Hallo
ich stehe hinter folgendem Problem, ich habe für meine Seminararbeit
einige Messungen mit einem Labornetzteil als Spannungsquelle
durchgeführt. Den Strom habe ich gemessen, die Spannung leider nicht,
sondern habe angenommen, dass der Wert, welcher am Netzteil angezeigt
wird, passt. Nun ist mir aber klar geworden, dass der Wert nicht richtig
sein kann, es gibt ganz sicher einen Spannungsabfall. Der Strom den ich
gemessen habe, unterscheidet sich ebenfalls von der Anzeige des
Netzteils.
Ich habe mit 3 verschiedenen Spannungen und ca. 10 verschiedenen Strömen
Messungen durchgeführt.
Die Spannung und den Strom des Netzteiles nutze ich in einer Simulation.
Deswegen brauche ich die Werte so genau wie möglich. Der Stromwert
passt, da ich diesen gemessen habe.
Wie kriege ich jedoch nun meinen richtigen Spannungswert heraus? Ich
habe nicht mehr die Möglichkeit neue Messungen durch zu führen.
Habt ihr eine Idee wie ich das raus finden kann?
Nur mal auf die Schnelle... Dir ist klar das du über den Messwiderstand
zur Strommessung einen Spannungsabfall hast (abhängig vom Widerstand und
Stromstärke)?
Jakob schrieb:> Habt ihr eine Idee wie ich das raus finden kann?
nein ausser, neu und richtig messen aber:
Jakob schrieb:> Ich> habe nicht mehr die Möglichkeit neue Messungen durch zu führen.
von daher ist alles weitere nur raten.
Jakob schrieb:> Ich habe mit 3 verschiedenen Spannungen und ca. 10 verschiedenen Strömen> Messungen durchgeführt.
- Welche Werte hast Du wo gemessen?
- Ist die Last (Widerstand) gleich geblieben? Wenn ja,
der Wert bekannt?
- Weshalb kannst Du die Messungen nicht wiederholen?
Jakob schrieb:> Der Strom den ich> gemessen habe, unterscheidet sich ebenfalls von der Anzeige des> Netzteils.Jakob schrieb:> Der Stromwert passt, da ich diesen gemessen habe.
Welches NT, womit hast Du gemessen?
Um die Spannung am Verbraucher konstant zu halten sollte für solche
Messungen ein NT mit Senseanschlüssen verwendet werden. Zumindest aber
Leitungen mit vernünftigen Querschnitt.
Jakob schrieb:> Deswegen brauche ich die Werte so genau wie möglich. Der Stromwert> passt, da ich diesen gemessen habe.> Wie kriege ich jedoch nun meinen richtigen Spannungswert heraus
Nochmal an besagtem Labornetzteil messen.
Du weisst, was eingestellt war, du kennst den Strom, einfach erneut so
belasten und die Spannung messen. Das Labornetzteil wird sich gleich
verhalten.
Jakob schrieb:> Der Strom den ich gemessen habe, unterscheidet sich ebenfalls von der Anzeige
des Netzteils. Ich habe mit 3 verschiedenen Spannungen und ca. 10 verschiedenen
Das ist natürlich blöd, eigentlich sollten die gleich sein. Entweder
schwang das Netzteil, oder es war wirklich dejustierter chinesischer
Billigramsch, oder du hast einfacht Mist gemessen.
Mit dem Netzteil habe ich per Schaltwandler LEDs betrieben, also z.B.
mit 10V Eingang habe ich mal 100mA 500mA 1A Eingangsstrom gehabt (also
am Netzteil).
Den Strom habe ich mit einer Strommesszange gemessen.
Wenn ich 10V am Netzteil stehen habe, sollte ich also bei 100mA 500mA 1A
effektiv andere Spannungswerte bekommen oder? Sprich vielleicht 9.9 V
9.8 V 9.7 V.
Ohne nochmal alle Messungen zu wiederholen, könnte ich nicht irgendwie
rausfinden wie groß meine effektive Spannung sein wird?
Das Labornetzteil war ein manson nsp 3630.
