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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstands- und Kondesatormessung


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Autor: Kiko (Gast)
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Hallo zusammen,

folgendes Problem: ich habe 4 Widerstände mit 2 MOhm und einen 
Kondesator mit 4,7nF in reihe liegen.

Messpunkte liegen keine zwiwchen den Bauteilen.

Gibt es eine (einfache) Möglichkeit, die Widerstandswerte (zusammen 8 
MOhm) und den Kondesatorwert zu messen, oder läuft es am Ende auf einen 
Gesamtwiederstand aller 5 Bauteile hinaus?

Wenn ich vorne und hinten ein LCR-Meter ranhalte, messe ich natürlich 
nichts...

Ist vielleicht ne dumme Frage, würde mich trotzdem über Hilfe freuen.

Gruß Kiko

Autor: Hallo ich (Gast)
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Frage bitte morgen nochmals nach, heute ist erst Donnerstag.

Autor: Felix (Gast)
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Wenn du die Werte hast, warum dann messen? Wie genau brauchst du die 
denn?

Eine Option wäre, mit verschiedenen Frequenzen zu messen. Bei sehr hohen 
Frequenzen verhält sich der Kondensator wie ein Kurzschluss und ist 
vernachlässigbar. Der sich ergebende Strom ist dann nur von den 4 
Widerständen abhängig.
Durch weitere Strommessungen an niedrigeren Frequenzen, an denen der 
kondensator einen merklichen Einfluss hat, lassen sich die beiden 
Widerstandswerte dann auseinander rechnen (Stichwort komplexe Zahlen).

Autor: Kiko (Gast)
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Die Bauteile sind nicht zugänglich, sollen aber halt auf korrekten Wert 
gemessen werden. Stichwort ICT.

Das mit den Freuqenzen hatte ich auch schon überlegt, ich wollte aber 
mal hören ob es sonst noch eine Idee gibt...

Aber danke dir.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Kiko schrieb:
> Gibt es eine (einfache) Möglichkeit, die Widerstandswerte (zusammen 8
> MOhm) und den Kondesatorwert zu messen, oder läuft es am Ende auf einen
> Gesamtwiederstand aller 5 Bauteile hinaus?

Was "einfach" ist, liegt im Auge des Betrachters. Aber ja, man kann das 
messen. Man legt dazu eine Wechselspannung an und mißt den sich 
ergebenden Wechselstrom und die Phasenverschiebung (zwischen Spannung 
und Strom). Daraus kann man die Impedanz der Reihenschaltung 
berechnen. Und wenn man weiß, daß es eine Reihenschaltung aus 
Kondensator und Widerstand ist, kann man diese Impedanz auch eindeutig 
in den kapazitiven und resistiven Anteil zerlegen.

Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Impedanz

Falls dir das jetzt nicht "einfach" genug erscheint, wirst du es wohl 
lernen müssen. Einfacher gehts nicht.

PS: es gibt natürlich auch Meßgeräte für sowas.

Autor: Hallo ich (Gast)
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Intensivierte Insulintherapie (ICT)


Lass uns bitte nicht Rätsel raten!

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Kiko schrieb:
> Gibt es eine (einfache) Möglichkeit, die Widerstandswerte (zusammen 8
> MOhm) und den Kondesatorwert zu messen,

Da du ungefähr weisst das du erwartest.

Es ist kein Wunder, daß ein normalen Multimeter nichts messen kann: Für 
Widerstandberich ist der Kondensator störend, für Kondensatorbereich 
sind die Widerstände zu gross.

Legen die Schaltung in Reihe mit einem auf Wechselstrom geestellteen 
Multimeter an 230V~ 50Hz. Du müsstet einen Strom von 39uA messen können, 
und vergleiche den Strom in der Phase mit der Spannung, es solte sich 
eine Phasenverschiebung von 175us ergeben.

Besser geht es, mit 0.1Hz zu messen, dann liegt die Phasenverschiebung 
bei 90 Grad, aber dazu muss man eine 0.1Hz Sinusquelle haben, ausserdem 
geht der Strom auf 700nA zurück.

Autor: georg (Gast)
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Kiko schrieb:
> Gibt es eine (einfache) Möglichkeit, die Widerstandswerte (zusammen 8
> MOhm) und den Kondesatorwert zu messen

Die 4 einzelnen Widerstände kann man so selbstverständlich NICHT messen. 
Vielleicht ist das Problem ja damit schon erledigt.

Auch ein ICT-Gerät kann das nicht ohne Zugriff auf die Anschlüsse 
zwischen den Widerständen, notfalls mit einer Flying Probe. Die 
grundlegende Physik lässt sich nicht umgehen, die Naturgesetze sind da 
leider sehr stur.

Kiko schrieb:
> sollen aber halt auf korrekten Wert
> gemessen werden. Stichwort ICT.

Da sollte man schon wissen, wie genau. Wenn man nur wissen will ob 
korrekt bestückt ist braucht man keine 0,1 %.

