Ich möchte einfach nur die Rippelspannung von Versorgungsspannungen messen, aber es zeigte sich das es auch mit True RMS Digitalmultimetern nicht funktioniert, an einer simplen 12 V Gleichspannung. Hierbei ist das Ergebnis unabhängig davon ist ob die vom Labornetzteil kommen oder vom Kondensator (egal ob Folie oder Elko). Das kleine billige VC921 zeigt abwechselnd für circa eine halbe Sekunde 0,0 an und für eine halbe 4,7 V. Das nicht-kleine nicht-billige Extech 430 zeigt einen längeren Zyklus, mit rund 0,3 s pro Abschnitt und diesen Werten, in Volt: 33.48 18.32 10.14 5.68 0.0 Also völlig unbrauchbar; den Modus AC Voltage hätte man sich bei diesen True RMS DMMs sparen können. Mit welchen DMMs kann man denn die Rippelspannung messen?
Rolf F. schrieb: > Ich möchte einfach nur die Rippelspannung von Versorgungsspannungen > messen, Dafür eignet sich eher ein Oszilloskop. U.a. deshalb, weil man da eher nicht den RMS-Wert, sondern eher die Spitze-Spitze-Spannung wissen will. Mein "nichtganzbilliges" Agilent kennt zumindest drei Spannungsmessmodi: Gleichspannung, Wechselspannung und Gleich- und Wechselspannung. Rippelspannungen habe ich damit aber aus o.a. Gründen noch nie gemessen.
John schrieb: > Rolf F. schrieb: >> Das nicht-kleine nicht-billige Extech 430 > > ? Ja, es ist das Miststück, das hier Probleme macht. Das VC921 ist viel billiger; nur 10,79 Euro inklusive Versand aus Honkong, auf ebay.de. Bei dem ist nachvollziehbar das das True RMS nur aufgedruckt ist, aber bei dem Extech-DMM sollte das doch funktionieren. Zudem kommt hinzu dass der Wahlschalter von dem Extech 430 einen Wackelkontakt hat, so dass es sich manchmal nicht einschaltet, wenn man etwas anderes als "off" einstellt.
Harald W. schrieb: > Dafür eignet sich eher ein Oszilloskop. U.a. deshalb, weil man da > eher nicht den RMS-Wert, sondern eher die Spitze-Spitze-Spannung > wissen will. Das kann man fast so stehen lassen. Grundsätzliche Kriterien für eine brauchbare Effektivwert-Messung sind die Bandbreite, der zulässige Crest-Faktor und die Einschwingzeiten der Messwerte. Die VAC Bandbreite von Extech 430 beträgt gereade mal 1kHz...
@Rolf Welchen Messwert erwartest du? Weißt du wie groß die Rippelspannung tatsächlich ist? Hast du Zugriff auf ein Oszilloskop? Rolf F. schrieb: > Das kleine billige VC921 zeigt abwechselnd für circa eine halbe Sekunde > 0,0 an und für eine halbe 4,7 V. Schalte mal Auto-Range ab.
Was für eine Frequenz interessiert Dich? Meistens wird der Ripple in Datenblättern von Netzteilen für 20MHz angegeben. Das ist mit dem normalen Multimeter natürlich nicht mehr zu messen. Als spezielles Multimeter für sowas gab es das HP 3400B. Das kann TRMS bis zu 20MHz und das auch mit schön kleinen Messbereichen bis 1 mV runter. Das 3400B wird hin und wieder für etwas über 100 EUR bei ebay angeboten. Ansonsten mit dem Oszi. Allerdings brauchst Du hier eigentlich einen Differenztastkopf bzw. Differenzverstärker, da Du sonst auf Schutzleiter/Masse eingekoppelte Störungen mitmisst. Die schönste Lösung hierfür dürfte ein Lecroy DA1855A sein. Wenn eine Pi-mal-Daumen-Messung reicht, kannst Du auch mit 2 Tastköpfen an + und - von dem Netzteil rangehen und dann über die Math-Funktion des Oszis die Differenz bilden. Beim EEVBlog gibts irgendwo nen Video über das Thema.