"könnte ich nicht irgendwie rausfinden wie groß meine effektive Spannung
sein wird"
Hallo,
Du könntest eine Tabelle anfertigen, die angibt, wieviel Spannungsabfall
oder Fehler bei welcher Stromabgabe entsteht. Diese Tabelle könntest Du
zur Korrektur zukünftiger Messungen verwenden. Nicht umsonst wurden
Labornetzgeräte mit Sense-Anschlüssen erfunden.
Andererseits kann es sein, daß die pulsförmige Stromaufnahme Deines
Verbrauchers die internen Messgeräte leicht beeinflußt aufgrund der
Kurvenform. Somit wäre ein Vergleich mit ohmschen Verbrauchern sinnvoll.
MfG
Jakob schrieb:> Wenn ich 10V am Netzteil stehen habe, sollte ich also bei 100mA 500mA 1A> effektiv andere Spannungswerte bekommen oder? Sprich vielleicht 9.9 V> 9.8 V 9.7 V.
Wo erwartest Du andere Spannungswerte zu bekommen? Am NT oder an der,
über evtl. zu dünne Leitungen, angeschlossen Last? Am NT sollte sollte
die Spannung schon bei 10 Volt bleiben, solange die Strombegrenzung
nicht einsetzt. Ob das bei deinem NT der Fall ist weiß ich nicht.
Jakob schrieb:> Den Strom habe ich mit einer Strommesszange gemessen.
Ist jetzt nicht so das ideale Gerät um präzise Messungen durchzuführen,
schon gar nicht mit einem Schaltwandler als Last. Dem ist doch im
übrigen egal ob da 10 Volt oder nur 9,8 Volt anliegen.
So richtig erschließt sich mir dein Problem nicht.
Christian S. schrieb:> Nicht umsonst wurden Labornetzgeräte mit Sense-Anschlüssen erfunden.
Die liegen preislich aber in einer anderen Liga wie das NT des TO.
" ich habe für meine Seminararbeit einige Messungen "
Er möchte doch eine richtig gute Note bekommen, um später als echte
Fachkraft anerkannt zu sein.
MfG
Christian S. schrieb:> " ich habe für meine Seminararbeit einige Messungen ">> Er möchte doch eine richtig gute Note bekommen, um später als echte> Fachkraft anerkannt zu sein.
Ist ja ok, aber so richtig erkenne ich sein Problem nicht. Und das
Equipment halte ich für seine Messungen für die falsche Wahl, vor allem
die Stromzange.
Jakob schrieb:> Nun ist mir aber klar geworden, dass der Wert nicht richtig> sein kann, es gibt ganz sicher einen Spannungsabfall.
Wo gibt es einen Spannungsabfall? Auf den Zuleitungen zur Last? Oder
direkt am NT, also eingestellter Wert stimmt nicht mit den an den
Ausgangsklemmen überein?
Schließe doch mal eine ohmsche Last von 1A, oder besser 5A am NT an.
Miss erst die Leerlaufspannung und dann die unter Last. Was misst Du? Im
Idealfall immer die eingestellte Spannung. Real wird die Spannung unter
Last (geringfügig) geringer sein. Evtl. wird intern nur die positive
Leitung zur Regelelktronik zurückgeführt. Das würde dann schon zu einem
schlechteren Regelverhalten führen.
Führe die Messung mit der ohmschen Last dann auch mal anstelle des
Schaltwandlers durch, also mit Zuleitungen zur Last. Miss die Spannung
am NT und an der Last. Was misst Du?
Wie gesagt, ich tue mich schwer damit Dein Problem zu erkennen?
Vielleicht habe ich aber auch nur ein Brett vor dem Kopf.
Er will doch das Wiederholen der Messung vermeiden und trotzdem eine
gute Note bekommen, die man normalerweise für gewissenhaftes und
präzises Arbeiten bekommt.
Sprich: Er bittet und darum, ihm beim Betrügen zu helfen. Mag sein, dass
ihm das erst im Laufe dieses Threads bewusst geworden ist.
Tipp: Fang nochmal neu an. Aber nicht mit so einem Schätzeisen namens
Stromzange, sondern ein richtiges True RMS Messgerät, wo der Strom durch
einen Shunt fließt. Und vergiss dieses mal nicht, den Spannungsabfall an
deinen Leitungen zu berücksichtigen.
Stefanus F. schrieb:> Und vergiss dieses mal nicht, den Spannungsabfall an> deinen Leitungen zu berücksichtigen.