Georg

Autor: Kiko (Gast)
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Axel S. schrieb:
> PS: es gibt natürlich auch Meßgeräte für sowas.

Hast du einen Link/Empfehlung?

Autor: Kiko (Gast)
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Hallo ich schrieb:
> Intensivierte Insulintherapie (ICT)

Such mal das C in deinem Vorschlag!

Autor: Kiko (Gast)
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georg schrieb:
> Auch ein ICT-Gerät kann das nicht ohne Zugriff auf die Anschlüsse
> zwischen den Widerständen, notfalls mit einer Flying Probe. Die
> grundlegende Physik lässt sich nicht umgehen, die Naturgesetze sind da
> leider sehr stur.

FP geht hier leider auch nicht (es gibt gar keinen Testpunkt zwiwschen 
den Bauteilen).

Autor: M.A. S. (mse2)
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Hallo ich schrieb:
> Intensivierte Insulintherapie (ICT)
>
> Lass uns bitte nicht Rätsel raten!

In-Circuit-Test.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Kiko schrieb:

> Widerstands- und Kondesatormessung
> folgendes Problem: ich habe 4 Widerstände mit 2 MOhm und einen
> Kondesator mit 4,7nF in reihe liegen.

Wenn Du mit Wechselspannung hoher Frequenz misst, kannst Du
die Impedanz der Kondensatoren vernachlässigen und den
Summenwiderstand messen.

Autor: georg (Gast)
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Kiko schrieb:
> FP geht hier leider auch nicht (es gibt gar keinen Testpunkt zwiwschen
> den Bauteilen).

Notfalls sind die Bauteile selbst der Testpunkt - aber ich kenne 
natürlich die Verhältnisse nicht. Wenn ich da ganz unbedarft und manuell 
rangehen würde, dann würde ich die beiden Enden eines Widerstandes mit 2 
Messspitzen kontaktieren. Anders wird es nicht gehen.

Georg

Autor: M.A. S. (mse2)
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Michael B. schrieb:
> Besser geht es, mit 0.1Hz zu messen, dann liegt die Phasenverschiebung
> bei 90 Grad, aber dazu muss man eine 0.1Hz Sinusquelle haben, ausserdem
> geht der Strom auf 700nA zurück.

...und es dauert lange. 0,1Hz => 10s Periodendauer. Eingeschwungen ist 
das System erst nach (keine Ahnung!) wievielen Perioden?

Soll das ein Testverfahrung für eine Serienfertigung mit hoher Stückzahl 
werden?

Autor: Kiko (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Soll das ein Testverfahrung für eine Serienfertigung mit hoher Stückzahl
> werden?

Jap, mit extrem hoher Stückzahl...deshalb suche ich ja, wie eingangs 
erwähnt die "einfachste" oder sagen wir schnellste Variante.

Autor: M.A. S. (mse2)
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Frage: Wenn es in-Circuit ist: wie groß darf die Spannung sein, die Du 
dort anlegst?
Messung im Zeitbreich wäre auch eine Möglichkeit: Rechtecksignal 
anlegen, Stromverlauf messen. Damit dieser jedoch groß genug wird, darf 
die Spannung nicht zu klein sein

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Kiko schrieb:

> Jap, mit extrem hoher Stückzahl...deshalb suche ich ja, wie eingangs
> erwähnt die "einfachste" oder sagen wir schnellste Variante.

Dann sollte man wirklich Testpunkte auf der Platine vorsehen.

Autor: Kiko (Gast)
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Vielleicht sollte ich zum generellen Verstäändnis noch erwähnen, dass 
alle Bauteile "vergossen" sind, man kommt also wirklich nur an Pin 1 von 
Wiederstand 1 und Pin 2 vom Kondensator. Dazwischen ist nix.

Autor: Kiko (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Dann sollte man wirklich Testpunkte auf der Platine vorsehen.

Das ist leider ausgeschlossen. Herstellervorgabe...

Autor: Kiko (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Frage: Wenn es in-Circuit ist: wie groß darf die Spannung sein, die Du
> dort anlegst?
> Messung im Zeitbreich wäre auch eine Möglichkeit: Rechtecksignal
> anlegen, Stromverlauf messen. Damit dieser jedoch groß genug wird, darf
> die Spannung nicht zu klein sein

Im ersten Schritt wird ein HV-Test (Insulationtest) mit 4kV 
durchgeführt. Also denke ich darf die Spannung recht hoch sein :-)

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Kiko schrieb:

> Vielleicht sollte ich zum generellen Verstäändnis noch erwähnen, dass
> alle Bauteile "vergossen" sind, man kommt also wirklich nur an Pin 1 von
> Wiederstand 1 und Pin 2 vom Kondensator. Dazwischen ist nix.

Dann musst Du vorm vergiessen messen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Kiko schrieb:

>> Dann sollte man wirklich Testpunkte auf der Platine vorsehen.
>
> Das ist leider ausgeschlossen. Herstellervorgabe...

