Umbau Stromzange Gutmann

[Manuel F. (dobby)]

Hallo in die Runde!

Ein Kumpel von mir hat vor längerem ein altes KFZ-Diagnosegerät 
verschrottet und nun ist mir eine dazugehörige Stromzange in die Hände 
gefallen, die noch in einer Gerümpelkiste rumlag.

Jetzt ist die Schwarmintelligenz des Forums gefragt. Ich habe schon 
Nachforschungen angestellt, eine Rückwärtsanalyse der Schaltung 
durchgeführt und ein paar Messungen.

Was bekannt ist:

-Hall Sensor der selbe wie in Fluke i30 (konnte aber keine weiteren 
Informationen zu diesem finden)

-Übersetzung ist 10mV/A (habe ich getestet)

-Schaltung der Zange ähnlich der LEM PR200, der Fluke i30 und anderer.

-Frequenzbereich DC-100kHz

Der einzige Unterschied ist, dass die anderen Zangen keinen zusätzliche 
Ausgangsstufe haben, die den Pegel auf Masse bezieht und natürlich haben 
die anderen eine Batterieversorgung. Bei dieser Zange kam die Versorgung 
(Vermutlich 5V oder 9V) aus dem Diagnosegerät. Dadurch ist sie halt nur 
für Gleichstrom geeignet. Da die negative Halbwelle am Massepotenzial 
abgeschnitten wird.

Nun zu meinen Fragen:

1. Man könnte doch die Zange mit einer Batterieversorgung ausstatten 
(Batteriefach vorhanden) und dann die Ausgangsspannung vor der 
Ausgangsstufe abgreifen und könnte dann auch Wechselstrom messen.

2. Weiß eventuell jemand, was der Trimmer RV2 für eine Funktion hat? Ich 
habe auch schon nach Service Unterlagen ähnlicher Zangen gesucht aber 
nichts gefunden. Im eevblog hat jemand die Schaltung der LEM erforscht 
aber scheinbar auch nichts über diesen Trimmer herausgefunden. Der 
Stecker J1 geht zum Hall Sensor.

https://www.eevblog.com/forum/testgear/lem-heme-pr-1001-current-probe-teardown-schematics-questions/

PS: Auf der Platine ist ein Aufkleber mit einer Nummer LHPR200SP3 was 
man durchaus als LEM Heme PR200 deuten könnte.

[H. H. (hhinz)]

Da sind zwei Hallelemente verbaut, um äußere Magnetfelder so gut als 
möglich zu kompensieren.

https://youtu.be/ohQF79cMODw?t=235

[Roland E. (roland0815)]

Manuel F. schrieb:
> Hallo in die Runde!
>
> ...
> Der einzige Unterschied ist, dass die anderen Zangen keinen zusätzliche
> Ausgangsstufe haben, die den Pegel auf Masse bezieht und natürlich haben
> die anderen eine Batterieversorgung. Bei dieser Zange kam die Versorgung
> (Vermutlich 5V oder 9V) aus dem Diagnosegerät. Dadurch ist sie halt nur
> für Gleichstrom geeignet. Da die negative Halbwelle am Massepotenzial
> abgeschnitten wird.
>

Würde ich so pauschal mal nicht sagen. Die Gutmann Tester zeigen wimre 
auch die negative Halbwelle an, im Oszimodus. Zumindest bei den alten 
Autodokotrenfolgen...

> ..
> 2. Weiß eventuell jemand, was der Trimmer RV2 für eine Funktion hat? ..

Ich tippe auf ein Offset, damit der Tester eben doch eine Negative 
Halbwelle erfassen und darstellen kann.

[Manuel F. (dobby)]

H. H. schrieb:
> Da sind zwei Hallelemente verbaut, um äußere Magnetfelder so gut als
> möglich zu kompensieren.

Das war der richtige Hinweis. Es sind in der Tat zwei Hall-Elemente 
verbaut und der ominöse Trimmer RV2 dient zum Abgleich der Balance der 
zwei Sensoren. Sieht man auch wenn man einen Wechselstrom misst. Man 
stellt quasi die Symmetrie der Halbwellen ein.

[Andrew T. (marsufant)]

Manuel F. schrieb:
> Es sind in der Tat zwei Hall-Elemente
> verbaut und der ominöse Trimmer RV2 dient zum Abgleich der Balance der
> zwei Sensoren. Sieht man auch wenn man einen Wechselstrom misst. Man
> stellt quasi die Symmetrie der Halbwellen ein.

Macht ja auch Sinn, wenn man z.B. LAde- udn Entladeströme am Akku messen 
muss; und nicht die Zange in gleicher Postion lassen möchte.
Eine unipolare Stromzange müsste man ja mechanisch um 180 grad verdrehen 
in axialer Richtung.

[H. H. (hhinz)]

Andrew T. schrieb:
> Manuel F. schrieb:
>> Es sind in der Tat zwei Hall-Elemente
>> verbaut und der ominöse Trimmer RV2 dient zum Abgleich der Balance der
>> zwei Sensoren. Sieht man auch wenn man einen Wechselstrom misst. Man
>> stellt quasi die Symmetrie der Halbwellen ein.
>
> Macht ja auch Sinn, wenn man z.B. LAde- udn Entladeströme am Akku messen
> muss; und nicht die Zange in gleicher Postion lassen möchte.
> Eine unipolare Stromzange müsste man ja mechanisch um 180 grad verdrehen
> in axialer Richtung.

Beide Hallsensoren sind bipolar.

[Manuel F. (dobby)]

Andrew T. schrieb:
> Eine unipolare Stromzange müsste man ja mechanisch um 180 grad verdrehen
> in axialer Richtung.

Den Gedanken hatte ich auch am Anfang aber wie "hhinz" schon geschrieben 
hat, sind die Hall Sensoren bipolar. Ich habe das überprüft und wenn man 
etwas darüber nachdenkt, macht das durchaus Sinn.

Wie man in der Grafik oben sieht, sind die Hallsensoren oben und unten 
im Kern um 180° gedreht. Wenn man ein externes Magnetfeld hat werden 
beide Sensoren entgegengesetzt durchdrungen und beide Sensoren liefern 
eine gegenläufige Spannung, die sich durch die Verschaltung aufheben. 
Ist allerdings ein Leiter im Kern, werden beide Sensoren in gleicher 
Richtung durchdrungen und beide Sensoren erzeugen eine Spannung mit 
gleichem Vorzeichen, die sich nicht aufheben. Das ist das Signal welches 
man haben will.

Ziemlich interessant, so eine Stromzange und wie so oft steckt die 
Raffinesse im Detail.

[Manuel F. (dobby)]

Nochmal eine Frage zu der Schaltung im ersten Beitrag, was machen die 
Widerstände mit 22Ohm an den Ausgängen der Operationsverstärker U2? Es 
ist ja ein Differenzverstärker, der auch als Tiefpass fungiert aber die 
Funktion der zwei Widerstände erschließt sich mir nicht. Kann mir da 
vielleicht jemand auf die Sprünge helfen. Ich habe mal geschaut, ob man 
Tiefpass Schaltungen findet, die auch so aufgebaut sind aber 
Fehlanzeige.

[H. H. (hhinz)]

Manuel F. schrieb:
> was machen die
> Widerstände mit 22Ohm an den Ausgängen der Operationsverstärker U2?

Macht man um die Schwingneigung bei kapazitiver Last zu reduzieren. 
Sollte hier aber nicht nötig sein.