Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstandsmessung


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von Elektronik (Gast)


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HAllo wollte fragen ob mir jemand von euch weiter helfen kann da ich 
eine Schaltung zur messung von widerständen im bereich von 10 Ohm -1 
Megaohm machen möchte mit hilfe einer konstantstromquelle wie ich das 
genau machen kann da ich einen relativ großen BEreich abdecken muss.

von Christoph M. (maije)


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Hi!

Umschaltbare Stromquelle?
Ansonsten wären mehr Infos nicht schlecht...

Gruß,
Maije

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Du wirst auf jeden Fall mehrere Konstantstromquellen brauchen, zwischen 
denen du umschaltest.

Der Strom bewirkt einen Spannungsabfall am Widerstand, den du messen 
kannst: U = R x I

Dein Voltmeter muss dazu einen möglichst hochohmigen Eingang haben, 
damit es die Messung nicht verfälscht. Um 1MΩ Widerstände zu messen, 
würde ein Voltmeter mit mindestens 100MΩ Eingangswiderstand verwenden. 
Das ist schon ein bisschen speziell, aber machbar.

von Elektronik (Gast)


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Hätte die oben angehängte Schaltung verwendet nur weiß ich dabei nicht 
welchen strom ich einstellen soll wenn so einer großer 
Widerstandsbereich gemessen wird da diese Schlatung zum messen von 
Widerstandswerten verwendet werden soll.

von Andrew T. (marsufant)


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Elektronik schrieb:
> Hätte die oben angehängte Schaltung verwendet nur weiß ich dabei....

[ ] Du hast gesehen das da nix angehängt ist.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Elektronik schrieb:
> nur weiß ich dabei nicht welchen strom ich einstellen soll

So viel, dass die daraus resultierende Spannung zum Voltmeter passt.

Wenn dein Voltmeter 0 bis 200mV messen kann, dann brauchst du für den 
2MΩ Messbereich

R = 0,2V / 2000000Ω = 0,1µA

Mit der gleichen Formel berechnest du auch alle anderen Messbereiche:

2MΩ   -> 0,1µA
200kΩ -> 1µA
20kΩ  -> 10µA
2kΩ   -> 100µA
200Ω  -> 1mA
20Ω   -> 10mA

von Ingo L. (corrtexx)


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Stefanus F. schrieb:
> 2MΩ   -> 0,1µA
Das dürfte schon sehr sportlich sein hier das Messergebnis (Spannung) 
hochohmig genug abzugreifen bzw. nicht durch Biasströme zu verfälschen. 
Auf jedenfall einen hochohmigen OPV nutzen. TLE2071 z.B. (gibt Bessere, 
ja). Die Stromquellen solltest du gleich einstellbar machen um 
Bauteilstreuung zu kompensieren.

von Hp M. (nachtmix)


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Elektronik schrieb:
> mit hilfe einer konstantstromquelle

Warum damit, und nicht mit Hilfe einer ratiometrischen Messung, die 
ICL7106 & Co von Haus aus können?
Da brauchst du nur einen genauen Vergleichswiderstand, an die Speisung 
der Meßschaltung werden aber keine hohen Anforderungen gestellt.

von Patrick C. (pcrom)


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Schaltung ? Ich wuerde ein prozessor nehmen wo stromquelle und geeignete 
ADC
schon eingebaut ist.
Abhangig von genauigkeit vielleicht noch einige precision-widerstaende

zB mittels PSOC5lp prozessor (Devboard CY8CKIT-059 $10) aber es gibt 
wahrscheinlich noch mehrere von andere Hersteller

(Sorry fuer mein schlechtes Deutsch)
Patrick

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Man könnte auch was ganz Schräges machen: Ein Multimeter benutzen

Die gibt es auch mit PC Schnittstelle.

von Harald W. (wilhelms)


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Hp M. schrieb:

> Warum damit, und nicht mit Hilfe einer ratiometrischen Messung, die
> ICL7106 & Co von Haus aus können?