Ohne Arme keine Kekse.

Autor: Sven D. (sven_la)
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Bei Messung mit HF musst du die Kondensatorbauform berücksichtigen (XL).

Autor: Lars K. (mrlaush)
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Beim Stichwort ICT bin ich hellhörig geworden,
Bei so hohen Stückzahlen empfehle ich an jedem Netz immer ein Tastpad :)
Ist im Automotiv bereich pflicht.
Vieleicht neues Layout ;)

Ok da kamen schon zusatz Informationen das weitere TP ausgeschlossen 
sind.. ja dann ma viel spass beim ICT :D

: Bearbeitet durch User
Autor: M.A. S. (mse2)
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Im Anhang mal eine Schaltung und die Zeitverläufe der Größen, so wie ich 
es meine mit Messung im Zeitverlauf.

Der Shuntwiderstand geht natürlich in den Zeitverlauf mit ein, läßt sich 
aber leicht herausrechnen.

Der Stromverlauf geht ja mit e hoch minus t/RC, Strom ist Spannung am 
Shunt durch Shuntwiderstand, der Rest ist Rechnerei.
Wie genau das ganze wird, habe ich mir auf die Schnelle nicht überlegt, 
aber Du willst ja sicherlich auch noch was zu tun haben!  ;)

Autor: Kiko (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Ohne Arme keine Kekse.

Der war gut :-) Ne im ernst, das ist echt bescheuert, aber wohl wirklich 
nicht zu ändern.

Autor: Kiko (Gast)
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Sven D. schrieb:
> Bei Messung mit HF musst du die Kondensatorbauform berücksichtigen (XL).

HV nicht HF oder meintest du das?

Autor: M.A. S. (mse2)
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Sven D. schrieb:
> Bei Messung mit HF musst du die Kondensatorbauform berücksichtigen (XL).

HF. Schon klar.
Bei den Werten liegt Zeitkonstante der Anordnung bei etwa 37ms.

Autor: Kiko (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Im Anhang mal eine Schaltung und die Zeitverläufe der Größen, so wie ich
> es meine mit Messung im Zeitverlauf.
>
> Der Shuntwiderstand geht natürlich in den Zeitverlauf mit ein, läßt sich
> aber leicht herausrechnen.
>
> Der Stromverlauf geht ja mit e hoch minus t/RC, Strom ist Spannung am
> Shunt durch Shuntwiderstand, der Rest ist Rechnerei.
> Wie genau das ganze wird, habe ich mir auf die Schnelle nicht überlegt,
> aber Du willst ja sicherlich auch noch was zu tun haben!  ;)

Vielen Dank, ja ich denke darauf wird es hinauslaufen.

Autor: Sven D. (sven_la)
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M.A. S. schrieb:
> Sven D. schrieb:
>> Bei Messung mit HF musst du die Kondensatorbauform berücksichtigen (XL).
>
> HF. Schon klar.
> Bei den Werten liegt Zeitkonstante der Anordnung bei etwa 37ms.

Ich bezog mich auf:

Harald W. schrieb:
> Wenn Du mit Wechselspannung hoher Frequenz misst, kannst Du
> die Impedanz der Kondensatoren vernachlässigen und den
> Summenwiderstand messen.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Kiko schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> PS: es gibt natürlich auch Meßgeräte für sowas.
>
> Hast du einen Link/Empfehlung?

Ein NWA kann sowas, aber ansonsten ist der natürlich vollkommen 
überdimensioniert. Bessere Kapazitätsmeßgeräte bestimmen den ESR separat 
und zeigen den an. Allerdings werden sie bei diesen Verhältnissen wohl 
die Hände über den Kopf heben.

Man kann das auch "digital" messen. Wenn sicher gestellt ist, daß die 
ganze Chose entladen ist, legt man eine bekannte Gleichspannung an und 
mißt den fließenden Strom. Direkt im Einschaltmoment bestimmen allein 
die Widerstände (R) den Strom. Und danach fällt der Strom gemäß einer 
e-Funktion mit der Zeitkonstante \tau = R*C als bestimmendem Parameter:

Z.B. nach einem \tau ist der Strom auf ~37% des Anfangswerts gefallen. 
Oder anders herum: wenn der Strom auf die Hälfte des Anfangswerts 
gefallen ist, sind ~0.7 \tau vergangen.

Autor: M.A. S. (mse2)
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Sven D. schrieb:
> Ich bezog mich auf:
>
> Harald W. schrieb:
>> Wenn Du mit Wechselspannung hoher Frequenz misst, kannst Du
>> die Impedanz der Kondensatoren vernachlässigen und den
>> Summenwiderstand messen.

Ah, ok, sorry!

Autor: Kiko (Gast)
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So, ich schließe mal das Thema:

die Messungen werden jetzt mit einem Keysight E4980A LCR Meter gemacht.
Nicht ganz günstig aber easy!

Danke für eure Hilfe.

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