Bei 10V 100mA?
Es ist eher wichtig das Datenblatt seines Netzteils zu lesen,
insbesondere dessen Ansprechverhalten. Wenn das immer erst 500ms
nachregeln muss bei einem höheren Strom ist es für die meisten Messungen
mit Wandlern in der Regel ungeeignet.
Wer seinen Aufbau im Griff hat setzt auf eine Vierkanalmessung bei der
Strom und Spannung gleichzeitig mit dem Oszi gemessen werden.
Egon N. schrieb:> Bei 10V 100mA?
Ja, auch bei 100mA. Wenn man ordentlich arbeitet, gehört das dazu. Wenn
du zum Beispiel man die billigen Dupont Kabel und Steckbretter von
Aliexpress kontrollierst, wirst du staunen, wie viel daran abfällt.
> Es ist eher wichtig das Datenblatt seines Netzteils zu lesen,> insbesondere dessen Ansprechverhalten.
Ja, das auch. Wobei die Dokumentation einiger Netzteile auch eher knapp
und beschönigend ausfällt. Ich habe mein neues Labornetzteil erstmal mit
sehr unterschiedlichen Lasten und Oszilloskop durchgecheckt, um seine
Eigenarten kennenzulernen. Gerade wenn man wie ich vorher 20 Jahre lang
ein anderes benutzt hatte, ist sowas wichtig.
Ne gute note zu bekommen sollte auch funktionieren, wenn man in der
Arbeit auf den erkannten methodischen Fehler hinweist, die fehlerquellen
identifiziert, und abstellmaßnahmen nennt, sodass die nächste expedition
besser vorbereitet sein kann..
Ganz ohne nachmessen kann man nicht mehr viel korrigieren. Wegen des
ggf. gepulstem Stromes ist es selbst mit bekanntem Widerstand der
Leitungen nicht so einfach den Spannungsabfall zu korrigieren.
Bestenfalls kann man noch abschätzen wie hoch der Fehle sein kann.
Bei modernen Netzteilen ist das Nachregeln am Gerät in der Regel noch
kein Problem - mit einer gepulsten Last kann es aber passieren dass man
ggf. auch da schon den linearen Bereich der Regelung verlässt. D.h. die
einfachen Datenblattwerte zum Spannungsrückgang bei Last passen ggf.
nicht mehr. Bei 100 mA sollte aber vermutlich noch nicht viel passieren.
Im Vergleich zur Strommessung mit einer Zange bei 100 mA ist der Fehler
beim Strom vermutlich noch nicht einmal so schlimm.
Im Zweifelsfall müsste man die Spannung (und ggf. auch den Strom) schon
mit einem Oszilloskop kontrollieren. Allein ein Nachmessen mit einem DMM
würde auch nicht alles erfassen.
Es kommt natürlich auch darauf an wie genau es denn sein muss, und wofür
die Spannung interessiert.
Kannst Du den gemessenen Stromverlauf skizzieren, damit man einen
Anhaltspunkt hätte, inwiefern das Netzteil reagiert haben könnte.
Wenn der Netzteiltyp bekannt wäre, kann unter glücklichen Umständen das
Verhalten nachgestellt werden.
Ich habe die Messungen in einer Firma durchgeführt, da hatte ich nur
entsprechendes Equipment wie eine Strommesszange. Ich würde gerne
nochmals messen, jedoch bin ich nicht mehr bei der Firma.
Die Eingangsspannung ist insofern wichtig, da es eine Auswirkung auf den
Wirkungsgrad hat und ich bei meiner Simulation ein umso genaueres
Ergebnis bekomme, wenn die Eingangsparameter genau sind.
(Ich simuliere die SChaltwandler mit den LEDs)
Bei eingestellten 10V am Netzteil wird mit steigendem Strom weniger
Spannung am Eingang des Schaltwandlers ankommen. Die Frage ist aber wie
viel genau ankommen wird.
Jakob schrieb:> Nun ist mir aber klar geworden, dass der Wert nicht richtig> sein kann, es gibt ganz sicher einen Spannungsabfall. Der Strom den ich> gemessen habe, unterscheidet sich ebenfalls von der Anzeige des> Netzteils.
