Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik KFZ Start/Ladegerät Amperemeter tauschen


von Christian H. (wepster007)


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Hallo Leute!

Bin neu hier im Forum und schon öfter über Google auf interessante 
Artikel hier gestoßen. Darum wollt ich mich hier anmelden um mein 
Problem zu schildern und hoffe ihr könnt mir vielleicht weiterhelfen:

Ich habe ein altes KFZ Ladegerät mit Starhilfefunktion bei dem bereits 
seit langem das Amperemeter defekt ist.

Die Marke des Ladegeräts kann ich leider nirgens ausfindig machen, am 
Ladegerät steht lediglich Starter 220.

Im Anhang hab ich mal ein paar Fotos des Amperemeters angehängt. Ich 
vermute es handelts sich dabei um ein Dreheisenmesswerk.
Es hat eine nicht lineare Skala die für den Starthilfevorgang bis 200A 
anzeigt.

Wollte es nun gegen ein neues tauschen, kann aber im gesamten Netz kein 
solch ein Amperemeter finden. Nichtmal ein ähnliches das sowohl niedere 
Stöme im unteren Bereich anzeigt, als auch einen Spitzenstrom von 200A.

Hab ihr vielleicht einen Tipp wo ich so etwas bekommen kann?

Der Einbaudurchmesser beträgt ca. 70mm.

Falls man sowas doch nirgens bekommen kann, ist es möglich das alte 
gegen ein neues digitales mit 200A Shunt zu tauschen? Was sollte ich in 
diesem Fall beachten.


Sorry das ich hier so einen Aufsatz schreibe/frage :-).

Danke für eure Unterstützung

Mfg
Christian

von Andrew T. (marsufant)


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Christian H. schrieb:
> Falls man sowas doch nirgens bekommen kann, ist es möglich das alte
> gegen ein neues digitales mit 200A Shunt zu tauschen?

ja. Ist sicher schneller gemacht als ein spezielles analoges 
Ersatz-Amperemeter zu finden.


> Was sollte ich in
> diesem Fall beachten.

vor allem: das der Shunt für mind. 250A ausgelegt ist.

von MaWin (Gast)


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Genau gleich gross ist nicht mehr handelsüblich, vielleicht geht das

http://www.ebay.de/itm/DC-0-30A-Gleichstrom-Analog-Amperemeter-Strom-Mesgerat-Panel-Shunt-Widerstand-/391020902626

aber hier ist der shunt extern, d.h. es muss so verdrahtet werden:

Strom ---Shunt--- Ausgang
         |   |
      Amperemeter

Auffällig ist an deinem eine 200, ein Überlastbereich, den es so wohl 
nicht mehr gibt. Hoffen wir, daß es überlebt.

Elektronische mit Digitalanzeige sind zwar überlastfähiger (lässt man 
den shunt 30A bis 30mV messen, kann es bis 200 locker aushalten), aber 
die brauchen eine zusätzliche 9V= Spannungsversorgung (kleiner Trafo, 
Gleichrichter, Siebelkos, also Inhalt eines Steckernetzteils).

von Peter R. (pnu)


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Das Messgerät hat ein sog. Dreheisen-Messwerk.

 Es braucht da kein 200A Messbereich zu sein. beim abgebildeten 
Messgerät geht der ernst zu nehmende Messbereich nur bis etwa 30A. Ein 
50-A-oder 60A Messgerät in Dreheisen würde die kurzen über 200A gehenden 
Überlastungen sicher vertragen. Meistens haben diese Instrumente von 
sich aus den "Überlastungsbereich" auf der Skale.

Eine Dreheisen-Messwerk ist hier, wie bei fast allen Ladegeräten, 
sinnvoller als ein Drehspulinstrument. Für die thermische Belastung von 
Zuleitungen und Akku ist der Effektivwert des Stroms aussagekräftiger. 
Und gerade den zeigt ein Dreheisen-Messwerk von selbst an.

