Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20V 50Hz Wechselspannungsquelle


von Mike H. (mike_h865)


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Hallo,

ich brauche eine stabile 20V 50Hz Spannungsquelle zum kalibrieren eines 
Multimeters. Hat jemand eine Idee wie man das selbst ohne grossen 
Aufwand bauen kann? Am einfachsten wäre das Signal mit einem 
Funktionsgenerator zu erzeugen und zu verstärken. Mit einem OPAMP ginge 
das sicher am einfachsten? Ich brauchte aber eine Spannungsversorgung 
die +-30 Volt kann. Die habe ich leider auch nicht so einfach 
griffbereit.

Lg Mike

von Dietrich L. (dietrichl)


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Mike H. schrieb:
> ich brauche eine stabile 20V 50Hz Spannungsquelle zum kalibrieren eines
> Multimeters. Hat jemand eine Idee wie man das selbst ohne grossen
> Aufwand bauen kann?

Kalibrieren erfordert doch wohl eine "ordentliche" Genauigkeit. Da passt 
"ohne großen Aufwand" nicht so richtig dazu.

Mike H. schrieb:
> Am einfachsten wäre das Signal mit einem
> Funktionsgenerator zu erzeugen und zu verstärken. Mit einem OPAMP ginge
> das sicher am einfachsten? Ich brauchte aber eine Spannungsversorgung
> die +-30 Volt kann. Die habe ich leider auch nicht so einfach
> griffbereit.

Wie wäre es mit einen Trafo? Da brauchst du keinen OpAmp und keine 
+/-30V.

Aber ob das die gewünschte, aber nicht genannte Genauigkeit erfüllt?

von Mike H. (mike_h865)


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Dietrich L. schrieb:
> Aber ob das die gewünschte, aber nicht genannte Genauigkeit erfüllt?

Ich hab ein genaues Multimeter zu einstellen der Spannung das wäre kein 
Problem. Ich bräuchte eben nur eine stabile Quelle.Damit sollte ich das 
Gerät kalibrieren können.Ich hab einen Trafo 230/48V  mit Variac schon 
aufgebaut nur leider schwankt die eingestellte Spannung immer um die 0.1 
bis 0,3 V.(egal was ich einstelle) Ich denke das liegt am Variac. Das 
muss ich noch nachmessen.

: Bearbeitet durch User
von Xerxes (Gast)


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Wenn du ein genaues Messgerät hast wozu noh eine genaue Quelle?
Das zu kalibrierende Gerät muss nur auf den gleichen Anzeigewert 
eingestellt/justiert oder verglichen/kalibriert werden wie beim anderen 
Messgerät.

von Armin X. (werweiswas)


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Wie willst Du den "Kalibrator" justieren?
Dazu brauchst Du wieder ein noch genaueres Messgerät.
Hast Du dieses bereits zur Hand kannst Du doch mit diesem an einer 
Wechselspannungsquelle parallel zum zu justierenden Instrument messen.
Wenn Du nur die Abweichung feststellen, aber nicht justieren willst 
sollte das, das geeignete Messgerät vorausgesetzt, doch ausreichend 
sein.
Erzähle do mal ein wenig genauer war Du mit was für einem Messgerät 
vorhast.

von Mike H. (mike_h865)


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Armin X. schrieb:
> Wie willst Du den "Kalibrator" justieren?

Ich kann die Spannung auf 20 V einstellen das ich auch kein Problem. Ich 
kann auch die Abweichung zwischen den beiden Multimetern messen. Problem 
ist das die 20V immer um die +/-0,3V schwankt. Daher kann ich das 
Multimeter eben nicht auf die 20 V einstellen.

Armin X. schrieb:
> Erzähle do mal ein wenig genauer war Du mit was für einem Messgerät
> vorhast.

Nichts konkretes möchte einfach das mein 4 1/2 digit Multimeter genau 
misst.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Mike H.,

Mike H. schrieb:
> Armin X. schrieb:
>> Wie willst Du den "Kalibrator" justieren?
>
> Ich kann die Spannung auf 20 V einstellen das ich auch kein Problem. Ich
> kann auch die Abweichung zwischen den beiden Multimetern messen. Problem
> ist das die 20V immer um die +/-0,3V schwankt. Daher kann ich das
> Multimeter eben nicht auf die 20 V einstellen.

Du möchtest also justieren, nicht nur kalibrieren.

Falls Du das eine Multimeter an das andere anpassen willst, könntest Du 
- falls möglich - beide Multimeter loggen und dann justieren, bis der 
Durchschnitt in einem rollierendem Zeitfenster keine Abweichungen mehr 
von dem anderen Durchschnitt zeigt.

> Nichts konkretes möchte einfach das mein 4 1/2 digit Multimeter genau
> misst.

Hat Dein Multimeter überhaupt eine getrennte Justiermöglichkeit für 
Wechselspannung?
Um welches Gerät handelt es sich?
In welcher Ecke der Republik befindest Du Dich?

von Mike H. (mike_h865)


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Peter M. schrieb:
> Hat Dein Multimeter überhaupt eine getrennte Justiermöglichkeit für
> Wechselspannung?
> Um welches Gerät handelt es sich?
> In welcher Ecke der Republik befindest Du Dich?

