Hallo zusammen,
im Zuge meiner Bachelorarbeit stoße ich auf folgendes Problem:
Ich messe eine Gleichspannung (µV-Bereich) um einen Übergangswiderstand
zu bestimmen. Nun ist die Frage, in wie fern Einkopplungen eine Rolle
spielen. Die Gleichspannungsmessung ignoriert ja eh alle Wechselanteile.
Ich habe zwar gelesen, dass es eine Gleichspannungseinkopplung gibt,
woher dieser kommt und was man dagegen macht jedoch nicht.
Bei Google such ich mich seit 2 Tagen zu Tode, in EMV Büchern hab ich
bisher nichts passendes gefunden. Ich muss dazu sagen, dass ich im
Studium keinerlei Berührungspunkte mit EMV hatte als Energietechniker.
Irgendeine Art von Literatur mit Hilfe der ich eine Aussage treffen kann
wäre super.
Die Messleitung schirmen ist zwar eine Möglichkeit als
Vorsichtsmaßnahme, jedoch ohne genaue Begründung nicht ganz optimal.
Vielen Dank
es wird immer bei der gleichen Raumtemperatur +-0,5° gemessen.
In der Auswertung wird nur die Veränderung der Spannung
(Messwert/Ausgangsmesswert) dokumentiert. Da die Thermospannung also
immer die gleiche sein sollte, würde sich das rausrechnen.
Wie "schnell" soll denn gemessen werden (Breitbandigkeit)?
Ein überlagerter Gleichstrom kann nur von einer Gleichstromquelle
stammen. Die Frage wäre, woher:
- Thermospannung
- Verschiedene Metalle mit Feuchte (Galvanisches Element)
- Andere externe Ströme (Ausgleichströme verschiedener Quellen?)
Effekte, die wie ein (kurzzeitiger) Offset wirken können:
- Sehr langsame Magnetfeldänderungen
- Rauschen (AC ist im kurzen Zeitraum auch nur gestückelter DC)
Ich würde auch zu einem Lock-In greifen, oder die Messung ev. gleich mit
AC machen.
Tobias schrieb:> Die Gleichspannungsmessung ignoriert ja eh alle Wechselanteile.
Schön wär's.
Aber dann erhieltest du ja ein konstantes Ergebnis und brauchtest gar
nicht zu messen.
Außer der bereits angesprochenen Problematik mit den Thermospannungen
kann es aber aber auch zu kapazitiver und induktiver Einkopplung von
Störspannungen kommen.
Selbst eine Lageveränderung im Erdmagnetfeld kann einen meßbare
Störspannung induzieren.
Zwar handelt es sich bei diesen Sörungen um Wechselspannungen, aber wenn
sie groß genug sind können sie den empfindlichen Vorverstärker
übersteuern und wenn dies unsymmetrisch passiert, äußert sich das an
dessen Ausgang als Gleichspannung.
Ferrit + Tiefpassfilter helfen sehr, ggf zzgl. stromkompensierte
Drossel. Ist aber nicht das Hauptproblem.
Denn: Thermisch induzierte Probleme kommen auf dich zu. Luftzug,
Regelperioden der Klimaanlage und andere Drecks-Effekte produzieren
Thermospannungen, die sich wie niederfrequentes Rauschen äußern. Zwei
verschiedene Lötzinne genommen? Verloren! Mit verschiedenen Litzen und
Drähten gebastelt? Verloren!
Wenn du etwas spezifischer wirst, wird es einfacher, dir zu helfen.
Vielleicht ist etwas Hintergrundwissen gar nicht so verkehrt. Wollte
euch nur nicht sofort abschrecken ;)
Es geht um eine Klemmenprüfung nach DIN VDE 0220.
Der Aufbau sieht aus wie folgt: Stromanschluss- Kupferschiene auf
Aluleiter (verbunden durch eben eine solche V-Direkt-Anschlussklemmen),
das ganze dann in Reihe 40x. Am Ende wieder ein Stromabgriff an der
Kupferschiene.
Die Klemmen werden zyklisch über einen hohen Strom auf 120 °C gebracht
und abgekühlt. Nach 200, 400, .. Zyklen wird die Änderung des
Widerstandes bei Raumtemperatur (20 °C +- 0,5 °C) gemessen.
Gemessen wird mit einer 4-Leiter Messung. Das System wird mit 8 A
gespeist und dann wird der Spannungsfall über den Klemmen ermittelt
(Multimeter hat ATM eine Genauigkeit von 10 nV laut Datenblatt).
Momentan einzeln über jeder Klemme per Hand mit einem 20 Jahre alten
DOS-System.
Meine Aufgabe ist es, das Teil neu aufzubauen mit neuer Hardware mit
Labview. Dazu gehört rauszufinden, inwiefern man die Genauigkeit
verbessern kann usw.
Jetzt Nicht schrieb:> Uebergangswiderstaende sollte man besser mit einem Lock-in messen,> die> kommen komfortabel auf uV runter.
Diese Methode ist mir bisher nicht gekannt gewesen. Ich guck mir das
nachher mal in Ruhe an.
HF-Werkler schrieb:> Wie "schnell" soll denn gemessen werden (Breitbandigkeit)?
