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Geschirmter Trafo für selbstbau Messgeräte
Gast
#4554122
Hallo, ich bin zur Zeit dabei Messtechnik für Messungen im ppm Bereich zu bauen. Bisher wird alles mit Batterien versorgt und es läuft sehr gut. Erste Versuche es mit meinen Voltcraft Labornetzteilen (linear) brachten einige Probleme, so dass ich nun einen geschirmten Trafo suche wie er auch sonst bei Tischmultimetern zum Einsatz kommt. Bisher habe ich leider keinen gefunden. Kennt da jemand eine Quelle?
Gast
#4554132
Hallo, bei (kundenspezifischen) Ringkerntrafos kannst Du dir eine Schirmwicklung einbauen lassen. Gruß Anja Tja, man sieht die Verwirrung die undeutliche Ausdrucksweisee mit sich bringt. Es gibt 3 Abschirmungen beim TrafOo: Die geerdete Schirmwicklung, die kapazitive Kopplung der Netzwechselspannung auf die Ausgangsspannung verhindern soll, und die Streufeldabschirmung die entweder durch eine Kurzschlusskupferfolienwickung um den Trafo die eelektrischen Wechselelfelder unterdrücken soll oder durch einen mu-Metall-Becher die magnetischen Wechselfelder schirmen soll. Und welche will er nun ? Ich glaube die Zahl derer, die durch die Frage verwirrt ist begrenzt sich auf eine sehr überschaubare Gruppe.. @Martin: Wenn es sich um ein privates Projekt handelt, dann schlachte doch ein (defektes) Tischmultimeter. Zu den meisten alten Geräten sind ja Service-Unterlagen verfügbar, so dass man vorher schauen kann welche Netzteile die notwendigen Spannungen liefern und ob diese überhaupt einen solchen Guard haben. Allerdings wird man dafür wohl schon ein 6,5 stelliges Multimeter schlachten müssen. Oder einfach beim Batteriebetrieb bleiben? Wieviele Betriebsstunden sind zu erwarten? Was kosten die Batterien dafür? Was kostet ein recycelter Trafo? Falk B. schrieb: > Oder einfach beim Batteriebetrieb bleiben? Wieviele Betriebsstunden sind > zu erwarten? Was kosten die Batterien dafür? Man könnte ja eine Versorgung per Akku machen und die Akkus jeweils laden, wenn das Meßgerät ausgeschaltet ist. Das Netzteil dafür samt Umschaltung würde ich in ein Steckergehäuse verfrachten. Netzstoerungen muessen natuerlich erst mit einem Netzfilter entfernt werden. Die Standard Netzfilter wirken fuer Radiofrequenzen. Da muss man fuer den 100kHz Bereich noch etwas nachhelfen. Wir haben mal einen Trafo wickeln lassen mit 3 Schirmen. Den einen Schirm legt man auf Netz-Erde, den Zweiten auf den GND des sekundaeren Speisung, wobei man wahrscheinlich eh eine bipolare speisung baut. Der dritte Schirm ist in der Mitte zwischen den beiden anderen Alle Schirme sind als Folienwicklung, ohne Kurzschluss ausgelegt. Mindestens einer der Schirme wurde mit einem Poti gebrueckt, er hat ja N * die Windungsspannung drauf, an den erwaehnten Port angeschlossen. Und an diesem Poti liess sich der kapazitive Strom von Primaer zu Sekundaer auf Submiliampere genau auf Null einstellen.
Gast
#4554884
Auch wenn man Akkubetrieb für empfindliche Messungen vorsieht, könnte man für weniger Empfindliche Messungen oder zum Aufwärmen ein Netzteil (ggf. auch einfach extern) vorsehen. Nicht alle Messungen sind schließlich so Empfindlich und für die ggf. nötige Warmlaufphase muss man auch nicht den Akkubetrieb nutzen. Auch ein geschirmter Trafo wird kaum so gut sein wie die Netztrennung per Akku.
