Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kelvin / 4 Leiter / Messleitung die Richtige?


von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

ich möchte einmal fragen ob diese Messleitung von der Bauform her die 
Richtige ist? Weil hier jeweils beide Kontakte am gleichen Ort sind ohne 
Abstand zu einander. Oder benötigt man für eine ordentliche 4 
Leitermessung 4 getrennte Kontaktierungen am Objekt?

von Thomas B. (thombde)


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Du hast das Prinzip nicht verstanden.
Zwei Pole für den Strom.
Und parallel der Spannungsabgriff.
Also vier Leiter.
Die Verbindung ist an den Klemmen.

Die Klemmen sehen optisch ganz gut aus.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> Weil hier jeweils beide Kontakte am gleichen Ort sind ohne
> Abstand zu einander.

Sie sind einen Drahtdurchmesser voneinander entfernt, aber wofür soll 
das wichtig sein?

Jede Klemme stellt zwei elektrisch unabhängige Kontakte zum Messpunkt 
her. Damit ist der Zweck erfüllt, die Spannungsabfälle auf der 
Stromeinspeiseleitung (einschließlich Kontakten) von der 
Spannungsmessung fern zu halten.

Beitrag #7914823 wurde vom Autor gelöscht.
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

wofür wichtig?
Naja, es könnte ja wichtig sein, dass man je Kontakt doch besser 
beidseitig Kontakt hätte, damit die Übergangswiderstand noch niedriger 
sind.

von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> Naja, es könnte ja wichtig sein, dass man je Kontakt doch besser
> beidseitig Kontakt hätte, damit die Übergangswiderstand noch niedriger
> sind.

Dann hast du die 4-Leitermessung tatsächlich nicht verstanden. Die 
Übergangswiderstände spielen dabei überhaupt keine Rolle.

von Ralf X. (ralf0815)


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Thomas B. schrieb:
> Zwei Pole für den Strom.
> Und parallel der Spannungsabgriff.
> Also vier Leiter.
> Die Verbindung ist an den Klemmen.

Kann man so machen, muss man aber nicht.
Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis 
einschleifen, Spannung dagegen an der Stelle messen, von der man die 
genauen Ergebnisse haben möchte.

> Die Klemmen sehen optisch ganz gut aus.

Was leider überhaupt keine Aussagekraft hat.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

die gezeigte Messleitung ist quasi die Luxusversion. 4 normale 
Messleitungen mit Klemmen tun es genauso präzise?

von Thomas B. (thombde)


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Ralf X. schrieb:
>> Die Klemmen sehen optisch ganz gut aus.
>
> Was leider überhaupt keine Aussagekraft hat.

Stimmt war auch nur ein optischer Eindruck.
Ich stehe eher auf BNC.

von Torsten B. (butterbrotstern)


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> 4 normale Messleitungen mit Klemmen tun es genauso präzise?
Ja.
Eine Leitung geht auf das Oberkiefer, die andere auf das Unterkiefer des 
Krokodils.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

vielen Dank @ all.

von Thomas B. (thombde)


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Torsten B. schrieb:
>> 4 normale Messleitungen mit Klemmen tun es genauso präzise?
> Ja.

Wenn man denn Platz hat zum anklemmen. (ZB. Relais.)
Da sind nur 2 Klemmen sehr vorteilhaft.
Und weniger Kabelsalat.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Veit D. schrieb:
> die gezeigte Messleitung ist quasi die Luxusversion. 4 normale
> Messleitungen mit Klemmen tun es genauso präzise?

Jain. Für bestimmte 4-Draht Messungen nimmt man besser normale Klemmen 
für die Stromeinspeisung und normale Meßspitzen für das Multimeter zur 
Spannungsmessung. Dann kann man nämlich EXAKT an dem Ort die Spannung 
messen, wo man es für richtig hält. So machen es auch genaue 
Stromshunts. Und wenn man die genau messen will, gehen die 4-Draht 
Klemmen nicht.

von Rainer W. (rawi)


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Ralf X. schrieb:
> Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis
> einschleifen,

Was hat dieser Allgemeinplatz mit der 4-Leitermessung zu tun?

von Armin X. (werweiswas)


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Veit D. schrieb:
> ich möchte einmal fragen ob diese Messleitung von der Bauform her die
> Richtige ist?

Auf den ersten Blick ja.
Der Leitungssatz hilft aber auch nur, wenn das dafür richtige Messgerät 
zur Verfügung steht.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Falk B. schrieb:
> Für bestimmte 4-Draht Messungen nimmt man besser normale Klemmen
> für die Stromeinspeisung und normale Meßspitzen für das Multimeter zur
> Spannungsmessung. Dann kann man nämlich EXAKT an dem Ort die Spannung
> messen, wo man es für richtig hält.

Ja, man muß halt verstehen, wo die verfälschenden Spannungsabfälle 
entstehen können.

Hier wurde die Sättigung eines Transistors gemessen:
Beitrag "Re: Hilfe zu Transistor BD241"

Auf dem Bild 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/601169/Clips_600_60.jpg sieht 
man die Klemmen.

