Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Multimeter untereinander abgleichen


von Kalli Brator (Gast)


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Ich habe eine ganze Menge von Multimetern in Wohnung, Garage, 
Werkzeugkiste etc. Es sind nicht alle vom gleichen Fabrikat, aber sie 
haben alle eine
Anzeige von 3 Stellen. Sie weichen aber zum Teil erheblich untereinander 
ab. Im 200mV-Gleichspannungsbereich beispielsweise um bis zu 80mV.

Nun möchte ich eine Referenzspannungsquelle mit TL431B bauen, die laut 
Datenblatt 0,5% Toleranz hat. D.h. es ergäbe sich eine Spannung von
 2,5V +/- 12,5mV. Das ist meiner Meinung nach schon nicht schlecht, 
obwohl die Meßgeräte im 200mV-Bereich ja alle +/- 1mV in der letzten 
Stelle "herumgaukeln" können.

Ich könnte auch extra Schaltkreise wie REF01,02,03 oder LT1021 
bestellen, würde aber die TL431 lieber nehmen, weil ich davon jede Menge 
hier habe.

Frage: Was haltet ihr davon, einen TL431 so beschalten, daß er 2,5 Volt 
"hergibt" und dann einen OPV mit umschaltbarer Verstärkung hintendran zu 
machen, um Vielfache von 2,5 Volt (5 Volt, 10 Volt) "herzustellen"?

Kalli Brator

von Thomas S. (doschi_)


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von Kalli Brator (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> so etwas in der Art?

Ja, so etwas in der Art. Ich kann (und will) es aber nicht kaufen, u.A., 
weil ich kein Paypal-Konto habe und auch keines will.

Kalli Brator

von Cyblord -. (cyblord)


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Kalli Brator schrieb:
> Frage: Was haltet ihr davon, einen TL431 so beschalten, daß er 2,5 Volt
> "hergibt" und dann einen OPV mit umschaltbarer Verstärkung hintendran zu
> machen, um Vielfache von 2,5 Volt (5 Volt, 10 Volt) "herzustellen"?

Ich würde sagen, das ist nicht besonders genau. Wenn man schon eine 
Referenzspannungsquelle mit mäßger Genauigkeit nimmt und dann noch 
OpAmps hinten anschaltet kann man nicht mehr viel erwarten. Das Ding 
muss dann in jedem Fall mit einer besseren Ref Spannung abgeglichen 
werden. Hast du so was und was bringts dann überhaupt?


> Ja, so etwas in der Art. Ich kann (und will) es aber nicht kaufen, u.A.,
> weil ich kein Paypal-Konto habe und auch keines will.
Sehen sie dann im nächsten Thread: Hilfe wer kann mir was aus China 
bestellen hab kein PayPal (und will auch keins).

von g457 (Gast)


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> Sehen sie dann im nächsten Thread: Hilfe wer kann mir was aus China
> bestellen hab kein PayPal (und will auch keins).

Das Schätzeisen gibts auch über Amazon. Das war jetzt einfach.

von W.A. (Gast)


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Kalli Brator schrieb:
> Sie weichen aber zum Teil erheblich untereinander
> ab. Im 200mV-Gleichspannungsbereich beispielsweise um bis zu 80mV.

Kandidaten mit Abweichungen von 40% würde ich erstmal auf grobe Fehler 
untersuchen oder gleich ganz aussondern. Dafür reicht ein scharfer Blick 
aufs Innenleben, ein einfacher Festspannungsregler und ein paar, nicht 
zu hochohmige, Widerstände als Spannungsteiler.

von Olaf (Gast)


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> ab. Im 200mV-Gleichspannungsbereich beispielsweise um bis zu 80mV.

Ach du scheisse! Sind das so 5euro Teile? Wenn ja dann wegwerfen.
Wenn das mal was gutes war dann entweder erst mal reparieren oder auch 
wegwerfen. Die Frage ist doch ob ein Messgeraet das so ungenau werden 
kann ueberhaubt kalibrierfaehig ist.