So ist das. Selbst wenn du separat gemessen hättest, unterscheidet sich
die Anzeige vom realen Wert. Jede Messung ist fehlerbehaftet und jeder
Draht stelle u.a. einen Widerstand dar.
Um die Fehler bei Labornetzgeräten zu reduzieren, gibt es welche mit
separaten Sense-Eingängen.
> Deswegen brauche ich die Werte so genau wie möglich.
Bestimmt nicht. Mache eine vernünftige Abschätzung für die erforderliche
Genauigkeit. "So genau wie möglich" wird für dich UNBEZAHLBAR.
Jakob schrieb:> Bei eingestellten 10V am Netzteil wird mit steigendem Strom weniger> Spannung am Eingang des Schaltwandlers ankommen.
Warum? Das was an Spannung abfällt, fällt über den Widerstand der Kabel
ab.
Und um bei 100mA einen relevanten Spannungsabfall zu erhalten müssten
diese Kabel extrem beschissen gewesen sein.
Wie kommst du darauf das es zwischen Ausgang des Netzteils und Eingang
des Schallwandler einen Spannungsabfall gab? Ich habe nirgends gelesen
das du die Spannung am Eingang des Schaltregler gemessen hast.
Jakob schrieb:> Die Eingangsspannung ist insofern wichtig, da es eine Auswirkung auf den> Wirkungsgrad hat und ich bei meiner Simulation ein umso genaueres> Ergebnis bekomme, wenn die Eingangsparameter genau sind.> (Ich simuliere die SChaltwandler mit den LEDs)>> Bei eingestellten 10V am Netzteil wird mit steigendem Strom weniger> Spannung am Eingang des Schaltwandlers ankommen. Die Frage ist aber wie> viel genau ankommen wird.
Du beschäftigst Dich viel zu sehr mit Nebenschauplätzen. Der Innen-
widerstand eines geregelten Netzteils ist typischerweise so gering,
das Du Ihn vernachlässigen kannst (deutlich kleiner 1Ohm). Im nach-
hinein wäre es am besten, wenn Du ein vollständige Fehleranalyse und
Berechnung machst. Damit könntest Du vermutlich Deine Zensur um eine
Stufe verbessern. :-)
> Wie kommst du darauf das es zwischen Ausgang des Netzteils und Eingang> des Schallwandler einen Spannungsabfall gab? Ich habe nirgends gelesen> das du die Spannung am Eingang des Schaltregler gemessen hast.
Ich bin davon ausgegangen, dass das Netzteil einen bestimmten
Innenwiderstand hat.
In Abhängigkeit von der Frequenz und eingangsseitigen
Glättungskondensatoren in Deiner Schaltung wäre auch noch eine induktive
Komponente der Zuleitungen zu berücksichtigen.
Wie schon geschrieben, wäre eine Abschätzung ggf. noch drinnnen, wenn
der zeitliche Stromverlauf bekannt wäre. Es ist wie beim Kartenspieler,
der für seine Karten in der Hand eine gute Hilfe braucht, aber von
seinen acht Karten in der Hand nur eine einzige offenbart.
Die einzige Chance die es jetzt noch gäbe, wäre dass Du die Simulation
noch um die Standardschaltung eines Labornetzteils erweiterst und dieses
Gerät mit simulierst.
Aber wenn Du weder Typ noch Marke des Netzteils kennst, noch
Leitungsquerschnitt und Länge der Zuleitungen, wird das alles nichts für
eine habwegs wahrheitsgemäße Seminararbeit.
> Aber wenn Du weder Typ noch Marke des Netzteils kennst, noch> Leitungsquerschnitt und Länge der Zuleitungen, wird das alles nichts für> eine habwegs wahrheitsgemäße Seminararbeit.
Doch doch, das Netzteil ist ein manson nsp 3630. Die Kabellänge bis zum
Schaltwandler ca. 1 meter Durchmesser dürfte Standard sein.
Für die Kabel habe ich in meiner Simulation 0,05 Ohm angenommen und eine
Induktivität von 1uH.
Jakob schrieb:> Für die Kabel habe ich in meiner Simulation 0,05 Ohm angenommen und eine> Induktivität von 1uH.
Für eine Seminararbeit solltest Du solche Annahmen begründen können!
Hallo,
Jakob schrieb:> ...das Netzteil ist ein manson nsp 3630.