Die h-Krokoklemmen aus Edelstahl sind relativ hochohmig, egal, das 
Labornezteil kann die 160mA mit mehreren Volt schieben.

Die Hakenklemmen rot/schwarz haben kaum definierbare 
Übergangswiderstände - auch egal, zum Meßgerät mit Ri=10Megohm fließen 
deutlich unter 1µA.

Rainer W. schrieb:
>> Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis
>> einschleifen,
> Was hat dieser Allgemeinplatz mit der 4-Leitermessung zu tun?

Kein Allgemeinplatz, er hat nur die Vierpolmessung nicht verstanden. Der 
Strom muß passen, ob man den mit 257mV oder 13V erreicht, ändert nichts 
am Me0ergebnis.

Armin X. schrieb:
> Der Leitungssatz hilft aber auch nur, wenn das dafür richtige Messgerät
> zur Verfügung steht.

Da da die Leitung 4 Stecker hat, wird sie wohl nur mit einem passenden 
Meßgerät nutzbar sein?

von Ralf X. (ralf0815)


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Rainer W. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis
>> einschleifen,
>
> Was hat dieser Allgemeinplatz mit der 4-Leitermessung zu tun?

Die Vierleitermessung nach Kelvin ist als "speziell" zu betrachten, 
daher auch die danach benannten Kelvinklemmen.
Wie immer muss/sollte man wissen, was und wo gemessen werden soll.
Oder zumindest wissen, was an der vorhandenen Methode ggf. messtechnisch 
nicht optimal ist.

Beitrag #7914906 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Ralf X. (ralf0815)


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Manfred P. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>>> Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis
>>> einschleifen,
>> Was hat dieser Allgemeinplatz mit der 4-Leitermessung zu tun?
>
> Kein Allgemeinplatz, er hat nur die Vierpolmessung nicht verstanden. Der
> Strom muß passen, ob man den mit 257mV oder 13V erreicht, ändert nichts
> am Me0ergebnis.

Mir ist bekannt, dass Manfred mich nicht mag.😂
Ist auch ok, ich mag ihn auch nicht.
Dennoch bewerte ich ihn positiv, wenn er gute Beiträge gibt und 
niemanden anpisst.

Der TE scheint die Vierleitermessung nicht kompl. zu überblicken, sonst 
hätte er den Thread nicht eröffnet.
Es ist nicht geklärt, warum "Kelvin" im Titel steht.
Hat er das nur als Begriff im Rahmen einer genauen Vierleitermessung 
aufgeschnappt, möchte diese aber ggf. anders einsetzen?

PS: Lieber Manfred, ich komme prima mit der Technik zurecht, dazu 
brauche ich nicht das ok eines überheblichen Menschen.

von Peter M. (r2d3)


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Armin X. schrieb:
> Auf den ersten Blick ja.
> Der Leitungssatz hilft aber auch nur, wenn das dafür richtige Messgerät
> zur Verfügung steht.

Nein.
Eine rote und eine schwarze Klemme geht an eine definierte Stromquelle, 
die anderen beiden Quellen an ein Multimeter.

Es braucht kein Super-Duper-Multimeter aus dem Hause der üblichen 
Verdächtigen.

Du kannst auch die Leitung zur Stromquelle verlängern, solange die 
Stromquelle den gestiegenen Lastwiderstand mit einer Spannungserhöhung 
kompensiert, so dass sich wieder der Zielstrom einstellt.

von Ralf X. (ralf0815)


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Rainer W. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Strommessung sollte man über die kürzesten Wege in den Stromkreis
>> einschleifen,
>
> Was hat dieser Allgemeinplatz mit der 4-Leitermessung zu tun?

Immerhin gilt das selbst bei einer reinen Widerstandsmessung auch, wenn 
man die Kosten im Auge hat.

Und bitte beachten: Kelvinmessung != Vierleitungsmessung.
Zweitere ist umfangreicher.

von Rainer W. (rawi)


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Ralf X. schrieb:
> Immerhin gilt das selbst bei einer reinen Widerstandsmessung auch, wenn
> man die Kosten im Auge hat.

Hier geht es um die Technik der 4-Leitermessung, nicht um 
betriebswirtschaftliche Erwägungen - falsches Forum.

> Und bitte beachten: Kelvinmessung != Vierleitungsmessung.

Bin gespannt ...
https://www.kocos.com/de/elektrische-messtechnik/widerstandsmessung/anwendungen/mit-der-kelvin-messmethode-zu-hochgenauen-widerstands-messergebnissen

: Bearbeitet durch User
von Chantalle (chantalle2000)


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Thomas B. schrieb:
> Du hast das Prinzip nicht verstanden.
> Zwei Pole für den Strom.
> Und parallel der Spannungsabgriff.
> Also vier Leiter.
> Die Verbindung ist an den Klemmen.
>
> Die Klemmen sehen optisch ganz gut aus.