Suche also unter Dreheisen-Messwerk. Auf der Skale ist da dann ein 
Symbol für das Werk mit Zickzack-Linie und senkrechtem geraden Strich 
durch.
Oft ist dann der "normale" Messbereich mit einem Punkt gekennzeichnet, 
der Überlatungsbereich folgt ab dem Punkt. Bei Deinem Instrument ist 
dieser Bereich halt farbig unterlegt, mit der Aussage: "da gehts 
irgendwie in die 200A"

von Christian H. (wepster007)


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Erstmal danke für die raschen Antworten.

> vor allem: das der Shunt für mind. 250A ausgelegt ist.

Digitale Amperemeter finde ich im Paket nur mit Shunt von 200A oder 
300A. Höher wird vermutlich egal sein oder? Oder Shunt extra kaufen?
Was passiert eigentlich wenn ich an einen Shunt von 200A einen höherer 
Strom anlege? Schmort der durch wie eine Sicherung?


> Hoffen wir, daß es überlebt.

Verbiegt es mir da nicht den Zeiger des Ampermeters wenn ich da 200A 
anlege?

> Elektronische mit Digitalanzeige sind zwar überlastfähiger (lässt man
> den shunt 30A bis 30mV messen, kann es bis 200 locker aushalten)

Meinst du, dass das Amperemeter mit einem 30A Shunt totzdem kurzfristig 
Ströme mit 200A aushält?
Wäre ich da nich mit einem digitalen Amperemeter und einem Shunt >250A, 
so wie  Andrew Taylor schrieb, auf der sicheren Seite.

Oder hat ein größerer Shunt messtechnische Nachteile bei niederen 
Strömen?

LG

von Christian H. (wepster007)


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> Suche also unter Dreheisen-Messwerk

Unsere Antworten haben sich gerade überschnitten.
Danke für den Tipp. Werd ich gleich mal schauen ob ich da was finde.

von Peter R. (pnu)


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Digitale Anzeigen haben den Nachteil der Trägheit. Sie machen den 
Verlauf des Stromanstieges nicht so sichtbar wie ein Zeigerinstrument. 
Oft zeigen sie den Messwert erst nach einigen Sekunden oder neue 
Messwerte im Sekundenrhythmus, das ist für diese Anwendung nicht so das 
rechte.

von Udo S. (urschmitt)


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Das ist wie schon gesagt ein dreheisen Messwerk mit nichtlinearem 
Verhalten bei großen Strömen.
Das hat ziemlich sicher auch einen externen Shunt verbaut.
Wenn man den Shunt messen würde könnte man ihn weiterbenutzen und nur 
ein geeignetes (digitales oder analoges) Anzeigeinstrument anschliessen.
Aufpassen, dass das Instrument die Überspannung bei 200A abkann.

von Udo S. (urschmitt)


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Peter R. schrieb:
> das ist für diese Anwendung nicht so das
> rechte.
Das Problem ist aber mit einem Zeigerinstrument muss der Vollausschlag 
eigentlich auf 20A stehen, sonst sieht er nichts beim normalen Laden. 
Aber die Instrumente mögen es in der Regel gar nicht wenn sie 10 fach 
überlastet werden. ich habe da auch schon verbogene Anzeigenadeln 
gesehen.

: Bearbeitet durch User
von Peter R. (pnu)


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Udo Schmitt schrieb:
> Das hat ziemlich sicher auch einen externen Shunt verbaut.

Ganz sicher nicht. Beim Dreheisenmesswerk bildet dann ein ca. 3mm dicker 
Draht eine Schleife, in deren Magnetfeld sich das eigentliche Messwerk 
befindet. 60A-Instrument sind ganz typischerweise mit so einer einzigen 
Windung ausgestattet.