Gerd E. schrieb: > Ansonsten mit dem Oszi. Allerdings brauchst Du hier eigentlich einen > Differenztastkopf bzw. Differenzverstärker Die Zeiten sind genauso eigentlich vorbei. Üblicherweise verfügen heutige Nicht-Museums-Oszilloskope über eine Math-Funktion. Wahlweise gibt es meist direkt eine Funktion für die Anzeige der Differenz oder sie läßt sich generieren, indem man die Summenfunktion benutzt und einen der beiden Kanäle invertiert. Genaueres verrät üblicherweise das zugehörige Handbuch.
W.A. schrieb: >> Ansonsten mit dem Oszi. Allerdings brauchst Du hier eigentlich einen >> Differenztastkopf bzw. Differenzverstärker > > Die Zeiten sind genauso eigentlich vorbei. nein, siehe unten. > Üblicherweise verfügen > heutige Nicht-Museums-Oszilloskope über eine Math-Funktion. Wahlweise > gibt es meist direkt eine Funktion für die Anzeige der Differenz klar. die Methode hab ich ja beschrieben. Nur hast Du es hier meist mit 2-stelligen Millivolts zu tun. Du bist also im untersten Messbereich und nur etwas über der Rausschwelle Deines Oszis. Das Oszi mit der Math-Funktion digitalisiert jeden Wert für sich und subtrahiert dann die digitalisierten Werte. Bei diesen kleinen Werten machen die doppelten Qantisierungsfehler was aus. Wenn Du dagegen einen guten Differenztastkopf oder Differenzverstärker hast, wird die Differenzbildung noch im analogen Bereich gemacht. Bei guten Geräten (wie z.B. dem oben genannten DA1855A) hast Du dann noch einen einstellbaren Tiefpass und einen rauscharmen Verstärker dabei und bringst das Signal so auf ein Niveau, in dem Du es mit dem Oszi genauer messen kannst.
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Das Extech 430 hat nur 1kHz Bandbreite, wenn ich richtig gelesen habe. Rippel messen bei >100kHz - MHz (wie bei modernen Schaltreglern üblich) kann damit also gar nicht funktionieren. Entweder man kauft ein passendes Multimeter (falls es sowas gibt), oder man nimmt ein Oszi. Selbst ein Rigol DS1052E kann Spitzenwerte und RMS ausrechnen, damit kann man Rippel messen. Das hat auch die nötige Bandbreite dazu. Natürlich ist so ein Oszi ungenauer. Aber schnelle Signale genau messen ist leider nicht einfach. Umso höher Bandbreite * Genauigkeit, umso aufwändiger :-)
Gerd E. schrieb: > Du bist > also im untersten Messbereich und nur etwas über der Rausschwelle Deines > Oszis. Gerd E. schrieb: > (wie z.B. dem oben genannten DA1855A) Gästchen schrieb: > Natürlich ist so ein Oszi ungenauer. Es gibt für den Preis eines DA1855A auch locker Oszis mit 12 oder sogar 16 Bit A/D-Wandler Auflösung. Teilweise auch mit spezifiziertem Rauschen (70uV). Auch gute Multimeter haben bei AC-Funktionen ihre Schwierigkeiten mit der Genauigkeit. (Meßgleichrichter + Crest-Faktor). Gruß Anja
Gerd E. schrieb: > Beim EEVBlog gibts irgendwo nen Video über das Thema. Vor kurzem habe ich auf yt ein Video zum Thema gesehen. Weiß aber nicht mehr ob von David oder einem Anderen. Verglichen wurde die Messung von Oszi und einem Fluke oder Keysight mit Dual Display die die gleichen Ergebnisse angezeigt haben. Finde es aber leider nicht wieder :( Kennt das jemand oder hat den link?
Die normale AC-Messung ist hier nicht das Mittel der Wahl. Was einen bei einer Versorgungspannung ja hauptsächlich interessiert ist, wie weit nach oben oder unten die Spannungsspitzen gehen. Die Funktion, die man braucht nennt sich Peak Min/Max: https://www.youtube.com/watch?v=8VML_6Qlb7M Das Fluke 87V kann z.B. Spitzen von 40us ausreichend genau messen: https://www.youtube.com/watch?v=UZPjG892C40 Einfach mal mit dem Multimeter messen geht deutlich schneller als Oszi booten, alles einstellen, etc. Desweiteren kann man mit dem Multimeter auch mal an der Primärseite von einen Schaltnetzeil messen, was mit dem Oszi nicht so einfach geht. Wenn man dann ungewöhnlich hohe Spannungsspitzen gefunden hat, dann kommt das Oszi dran, um zu sehen was genau los ist.