OK.
> ...ca. 1 meter
und
> Durchmesser dürfte Standard sein.
und
> Für die Kabel habe ich in meiner Simulation 0,05 Ohm angenommen
und
> und eine Induktivität von 1uH.
Circa, angenommen, nun ja. Für eine Seminararbeit, deren Erfolg im
wesentlichen auf korrekten Messungen beruht, sind dein Wissen über die
verendeten Messmittel (vorsichtig ausgedrückt) eher unvollständig. Und
zu einer "richtigen" Messung gehört es auch sich mit den zur Verfügung
stehenden Messmitteln und ihren Eigenschaften zu beschäftigen.
Bei den ganzen "circa´s" und Vermutungen wirst wohl nicht umhin kommen,
die Messungen zu wiederholen.
rhf
P.S.:
Mit deinen geschätzten b.z.w. angenommenen Werten für dein Messkabel
komme ich auf Werte von 0,71mm^2 Querschnitt und 0,95mm Durchmesser
Wenn man im Internet auf die Suche geht, läßt sich der Schaltplan eines
Vorgängergerätes mit 20V/3A finden.
Nach diesem wäre es ein PI-Reglerverhalten und nochmal 100µF direkt am
Ausgang. Glättungsfilter insgesamt: LCLC(RC)C.
Der Teil wäre vermutlich relevant bei kurzen Impulsen:
U--50mOhm - 50mOhm ----|----- Kabel
\ 220nF / 100µ
Dieter schrieb:> Wenn man im Internet auf die Suche geht, läßt sich der Schaltplan> eines> Vorgängergerätes mit 20V/3A finden.
Habe auch schon danach gesucht, aber leider erfolglos. Wo hast du den
gefunden?
Jakob schrieb:> Ich habe die Messungen in einer Firma durchgeführt, da hatte ich> nur entsprechendes Equipment wie eine Strommesszange. Ich würde gerne> nochmals messen, jedoch bin ich nicht mehr bei der Firma.
In der Firma gab es kein DMM?
> Die Eingangsspannung ist insofern wichtig, da es eine Auswirkung auf den> Wirkungsgrad hat und ich bei meiner Simulation ein umso genaueres> Ergebnis bekomme, wenn die Eingangsparameter genau sind.> (Ich simuliere die SChaltwandler mit den LEDs)
Verstehe ich nicht. Du nimmst in der Simulation Leds anstatt eines
Schaltwandlers? Richtig? Das sind doch 2 komplett unterschiedlich
Komponenten. Die Simulation liefert Dir ein falsches Ergebnis.
> Bei eingestellten 10V am Netzteil wird mit steigendem Strom weniger> Spannung am Eingang des Schaltwandlers ankommen. Die Frage ist aber wie> viel genau ankommen wird.
Bei einer ohmschen Last könntest Du grob mit Deinen 0,05 Ohm rechnen.
Setzen wir voraus das die eingestellte Spannung am NT kontant bleibt.
Dann könntest Du den Spannungsabfall auf der Zuleitung für bestimmte
Ströme berechnen und von der eingestelkten Spannung subtrahieren. Das
Ergebnis ist die Spannung an der Last.
Ich sehe es allerdings so das ein neuer Versuchsaufbau notwendig ist -
mit vernünftigen Equipment. Das was Du vorweisen kannst ist schlichtweg
Murks. Sorry.
Für eine Seminararbeit bist Du das Thema und die Umsetzung falsch
angegangen.
Deine Antworten lassen mich auch etwas an der Ernsthaftigkeit zweifeln.
Ist es eine Seminararbeit oder eine Hausaufgabe?
Jakob schrieb:> Es war ein 1 m Kabel 1mm^2 Querschnitt bei einer 4mm Bananenbuchse.
Es sind also 2 Meter, der Strom muss auch wieder zurück, und 2
Bananenbuchsen.
Jakob schrieb:> Für die Kabel habe ich in meiner Simulation 0,05 Ohm angenommen...
Annehmen ist in der Elektrotechnik schlecht. Den Widerstand von 2 Meter
Kupferleitung mit 1qmm Querschnitt kann man berechnen.
Jakob schrieb:> Ich bin davon ausgegangen, dass das Netzteil einen bestimmten> Innenwiderstand hat.