Bei größeren Strömen nimmt man dann Stromwandler und das Messsystem ist 
für 5A ausgelegt, hat auf der Skale aber die Stromwerte aufgetragen, die 
das Übersetzungeverhälnis des Wandlers (1:12)berücksichtigen, also eine 
60A-Skale.
Nur ist diese Paarung Drehspul + Wandler nicht für den Mischstrom eines 
Ladegeräts (DC+AC) geeignet.

Begabte Bastler können z.B. die 6 Windungen bei einem 10A-Messgerät 
abwickeln und sie durch eine Windung 3mmm-Draht ersetzen. Heutzutage 
lässt sich dann eine neue passende Skale mit Zeichenprogramm und 
Laserdrucker herstellen.

Udo Schmitt schrieb:
> Das Problem ist aber mit einem Zeigerinstrument muss der Vollausschlag
> eigentlich auf 20A stehen, sonst sieht er nichts beim normalen Laden.
> Aber die Instrumente mögen es in der Regel gar nicht wenn sie 10 fach
> überlastet werden. ich habe da auch schon verbogene Anzeigenadeln
> gesehen.

Eben, das ist ein weiterer Vorteil des Dreheiseninsruments: wuchtige 
Überlastungen verträgt es einfach, weil dann die Eisenteile in Sättigung 
gehen und keine größeren Kräfte erzeugen.

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


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Peter R. schrieb:
> Nur ist diese Paarung Drehspul + Wandler nicht für den Mischstrom eines
> Ladegeräts (DC+AC) geeignet.

Außer man nutzt seinen Schädel nicht nur zum Kauen, sondern denkt sich 
einen besseren Platz für den Wandler aus: VOR dem Gleichrichter. Da ist 
nämlich nur AC.

> Meinst du, dass das Amperemeter mit einem 30A Shunt totzdem kurzfristig
> Ströme mit 200A aushält?

Ich weiß duch den Umbau meines Startladers Bosch SL 48100E: Er hält es 
nicht besonders aus, sondern geht kaputt.

> Wäre ich da nich mit einem digitalen Amperemeter und einem Shunt >250A,
> so wie  Andrew Taylor schrieb, auf der sicheren Seite.

Ich teile Dir nur meine durch Versuch gewonnene Erfahrung mit.
Was Du draus machst, mußt Du selber entscheiden.

von Christian H. (wepster007)


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Hab nochmal ein wenig gegoogelt.

Was mir schon zuvor aufgefallen ist bei den Dreheisenmesswerken.... hab 
ich eine Skala die einen höheren Spitzenwert ausweist, beginnt diese 
meist erst im Bereich von min. 5 Ampere oder noch höher. Was für ein 
Ladegerät natürlich etwas zu grob ist.

Was ich gefunden hätte und auch eine aussagekräftige Skala hat wäre zB. 
dieses 
http://www.conrad.at/ce/de/product/103530/VOLTCRAFT-AM-72X7215A-Analog-Einbaumessgeraet-AM-72X7215A-15-A-Dreheisen?ref=list

Die Frage ist ob das kurzfristig + 200A abkann?

LG

von Andrew T. (marsufant)


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Exakt das obige wollte ic hnoch anfügen:

Dass das in Deinem Gerät verbaute Dreheisenamperemeter eine ganz 
besondere Konstruktion ist und nicht ohne weiteres durch 0815 DAM 
ersetzt werden kann: Sieht man an dem im kleinen Strombereich gedehnten 
Skalenfeld.
Exakt das haben Industrieamperemeter wie für z.B. Schaltschrnakbau 
NICHT.
Und genua das brauchst du, wenn du mal "nur so" Batterien laden willst: 
Einen gedehnten Anfangsmeßbereich.

Du siehst jetzt vielleicht, warum ich Dri das digitale Teil mit 
großzügigem shunt empfehle.

das von Dir skizzierte Voltcraft wird dich nicht glücklich machen.

Christian H. schrieb:
> Die Frage ist ob das kurzfristig + 200A abkann?