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Anja schrieb: > Es gibt für den Preis eines DA1855A auch locker Oszis mit 12 oder sogar > 16 Bit A/D-Wandler Auflösung. Teilweise auch mit spezifiziertem Rauschen > (70uV). Das interessiert mich jetzt aber. Was für welche meinst Du?
z.B. ein PicoScope aus der 5000er Serie. https://www.picotech.com/oscilloscope/5000/flexible-resolution-oscilloscope oder das PicoScope 4425 mit 12 Bit und quasi-differentiellen Eingängen. Gruß Anja
Rolf F. schrieb: > Ich möchte einfach nur die Rippelspannung von Versorgungsspannungen > messen, aber es zeigte sich das es auch mit True RMS Digitalmultimetern > nicht funktioniert, Könntest Du mal erklären, wozu Du den Effektivwert der Rippelspannung brauchst?
Harald W. schrieb: > Rolf F. schrieb: > >> Ich möchte einfach nur die Rippelspannung von Versorgungsspannungen >> messen, aber es zeigte sich das es auch mit True RMS Digitalmultimetern >> nicht funktioniert, > > Könntest Du mal erklären, wozu Du den > Effektivwert der Rippelspannung brauchst? Einfach Testen ob Netzteile intakt sind, z. B. ATX-Netzteile oder Schaltnetzteile mit 12 V-Ausgang. Da können ja Elkos altern und dann wird der daran hängende Rechner instabil. Deshalb wird bei den Netzteil-Tests der Zeitschrift c't auch die Rippelspannung gemessen. In der ATX-Spezifikation sind dazu ja auch Maximalwerte definiert. So wie es aussieht brauche ich wohl ein DMM mit einem 10 µF Folienkondensator um den Gleichspannungsanteil wegzufiltern. Also einen Tastkopf mit 10 µF und mit einem Taster nach GND, damit er schnell geladen wird.
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Rolf F. schrieb: > In der ATX-Spezifikation sind dazu ja auch > Maximalwerte definiert. http://www.formfactors.org/developer/specs/ATX12V%20PSDG2.01.pdf Die sind aber als Peak-Peak Werte und als (differentielle) Oszilloskopmessung mit 20 MHz Bandbreite definiert. Mit einer Effektivmessung kommst Du da nicht weit. Gruß Anja
Anja schrieb: > Die sind aber als Peak-Peak Werte und als (differentielle) > Oszilloskopmessung mit 20 MHz Bandbreite definiert. > > Mit einer Effektivmessung kommst Du da nicht weit. Genau darum ging es mir in meiner Frage. Man kann m.E. ein solches Spitzenspannungsmeßgerät auch selbst bauen. Wie schon gesagt, den Gleichspannungsanteil per Reihenkondensator abtennen; das Wechselspannungssignal verstärken, gleichrichten und sieben. Dann mit einem normalen Multimeter messen.
Anja schrieb: > z.B. ein PicoScope aus der 5000er Serie. > https://www.picotech.com/oscilloscope/5000/flexible-resolution-oscilloscope Danke für den Link, die kannte ich noch nicht. Sehen von den Datenblättern her gut für solche Messungen geeignet aus. Hast Du Erfahrung mit diesen Geräten? Sind die High-Res Modes mit 14+Bits wirklich brauchbar für sensitive Messungen? Taugt die FFT-Funktion? Gibt es irgendeinen Haken?