Hab ein altes Philips PM 2521 und ja ich kann die AC Bereiche einzeln 
justieren.(siehe Anhang) Ich bin aus Österreich.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Hab ein altes Philips PM 2521 und ja ich kann die AC Bereiche einzeln
> justieren.(siehe Anhang) Ich bin aus Österreich.

Laut dieser Anweisung ist eine Quelle mit 1kHz bzw. 60Hz gefordert und 
die Genauigkeit muss 0.01% betragen, damit das wie angegeben passt.
;-)

Warum steht das nicht im Eröffnungspost?

von MaWin (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Mit einem OPAMP ginge das sicher am einfachsten?

Es gab hier im Forum jemanden, der für seine Messgeräte einen solchen 
Kalibrator gebaut hat.

Aber mit mehr Aufwand als ein simpler 20V Netztrafo.


Aber ich find den thread nicht.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Mike H.,

schade, dass ist etwas weiter weg. Ich habe hier eine passende 
einstellbare gute Quelle, zuletzt im Jahre 2019 kalibriert.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Ich brauchte aber eine Spannungsversorgung
> die +-30 Volt kann. Die habe ich leider auch nicht so einfach
> griffbereit.
Mit zwei Operationsverstärkern im Gegentakt kommst du auch mit ±15 V 
hin, allerdings für 20 VAC wohl nur solchen mit Rail-to-Rail Out.

von Armin X. (werweiswas)


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Mike H. schrieb:
> Ich kann die Spannung auf 20 V einstellen das ich auch kein Problem. Ich
> kann auch die Abweichung zwischen den beiden Multimetern messen. Problem
> ist das die 20V immer um die +/-0,3V schwankt. Daher kann ich das
> Multimeter eben nicht auf die 20 V einstellen.

Ich habe so einen vergleich mal mit einem Funktionsgenerator, einem 
Kelvin-Varleydivider und einem hochauflösenderen Multimeter als 
Vergleichsmessgerät gemacht. Gut, einen KVD hat man auch nicht immer zur 
Hand. Die Signalgröße war auch nur 10VAC. Aber für Netzspannungen >20V 
kommts mir auch nicht auf ein paar mV an. Will ich dagegen Spannungen um 
oder unter 1V messen dagegen schon. Zumal eines der damals getesteten 
Messgeräte, ein Aneng AN870 mit einem ACmV und einem ACuA Bereich 
beworben wurde. Für die ACuA Messung hatte ich einfach einen hochohmigen 
Widerstand in Serie zum Messgerät geschaltet und mit dem KVD die 
Spannung reduziert.

von Mike H. (mike_h865)


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Ich hab jetzt mal versucht mit 2 LM358 die ein beliebiges Sinussignal zu 
verstärken. Kann ich die positive Halbwelle mit dem einen Opamp 
verstärken und die negative mit dem anderen Opamp verstärken? Das müsste 
doch funktionieren?
Damit würde ich keinen speziellen OPAmp benötigen sondern könnte die 
LM358 verwenden aber,irgendwie funktioniert da was nicht so richtig. Hat 
jemand eine Idee was hier noch fehlt?

von pingpongplayer (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Kann ich die positive Halbwelle mit dem einen Opamp
> verstärken und die negative mit dem anderen Opamp verstärken?

Wozu denn das?

> Damit würde ich keinen speziellen OPAmp benötigen sondern könnte die
> LM358 verwenden

Bei ausreichend Versorgung kann man diese nutzen (wenn man mit
ihren Parametern zufrieden ist), auch ohne daß einer nur positive
und einer nur negative Signale verstärkt.

Was sollte das überhaupt bringen?

Sag doch welche Versorgungsmöglichkeiten und Beschaffungsoptionen
vorhanden sind, statt einfach ziellos mit irgendwas loszulegen.

von Mike H. (mike_h865)


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pingpongplayer schrieb:
> Was sollte das überhaupt bringen?

Ich brauche einen Sinus mit 50V PP und daher einen dementsprechenden 
OPAMP mit Spannungsversorgung. Die Spannungsversorgung für sowas hab ich 
nicht und müsste ich bauen.Darum dachte ich mir ich realisiere das mit 
zwei OPAMPS die ich mit +-30 Volt versorgen kann.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Kann ich die positive Halbwelle mit dem einen Opamp verstärken und die
> negative mit dem anderen Opamp verstärken? Das müsste doch
> funktionieren?

Nein. Du willst den doppelt verwenden, weil einer keine 60V aushält ?

Das wird mit 2 nicht besser, denn einer sieht die Ausgangsspannung des 
anderen.

Nutze Audioverstärker.

von Mike H. (mike_h865)


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MaWin schrieb:
> Nein. Du willst den doppelt verwenden, weil einer keine 60V aushält ?

ja genau.

MaWin schrieb:
> Nutze Audioverstärker.