Nö. Es hat schon mit kurzfristig 30A genug Probleme, d der Nenbereich 
15A ist und 30A der Überlastbereich.

: Bearbeitet durch User
von Christian H. (wepster007)


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> Digitale Anzeigen haben den Nachteil der Trägheit

Ich glaube in meinem Fall würde mich die Trägheit des Instrumentes gar 
nicht so stören denke ich, da es mir hauptsächlich darum geht den 
Ladestrom einzustellen (6 mögliche Schalterstellungen des Ladegerät für 
den Stromfluss) und festzustellen wann die Batterie voll ist, also kein 
Strom mehr fließt.



> Ich weiß duch den Umbau meines Startladers Bosch SL 48100E: Er hält es
nicht besonders aus, sondern geht kaputt.

Welche Lösung hast du dann für dich gefunden?

von Peter R. (pnu)


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Jo, die Instrumente von Conrad sind in dem unteren Skalenbereich 
gedehnt, die von Grund aus quadratische Kennlinine wurde durch die Form 
des Eisenteils im Messwerk verändert. Bei dem 50A-Instrument hätte ich 
wegen kurzzeitiger 200-A-Belastungen keine Sorgen, beim 30 A-Gerät gehts 
halt an die Grenze.

Wenns ums Einstellen des Ladestroms geht, ist natürlich die digitale 
Anzeige mit shunt die bessere Lösung.

Fürs Laden ist ja der Gleichstromanteil wichtig (Digital oder 
Drehspule), für die thermische Belastung ist der Effektivwert 
(Dreheisen) von Bedeutung.

Bei der Belastungsart Gleichrichter plus Akku unterscheiden sich die 
beiden Werte so um den Faktor Wurzel aus drei. Also bei Ladestrom 10A 
ist dann  der Effektivwert etwa 17A. (Auch deswegen bauen die Hersteller 
gerne Dreheiseninstrumente ein). Die zeigen die Belastung des 
Ladegeräts, während eine DC-Anzeige den Ladevorgang besser darstellt.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Das Messgerät hat ein sog. Dreheisen-Messwerk.

Nein.
Sieht man, das es das nicht ist.
Braucht man auch nicht, da es um Gleichstrom und nicht um Wechselstrom 
geht.
Es ist ein überlastfähiges Drehspulinstrument, mit der Frage, ob heutige 
nicht sowieso so überlastfähig sind bzw. solche Überlastung überhaupt 
auftritt.

von MaWin (Gast)


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Irrtum, es ist ja kaputt. Doch, es war ein Dreheisen.

von L. H. (holzkopf)


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Dreheisen-AM zeichnen sich dadurch aus, daß sie robust und völlig 
unempfindlich sind.

Bzgl. Mess-Genauigkeit müßte man sie - verglichen mit Drehspul-AM - eher 
als "Schätzeisen-AM" bezeichnen. ;)

Ist vielen Fällen ist ihre Robustheit aber höher zu bewerten, als ihre 
Genauigkeit.

So z.B. auch bei Deinem Gerät, dessen Skalierung bzw.Auslegung des 
Meßwerkes auf eine (einigermaßen) richtige A-Messung im unteren Bereich 
abstellt.
Worauf auch der "Sprung" auf den 200 A-Bereich nach den 30 A hindeutet.

Was nichts anderes bedeutet, als daß Dein Meßwerk halt auch 200 A (oder 
sogar noch mehr) "mitmachen" können muß, weil beim Anlassen auch locker 
mehr als 200 A gezogen werden können.
Was dann dabei genau gezogen wird, ist eigentlich relativ uninteressant.
Das Gerät muß es liefern können.


