der Transistormorde (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Ich halte das für Theorie. Die 500kOhm-Widerstände haben
> eine Temperaturdrift; Konvektionsströmungen existieren,
> und Temperaturspannungen an allen Kontakten gibt es auch.

Könnte man die Schutzwiderstände nicht aufheizen und aus der darauf 
folgenden Widerstandsänderung auf den Prüfling schließen?

von Possetitjel (Gast)


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Heiko D. schrieb:

> Wir haben zu 3 Ingenieuren das System demontiert und ausgemessen
> bzw. die Bauteile und Schaltung, soweit möglich, uns angeschaut.

Und auch wenn eine ganze Kompanie promovierter Chefingenieure
das System analysiert: Deine Einlassungen werden dadurch nicht
sinnvoller oder glaubwürdiger.

> Fakt ist, die Schutzwiderstände werden nicht gebrückt, sind
> immer vorhanden (wie auch in der Norm gefordert), die Schaltung
> arbeitet mit 3 V, der verwendete MC hat 16 Bit AD Auflösung.

...und es fehlen (immer noch) wesentliche Informationen.

Warum fragst Du oben, wie wir das lösen würden, wenn Dir ein
funktionierendes System vorliegt? Nur, um dann sagen zu können:
"Ätsch! Ich weiß, wie es geht, und Du nicht!"

Unergiebige Diskussion. - Zeitverschwendung.

von Possetitjel (Gast)


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Der Rächer der Transistormorde schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>> Ich halte das für Theorie. Die 500kOhm-Widerstände haben
>> eine Temperaturdrift; Konvektionsströmungen existieren,
>> und Temperaturspannungen an allen Kontakten gibt es auch.
>
> Könnte man die Schutzwiderstände nicht aufheizen und aus der
> darauf folgenden Widerstandsänderung auf den Prüfling schließen?

Warum nicht?
Man kann auch mit einem Massenspektrometer und einer Stoppuhr die
Tiefe einer Schlucht bestimmen. :-)

von Harald W. (wilhelms)


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Possetitjel schrieb:

> Man kann auch mit einem Massenspektrometer und einer Stoppuhr die
> Tiefe einer Schlucht bestimmen. :-)

Du meinst, indem man die Zeit stoppt, bis das Massenspektrometer
unten aufschlägt?

von Blackbird (Gast)


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Habe ich das richtig verstanden?
Da sitzt einer in einem "Normkommitee", schraubt Fremdgeräte auf und 
versucht durch Re-engineering eine "Norm" zu definieren?
Wie wäre es, mal den Hersteller des Fremdgerätes mit in das 
"Normkommitee" zu holen?
Der beantwortet die Frage in ein paar Sekunden.

Blackbird

von Georg (Gast)


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Blackbird schrieb:
> Wie wäre es, mal den Hersteller des Fremdgerätes mit in das
> "Normkommitee" zu holen?
> Der beantwortet die Frage in ein paar Sekunden.

Schon, aber nicht so wie der TO sich das vorstellt. Daher wird das hier 
ewig so weitergehen. Aber auf Physik und Mathematik zu verweisen, z.B. 
dass 16 bit sehr viel weniger Schritte auflöst als 10^6, verpufft bei 
soviel Ignoranz einfach im Nichts, genauso wie die Tatsache, das 1 Ohm 
von insgesamt 1 MOhm eben nur ein Anteil von 10^-6 ist, das wird 
souverän ignoriert. Einfach völlig sinnlos.

Vorschlag zur Güte: laut Quantenmechanik gibt es immer eine kleine 
Anzahl Elektronen, die einen Widerstand durchtunneln - man bloss die 
Messung auf die Elektronen beschränken, die die Schutzwiderstände 
durchtunnelt haben, und schon könnte man den gesuchten Widerstand auch 
mit geringer Auflösung des ADC genau bestimmen.

Georg

von Heiko D. (heikod)


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@Possetitjel
Ja, es gibt ein funktionierendes System und nein, wir kennen nicht die 
genaue Funktionsweise. Daher wurde der Thread erst eröffnet.
Um die Grundsätzliche Messmethode zu erörtern.


@Blackbird
Die Normarbeit hat nichts direkt mit dem Messsystem zu tun.
Das Gerät ist von einem Mitbewerber und die Frage ist, wie kann das 
gehen?
Wie funktioniert das Prinzip, ist dies Normkonform und kann man das auf 
unser Messsystem adaptieren?

von Georg (Gast)


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Heiko D. schrieb:
> Das Gerät ist von einem Mitbewerber und die Frage ist, wie kann das
> gehen?
> Wie funktioniert das Prinzip, ist dies Normkonform und kann man das auf
> unser Messsystem adaptieren?

Auf diese Weise ein normgerechtes Gerät zu entwickeln ist einfach nur 
Wahnsinn. Es muss doch in der Firma jemanden geben, der die Norm 
VERSTEHT?

