Drehspurinstrument 100 µA und 100 Ohm Ri

Gregor schrieb:
> Gibt es Drehspurinstrumente mit den obigen Daten überhaupt?

Gar nicht - das 'Drehspurinstrument' ist bis heute nicht erfunden worden 
:-) Die Dinger heissen Drehspulinstrumente.

Das ist mechanisch kaum zu bewerkstelligen. Man benötigt eine gewisse 
Energie um den Zeiger zu bewegen und er soll auch wieder in die 
Nullposition zurückfallen wenn der Strom unterbrochen ist. Selbst wenn 
man es schaffen würde die benötigte Energiemenge ausreichend weit 
abzusenken, hätte man dann ein kaum zu gebrauchendes Gerät. Der Zeiger 
wäre dann derart leichtläufig, daß er als Seismograph dient.

Als Ausweg könnte man das Signal vorher elektronisch verstärken, auch 
wenn das der Idee der altmodischen mechanischen Analoganzeige teilweise 
widerspricht.

In der Nacht zum Sonntag fahren hier VW-Golf Besitzer auf dem Parkplatz 
eines Einkaufsmarktes wie die Geisteskranken ihre Runden. Am nächsten 
Morgen sieht man die schwarzen Spuren ihrer Drehspurinstrumente.
;-)
MfG Paul

Steffen schrieb:
> Ja genau... Energie ist ganz wichtig!
>
> Und man kennt es ja auch von supraleitenden Magneten. Die üben auch
> keine Kräfte aus, weil ja keine Spannung an ihnen abfällt..

Hast Du auf der Baumschule nicht den Unterschied zwischen Kraft und 
Energie gelernt? Falls nicht, solltest Du das unbedingt nachholen, bevor 
Du hier irgendwelchen Unsinn schreibst.

Durch Strom Kraft zu erzeugen, geht nun mal nicht mit Leistungs- und 
auch Energieverbrauch.

Beim Drehspulinstrument bestimmen mehrere Kräfte die Position des 
Zeigers:
Die vom Strom erzeugte Kraft versucht die Spule zu drehen. Eine 
Spiralfeder mit ihrer Gegenkraft macht daraus die Auslenkung. Das ist 
das Prinzip einer Federwaage: Eine Kraft wird durch die Verformung einer 
Feder ablesbar gemacht.
Eine dritte, aber ärgerliche Komponente ist die Reibung. Sie bestimmt 
die Genauigkeit des Messinstrumentes, da sie verhindert, dass der Zeiger 
auf seine Sollstellung kommt und je nach Schwung oder aktueller 
Wertänderung irgendwo in der Nähe der Sollposition anhält.
Ein Drehspulinstrument ist wegen der Reibung ein Kompromiss zwischen 
Empfindlichkeit und Genauigkeit.
Hoher Strom = hohe Kraft der Spule und Feder:  hohe Genauigkeit
Niedriger Strom = geringe Kraft und "weiche" Feder, dafür merklicher 
Störeinfluss durch die Reibung.

Präzisionsinstrumente der Klasse 0,2 hatten zum Beispiel mindestens 50 
mA Stromverbrauch.

100µA konnten meist nur die Klasse 2 oder 1 erreichen, nichts besseres.

100µA, 100 Ohm wäre zwar machbar, ergäbe auch heute mit Neodym-Magneten 
ein recht ungenaues Instrument, das z.B. seine Nullstellung immer mit 
starker reibungsbedingter Streuung erreicht.

Musterbeispiel sind die früher im Radios verwendeten Drehspulanzeigen.
Eigentlich hochempfindlich (hundert µA findet man oft) aber wegen der 
"weichen" Federung nur als Anzeige, nicht als Messgerät verwendbar.

Peter R. schrieb:

> Eine dritte, aber ärgerliche Komponente ist die Reibung.

Nun, zumindest Präzisionsmessinstrumente haben eine praktisch
reibfreie Spannbandlagerung.

Matthias S. schrieb:
> Gregor schrieb:
>> Gibt es Drehspurinstrumente mit den obigen Daten überhaupt?
>
> Gar nicht - das 'Drehspurinstrument' ist bis heute nicht erfunden worden
> :-) Die Dinger heissen Drehspulinstrumente.

..und die die so etwas herauskriegen nennt man Schlaumaier....
oder schreibt man Schlaumaier mit "ei".....?

Steffen schrieb:
> Soll das konkret heißen: Für 100 Ohm dürfen es nur n Wicklungen sein und
> wenn dann durch diese n Wicklungen auch noch nur 100µA fließen wird es
> einfach zu wenig? Oder wo ist bei Dir nun der Link zum Ohm'schen
> Widerstand der Wicklung?