> Frage: Was haltet ihr davon, einen TL431 so beschalten, daß er 2,5 Volt
> "hergibt" und dann einen OPV mit umschaltbarer Verstärkung hintendran zu
> machen, um Vielfache von 2,5 Volt (5 Volt, 10 Volt) "herzustellen"?

Das ist nicht besonders genau. Aber bei dir kann es ja nur besser 
werden. :-D

Du koenntes dir vielleicht eine ganz ausgefeilte Schaltung aufbauen, 
damit nach Hannover zur Maker-Fair fahren und dort mal die Spannung 
vermessen lassen. Fuer ein 3.5stelliges Multimeter sollte das 
ausreichen.

Olaf

von hp-freund (Gast)


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Kalli Brator schrieb:
> würde aber die TL431 lieber nehmen, weil ich davon jede Menge
> hier habe.

Schade.

Hier ein paar schöne Videos zum Thema:
https://www.youtube.com/watch?v=sKFT9LouyTY
und das erste Upgrade dazu:
https://www.youtube.com/watch?v=QnH5O-AhqAU

noch eine Konstantstromquelle:
https://www.youtube.com/watch?v=EXTRKXhvBJU

von Kalli Brator (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Wenn man schon eine
> Referenzspannungsquelle mit mäßger Genauigkeit nimmt und dann noch
> OpAmps hinten anschaltet kann man nicht mehr viel erwarten. Das Ding
> muss dann in jedem Fall mit einer besseren Ref Spannung abgeglichen
> werden. Hast du so was und was bringts dann überhaupt?

Wenn ich so etwas hätte, bräuchte ich sicher nicht noch extra eine 
ungenauere Konstruktion zu bauen.

Cyblord -. schrieb:
> Sehen sie dann im nächsten Thread: Hilfe wer kann mir was aus China
> bestellen hab kein PayPal (und will auch keins).

Mach Dir da mal keine Sorgen drum.

Olaf schrieb:
> Ach du scheisse!

> Das ist nicht besonders genau. Aber bei dir kann es ja nur besser
> werden. :-D
>
> Du koenntes dir vielleicht eine ganz ausgefeilte Schaltung aufbauen,
> damit nach Hannover zur Maker-Fair fahren und dort mal die Spannung
> vermessen lassen.


Deine Art von Antwort ist so hilfreich wie ein Furunkel am Arsch.
Dank für Nichts!...


@HP-Freund
Danke für die Links. Das sind auf jeden Fall schon einmal gute 
Anhaltspunkte.

Kalli Brator

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Wie schon gesagt, der TL431 ist sehr ungenau. Aber es ist machbar.

Ich habe hier so etwas mit zwei TL431 in Reihe um +-2,5V oder 5V zu 
haben. Nach dem TL431 Spannungsteiler mit Potis um 10tel und 100tel 
abzugleichen. Dann einen LT1013 als Spannungsfolger um den Ausgang auch 
ein wenig belasten zu können.

Der LT1013 ist günstig und hat relativ gute Eigenschaften was Drift und 
Offset angeht.

Betrieben wird das mit 2x9V.

Abgeglichen habe ich das Teil mehrfach bei einem Freund mit 4 und 5 
stelligem Multimeter. Das 5 stellige wird jährlich kalibriert und das 4 
stellige damit abgeglichen.
Ich habe jedes mal nachstellen müssen, auch wenn nur zwei Tage 
dazwischen lagen.

Gute Widerstände und Potis sind teuer, die Umgebungstemperatur spielt 
eine grosse Rolle, die OPs sind zwar gut aber nicht perfekt, ...

Für einfache Messaufgaben reicht das, ist aber den Aufwand nicht Wert.

von Peter R. (pnu)


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Warum nicht das beste (konstanteste) Messgerät anhand eines Fremdgeräts 
überprüfen und den Fehler dann im Bedarfsfalle rechnerisch 
berücksichtigen?
 So kann man auch mit "ungenauen" Geräten genaue Messergebnisse bekommen 
ohne an ihnen herumzuschrauben.

"Was man im Messgerät drin hat, kann man getrost nachhause tragen."