Kann so langsam sein wie will, da die Messvorrichtung automatisiert
werden soll. Die gesamte Messung mit allen 1500 Zyklen (ein Zyklus ca.
40 min aufheizen und dann je nach dem 30 min abkühlen lassen) dauert eh
lang genug. da kommt es auf die Messgeschwindigkeit nicht an.
Überlegt hatte ich mir alle Messstellen an einen Multiplexer
anzuschließen und dann auf ein Multimeter zu geben.
Oder ich versteh deine Frage nicht, bzw. den Hintergrund, worauf du es
beziehst?
U. B. schrieb:> Manchmal ist es zweckmässig, auch mit vertauschter DC-Richtung zu> messen> - und bei unterschiedlichem Ergebnis zu mitteln.
Das wird auch gemacht. Es wird die Polarität vertauscht und dann der
Mittelwert der beiden Messungen gebildet.
lrep schrieb:> Zwar handelt es sich bei diesen Sörungen um Wechselspannungen, aber wenn> sie groß genug sind können sie den empfindlichen Vorverstärker> übersteuern und wenn dies unsymmetrisch passiert, äußert sich das an> dessen Ausgang als Gleichspannung.
Wenn man zwischen Multiplexer und Messgerät einen Kondensator gegen
Masse legt? Würde das helfen?
Tobias schrieb:> Ich messe eine Gleichspannung (µV-Bereich) um einen Übergangswiderstand> zu bestimmen.
Also sehr niederohmig.
Vergiss Einstreuungen.
Achte eher auf Thermospannungen, auch und gerade durch Erwärmung des
Stromes.
versuche eher aus uV doch mV zu machen.
lrep schrieb:> Tobias schrieb:>> Kupferschiene auf>> Aluleiter>> ... ergibt ein Thermoelement.
also:
ich messe den Widerstand bei Raumtemperatur. Meinetwegen 5 µV
Spannungsfall am Übergangswiderstand, 5 µV Thermospannung.
Bei der nächsten Messung Messe ich wieder bei Raumtemperatur. Diesmal 7
µV Spannungsfall und wieder 5 µV Thermospannung.
Denn: Es wird die Änderung betrachtet, nicht der absolute Wert, sprich
für die Auswertung erhalte ich einen Anstieg des Widerstandes durch die
Alterung von 2 µV. Wenn man einen Strom von 1 A nimmt also einen
Widerstand von 2 µOhm. Thermospannungen spielen hier soweit ich das
richtig sehe keinerlei Rolle!
MaWin schrieb:> Tobias schrieb:>> Ich messe eine Gleichspannung (µV-Bereich) um einen Übergangswiderstand>> zu bestimmen.>> Also sehr niederohmig.> Vergiss Einstreuungen.> Achte eher auf Thermospannungen, auch und gerade durch Erwärmung des> Stromes.> versuche eher aus uV doch mV zu machen.
Wenn ich die Leiter mit ca. 10 A speise und dann die Spannung abnehme,
dann geht das noch so eben. Dennoch erhalte ich keine mV. Wenn ich aber
mehr als 10 A nehme, dann wird eine Erwärmung messbar, was mir alles
verhunzt und per DIN nicht sein darf.
Tobias schrieb:> Thermospannungen spielen hier soweit ich das> richtig sehe keinerlei Rolle!
Vielleicht.
Aber die Werte von Thermospannungen liegen meist in der Größenordnung
von einigen µV/°C und Temperaturkonstanz ist schwer zu erreichen, wenn
vorher die Anordnung durch viel Strom aufgeheizt wurde.
Tobias schrieb:>> versuche eher aus uV doch mV zu machen.>> Wenn ich die Leiter mit ca. 10 A speise und dann die Spannung abnehme,> dann geht das noch so eben. Dennoch erhalte ich keine mV.
Es soll ja Verstärker geben.
Wichtig ist, dass du Spannungswerte bekommst, die du ungefährdet bis zur
Meßeinrichtung transportieren kannst, ohne daß an jeder Ecke
Störspannungen lauern.
lrep schrieb:> Vielleicht.> Aber die Werte von Thermospannungen liegen meist in der Größenordnung> von einigen µV/°C und Temperaturkonstanz ist schwer zu erreichen, wenn> vorher die Anordnung durch viel Strom aufgeheizt wurde.
an jeder Klemme ist ein Thermoelement angebracht. Der Messwert wird
aufgenommen, sobald das Thermoelenent erkennt, dass die Temperatur im
gewünschten Bereich liegt.
lrep schrieb:> Es soll ja Verstärker geben.> Wichtig ist, dass du Spannungswerte bekommst, die du ungefährdet bis zur> Meßeinrichtung transportieren kannst, ohne daß an jeder Ecke> Störspannungen lauern.
naja der Messaufbau ist ca. 2x2 m groß. Vom Messpunkt zum Multiplexer
sind es je nach Klemme zwischen 30 cm bis 2 m. Vom Multiplexer zum
Messgerät vielleicht 10 cm. Problematisch ist hier ja eher die Leitung
zum Multiplexer!? Vor jede Klemme einen Verstärker ist ja murks!? Oder
reden wir aneinander vorbei?