Dafür gibt es Handbücher. Dort steht bei den technischen Daten, wie die
Ausgangsspannung auf Laständerungen reagiert. Der Innenwiderstand ist
bei einem geregelten Netzteil durch die Verstärkung in der Regelung
bestimmt.
Beim NSP 3630 findest du als Angabe zur Stabilität der Ausgangsspannung:
"Lastvariation 10 - 100%: 50 mV"
Vielen Dank für die Antworten.
Etwas würde mich noch interessieren, wenn ich das Netzteil auf z.B. 15 V
einstelle, steht da zwar kurz 15V an der Anzeige am Netzteil, nach 2/3
Sekunden wird daraus z.B 15,05 V. Kann ich dann davon ausgehen, dass
diese 0,05 V Eigenverbrauch sind und das Netzteil somit versucht 15V zu
halten oder "versucht" das Netzteil dann 15,05 V zu speisen?
Jakob schrieb:> Kann ich dann davon ausgehen, dass diese 0,05 V Eigenverbrauch sind...
Nein. Die 15 Volt ist die Sollspannung, die Spannung die du eingestellt
hast. Die 15,05 Volt ist die Istspannung. Diese Spannung liegt an den
Ausgangsklemmen an, mit der Ungenauigkeit a) wie gut das Netzgerät
regelt und b) wie genau die eingebauten Panelmeter sind. Geht das NT in
die Strombegrenzung sinkt die Spannung an den Ausgangsklemmen. Die
Sollspannung wird dir nach wie vor mit 15 Volt angezeigt.
Es kann durchaus auch sein, dass die Sollspannung sich verstellt. Nicht
jedes Labornetzteil hat eine Referenz, die bis auf ein Millivolt stabil
ist. Und Potis verstellen sich auch gerne mal von selbst ein kleines
bisschen.
Stefanus F. schrieb:> Und Potis verstellen sich auch gerne mal von selbst ein kleines> bisschen.
Und sie sind nicht besonders stabil, vor allem wenn sich das Gerät
erwärmt.
Jakob schrieb:> Kann ich dann davon ausgehen, dass> diese 0,05 V Eigenverbrauch sind
Nein, dir wurde schon mehrfach gesagt daß du dich mit den technischen
Daten des Netzteils auseinander setzen sollst. Dazu gehört auch die
Genauigkeit der Anzeige. Wobei hier gerne geschummelt wird und einfach
die Genauigkeit des Messbausteins angegeben wird ohne die zusätzlichen
Fehler durch Spannungsteiler, Shunt und Elektronik zu berücksichtigen.
Wenn du genau messen willst dann besorge dir ein kalibriertes Messgerät
oder zumindest ein Tischmultimeter eines Markenherstellers das du mit
einem 2. (kalibrierten) vergleichst.
Stefanus F. schrieb:> Es kann durchaus auch sein, dass die Sollspannung sich verstellt...
Stimmt, das NT des TO hat wohl Potis und keine Encoder. Zum einstellen
des Max-Strom muss es lt. Handbuch auch kurzgeschlossen werden.
Jörg R. schrieb:> Geht das NT in> die Strombegrenzung sinkt die Spannung an den Ausgangsklemmen. Die> Sollspannung wird dir nach wie vor mit 15 Volt angezeigt.
bei welchem Netzteil?
ale Netzteile hier in "meiner" Werkstatt zeigen zumindest die
Ist-Spannung bei I-Konst Betrieb, also wenn die Strombegrenzung einsetzt
sinkt die Spannung und wird im U-Panel auch angezeigt.
Joachim B. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Geht das NT in>> die Strombegrenzung sinkt die Spannung an den Ausgangsklemmen. Die>> Sollspannung wird dir nach wie vor mit 15 Volt angezeigt.>> bei welchem Netzteil?
Nicht bei dem des TO? Ich habe übersehen dass das NT des TO analog
eingestellt wird.
> ale Netzteile hier in "meiner" Werkstatt zeigen zumindest die> Ist-Spannung bei I-Konst Betrieb, also wenn die Strombegrenzung einsetzt> sinkt die Spannung und wird im U-Panel auch angezeigt.
Das ist bei meinen NTs auch so. Nur kann ich sie bei Bedarf auf die
Sollwertanzeige umschalten.