Was macht Dich eigentlich so sicher, daß das AM tatsächlich kaputt ist?
Auffällig ist nämlich, daß sein Zeiger weit unter Null liegt, was recht 
ungewöhnlich ist.
Weil der Zeiger durch Federn auf Null eintariert wird.
Damit dann (bei Stromfluß) durch Magnetisierung des Meßwerkes per einer 
einzigen (dicken) Wicklung einigermaßen richtige Werte angezeigt werden 
können.
"Innerlich" sind Dreheisen-AM recht simpel aufgebaut:
Da ist außen eine zyl. "Trommel" fest angeordnet, um die herum die 
Wicklung liegt.
Und innen eine weitere Trommel, an welcher der Zeiger befestigt ist.
Wird das Magnetfeld durch Stromfluß durch die Wicklung verändert, 
reagiert die innere Trommel durch Drehung bzw. der Zeiger durch 
Ausschlag.

An Deiner Stelle würde ich das Instrument so weit zerlegen, daß Du die 
Ursache, warum der Zeiger nicht mehr auf Null steht, erkennen kannst.
Und dann den Fehler beheben.
Ich bezweifle nämlich, daß das AM kaputt ist.
Denn per Stromfluß (im ausgelegten Bereich) sind Dreheisen-Meßwerke so 
gut wie unzerstörbar.
Auch deshalb, weil sie - wie ein Vorredner ganz richtig sagte - 
irgendwann in die Sättigung gehen, was ihnen aber nichts ausmacht.

von Christian H. (wepster007)


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> Was macht Dich eigentlich so sicher, daß das AM tatsächlich kaputt ist?
> Auffällig ist nämlich, daß sein Zeiger weit unter Null liegt, was recht
> ungewöhnlich ist.
> Weil der Zeiger durch Federn auf Null eintariert wird.


Der Zeiger hängt deshalb so tief, weil er von nichts mehr gehalten wird.
Am Foto kannst du erkennen das sich die markierte linke Halterung gelöst 
hat und sich in weiterer Folge die Feder aufgwickelt hat.
Ich habe schon versucht die Feder neu aufzuwickeln, jedoch wird der 
Zeiger nicht mehr in die Nullstellung zurückgeführt und bleibt bei 5 Amp 
hängen.

Ich kann mir das nochmal genau anschauen aber ich glaube nicht das ich 
damit noch aussagekräfte Messwerte angezeigt bekomme oder? Feder 
tauschen wird auch nicht einfach sein nehme ich an. Darum dachte ich an 
neukauf.

: Bearbeitet durch User
von L. H. (holzkopf)


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Christian H. schrieb:
> Am Foto kannst du erkennen das sich die markierte linke Halterung gelöst
> hat und sich in weiterer Folge die Feder aufgwickelt hat.

In der gebogenen Halterung (rechts noch "befestigt") ist ja mittig 
gleichzeitig das Lager für die innere "Trommel"-Welle.
An dieser Welle ist auch der (gekröpfte) Zeiger angebracht.
Mit dem Zeiger fest gekoppelt ist seine Einstell-Feder.
Meist ist die Feder an ihrem anderen Ende an einem Einstell-Hebel 
befestigt, mit dessen Verstellung der Zeiger auf Null eingestellt werden 
kann.

Christian H. schrieb:
> Ich habe schon versucht die Feder neu aufzuwickeln, jedoch wird der
> Zeiger nicht mehr in die Nullstellung zurückgeführt und bleibt bei 5 Amp
> hängen.
>
> Ich kann mir das nochmal genau anschauen aber ich glaube nicht das ich
> damit noch aussagekräfte Messwerte angezeigt bekomme oder? Feder
> tauschen wird auch nicht einfach sein nehme ich an.

Der Zusammenhang ist so:
Wenn die innere Trommel aus ihren Lagern fällt, weil sich z.B. der 
vordere Lagerbügel linksseitig aus seiner Befestigung gelöst hat, kann 
sich die Feder gar nicht weiter abwickeln, als bis der Zeiger irgendwo 
hängen bleibt.

