Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungs vs. Stromgespeiste Brücke


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von Student (Gast)


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Hallo,

worin besteht der vorteil einer stromgespeisten Brücke gegenüber einer 
spannungsgespeisten?
Ich habe beide Übertragungsgleichungen aufgestellt und festgestellt, 
dass beide nicht-linear sind.

Wo ist also der Vorteil, der den erhöhten Implementierungsaufwand 
rechtfertigt?

Vielen Dank schonmal!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Student schrieb:
> worin besteht der vorteil einer stromgespeisten Brücke gegenüber einer
> spannungsgespeisten?

Die Frage ist in dieser Form unsinnig. Weder die eine noch die andere 
Variante hat im allgemeinen Fall einen Vorteil vor der anderen.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Je nachdem, aus welchen Elementen die Brücke besteht, kann bei Strom-
speisung die Temperaturdrift geringer ausfallen als bei Spannungs-
speisung oder auch umgekehrt. Das Optimum kann auch irgendwo dazwischen
liegen, so dass sich eine Strom-/Spannungsspeisung mit definiertem
Innenwiderstand anbietet. Man kann dadurch u.U. auf einen zusätzlichen
Temperatursensor verzichten.

Hier

  Beitrag "Negativer Innenwiderstand"

wurde gerade eine Schaltung aus dem Tietze & Schenk diskutiert, wo ein
Drucksensor mit einer Stromquelle mit negativem Innenwiderstand gespeist
wird, um die Temperaturdrift ohne zusätzlichen Sensor zu kompensieren.

von Achim S. (Gast)


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Student schrieb:
> Ich habe beide Übertragungsgleichungen aufgestellt und festgestellt,
> dass beide nicht-linear sind.

nicht-linear bezogen auf was? Welcher der 4 Widerstände ist variabel und 
wie hängt es von der eigentlichen Messgröße ab?

Wenn nur einer der vier Widerstände variabel ist (Viertelbrücke), ist 
sie immer nichtlinear.

Wenn zwei der vier Widerstände variabel sind (mit unterschiedlichem 
Vorzeichen auf die zu messende Größe), dann ergeben bei der 
stromgespeisten Brücke tatsächlich mehr "Einbauvarianten" eine lineare 
Abhängigkeit von der Messgröße als bei der spannungsgespeisten.

von Stromfresser (Gast)


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Student schrieb:
> Wo ist also der Vorteil, der den erhöhten
> Implementierungsaufwand rechtfertigt?

Oder: "Wieso ist Stromspeisung (noch) nicht ausgestorben?
War doch offensichtlich eine eher schlechte Idee?"

Das kommt auf die Anforderungen / Anwendung an, sowie
die genaue Implementierung - bis hin zur Wahl der genauen
Regelung, Ansteuerung, und auch der Schalter.

Beispielsweise gibt es "reverse blocking IGBTs" - bei
deren Verwendung dann keine zusätzliche Diode nötig ist.

Aber wie Axel schon anmerkte, kann man "allgemein... " keine
Bewertung ansetzen, was von beiden " ...besser" ist.

Man könnte höchstens eine (ziemlich lange, "erschöpfende")
Abhandlung darüber verfassen, in welchen Fällen vielleicht
eine der Speisungsarten etwas vorteilhafter sein könnte
(einschl. ausführlicher Begründungen).

Das aber erwartest Du doch hoffentlich nicht?  ;-)

von Student (Gast)


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Achim S. schrieb:
> nicht-linear bezogen auf was? Welcher der 4 Widerstände ist variabel und
> wie hängt es von der eigentlichen Messgröße ab?
>
> Wenn nur einer der vier Widerstände variabel ist (Viertelbrücke), ist
> sie immer nichtlinear.

Bei der Schaltung im Anhang, soll nur einer der Widerstände variabel 
sein. An die Möglichkeit, dass zwei Widerstände (mit jeweils 
unterschiedlicher 'Richtungsänderung' ) habe ich nicht gedacht.

Dass gucke ich mir nochmal an. Danke!

Stromfresser schrieb:
> Das aber erwartest Du doch hoffentlich nicht?  ;-)

Nein, auf keinen Fall. Aber ich kann mich erinnern, dass der Prof. die 
beiden Schaltungen bezüglich der Linearität verglichen hat. Vielleicht 
auch im Hinblick auf den oben genannten Punkt, dass muss ich mir 
angucken!

Auch vielen Dank an Yalu. An den Temp-Drift habe ich überhaupt nicht 
gedacht.
(Schöne ideale Rechenwelt :-) ).

von Stromfresser (Gast)


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Meine Güte. Vergiß, was ich schrieb. Ich war irgendwo bei
Leistungsanwendungen, also "Stromgespeiste Schaltwandler".

Machte mehrere Fehler: Konnte Bild nicht öffnen, infolgedessen
auch gar nicht auf dessen Titel geachtet - und landete auf dem
völlig falschen Dampfer. Dann schrieb ich Beitrag, welchen ich
aber erst später schicken konnte - ich dachte, das sei egal.

Nun aber stehe ich mehrfach als ... da, Beiträge völlig sinnlos.
Mein Unfug hat hier nichts verloren, es tut mir leid. Ich bitte
darum, alles von mir zu löschen, wenn möglich.

Sorry.

von ths (Gast)


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Geht noch weiter. Im Falle einer DMS-Brücke z. B. sind oft 
temperaturabhängige Widerstände seriell in die Speiseleitung 
eingebracht, um den temperaturabhängigen E-Modul des Werkstoffs und den 
ebenfalls temperaturabhängigen k-Faktor der DMS zu kompensieren.

Eine Stromspeisung würde diese Temperaturkompensation praktisch 
abschalten.

Um die Verwirrung vollständig komplett zu machen, gibt es natürlich auch 
stromgespeiste DMS-Brücken, hier ist die Temperaturkompensation parallel 
zur Brückenspeisung. In der Regel ist hier die Elektronik integriert.

Bei Verwendung sog. E-Modul-kompensierten DMS ist in beiden Fällen diese 
Kompensation durch Zusatzwiderstände überflüssig.

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