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Fast jedes billig Multimeter kann man abgleichen und das würde ich auch 
tun, solange man eine akzeptable Referenz zur Verfügung hat.
Herumgerechne beim Ablesen ist eine schöne Fehlerquelle.

Habe ich allerdings nichts, über dessen absoluten Wert ich mir sicher 
sein kann, lasse ich die Finger vom Poti.

von Cyblord -. (cyblord)


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Die Lösung ist doch eigentlich, sich mal endlich EIN ordentliches MM zu 
kaufen und das ggf. alle paar Jahre kalibrieren lassen. Was bringen denn 
10 Schrott-Multimeter im ganzen Haus verteilt, wenn die am Ende so 
ungenau sind dass man sich das Messen damit auch sparen kann.

> Fast jedes billig Multimeter kann man abgleichen und das würde ich auch
> tun, solange man eine akzeptable Referenz zur Verfügung hat.
Hat er aber gerade NICHT. Und ich sage man kann ohne eine bessere 
Referenz auch keine gute Referenz bauen.

: Bearbeitet durch User
von Kalli Brator (Gast)


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Nils S. schrieb:
> Ich habe hier so etwas mit zwei TL431 in Reihe um +-2,5V oder 5V zu
> haben. Nach dem TL431 Spannungsteiler mit Potis um 10tel und 100tel
> abzugleichen. Dann einen LT1013 als Spannungsfolger um den Ausgang auch
> ein wenig belasten zu können.

Das geht auch! Ich habe ja etliche TL431, da kann ich das auch so 
machen.
Vernünftige OPV mit wenig Drift sind auch verschiedene da.

Nils S. schrieb:
> Abgeglichen habe ich das Teil mehrfach bei einem Freund mit 4 und 5
> stelligem Multimeter.

Peter R. schrieb:
> Warum nicht das beste (konstanteste) Messgerät anhand eines Fremdgeräts
> überprüfen und den Fehler dann im Bedarfsfalle rechnerisch
> berücksichtigen?

Das ist eben das Problem: Ich wüßte hier Niemanden, bei dem ich einen
Vergleich mit einer besseren Referenz machen könnte, sonst käme ich gar 
nicht auf die Idee, so etwas bauen zu wollen. Es ist quasi ein 
"Henne/Ei-Problem". Ich muß praktisch ein Bauelement haben, auf das "von 
Natur aus"
Verlass ist, wenn im Datenblatt z.B. steht: "2,5V +/-0,1%"

Kalli

von Hermann (Gast)


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Kalli Brator schrieb:
> Frage: Was haltet ihr davon, einen TL431 so beschalten, daß er 2,5 Volt
> "hergibt" und dann einen OPV mit umschaltbarer Verstärkung hintendran zu
> machen, um Vielfache von 2,5 Volt (5 Volt, 10 Volt) "herzustellen"?

So ähnlich habe ich das auch gemacht. Bei der Auswahl der Bauteile war 
mir die Genauigkeit der Spannungen egal, sondern es kam mir auf die 
Langzeit- und Temperaturstabilität an. Die "krummen" Werte habe ich dann 
mit einem geliehenen Kalibrator genau bestimmt. Die Spannungen sind 
etwas unterhalb der Vollausschläge gewählt.

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Für sowas wie Hermann es gebaut hat, würde sich ein LTZ1000 eignen.

von Kalli Brator (Gast)


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Nils S. schrieb:
> Für sowas wie Hermann es gebaut hat, würde sich ein LTZ1000 eignen.

Na, das ist ja ein niedliches Ding -mit interner Heizmöglichkeit.
:-)

Nein, das Problem ist: Ich möchte, da schlechtes Wetter und dadurch 
unverhofft Zeit über das Wochenende so eine Quelle bauen, ohne Spezial-
bauelemente vorrätig zu haben. Früher ging das ja auch irgendwie -eben 
bloß wie?

Kalli

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Da bin ich aber doch jetzt neugierig geworden: Und wozu brauch' ich dann 
die hochgenauen Messgeraete, insbesondere in
> Wohnung, Garage, Werkzeugkiste etc.?