Obwohl die das können, wird in den meisten Mutimetern wohl trotzdem
mit einer umschaltbaren Konstantstromquelle gearbeitet. M.W. ist
eine entsprechende Schaltung auch in den Datenblättern des 7106.

von Hp M. (nachtmix)


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Stefanus F. schrieb:
> Man könnte auch was ganz Schräges machen: Ein Multimeter benutzen

... und die benutzen für die Widerstandsbereiche i.d.R. auch das 
ratiometrische Vefahren, das ohne Präzisionsspannungs- oder Stromquellen 
auskommt.

von Hp M. (nachtmix)


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Harald W. schrieb:
> Obwohl die das können, wird in den meisten Mutimetern wohl trotzdem
> mit einer umschaltbaren Konstantstromquelle gearbeitet.

Evtl. in den niederohmigen Bereichen um die Batterie zu schonen, weil 
dort relativ viel Strom durch die Halbbrücke fliessen würde.

von Georg (Gast)


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Patrick C. schrieb:
> Ich wuerde ein prozessor nehmen wo stromquelle und geeignete
> ADC
> schon eingebaut ist.

Welchen Prozessor mit eingebauter Stromquelle meinst du?

Georg

von Jörg R. (solar77)


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Elektronik schrieb:
> HAllo wollte fragen ob mir jemand von euch weiter helfen kann da
> ich
> eine Schaltung zur messung von widerständen im bereich von 10 Ohm -1
> Megaohm machen möchte mit hilfe einer konstantstromquelle wie ich das
> genau machen kann da ich einen relativ großen BEreich abdecken muss.

Weshalb kein 5,- Euro DMM?

Ansonsten...wie genau?

Noch nehme ich den Thread nicht ernst?

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


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Elektronik schrieb:
> HAllo wollte fragen ob mir jemand von euch weiter helfen kann da ich
> eine Schaltung zur messung von widerständen im bereich von 10 Ohm -1
> Megaohm machen möchte

Warum? Auch billige Multimeter können Widerstände ganz passabel messen. 
Glaubst du, du kannst das besser?

> mit hilfe einer konstantstromquelle wie ich das
> genau machen kann da ich einen relativ großen BEreich abdecken muss.

Tja. Die Methode mit Konstantstromquellen, gar noch umschaltbar und über 
5 Dekaden macht man in der Praxis gar nicht so. Dieses Verfahren steht 
nur deswegen in Lehrbüchern und bei Wikipedia, weil es sehr einfach zu 
verstehen ist. Praktikabel ist es eher nicht.

Hier: http://www.zabex.de/site/ohmmeter.html gibt es eine Schaltung, die 
funktioniert und gegenüber einem handelsüblichen Multimeter auch einen 
Mehrwert bietet - sie zeigt den Nennwert des Widerstands aus der E-Reihe 
mit an. Ist auch ein ratiometrisches Verfahren.

von Frank S. (_frank_s_)


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Axel S. schrieb:
> Hier: http://www.zabex.de/site/ohmmeter.html gibt es eine Schaltung,

Genau das Teil versieht seit Jahren bei mir erfolgreich seinen Dienst. 
Die Genauigkeit reicht mir aus und ich durfte es bereits mehrfach für 
für gute Freunde anfertigen.

MfG von der Spree
Frank

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Axel S. schrieb:
> Tja. Die Methode mit Konstantstromquellen, gar noch umschaltbar und über
> 5 Dekaden macht man in der Praxis gar nicht so. Dieses Verfahren steht
> nur deswegen in Lehrbüchern und bei Wikipedia, weil es sehr einfach zu
> verstehen ist. Praktikabel ist es eher nicht.

Naja, Tischmultimeter schon.

von Patrick C. (pcrom)


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Georg schrieb:
> Patrick C. schrieb:
>> Ich wuerde ein prozessor nehmen wo stromquelle und geeignete
>> ADC
>> schon eingebaut ist.
>
> Welchen Prozessor mit eingebauter Stromquelle meinst du?