Für eine bestimmte (Mindest) Kraft im Luftspalt ist eine bestimmte 
Durchflutung Ampere(windungen) notwendig. Wenn für Vollausschlag 
meinetwegen 10mA(windungen) gebraucht werden, erreicht man das bei 100µA 
mit 100 Windungen. Das kann man dann halt nur mit z.B. 0,05mm Draht 
erreichen-> dann Drahtdurchmeser begrenzt-> dann Widerstand zwangsweise 
hoch.

Oder anders: Für Vollausschlag muss ein Mindest-Drehmoment erzeugt 
werden. Damit ist eine Mindestgröße und eine Mindestdurchflutung 
(Amperewindungen )erforderlich. Aus den A-Windungen die für die Spule 
notwendig sind, entsteht Windungszahl ,Querschnitt und Strom als Größen 
für die Spule.

Steffen schrieb:
> Peter R. schrieb:
>> Durch Strom Kraft zu erzeugen, geht nun mal nicht mit Leistungs- und
>> auch Energieverbrauch.
>
> Der Satz hat wenig Sinn

möglicherweise, aber: Ein zu messender Strom lässt sich in Kupfer nur 
mit Spannung aufrechterhalten, aus Strom und Spannung ergibt sich 
zwangsweise ein Widerstand und Leistungsverbrauch.

Bei Deiner Fragestellung, wieso kein  kleinerer Widerstand, spielt die 
Kausalkette eine Rolle: Bei machbarer Geometrie und Stärke des 
Magnetfeldes -> Mindestdrehmoment ->Mindestdurchflutung-> Mindest 
windungszahl-> Mindestwiderstand.  also letzten Endes: ein vernünftiges 
Messwerk für 100µA lässt sich nur mit etwa 1kOhm Spulenwiderstand bauen.

(Mit einem Riesenmagnet Riesenspule und 0,2mm Luftspalt gings 
vielleicht)

Harald W. schrieb:
> Nun, zumindest Präzisionsmessinstrumente haben eine praktisch
> reibfreie Spannbandlagerung.
Reibung ist nur einer der möglichen  Störfaktoren. Den hab ich halt als 
wichtigsten zur Begründung gewählt. Mit der hochempfindlichen 
Spannbandlagerung kann man zwar die Problematik etwas verschieben, fängt 
sich damit aber jede andre Art von Problemen ein. Sonst hätten sich die 
Spannbandwerke gegen die achsengelagerten Werke durchgesetzt.

Ich nehme doch an, dass die Rückholfeder auf den Zeiger eine Kraft 
ausübt. Das ist wie die Kraft, die die Erdanziehung auf eine Masse 
ausübt, die man nach oben hebt. Dabei erhöht sich die potentielle 
Energie dieser Masse. Deshalb denke ich, dass der Ausdruck "Energie" 
doch richtig war.

Peter R. schrieb:

>> Nun, zumindest Präzisionsmessinstrumente haben eine praktisch
>> reibfreie Spannbandlagerung.
> Reibung ist nur einer der möglichen  Störfaktoren. Den hab ich halt als
> wichtigsten zur Begründung gewählt. Mit der hochempfindlichen
> Spannbandlagerung kann man zwar die Problematik etwas verschieben, fängt
> sich damit aber jede andre Art von Problemen ein. Sonst hätten sich die
> Spannbandwerke gegen die achsengelagerten Werke durchgesetzt.

In den Multimetern der 70er Jahre mit Vollausschlag <=50µA
waren Spannbandmeßwerke praktisch die Regel. Wenn man sein
Meßgerät nicht gerade vom Tisch geworfen hat, waren die
auch recht robust.

Holm T. schrieb:

> VEB Meßtechnik Mellenbach DDR, UNI10 ..10µA Vollausschlag, 100kOhm/V.

Ein Multimeter aus "westlicher" Produktion mit 100kOhm/V habe ich
auch. Das hat mal um die 100DM gekostet. Der Nachteil ist, das
es aufgrund der starken Dämpfung mehrere Sekunden braucht, bis es
den Endwert erreicht.

Harald W. schrieb:
> Der Nachteil ist, dass
> es aufgrund der starken Dämpfung mehrere Sekunden braucht, bis es
> den Endwert erreicht.

Tja, so ist das nun mal.

Bei Hartmann & Braun waren vor der Verbreitung von diskret aufgebauten 
Chopperverstärkern in den Schreibern Messwerke mit 2,2mV Vollausschlag 
und 40Ohm Spulenwiderstand verbaut. Die hatten 20 Sekunden Einstellzeit.

Die Nachfolgemodelle mit 5mV und 72Ohm waren dann schon in 10s 
eingeschwungen.