Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DSO: Seltsame Störungen bei Messungen


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von Thorsten R. (ikarisan)


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Hi!

Ich bin noch relativ neu in der Materie DSO. Habe seit einigen Tagen ein 
Rigol DS1054Z und nutze dieses primär für Messungen an meinen 
uC-Schaltungen. Jedoch habe ich wohl ein generelles Problem, wofür ich 
bisher keine Lösung gefunden habe.

Und zwar habe ich immer, egal ob direkt am Labornetzgerät oder an der 
57cent Breadboard-Platine aus China (MB102) das Problem, dass ich in 
mehr oder weniger regelmäßigen Abständen Spikes bzw. Schwinger von ca. 
200mV habe (bei z.B. 3.3V). Zoomt man heraus, so folgen die Spikes 
annähernd einer Sinuskurve. Hierbei ist es völlig egal, ob ich mit 3,3V 
arbeite oder mit 12V.

Schließe ich den Tastkopf an das 1KHz-Signal des Oszis an, so ist alles 
völlig sauber. Aber sobald ich meine Schaltungen messe bekomme ich diese 
Störungen. Und zwar auch dann, wenn ich den Tastkopf direkt an die 
Klemmen des Labornetzteils anschließe oder an die Ausgänge der 
Breadboard-Stromversorgung.

In meiner Wohnung läuft alles über "klassische Nullung". Kann es daran 
liegen? Oder was könnte die Ursache dieser seltsamen Störungen sein?

Vielen lieben Dank für Eure Hilfe!!!

von oszi40 (Gast)


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Thorsten R. schrieb:
> regelmäßigen Abständen Spikes

> Schließe ich den Tastkopf an das 1KHz-Signal des Oszis an, so ist alles
> völlig sauber.

Vermutlich ein kleines Masseproblem? Alle Geräte an gleicher 
Steckdosenleiste? j/n

von Thorsten R. (ikarisan)


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Hi!

Ja, alles an einer Leiste. Habe auch schon einmal die Stecker um 180° 
gedreht...

oszi40 schrieb:
> Vermutlich ein kleines Masseproblem? Alle Geräte an gleicher
> Steckdosenleiste? j/n

von HildeK (Gast)


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Dein Netzteil wird ein Schaltnetzteil sein und nur schlecht entstört. 
Probiere mal eine Batterie als Versorgung.

von oszi40 (Gast)


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Ursache bleibt mit 90% die Masseverbindung. Die meisten Oszis haben 
Masse auf Schutzleiter. Stecker drehen wird nicht helfen, eher das 
Ausschlussverfahren. Also gleiches Experiment an anderem Ort oder 
reihenweise Geräte entfernen, die z.B. Schaltnetzteile haben.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Thorsten R. schrieb:
> wenn ich den Tastkopf direkt an die Klemmen des Labornetzteils
ja was für ein Labornetzteil ist es denn?
Nach den Signalen zu urteilen ganz klar ein Schaltnetzteil.
Die Störungen kommen von den sehr steilen Flanken der Schaltransistoren.

Mach mal folgenden Test. Schließe die Tastspitze vorn mit der 
Masseleitung kurz. So hast due eine etwa kreisförmige Leiterschleife mit 
einem Durchmesser con ca. 5...8cm (einfache Nahfeldsonde).

Damit kannst du jetzt mal in die Nähe diverser Elektroniken gehen und 
wirst insbesondere bei Schaltnetzteilen diverse Störungen finden.
Gruß Uhmel

von J. Zimmermann (Gast)


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Hatte genau diese "Spikes" bei meinem USB-DSO. Nachdem ich alle 
Tantal-Cs der DCDC-Wandler gegen MLCC getauscht habe, nie wieder 
aufgetreten.
mfg
Achim

von Thorsten R. (ikarisan)


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Das Netzteil ist ein RND 320-KA3005P.
Aber das Problem tritt ja auch bei Benutzung der China-Platine mit einem 
9V Steckernetzteil auf. An einer Batterie habe ich noch nicht gemessen.

Werde wohl Einfall an Freitag diverse Geräte ausstecken und dann noch 
einmal messen. Einfach einen anderen 230V Stromkreis zu nehmen hat 
leider nicht geholfen. Das mit der Sonde ist eine gute Idee.

Wenn es ein Netzteil ist, kann man so etwas netzseitig ausfiltern?

Fände es nämlich ziemlich doof, wenn ich immer die halbe Wohnung 
ausschalten müsste. :D

U. M. schrieb:
> Hallo,
...
> Gruß Uhmel

von Flankengeplagter (Gast)


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Das sind vermutlich Schaltflanken von irgendeinem Schaltregler. Die sind 
echt.

