DC Spannung verstärken am HV Netzteil

[Kai S. (kai_s975)]

Hallo Community,
Ich bin neu hier und hoffe auf kompetente Hilfe. Ich bin Chemiker in der 
physikalischen Chemie einer Uni. Wir haben im Labor eine Regelbare 35kV 
Hochspannungsquelle (FUG HCE 35). Diese lässt sich linear über ein 
Spindelpoti von 0-35 kV regeln. Leider lässt sich die exakte Spannung 
nicht direkt ablesen, da das Gerät keine Spannungsanzeige besitzt (ist 
zwar digital Steuer- und auslesbar, aber das Interface ist meinem Prof. 
zu teuer). Intern regelt das Poti, gemessen auf der 
Niederspannungsseite, eine Spannung von 0-10V DC, was dann am Ende die 
0-35 kV am Gerät ausgibt. Die Idee wäre jetzt die Spannung dort 
abzugreifen und zu verstärken, damit sie auf einem einfachen Voltmeter 
angezeigt werden kann. Die Idee ist natürlich Sie so zu verstärken, dass 
die 0-10 V am Poti in einer Ausgangsspannung von 0-35 V resultieren, was 
dann letztlich den 0-35 kV am HV Ausgang entsprächen. Wäre dies mit 
einem Operationsverstärker realisierbar?
Ich hoffe mein Problem wird deutlich und ich kann auf Eure kompetente 
Hilfe bauen. Bitte bedenkt: Ich bin Chemiker, kein promovierter 
Elektroingenieur. Also möglichst einfach und preiswert umsetzbar ;-)
Vielen Dank! Kai

[Philipp C. (e61_phil)]

Hallo,

das Netzteil hat ja wahrscheinlich die FuG übliche 15pol D-Sub Buchse. 
Da ist auch ein Monitor drauf, so dass man die tatsächliche 
Ausgangsspannung bekommt und nicht nur den Sollwert.

Dann würde ich diese Spannung teilen statt sie zu verstärken. Also z.B. 
auf 3,5V für 35kV. Das ist fast genauso bequem abzulesen und erspart dir 
(bis auf zwei Widerstände) weitere Elektronik.

Viele Grüße
Philipp

[Kai S. (kai_s975)]

Hi Philipp,

danke für Deine schnelle Rückmeldung. Du meinst dann sicherlich diese 
hier im Anhang. Nur zum Verständnis: ein Pin gibt dann  direkt eine 
Analoge Spannung linear zur 35 kV Spannung aus? Also eine direkt 
messbare Spannung und kein analoges Signal?

Lg

[Kai S. (kai_s975)]

Also ich hab nochmal nachgemessen: Pin 4 und Pin 11 geben beide die 
gleiche Spannung wie am Poti aus: 0-10 V je nachdem wie ich die 
Hochspannung regel.

[Philipp C. (e61_phil)]

Das eine ist die Spannung vom Poti (Sollwert) und das andere (11) ist 
die tatsächlich ausgegebene Spannung. Unbelastet sollte der Regler auch 
dafür sorgen, dass die Spannungen gleich sind.
Wenn Du aber schnell runter drehst oder das Netzteil in die 
Strombegrenzung geht, dann ist es sinnvoller den Monitor zu beobachten.

Hast Du ein konkretes Messgerät hierfür vorgesehen?

[Kai S. (kai_s975)]

Danke! Also am einfachsten gerne ein einfaches digitales 
Einbau-Voltmeter. Wir haben hier noch einen ganzen Karton von den JOY-IT 
VA010020 rumfliegen. Das Netzteil ist in einem Rack eingebaut und 
daneben ist noch Platz.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Nur nicht da gucken:

https://smt.at/wp-content/uploads/smt-datenblatt-fug-analoge-programmierung-deutsch.pdf

Es könnte einen der Schlag treffen.

mfG

[Kai S. (kai_s975)]

Danke Christian, das hilft schon weiter. Aber ich hätte gerne eine 
direkte Anzeige, wo man sofort sieht wieviel kV am Ausgang anliegen. 
Klar könnte ich die 0-10 V umrechnen. Vllt. zur Info: die 
Spannungsquelle wird später auch von Studenten in einem Praktikum 
bedient und da wäre das didaktisch toll (und gesünder für unsere Anlage) 
wenn wir eine Anzeige hätten die direkt sagt: jetzt hast du 11 kV 
eingestellt und du regelst dann auf 22,5 kV.
Könnte ich nicht über einen Operationsverstärker das 0-10V Signal 
verstärken, sodass ich dann 0-35V ausgebe?

[Sascha S. (dec)]

Hallo,

klar kannst du das 0...10V Signal per OPV auf 0...35V skalieren.
Warum nimmst du nicht einen Spannungsteiler auf 0...3,5V? Dann hat die 
Skala einfach kV und nicht bescheuert hV (Hekovolt?!?).
Eine weitere Möglichkeit wäre, bei einem analogen 0...10V 
Einbauvoltmeter einfach die Skalenscheibe neu zu drucken. Kann man sogar 
so bestellen. Aber das ist ja in 10 min erledigt, wenn's nicht 
super-perfekt sein muss.

Grüße
Sascha

[Toxic (Gast)]

Kai S. schrieb:
> damit sie auf einem einfachen Voltmeter
> angezeigt werden kann.

siehe Anhang
die Schaltung ist simpel.Ich benutze eine Eingangsspannung von 0V-1V.Das 
ergibt dann eine Ausgangsspannung von 0V-3.5V.Der Opamp wird mit z.B. 5V 
oder mehr versorgt.

Du musst also dein 0V-10V-Signal per Spannungsteiler herunterteilen.
Wenn du das nicht willst,kannst du die Schaltung auch mit 0V-10V 
betreiben- du musst dir dann aber einen Opamp suchen der ca. 40V 
Betriebsspannung vertraegt!!!!

[Kai S. (kai_s975)]

Die Lösung mit dem Spannungsteiler ist die idealste Lösung denke ich! 
Vielen Dank! Manchmal kommt man nicht auf die einfachsten Dinge.

Lg Kai