War die Feder irgendwie "verwürgt", verdreht o.ä.?
Federtausch ist deshalb nicht einfach, weil Du dazu ein gleiches 
Instrument als "Organspender" bräuchtest.

Hast Du beim Neuaufwickeln der Feder die irgendwie "verwürgt"?
Wenn die Feder nicht verwürgt ist, können wir m.E. davon ausgehen, daß 
das AM noch zu "retten" ist.:)

Dazu weitere Fragen:
1) kannst Du eine Nahaufnahme des vorderen Lagerbügels machen?
2) ist der Bügel mit Schrauben befestigt?
3) ist die Feder-Verstellmöglichkeit noch intakt?
4) als das AM bei 5 A "hängen" blieb, wie reagierte es dabei auf 
Stromfluß?
Wenn Du das nicht probiert hast:
5) in welche Richtung federnd reagierte der Zeiger bei Verdrehung per 
Hand stärker?
Rechtsdrehend oder linksdrehend?

von Toxic (Gast)


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@Christian H.
Soll nur als Anregung dienen.
Auszug aus einem "alten" Elektorartikel - musste das Bild via 
Screenshots zusammenschnippeln.
Der KMZ10B ist ein Magnetfeldsensor - hatte das auf dem Bild nicht 
erwaehnt.Ein Shuntwiderstand ist bei dieser Schaltung nicht notwendig.Es 
wird die Staerke des Magnetfelds gemessen,verstaerkt und einfach mit 
einer Led-Bandanzeige dargestellt.Aber die Schaltung ist so einfach, 
dass man problemlos auch andere "Anzeigemittel" verwenden kann.

von MaWin (Gast)


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Toxic schrieb:
> Auszug aus einem "alten" Elektorartikel

Na ja, der KMZ10B ist DERMASSEN temperaturabhängig, daß da keine 
Messwerte bei rauskommen, nicht mal Schätzwerte sondern im Motorraum 
mehr als 10% Abweichung.

Das hat Elektor natürlich damals verschwiegen, der Leser ist dumm und 
bleibt dumm das muss man dem nicht auf die Nase binden, -0.4%/K sind 4% 
bei 10K und schon 10% bei 25K (was im Auto keine grosse 
Temperaturänderung wäre, eher 50K mit 20% Abweichung).

von K2R (Gast)


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MaWin schrieb:
> Na ja, der KMZ10B ist DERMASSEN temperaturabhängig, daß da keine
> Messwerte bei rauskommen, nicht mal Schätzwerte sondern im Motorraum
> mehr als 10% Abweichung.
>
> Das hat Elektor natürlich damals verschwiegen, der Leser ist dumm und
> bleibt dumm das muss man dem nicht auf die Nase binden, -0.4%/K sind 4%
> bei 10K und schon 10% bei 25K (was im Auto keine grosse
> Temperaturänderung wäre, eher 50K mit 20% Abweichung).

... und die Erde ist eine Scheibe....
wir haben die mal in einem Umfeld mit Temperaturen von 0-100°C 
eingesetzt und hatten maximal 4% Abweichung im Bereich bis 250A.... Es 
kommt da wohl eher auf das Messprinzip an (ratiometrisch).

von L. H. (holzkopf)


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Toxic schrieb:
> Auszug aus einem "alten" Elektorartikel - musste das Bild via
> Screenshots zusammenschnippeln.
> Der KMZ10B ist ein Magnetfeldsensor - hatte das auf dem Bild nicht
> erwaehnt.Ein Shuntwiderstand ist bei dieser Schaltung nicht notwendig.Es
> wird die Staerke des Magnetfelds gemessen,verstaerkt und einfach mit
> einer Led-Bandanzeige dargestellt.Aber die Schaltung ist so einfach,
> dass man problemlos auch andere "Anzeigemittel" verwenden kann.

Das interessiert mich sehr.
Kannst Du mir/uns bitte sagen, in welchem Elektorartikel, -heft od. 
Sammelband dazu etwas steht?

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