Da ist ja jeder chinesische Produktfälscher qualifizierter.

Georg

von Arsenico (Gast)


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Wir haben zu 3 Ingenieuren das System demontiert.

Wie geht sowas ? Fehlten da nicht noch zwei ?

von Heiko D. (heikod)


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@Georg

Ja, sogar jemanden der sie ausarbeitet ;) und mehrere die dutzende 
Zulassungsverfahren dazu erfolgreich gemacht haben.
Auch schon dutzende Geräte entwickelt hat, nur diese sollen in der 
Zusatzfunktion des Widerstandsmessens nun um den Bereich bis 2000 Ohm 
erweitert werden.
Deine Beiträge tragen leider nicht zur technischen Lösung bei.

von F. F. (foldi)


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Blackbird schrieb:
> Habe ich das richtig verstanden?
> Da sitzt einer in einem "Normkommitee", schraubt Fremdgeräte auf und
> versucht durch Re-engineering eine "Norm" zu definieren?
> Wie wäre es, mal den Hersteller des Fremdgerätes mit in das
> "Normkommitee" zu holen?
> Der beantwortet die Frage in ein paar Sekunden.
>
> Blackbird

Für mich ist das schlichtweg der Versuch was nach zu bauen, was andere 
gebaut haben, denn sonst lägen schon Fotos und Schaltpläne vor.
Jetzt kommen sie nicht drauf wie die das gemacht haben und es wird hier 
versucht, auf schwammige Weise, doch noch an die nötigen Infos zu 
kommen.
So sieht es für mich aus.

Jede Unterstützung einstellen.

von Harald W. (wilhelms)


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F. Fo schrieb:

> Für mich ist das schlichtweg der Versuch was nach zu bauen, was andere
> gebaut haben, denn sonst lägen schon Fotos und Schaltpläne vor.
> Jetzt kommen sie nicht drauf wie die das gemacht haben und es wird hier
> versucht, auf schwammige Weise, doch noch an die nötigen Infos zu
> kommen.
> So sieht es für mich aus.

Naja, Marian hat ja schon gezeigt, wie man sowas macht. Die Methode
mit 1MOhm Vorwiderstand wie es im Titel steht, bedeutet jedenfalls,
das man ein Gerät mit der Genauigkeit von 10e-6 bauen muss, von der
man nur 10e-3 nutzt. Mit einer leichten Abwandlung eines Kommentars
von Loriot würde ich sagen: "Der Bau eines solchen Gerätes ist
möglich aber sinnlos!". Ich kann mir auch nicht vorstellen, das es
irgendeine Norm gibt, die so etwas vorschreibt. Ich habe selbst
schon in Normenausschüssen (anderer Fachrichtung) mitgearbeitet:
Dort sitzen Fachleute, die genau wissen, was sie vorschreiben.
Gruss
Harald

von Georg (Gast)


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F. Fo schrieb:
> Jede Unterstützung einstellen.

Das Schlimme ist, dass da ein sicherheitsrelevantes Gerät auf die 
Menschheit losgelassen wird, dessen Entwickler nicht mal die einfachsten 
Zusammenhänge wie das Ohmsche Gesetz begriffen haben. Und wir hier 
können da garnichts dran ändern, Ratschläge werden ja sowieso 
missachtet. Falls da mal was Ernstes passiert, kann man nur hoffen, dass 
Ermittlungsbehörden hinter die Zusammenhänge kommen und die 
unverantwortlichen Schöpfer solcher Konstruktionen streng bestraft 
werden.

Harald Wilhelms schrieb:
> das man ein Gerät mit der Genauigkeit von 10e-6 bauen muss, von der
> man nur 10e-3 nutzt.

Und das angeblich mit einem 16bit ADC, da erübrigt sich jede weitere 
Überlegung. Aber so ein Einwand ist ja laut TO nicht hilfreich, sondern 
stört ihn bloss beim Konstruieren.

Georg

von Arsenico (Gast)


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Da kopiert jemand das Kopieren der Chinesen die ja auch meist nicht 
wissen, was sie tun.
Abgekupfert .. in Germany .. CE

Globaler Schrott ?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Heiko D. schrieb:
> @Possetitjel
> Ja, es gibt ein funktionierendes System und nein, wir kennen nicht die
> genaue Funktionsweise. Daher wurde der Thread erst eröffnet.
> Um die Grundsätzliche Messmethode zu erörtern.

Schwachsinn.

1. gibt es nur eine endliche Anzahl Meßverfahren für Widerstände. Alle 
ungefähr so alt wie die Entdeckung des Ohmschen Gesetzes.

2. vollkommen unabhängig vom verwendeten Verfahren benötigt man für die 
Vermessung einer Reihenschaltung aus 500K + 0<=Rx<=2K + 500K eine 
Auflösung von 10⁻6 = 20 Bit, wenn man Rx auf 1R genau messen will.

> @Blackbird
> Die Normarbeit hat nichts direkt mit dem Messsystem zu tun.