Gerd E. schrieb: > Hast Du Erfahrung mit diesen Geräten? Das 4425 habe ich auf Arbeit. Das 5444A habe ich mir vor kurzem privat zugelegt. (vor der saftigen Preiserhöhung um Faktor 1,5). Ich halte die hochauflösenden Messungen für brauchbar. Auch wenn der kleinste Bereich bei 10mV/Div erreicht ist. Aber man kann noch 50:1 zoomen. (hat also 0.2mV/Div bei reduzierter Auflösung). Allerdings ist so ein hochauflösender Meßaufbau natürlich nicht immer "mal eben schnell gemacht". Man braucht teilweise schon entsprechende Schirmungen oder Bandbreitenbegrenzungen. Alternativ die Auflösungserhöhung (Oversampling) auf 20 Bit. Die FFT-Funktion ist ebenfalls brauchbar (bis 1 Mio Bins). Allerdings etwas eigentümlich in der Bedienung. Ich habe es bis heute noch nicht geschafft nachträglich aus einer Messung eine FFT zu erzeugen. Man muß erst die Parameter einstellen und dann mit der daraus berechneten (krummen) Abtastrate sampeln. Haken: Bei 16 Bit hat man nur noch einen Kanal. (Die Wandler werden alle mit Oversampling parallel geschaltet). Es wird also Auflösung gegen Kanalanzahl und Abtastrate getauscht. Zum Glück brauche ich nicht beides gleichzeitig. Bei mehr als 2 aktiven Kanälen braucht man das externe Netzteil. Ohne Tastkopf gibt es bei der 5000er Serie nur +/-20V (4V/Div) als maximalen Eingangsbereich. Bei Dave gibt es ein tear down. https://www.eevblog.com/2013/09/18/eevblog-521-picoscope-5000-usb-oscilloscope-teardown/ Ansonsten mal eine Strom-Ripple Messung an einer meiner Batteriewächter Schaltungen am 1 K-Ohm Widerstand in der Batteriezuleitung. (Damit entspricht 1 mV auf der Y-Achse einem Strom von 1 uA). Gesamtüberblick 2 Sekunden (alle Sekunde erfolgt eine Batteriemessung Strompeak). Den Strompeak gezoomt (innerhalb der Gesamtmessung). Und dann noch die kleinen Strompeaks (auch innerhalb der Gesamtmessung) die alle 16 ms den Display-Refresh machen. Gruß Anja
Danke für den ausführlichen Erfahrungsbericht. Anja schrieb: > Allerdings ist so ein hochauflösender Meßaufbau natürlich nicht immer > "mal eben schnell gemacht". Das ist klar. > Haken: > Bei 16 Bit hat man nur noch einen Kanal. Dann braucht man doch wieder einen Differenztastkopf oder speziellen Trenntrafo mit niedriger kapazitativer Kopplung wenn man an Schaltungen mit Erdbezug messen möchte. Oder wie machst Du das? > Ansonsten mal eine Strom-Ripple Messung an einer meiner > Batteriewächter Schaltungen am 1 K-Ohm Widerstand in der > Batteriezuleitung. (Damit entspricht 1 mV auf der Y-Achse einem Strom > von 1 uA). Das sieht wirklich gut aus, für so eine Messung müsste man ansonsten ziemlich schweres Geschütz auffahren.
Gerd E. schrieb: > Oder wie machst Du das? Mein Laptop hat einen Akku, (Oszi ist also bei USB-Speisung erdfrei) bzw. Meine Schaltungens sind meistens sowieso mit Akku gespeist. Notfalls (wenn höhere Spannungen im Spiel sind) würde ich das halt als Differenzmessung mit 15 Bit Auflösung für 2 Kanäle machen. Wobei meistens auch 14 Bit reichen würden. Gerd E. schrieb: > Das sieht wirklich gut aus, Tja, ein >= 12 Bit Oszi hat schon einen gewissen Suchtfaktor. Gruß Anja
John schrieb: > Rolf F. schrieb: >> Das kleine billige VC921 zeigt abwechselnd für circa eine halbe Sekunde >> 0,0 an und für eine halbe 4,7 V. > > Schalte mal Auto-Range ab. Ja, das funktioiert bei beiden und bei +5 V und +12 V zeigt sich ein AC-Anteil um 10 mV. Damit ist die Autorange-Funktion murks, denn ohne funktioniert die Wechselspannungs-Messung. Es funktioniert auch die Variante 10 µF Folie in Reihe zu schalten, wobei das langsame Laden durch das DMM nicht stört.
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