Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bauteiltoleranzen


von Gaunzast (Gast)


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Laut älterer Threads sind die Toleranzen von Widerständen fix, soll 
heißen, ein Widerstand hat einen bestimmten Fehler. Ein einmalig 
rausgerechneter Fehler sollte nicht mehr ins Gweicht fallen. Ist das 
wirklich so, oder variieren die Werte in der Schaltung von Fall zu Fall. 
Nimmt man etwa das RC-Glied eines 555-Timers, so ändern sich die 
Zeitwerte bei jeder Messung. Was stimmt? Oder muß man zwischen 
Widerständen und Kondensatoren unterscheiden?

von Gaunzast (Gast)


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und mal wieder das falsche Forum...
Bitte verschieben.

von Noch einer (Gast)


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Sicher ändern sich die Werte bei allen Bauteilen im Laufe der Zeit. In 
den Datenblättern finden sich meist Angaben für Temperatur- und 
Langzeit-Drift.

Normalerweise bekommst du bei Bauteilen mit höheren Toleranzen im Lauf 
der Zeit auch mehr Abweichungen.

von Gaunzast (Gast)


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Soweit klar, nur hat man im genannten Fall die stets gleichen 
Bedingungen. Und Abweichungen von mehr als 10%.

von MaWin (Gast)


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Gaunzast schrieb:
> Laut älterer Threads sind die Toleranzen von Widerständen fix,
> soll heißen, ein Widerstand hat einen bestimmten Fehler.
> Ein einmalig rausgerechneter Fehler sollte nicht mehr ins
> Gweicht fallen.

Gaunzast schrieb:
> und mal wieder das falsche Forum...

Sicher im falschen Forum, Esoterik wäre passender.

> Ist das wirklich so

Natürlich nicht.

0.05% Widerstände sind aus ganz anderem Material als 5% Widerstände,
und natürlich altern Widerstände (schon beim Einlöten, SMD besonders)
und verändern ihren Widerstandswert mit der Temperatur, bei Belastung
und erzeugen Thermospannungen durch unterschiedliche Kontaktmaterialen.

In welchem Esoterikforum auch immer du deine oben genannte Aussage 
gelesen haben willst, sie ist grosser Humbug.

von ??? (Gast)


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Solche Dinge wie Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Feinstaubgehalt der Luft 
und wasauchimmernoch haben einen teils erstaunlich großen Einfluß. Wenn 
also ein Widerstand an einer Stelle sitzt, an der er z.B. max. 1% 
schwanken darf um in der Schaltung die erwarteten Ergebnisse zu 
erzielen, Muss das ein Widerstand mit besserer Toleranz als 10% sein. 
Sonst ist da kein Platz für die anderen Einflüsse. Es gibt eben noch 
mehr als Temperatur, Strom, Spannung und Zeit. Natürlich kann man 
einzelne Sondereinflüsse in konkreten Anwendungen berücksichtigen. Z.B. 
muss Elektronik füe Anwendungen in leicht radioaktiver Umgebung auch die 
Stärkere Alterung der Bauteile durch Strahlung berücksichtigen. Dabei 
ist es oft nicht so einfach diese Veränderungen der Bauteile zu 
quantifizieren. Man macht dann ebend auch Alterungstests... Verschiedene 
Baureihen z. B. eines Widerstandes altern dabei unterschiedlich. 
Kondensatoren können unterschiedliche Leckstromänderungen erleiden 
u.s.w.

von ??? (Gast)


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> also ein Widerstand an einer Stelle sitzt, an der er z.B. max. 1%
                                                            10% --|

> schwanken darf um in der Schaltung die erwarteten Ergebnisse zu
> erzielen, Muss das ein Widerstand mit besserer Toleranz als 10% sein.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Temepraturdrift wäre da doch auch ein Thema.

Beispiel: Leistungswiderstand 1%, 5W an Leistungsgrenze.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwe_beis)


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Abgesehen davon, dass in dieser Welt nichts, aber auch gar nichts 
konstant ist und jede Betrachtung der Genauigkeit niemals vollständig 
korrekt ist, ist hier schon genügend zur Situation bei Widerständen 
gesagt worden.

Was mir etwas widerstrebt, ist der Begriff der Toleranz. Im Studium 
sagte ein Professor, es geht nicht um Toleranz, sondern um 
Nennwertabweichung, wenn der "technische Volksmund" von Toleranz 
spricht. Ich habe das völlig eingesehen und verinnerlicht:

Toleranz ist die Nachgiebigkeit bzw. Funktionssicherheit eines Systems, 
wenn ein Teil des Systems nicht genau den normalen Werten, als wenn z.B. 
ein Bauteil nicht genau seinem Nennwert einhält. Weicht ein Widerstand 
um 10% vom Nennwert ab und das System (die Schaltung oder meinetwegen 
der Entwickler der Schaltung) hält das für in Ordnung, ist die Toleranz 
(der Schaltung oder des Entwicklers) 10%.