Patrick C. schrieb:
> zB mittels PSOC5lp prozessor (Devboard CY8CKIT-059 $10)
Also damit meine ich (sorry wenn das nicht deutlich war):

Cypress PSOC5lp, hat 4 stromquellen (0..2mA) und flexibeler guter ADC 
schon eingebaut. Zu benutzen mittels $10 development kit genennt 
CY8CKIT-059. Einzige externe component = widerstand den man testen woll, 
eventuel mit extra referenz-widerstaende.

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


Angehängte Dateien:

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Frank S. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Hier: http://www.zabex.de/site/ohmmeter.html gibt es eine Schaltung,
>
> Genau das Teil versieht seit Jahren bei mir erfolgreich seinen Dienst.

Dito. Ich habe es noch ein bißchen ver(schlimm?)bessert. Ich nutze eine 
LiPo Zelle mit einem MCP1640 Stepup auf 5V. Und die Referenzwiderstände 
habe ich auf Werte aus meinem Sortiment angepaßt, die ich auch noch 
ausgemessen habe. Funktioniert einfach.

Beitrag #5982162 wurde vom Autor gelöscht.
von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Reicht die Auflösung des ADC um das einigermaßen linear zu bekommen?

Wenn man etwas mehr möchte, dann wäre eine Stromquelle ja auch nicht so 
richtig aufwendig, aber natürlich mit ein paar mehr Bauteilen verbunden. 
Ein OP, ein Differenzverstärker und die Range Widerstände. Schalten dann 
vielleicht mit FETs. Müsste man aber noch zuende denken.

von Udo S. (urschmitt)


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Philipp C. schrieb:
> Naja, Tischmultimeter schon.

Beispiele?

von Jörg R. (solar77)


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Udo S. schrieb:
> Philipp C. schrieb:
>> Naja, Tischmultimeter schon.
>
> Beispiele?

Keithley DMM6500, Fluke 8845a bzw. 8846a ;-)

: Bearbeitet durch User
von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Jörg R. schrieb:
> Keithley DMM6500, Fluke 8845a bzw. 8846a ;-)

Die Liste lässt sich endlos fortsetzen. Ich würde mal behaupten 
mindestens die, die eine 4W Messung haben.

Die 100uA Stromquelle des 34401A habe ich auch schon für andere Dinge 
zweckentfremdet.

von Jörg R. (solar77)


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Philipp C. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Keithley DMM6500, Fluke 8845a bzw. 8846a ;-)
>
> Die Liste lässt sich endlos fortsetzen. Ich würde mal behaupten
> mindestens die, die eine 4W Messung haben.

Nein, 4W ist doch nur für kleine Widerstände interessant. Wichtig, im 
Falle des TO, ist dass das Messgerät im 1M Bereich 10R auflöst.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Jörg R. schrieb:
> Nein, 4W ist doch nur für kleine Widerstände interessant. Wichtig, im
> Falle des TO, ist dass das Messgerät im 1M Bereich 10R auflöst.

Es ging darum welche Messgeräte eine Konstantstromquelle verwenden.

Von 10ppm Auflösung habe ich übrigens nichts gelesen.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Philipp C. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Nein, 4W ist doch nur für kleine Widerstände interessant. Wichtig, im
>> Falle des TO, ist dass das Messgerät im 1M Bereich 10R auflöst.
>
> Es ging darum welche Messgeräte eine Konstantstromquelle verwenden.
>
> Von 10ppm Auflösung habe ich übrigens nichts gelesen.

Sorry, ich habe Messgeräte aufgeführt die den gewünschten Bereich des TO 
ohne Umschaltung des Messbereiches abdecken.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Ich habe gerade mal spaßeshalber ein Fluke 187 Handmultimeter genommen. 
Fester Range und bei verschiedenen Widerständen den Strom gemessen. 
Zumindest im Bereich um 100Ohm sind es konstant 1mA und im Bereich um 1k 
sind es 100µA konstant.