Was machts fuer'n Unterschied, ob angeblich 235V aus der Steckdose 
kommen oder 210V? Ob meine Autobatterie angeblich 11.9V hat oder 13.2V? 
Ob nach dem 7805 nun 4.95V Volt oder 5.1V sind?
Ob die Steckdose OK ist, ob die Autobatterie oder der 
Festspannungsregler OK ist, krieg' ich nicht anhand von absoluten 
Spannungen raus, sondern anhand vom Verhalten bei verschiedenen 
Lasten/Betriebsarten. Die absolute Spannung ist doch da eher wurscht, 
bzw. ist halt so. Weiss ich dann halt, dass dieses Multimeter in diesem 
Messbereich halt tendentiell zu viel/zu wenig anzeigt.

So ne Kalibiererei waer mir echt zu viel Gedoens, fuer das, was ich so 
in
> Wohnung, Garage, Werkzeugkiste etc.
zu messen hab'.

Gruss
WK

von Cyblord -. (cyblord)


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Kalli Brator schrieb:

> Nein, das Problem ist: Ich möchte, da schlechtes Wetter und dadurch
> unverhofft Zeit über das Wochenende so eine Quelle bauen, ohne Spezial-
> bauelemente vorrätig zu haben. Früher ging das ja auch irgendwie -eben
> bloß wie?

Also wenn du nur irgendeine Beschäftigungstherapie brauchst, dann bau 
doch einfach deine Schaltung, wie im Eingangspost von dir selbst 
beschrieben. Nur dann frag nicht danach wie GUT das dann nachher ist 
wenn dich die Antwort im Grunde so wieso nicht interessiert.
Zum wirklichen kalibrieren von irgendwas taugt es nicht, um Zeit 
totzuschlagen hingegen schon.

von S. Landolt (Gast)


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> Das ist eben das Problem: Ich wüßte hier Niemanden, bei dem ich ...

LT1021C-5
LT1021C-10
LTC6655
MAX6225,6241,6250
MAX6325,6341,6350

> Ich möchte, da schlechtes Wetter und dadurch unverhofft Zeit ...
Damit würde es dann allerdings nichts.

von Kalli Brator (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Und wozu brauch' ich dann
> die hochgenauen Messgeraete,

Mein Gott! Ich weiß nicht, wozu Du sie brauchst. Da der Rest Deiner 
Antwort auch absolut nutzlos ist, an Dich der gleiche Dank wie an Olaf: 
Danke für Nichts!

@S.Landolt

Die LT1021C-5 habe ich bei Ebay gefunden und werde wohl doch eine 
Bestellung tätigen. Dann lasse ich das jetzt und baue es dann damit.

Kalli

von Harald W. (wilhelms)


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Kalli Brator schrieb:

> Ich möchte, da schlechtes Wetter und dadurch
> unverhofft Zeit über das Wochenende so eine Quelle bauen, ohne Spezial-
> bauelemente vorrätig zu haben.

Nun, früher hat man mal neue ZinkKohleZellen genommen.
Die haben unbelastet eine Spannung von 1,64V mit einer
Abweichung von < 1%.

von Hermann (Gast)


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Kalli Brator schrieb:
> so eine Quelle bauen, ohne Spezial-
> bauelemente vorrätig zu haben. Früher ging das ja auch irgendwie -eben
> bloß wie?

Ich musste auch nehmen, was ich gerade da hatte, weil ich den Kalibrator 
wieder abgeben musste. Das ist dann wie im Anhang geworden. Ich hätte 
auch lieber Super-Bauteile genommen, denn so stabil ist es nicht 
geworden.
Ihr habt bestimmt noch Verbesserungsvorschläge. Ein LTZ1000 ist schon 
nicht schlecht.

von Kalli Brator (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Nun, früher hat man mal neue ZinkKohleZellen genommen.
> Die haben unbelastet eine Spannung von 1,64V mit einer
> Abweichung von < 1%.

Das wußte ich nicht. Danke für diese Auskunft.

Hermann schrieb:
> Ich musste auch nehmen, was ich gerade da hatte, weil ich den Kalibrator
> wieder abgeben musste. Das ist dann wie im Anhang geworden.