Gast
#4554927
Lurchi schrieb: > Auch ein geschirmter Trafo wird kaum so gut sein wie die Netztrennung > per Akku. Wobei ein geschirmter Trafo eigentlich auch noch ein entsprechendes (mehrfach isoliertes) Gehäusekonzept erfordert. Stichword Shielding + Guarding. http://www.edn.com/design/test-and-measurement/4407078/Understanding-grounding--shielding--and-guarding-in-high-impedance-applications Gruß Anja Keithley macht es beim 7510 (MM mit 7,5 Stellen) so: https://www.youtube.com/watch?v=uvgJ2zAxgAY&t=47m30s Ein normales Schaltnetzteil erzeugt 5V für den Digitalteil. Zusätzlich wird aus diesen 5V dann mit einem speziell geschirmten, isolierten DC/DC-Wandler die Spannung für den Analogteil gewonnen. Ich denke mal Keithley macht das vor allem um ein Weitbereichsnetzteil zu bekommen und auch unabhängig von Eingangsspannungsschwankungen zu werden. Aber wenn man das nicht unbedingt auf über 1000V floaten können will, spart man sich damit auch für den DC/DC die doppelte/verstärkte Isolierung mit all den Sicherheitsvorschriften. Man könnte daher den Übertrager für diesen DC/DC ohne Risiko selbst wickeln und dabei dann nach belieben Schirmwicklungen mit einziehen. Hallo, > Martin schrieb: > Erste Versuche es mit meinen Voltcraft Labornetzteilen (linear) brachten > einige Probleme, Hast du denn eine Ahnung, woher diese Probleme kommen? Ist es das Streufeld oder sind es leitungsgebundene Störungen oder macht einfach der Massebezug oder Erdung Probleme? > so dass ich nun einen geschirmten Trafo suche wie er > auch sonst bei Tischmultimetern zum Einsatz kommt. Überlege besser, wie das ganze Konzept möglichst störsicherer zu machen ist. Mit einem Steckernetzteil hättest du schon mal den Vorteil, dass die Störabstrahlung einen gewissen Abstand hat. Bei so empfindlichen Messungen hat man ja eh das Problem, dass alle möglichen Geräte im näheren Umfeld stören können. Leitungsgebundene Störungen sind durch sorgfältige Befilterung zu eleminieren. Bei Verwendung von getakteten SV wie Schaltregler, Ladungspumpen usw. sollte man sehr drauf achten, dass man eine Schwebungen zwischen Störfrequenzen und Abtastfrequenzen bekommt. Gruß Öletronika
Gast
#4556121
Hallo, vielen Dank für die ganzen Hinweise. Nein, ich bin nicht sicher woher die Störungen kommen. An der Erdung/Masse habe ich im Gegensatz zu den Batterien nichts geändert. Es scheint einfach trotzdem durch den eigentlich galvanisch trennenden Trafo der Netzteile durchzugehen. Sobald ich diese gegen Batterien tausche verschwinden die Probleme. Die Probleme äußern sich zB darin, dass Spannungen sich plötzlich verschieben. Teilweise um bis zu 100µV. Als ich die Leitung gefunden habe, die reproduzierbar zu dieser Verschiebung führte habe ich mal ein Handmultimeter (dementsprechend Batteriebetrieben) im µA Bereich in die Leitung geschaltet und dabei habe ich dann nur nicht nichts gemessen, sondern der Effekt war auch weg. Es scheint zu irgendeiner Art Filterung geführt zu haben. Da ich mich aber nicht unendlich lange mit diesen Problemen und damit verbundenen Unsicherheiten rumschlagen wollte dachte ich an einen Aufbau wie er auch in Tischmultimetern gemacht wird. (Alles isoliert und in einem Guard eingeschlossen der auch zwischen den Trafowicklungen verläuft. Wenn die Profis das so machen wird es schon einen Grund haben, habe ich mir gedacht. Das Keithley Video fand ich extrem spannend. Ich wäre nie auf die Idee gekommen für so etwas einen Schaltregler einzusetzen. Vielleicht sollte ich doch mal mit dem LT1533 oder ähnlichem spielen. Einen Trafo für Netzspannung würde ich nur sehr ungern selbst wickeln. Eine Überlegung hatte ich dazu allerdings: Könnte man nicht einigermaßen dünnes Koaxkabel nehmen und das auf einen Ringkern wickeln für die empfindliche Sekundärseite? zB Rg174. Den Schirm legt man dabei natürlich nur einseitig auf und dieser dient dann als Schirmung. Die Seele verwendet man als normale Wicklung. Hab mir aber noch nicht angesehen ob das nicht zu viel wird um es auf den Trafo zu bekommen. @ Martin (Gast) >scheint einfach trotzdem durch den eigentlich galvanisch trennenden >Trafo der Netzteile durchzugehen. Ja logisch! Denkst du, diese Trafos sind ideal? NEIN! Die haben je nach Typ eine satte kapazitive Kopplung. Und für HF-Störungen reichen ein paar Dutzend pF, die sind schnell zusammen!
Gast
#4556259
Ich hatte tatsächlich nicht erwartet, dass es so schlimm ist. Nachdem ich aber gesehen habe wie aufwändig einige Multimeter gemacht sind habe ich befürchtet, dass es normal ist, dass es hier zu Problemen kommt (tut es ja auch). Wie messe ich diese Störungen eigentlich am besten direkt? Bisher konnte ich immer nur die Auswirkungen feststellen. Am Streufeld wird es hier nicht liegen, die Netzteile haben einigen Abstand. Bringt es was jetzt anzufangen ordentlich LC in die Leitungen einzubauen oder kann man sich den Aufwand gleich sparen bei normalen Trafos?
Gast
#4556819
LC Filter helfen nur wenig: Etwas gegen HF Störungen zwischen den Leitern, aber nicht gegen Gleichtaktstörungen. Gegen Gleichtaktstörungen bräuchte man schon große Induktivitäten, z.B. als stromkompensierte Drosseln und auch dann ist das Problem dass es oft keine Ableitung nach Masse gibt. Das Problem sind vor allem die Gleichtaktstörungen, die sich nur schwer unterdrücken lassen. Die hohen Frequenzen kann man etwas mit Gleichtaktdrosseln abschwächen für die niedrigeren Frequenzen ginge ein Trafo mit wenig kapazitiver Kopplung, also genügend Abstand zwischen den Windungen und Schirmwicklungen / Folien gegen Störungen von der Trafofrequenz selber. Messen könnte man die Störungen etwa mit den Oszilloskop auf der Sekundärseite: Masse vom Scope an Erde / PE und die Probe an die Sekundärseite von Trafo/Netzteil. Je nach Größe der Störungen sollte die Probe auch einen etwas niedrigeren Widerstand als die 1 M / 10 M habe. Die Koppelkapazität kann man auch direkt als Kapazität messen, ohne Versorgung am Trafo. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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