Ob sie wirklich ausgerechnet auf deinem Signal sind oder eingekoppelt, 
steht auf einem anderen Blatt.
Wenn du misst, dann nimm Masse und Signal am gleichen Ort auf. Schon 
wenige cm können wieder zu dem Problem führen.

Sowas hilft auch:
https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwi8srDh5cngAhVBr6QKHVoQCB4QjRx6BAgBEAU&url=https%3A%2F%2Felectronics.stackexchange.com%2Fquestions%2F221292%2Ftip-barrel-test-of-oscilloscope&psig=AOvVaw179wXqVGFhkc4wLLb9vtlA&ust=1550734347949879

Was es auch gibt, ist dass die Störung nur auf GND ist. 
Potentialdifferenz Schaltung und Scope. Kann man testen, indem man GND 
dranläst, und den Tastkopf abklemmt. Ist die Sache noch dran -> 
Masseproblem.

Was sonst noch sien kann:
Die Oszi-Kanäle sind untereinander nicht perfekt getrennt. Daher kann 
es vorkommen, dass ein Kanal auf einen weiteren einkoppelt. Das passiert 
selten, aber wenn du z.B. Kanal4 auf dem SW-Pin eines Step-Down von 24V 
hast, kann selbst ein LeCroy nicht verhindern, dass das im 
100mV-Messbereich in Kanal1 auftaucht.
Ob du das Problem hast, siehst du daran, dass du etwas misst, obwohl 
dein Tastkopf kurzgeschlossen (!) ist.

von GeGe (Gast)


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Bei Baugruppen mit sehr schnelle Flanken wo auch etwas Strom fliesst - 
und Schaltnetzteile gehören da meist dazu - kann man diese Störungen 
messen.
Schon wenn man die Masse an den Prüfling anklemmt und mit der Messspitze 
des Tastkopfs direkt an dieer Masseklemme misst sieht man das dann 
schon.
Obwohl man glaubt an einem Kurzschluss dürfte man nichts messen, ist 
dies doch so, denn Hf-technisch ist das schon kein Kurzschluss mehr.
Hier sieht man dann eben die Störung, die über die ca. 7-8cm 
Masseleitung vom Tastkopf induktiv aufgenommen wird.
Bei diesem Problem hilft nur eine möglichst kurze Masseleitung.
Laut Datenblatt sind bei den standartmäßigen Tastköpfen sogar für vorne 
Massefedern dabei. Damit hat man dann eine extrem kurze Masseanbindung 
zum Prüfling und diese "Störungen" dürfen kaum noch zu messen sein.
Die 8cm Masseleitung muss man da dann aber vom Tastkopf entfernen.

von HildeK (Gast)


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Thorsten R. schrieb:
> Wenn es ein Netzteil ist, kann man so etwas netzseitig ausfiltern?

Das ist netzseitig nur dann vorhanden, wenn es das Netzteil dort 
einstreut - oder anders gesagt: es kommt nicht von der Netzseite sondern 
vom Netzteil, ob RND oder moderne Wandwarze.
Vielleicht findest du noch eine alte, große und schwerere Wandwarze mit 
konventionellem Trafo und vergleichst es damit.
Ein häufiger Fehler ist auch, dass der Masseclip am Tastkopf a) lang ist 
und damit eine schöne Schleife mit dem Messpunkt produziert oder b) 
einfach zu weit weg angeklemmt wurde. Abhilfe hier: der Tastkopf hat 
üblicherweise nach Abziehen des Klemmaufsatzes dort einen Massering, 
ganz nahe an der Messspitze. Wenn du diesen Massering mit möglichst 
kurzer und naher Verbindung zum Messpunkt an Masse anschließt, werden 
die Störungen geringer oder sogar verschwinden - zumindest wenn sie von 
einem naheliegende Schaltnetzteil stammen und dieses auch ordentlich 
aufgebaut wurde.

von Thorsten R. (ikarisan)


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Also ich habe noch einmal Messungen gemacht:

1) mit einer 9V Batterie

1a) und einem Masseclip:
Keine Schwinger, dafür 10mVpp Störungen

1b) und einer Massefeder:
Keine Schwinger und so gut wie keine Störungen.

2) Mit Massefeder am Netzteil (soweit ich das zwischen den Buchsen 
vernünftig messen konnte)

ca. 4mVpp Störungen und Schwinger. Diese sind aber über die Hälfte 
kleiner als vorher.

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