Diese Auffassung bezieht also zwei Seiten ein: Das Bauteil selber und 
seine Verwendung. Das Bauteil kann ganz exakt seinen Nennwert einhalten, 
die Schaltung toleriert dennoch 10%. Der Widerstand toleriert gar nichts 
(oder vielleicht 150°C Betriebstemperatur). Bestenfalls könnte man 
sagen, dass der Hersteller und der Kunde Nennwertabweichungen von 10% 
toleriert.

Was meint ihr dazu?

(PS: Ich muss hier gerade Betriebstemperaturen von > 30°C tolerieren, 
aber Anderen geht es bestimmt schlechter...)

von Noch einer (Gast)


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Mit dieser Definition zurück zur Frage.

Die Toleranz der Bauteile ändert sich nicht. Der Hersteller hat 
festgelegt - dieser Widerstand ist für Schalungen gebaut, die 5% 
Abweichungen tolerieren.

Die Abweichungen dagegen ändern sich bei jeder Messung.

von Gaunzast (Gast)


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Ok, einiges ist klarer. Von Definitionen abgesehen, was am RC-Glied 
verursacht die Schwankungen? Die Elektrolytflüssigkeit?

von MaWin (Gast)


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Gaunzast schrieb:
> Von Definitionen abgesehen, was am
> RC-Glied verursacht die Schwankungen? Die Elektrolytflüssigkeit?

Zeitschwankungen von Puls zu Puls sind eher auf 
Versorungsspannungsstörungen (Rauschen) zurückzuführen oder fehlender 
oder schlecht auf Masse bezogener Abblockkondensator an CTRL.

von Noch einer (Gast)


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Nachdem du Störungen und Rauschen im Griff hast, stößt du auf unzählige 
kleine Effekte.

Z.B. sinkt der Widerstand von Graphit mit steigender Temperatur, bei den 
meisten Metallen ist es umgekehrt. Oder Z.B. dehnen sich Metalle mit 
steigender Temperatur aus - die Abstände im Kondensator werden größer - 
die Kapazität wird kleiner. Oder Z.B. verändern sich Halbleiter, wenn 
einzelne Atome an andere Plätze wandern. Oder Metall verrostet schlicht 
und einfach - der Rost hat dann einen höheren Widerstand...

Die Langzeitdrift von Elkos ist da nur ein extremes Beispiel. Bei 
höherer Temperatur verdunstet die Elektrolytflüssigkeit und die 
Kapazität halbiert sich. Das ist aber nur eines von unzähligen 
Problemen.

von michael_ (Gast)


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Gaunzast schrieb:
> Soweit klar, nur hat man im genannten Fall die stets gleichen
> Bedingungen. Und Abweichungen von mehr als 10%.

Was erwartest du?
Einmal hast du vorher nichts von einem Elyt gesagt.
Und dann kommt es drauf an, in welchen Bereich der e-Funktion du den 
Kondensator schalten lässt.
Es komt da auf Kombination von R und C an.
In einem flachen Bereich hast du natürlich große Abweichungen.

von Anja (Gast)


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Gaunzast schrieb:
> Laut älterer Threads sind die Toleranzen von Widerständen fix, soll
> heißen, ein Widerstand hat einen bestimmten Fehler. Ein einmalig
> rausgerechneter Fehler sollte nicht mehr ins Gweicht fallen. Ist das
> wirklich so, oder variieren die Werte in der Schaltung von Fall zu Fall.

Hallo,

ich weiß nicht was Du erwartesst:
die Toleranz ist die "Herstellungstoleranz" beim Hersteller bei 25 Grad 
Temperatur.
Bis der dann bei Dir in der Schaltung landet hat er längst einen anderen 
Wert.
-> du mußt noch die "shelf life Toleranz" (Alterung) die "Löt Toleranz" 
und die Temperaturdrift dazurechnen. Innerhalb der Schaltung altert der 
Widerstand fröhlich weiter.
Aus 1% Abgleichtoleranz im Datenblatt werden so am Ende der Lebensdauer 
möglicherweise 3,5% Abweichung vom Sollwert.

Gruß Anja

von Düsendieb (Gast)


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Dann ist da auch noch die Frage nach einer halbwegs sinnhaften 
Kombination von R und C.

Wenn die einen 10 MOhm Widerstand und einen 100000µF Kondensator 
zusammen hast um riesige Schaltzeiten zu kriegen, dann ist es einfach 
der falsche Ansatz.
Da helfen auch keine super genauen Bauteile

von Harald W. (wilhelms)


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Gaunzast schrieb:

> Laut älterer Threads sind die Toleranzen von Widerständen fix, soll
> heißen, ein Widerstand hat einen bestimmten Fehler. Ein einmalig
> rausgerechneter Fehler sollte nicht mehr ins Gweicht fallen. Ist das
> wirklich so,

Wenn dem so wäre, bräuchte die PTB eigentlich keine teure Atom-
oder optische Uhr, sondern nur einen billigen Quarzwecker. Dessen
Genauigkeit könnte man nach dem Kauf ja einmal mit der Atomuhr
der Amerikaner überprüfen und entsprechend anpassen. Für die
folgenden Jahre sollte nach Deiner Vorstellung die Genauigkeit
dann ja reichen.

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