Prima, Hermann. Ich sehe, daß die Grundidee von Dir und mir die gleichen 
waren. Du hast ja sogar noch eine Temperaturkompensation vorgesehen.
So löte ich es mal fliegend auf ein Stück Universalplatine -ohne die 
Stromquelle. Mal sehen, was ich zu sehen kriege.

Kalli

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Kalli Brator schrieb:
> Mein Gott! Ich weiß nicht, wozu Du sie brauchst. Da der Rest Deiner
> Antwort auch absolut nutzlos ist, an Dich der gleiche Dank wie an Olaf:
> Danke für Nichts!

Ok, das bestaetigt meine Vermutungen. Danke dir :-)

Gruss
WK

von HildeK (Gast)


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Kalli Brator schrieb:
> Das geht auch! Ich habe ja etliche TL431, da kann ich das auch so
> machen.
> Vernünftige OPV mit wenig Drift sind auch verschiedene da.

Eine OPA brauchst du dazu nicht - schau dir im (TI-)Datenblatt 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf mal die Messschaltung Fig. 21 
an. Damit kannst du jede Spannung > 2.5V erzeugen.
Beachte aber: die Widerstände zur Beschaltung gehen direkt in die 
Toleranz mit ein und ein 1%-Widerstand ist nur neu, bei Raumtemperatur 
und ohne Behandlung (ESD, Lötvorgang, Temperaturzyklen) im 
1%-Toleranzbereich. Das Problem hat beim der OPA-Lösung aber genauso und 
hinzu kommt der Einfluss des OPA selbst.
Ein Vergleich mit einer kalibrierten Referenz ist auf jeden Fall 
sinnvoll.

von Kalli Brator (Gast)


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HildeK schrieb:
> Eine OPA brauchst du dazu nicht - schau dir im (TI-)Datenblatt....

Ja, die Schaltung habe ich gesehen. Ich möchte aber die Quelle ein wenig 
belasten können, so daß ich die Widerstände ziemlich niederohmig machen 
müßte und darüber hinaus möchte ich die 2,5 Volt, 5 und 10 Volt 
umschaltbar
haben. Da erscheint mir die Methode von Hermann vernünftig, denn letzten 
Endes habe ich auch nur immer 2 "aktive" Widerstände um den OPV, um 
dessen Verstärkung umzuschalten.

Trotzdem bedanke ich mich für Deinen Hinweis.

Kalli

von Andy R. (andy_r)


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Kalli Brator schrieb:
> und darüber hinaus möchte ich die 2,5 Volt, 5 und 10 Volt
> umschaltbar
> haben.

http://www.pollin.de/shop/dt/NDc4OTI4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Spannungsregler/AD584JH.html

Dieser beherscht die Wuschspannungen auch,
wenn die Genauigkeit ausreichend ist
Wenn nicht, es gibt auch noch den AD584L.

von herbert (Gast)


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Ich habe mir was mit dem LT1021 aufgebaut lt. Datenblatt hat der eine 
Genauigkeit von 0,05%. Diesen gibt es auch in andere Spannungen als wie 
in meinem Fall 10 Volt. Sollte man eine bessere Referenz haben als 0,05% 
dann kann man diesen Chip auch abgleichen.

von Soul E. (Gast)


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Kalli Brator schrieb:

> Ich könnte auch extra Schaltkreise wie REF01,02,03 oder LT1021
> bestellen, würde aber die TL431 lieber nehmen, weil ich davon jede Menge
> hier habe.

Als Transfernormal kannst Du auch eine Silberoxid-Knopfzelle nehmen 
(Quecksilberoxid wäre besser, aber die sind ausgestorben). Die halten 
ihre Spannung (unbelastet) recht lange stabil und sind einigermassen 
temperaturunabhängig.

ELV hat früher solche Knopfzellen mit "Kalibrierzertifikat", d.h. mit 
einem 3478A auf fünf Stellen ausgemessen, verkauft. Damit konnten die 
Leute dann zu Hause ihr DMM7000 abgleichen.

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