Das wollte ich mir eigentlich sparen in dem ich einen OPAMP verwende. 
Ist weniger komplexer als eine Verstärkerschaltung bzw. hab ich sowas 
noch nie aufgebaut.

von oszi40 (Gast)


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Mike H. schrieb:
> stabile 20V 50Hz Spannungsquelle

Sofern die Netzfrequenz reicht, wäre ein Trafo + Stelltrafo wohl die 
schnellste Lösung für einen Sinus? Allerdings sind im Netz heute nicht 
nur Sinuswellen unterwegs, weshalb ich gewisse Zweifel hätte, jemals 
später einen hochgenauen Wert zu bekommen wenn man direkt im Netz 
misst.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Mike H. schrieb:
> Das müsste doch funktionieren?
Nein. Ich schrieb doch schon: Im Gegentakt. Einer der beiden OpAmps 
invertiert, und das zu kalibrierende Gerät misst nicht die Spannung 
zwischen einem Ausgang und Masse, sondern zwischen den beiden Ausgängen. 
Wenn der eine gerade +14 V liefert, kommen aus dem anderen -14 V, das 
macht zusammen 28 V, insgesamt 56 Vss = ~20 Veff bei ±15 V (besser ±16 
V) Betriebsspannung. (Nein! Doch! Ooohhh..)

Ich nehme an, dass du das Prinzip dieser sog. H- Brücke oder auch 
BTL-Schaltung (noch) nicht kanntest.

von Achim H. (anymouse)


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Die 20V @ 50Hz brauchen ja kaum belastbar zu sein. Was wäre mit einem 
Trafo, der eine niedrige Spannung aus einem OpAmp zu den gewollten 20V 
hochtransformiert?

Das Stichwort "Audioverstärker" fiel schon -- auch damit sollte man 
recht einfach eine Ausgabe im gewünschten Spannungs- und 
Leistungsbereich erzielen können, und zwar mit Einsatz eines fertigen 
Moduls.

Wenn Du selbst den Verstärker bauen möchtest, versuch mal, ob es mit 
zwei komplementären Push-Pull-Stufen funktioniert: Der eine gibt dann 
+/-15V aus, der andere das Signal in invertierter Form. Dazwischen 
bekommt man dann ein +/-30V-Signal -- allerdings dann auf die notwendige 
Potentialtrennung achten.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Mike H. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Aber ob das die gewünschte, aber nicht genannte Genauigkeit erfüllt?
>
> Ich hab ein genaues Multimeter zu einstellen der Spannung das wäre kein
> Problem. Ich bräuchte eben nur eine stabile Quelle. Damit sollte ich das
> Gerät kalibrieren können.

Mike H. schrieb:
> Nichts konkretes möchte einfach das mein 4 1/2 digit Multimeter genau
> misst.

Zuerst müsste definiert werden, wie genau das Referenzmessgerät 
überhaupt misst! Sonst misst das zweite Gerät eben auch nur Fahrkarten.
Nur weil ein Gerät eine lustig hohe Auflösung hat, sagt das nix über 
seine qualitative Genauigkeit aus.

von Andrew T. (marsufant)


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Mike H. schrieb:
> ich brauche eine stabile 20V 50Hz Spannungsquelle zum kalibrieren eines
> Multimeters. Hat jemand eine Idee wie man das selbst ohne grossen
> Aufwand bauen kann? Am einfachsten wäre das Signal mit einem
> Funktionsgenerator zu erzeugen und zu verstärken.

Wenn/Da die Belastung durch das Multimeter gering ist:

Am Ausgang des Funktionsgenerators einen Transformator anschließen, und 
so die Ausgangsspannung erhöhen.

So nutze ich das.

: Bearbeitet durch User
von Mike H. (mike_h865)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Nein. Ich schrieb doch schon: Im Gegentakt.

meinst du so wie die Schaltung jetzt aufgebaut ist?

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Beinahe. Aber du hast eine prinzipiell bereits symmetrische Quelle 
gezeichnet, die du in der Praxis nicht hast.

Also: Der eine Op-Amp nicht invertierend mit Verstärkung ~3 wie in 
deinen Schaltbildern vorher, der andere invertierend, entweder mit 
Verstärkung ~-3 an der Quelle oder -1 am Ausgang des ersten.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Ich habe mir mal den "Spaß" gemacht, und umgezeichnet...

von Harald W. (wilhelms)


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Peter M. schrieb:

> Ich habe hier eine passende
> einstellbare gute Quelle, zuletzt im Jahre 2019 kalibriert.

Kalibriert für die letzte Maker Faire? :-)

von Mike H. (mike_h865)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ich habe mir mal den "Spaß" gemacht, und umgezeichnet...

Besten Danke für die Hilfe. Mal schauen ob das auch in der Praxis funkt.

von oszi40 (Gast)


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Mike H. schrieb:
> zum kalibrieren

Hat schon mal einer bei Conrad kalibrieren lassen? Preise?
https://www.conrad.de/de/service/productservices/calibrationservice.html

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