Langsam frage ich mich eher, welches Multimeter KEINE 
Konstantstromquelle verwendet. (Ausgenommen die sehr hochohmigen 
Bereiche, da liegt oft etwas parallel zur Stromquelle).

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Fluke 189 und 289 verwenden offenbar auch eine Stromquelle. Mehr 
Handmultimeter habe ich nicht hier.

von Udo S. (urschmitt)


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Jörg R. schrieb:
> Keithley DMM6500, Fluke 8845a bzw. 8846a ;-)

Philipp C. schrieb:
> Die Liste lässt sich endlos fortsetzen. Ich würde mal behaupten
> mindestens die, die eine 4W Messung haben.

Bei 4 Leitermessung wird also eine Konstantstromquelle benutzt?
Danke für die Infos.
Wie ist das mit den Messbereichen für höhere Widerstandswerte? Wird da 
ratiometrisch gemessen oder auch mit Konstantstromquellen?

Sorry für offtopic, aber das finde ich gerade interessant.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Udo S. schrieb:
> Wie ist das mit den Messbereichen für höhere Widerstandswerte? Wird da
> ratiometrisch gemessen oder auch mit Konstantstromquellen?

Es gibt nicht die eine Methode, die "man" generell anwendet. Viele Wege 
führen nach Rom.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Udo S. schrieb:
> Bei 4 Leitermessung wird also eine Konstantstromquelle benutzt?
> Danke für die Infos.
> Wie ist das mit den Messbereichen für höhere Widerstandswerte? Wird da
> ratiometrisch gemessen oder auch mit Konstantstromquellen?

Nicht nur bei 4W Geräten. Die oben genannten Handmultimeter machen es 
auch so.

Und warum oder? Man kann doch auch mit Stromquelle ratiometrisch messen. 
So mache ich es zB oft bei Temperaturmessungen mit einem Pt100, wenn es 
präzise werden soll.

Multimeter wie ein HP 34401A machen es auch mehr oder weniger 
ratiometrisch. Die Stromquelle wird mit der gleichen Referenz betrieben 
wie der ADC. So wird am Ende auch der strombestimmende Widerstand direkt 
(mehr oder weniger) mit dem zu messenden Widerstand verglichen.
Man kann sich die Stromquelle des 34401A im Service Manual auch ansehen.

Bei höheren Messbereichen wird dann oft der Eingangswiderstand des DMM 
parallel zum Eingang geschaltet. ZB im 100Meg Bereich des 34401A.

Besonders schön gemacht ist die Widerstandsmessung bei Geräten wie zB 
dem Fluke 8508A 
(http://download.flukecal.com/pub/literature/Roberts_ncsl02.pdf).

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Philipp C. schrieb:

> Man kann doch auch mit Stromquelle ratiometrisch messen.
> So mache ich es zB oft bei Temperaturmessungen mit einem Pt100,
> wenn es präzise werden soll.

Dann reicht sogar eine einfache Transistorstromquelle für
hohe Präzision.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Dann reicht sogar eine einfache Transistorstromquelle für
> hohe Präzision.

Eine gewisse Kurzzeitstabilität wird teilweise schon benötigt, wenn man 
viele Kanäle hat und auch noch umpolt. Da muss es wenigstens 1-2min sehr 
stabil sein.

von Jörg R. (solar77)


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Philipp C. schrieb:
> Besonders schön gemacht ist die Widerstandsmessung bei Geräten wie zB
> dem Fluke 8508A
> (http://download.flukecal.com/pub/literature/Roberts_ncsl02.pdf).

Das Messgerät ist aber eine ganz andere Liga. Dagegen sind die von mir 
genannten echte Schnäppchen;-)

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