Das können wir nur hoffen.

> Das Gerät ist von einem Mitbewerber und die Frage ist, wie kann das
> gehen?

Na gar nicht. Vorausgesetzt deine Analyse der verwendeten Komponenten 
ist korrekt.


XL

von Frank (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Frank schrieb:
>> Für diesen Anwendungsfall gibt es eine ganz
>> bestimmte Meßbrücke, mir ist der Name allerdings entfallen
> Meinst Du die Thomson-Brücke?
> http://de.wikipedia.org/wiki/Thomson-Br%C3%BCcke
Danke, genau die habe ich gemeint.

>> Wenn man ein bißchen mehr investiert kann man Rx auch auf 1-10 mOhm
>> genau bestimmen, der Aufwand steigt natürlich stark mit zunehmender
>> Genauigkeit.
> Das kann man mit Sicherheit, bringt m.E. aber wenig, wenn die
> 500kOhm-Widerstände auch kurzfristig, z.B. durch leichte Erwärmung
> beim Messen, ihren Wert ändern.
Das ist nicht so schlimm. Man muß nur deren Abweichung nachführen. Je 
weniger stabil sie sind, desto schneller muß man messen und nachführen. 
Man kann die Ungenauigkeit mit Meßgeschwindigkeit kompensieren. Sprich 
je schneller sie driften desto schneller muß ich messen um den 
Driftfehler klein zu halten. Darüber hinaus hat man ja die Kontrolle 
über deren Temperatur, da sie ja im angedachten Meßgerät liegen.

> das man ein Gerät mit der Genauigkeit von 10e-6 bauen muss, von der
> man nur 10e-3 nutzt.
Auflösung, das ist wichtig. Man braucht nur eine hohe Aufklösung aber 
keine hohe Genauigkeit, wenn man es richtig anstellt.

Allerdings mit 16 Bit Auflösung geht das natürlich nicht. Aber mit 24 
Bit Auflösung kann man das machen. Ich habe hier ein LT-AD-Demoboard da, 
damit könnte ich das sofort auf die geforderte Genauigkeit von 1 Ohm 
messen.

Aber natürlich richtig, ich schmeiße (unnötig?) Auflösung weg und das 
ist nicht clever.

Es gibt einen realen Anwendungsfall und der ist eben die Messung von 
Widerständen im Nanoohmbereich (eben mit der Thomson Meßbrücke), da sind 
die Meßwiderstände auch viel größer (1 mOhm/100 uOhm?). Aber bei 
Widerständen im Ohm-Bereich verstehe ich es immer noch nicht, warum man 
es sich unnötig schwer machen will.

von Achim H. (anymouse)


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Frank schrieb:
> Aber bei
> Widerständen im Ohm-Bereich verstehe ich es immer noch nicht, warum man
> es sich unnötig schwer machen will.

Wie groß ist eigentlich der Hautwiderstand, und wie kann man diesen 
richtig (TM) mit einem netzgespeistem Gerät über lange Zeit und mit 
befestigten Elektroden messen? ... nur mal so als Gedanke ...

von Blackbird (Gast)


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@Axel Schwenke (a-za-z0-9)  zitierte:

> > @Blackbird
> > Die Normarbeit hat nichts direkt mit dem Messsystem zu tun.


He, he, das war nicht von mir!
Etwas mehr Sorgfalt beim Zitieren, bitte.


Blackbird

von gk (Gast)


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gk schrieb:
> Heiliges Blechle, was ein Rumgezackere.

Ich weiß, ich wiedrhole mich, aber bevor die erfordelichen Bits ins 
Unermessliche steigen, man braucht theoretisch nur eine Auflösung 2000 
Teilen und damit 10bit.

Ich hatte weiter oben schon mal die Messbedingungen bei DMS erwähnt. 
Rechnen wir doch mal. So ein DMS hat z.B. ein Grundwiderstand von 350 
Ohm. Seine Widerstandänderung beträgt:

dR/R = K * Epsilon

Bei einer realistischen Dehnung von 2000µm/m und K=2 ergeben das für
dR/R = 0.004 und damit 1,4 Ohm.

Also müssen wir bei einer Messung mit DMS eine Widerstandsänderung von
0..1,4 Ohm, entsprechend 0..2000 µm/m erfassen.

Zum Vergleich der To will 2k / 1M = dR/R = 0,002 messen, das ist die 
Hälfte.

Das macht man natürlich in einer Brückenschaltung. Steht aber auch schon 
oben.

Das ist natürlich nicht ganz so einfach. Bei einer Genauigkeit von 1 
Ohm, dürfen die beteiligten Widerstände nur weniger als 1ppm im 
gesammten Temperaturbereich driften. Solche Widerstände oder Arrays 
bekommt man nicht an jeder Ecke, vom Preis mal ganz abgesehen. Aber der 
To hat ja auch nicht Genauigkeit geschrieben sonder Auflösung.

gk

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