Also ich kann an den Bildern nicht erkennen ob die Leitungen in der 
Klemmen zuerst verbunden sind und dann gemeinsam auf die Kontakte gehen 
oder ob eine Leitung auf die eine Seite und dei andere leitung auf die 
andere Seite geht.

Bei den offenen Kelvin Klemmen ist das immer deutlich zu erkennen, hier 
nicht.

Wenn die zuerst noch verbudnen wäre, wäre das prinzip verletzt, weil 
dann der Kontaktwiderstand in die Messung eingeht.
Wenn du die Klemmen kennst und weist das die richtig verschaltet sind, 
wäre informativgewesen das dabei zu schreiben

von Rainer W. (rawi)


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Chantalle schrieb:
> Also ich kann an den Bildern nicht erkennen ob die Leitungen in der
> Klemmen zuerst verbunden sind und dann gemeinsam auf die Kontakte gehen
> oder ob eine Leitung auf die eine Seite und dei andere leitung auf die
> andere Seite geht.

Das lässt sich nun wirklich mit einem Durchgangsprüfer nachmessen - 
einfach einen beliebigen Isolator einklemmen (dickes Blatt Papier, 
Kunststofffolie, PCB-Rest).

Dem Bilder sieht man auch nicht an, ob die Kabel überhaupt elektrisch 
leitend sind ;-)
Aber von einem Hersteller, der den Aufwand treibt, die Stecker mit 
Schutzkappen zu versehen, ist eigentlich zu erwarten, dass er das mit 
der Kontaktierung auch hin bekommt. Bei 20..30€ für das Kabel-Set wird 
er sich solche elementaren Fehltritte nicht leisten wollen, weil er das 
Zeugst dann relativ schnell wieder auf dem Tisch hat.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

man sieht auf dem Bild sehr klar das alle 4 Leitungen getrennt zur 
Klemme gehen. Sogar farblich abgesetzt.

> Es ist nicht geklärt, warum "Kelvin" im Titel steht.
> Hat er das nur als Begriff im Rahmen einer genauen Vierleitermessung
> aufgeschnappt, möchte diese aber ggf. anders einsetzen?

Ich habe das so verstanden das Kelvinmessung und 4 Leitermessung das 
Gleiche ist. Kelvin hat es erfunden und "4 Leiter" der deutsche Begriff 
ist. So hatte ich das herausgelesen.

Andererseits habe ich nun im Thread mitbekommen das man mit 4 
Einzelmessleitungen sowieso immer genauer misst. Weil man mit dem 
Spannungsabgriff näher ans Objekt kommt.

von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> man sieht auf dem Bild sehr klar das alle 4 Leitungen getrennt zur
> Klemme gehen.

Du kannst an jede Klemme zwei Leitungen getrennt heran führen. 
Entscheidend ist, dass die beiden Klemmbacken elektrisch gegeneinander 
isoliert sind.

> Weil man mit dem Spannungsabgriff näher ans Objekt kommt.

... weil die Spannungsabfälle der Stromzuführung nicht in die 
Spannungsmessung eingehen. Der Begriff "Nähe" lässt beliebig viel 
Interpretationsspielraum und ist daher an dieser Stelle eher 
nichtssagend.

von Marek N. (db1bmn)


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Es gab doch sogar mal ne 6-Leiter-Messung für noch genauere Ergebnisse.
Ich kriegs nicht mehr zusammen, ist zu lang her :-(

von Rainer W. (rawi)


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Marek N. schrieb:
> Es gab doch sogar mal ne 6-Leiter-Messung für noch genauere Ergebnisse.

Die gibt es immer noch, hat aber nichts direkt mit dem Problem hier zu 
tun.

Einen 6-Leiter-Anschluss verwendet man bei Messbrücken, damit die 
Messspannungen von Spannungsabfällen auf dem Strompfad getrennt sind, 
sozusagen ein 4-Leiteranschluss für die Brückenspeisung und die beiden 
Spannungsmessleitungen von der Brückenmitte.

Bildquelle: 
https://www.hbm.com/fileadmin/mediapool/images/services/tips-and-tricks/force-measurement/fc13b9dcfc.jpg

Ein Refresh per Google-Suche hätte dir das sofort verraten ;-)

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von Peter D. (peda)


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Diese Meßleitung ist speziell für Shunts gedacht, die nur 2 Anschlüsse 
haben.
Sind 4 Anschlüsse vorhanden, dann muß man die natürlich auch mit 4 
getrennten Leitungen anschließen.

Ich habe früher gerne die 4-Leiter Shunts in SMD verwendet:
https://www.isabellenhuette.com/hubfs/Files/Data-sheets/SMV-PW.pdf
Leider sind die nur noch schwer zu beschaffen und teuer geworden. 
Bürklin hat die nicht mehr im Programm.

von Michael (bastler2)


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Veit D. schrieb:
> Andererseits habe ich nun im Thread mitbekommen das man mit 4
> Einzelmessleitungen sowieso immer genauer misst. Weil man mit dem
> Spannungsabgriff näher ans Objekt kommt.

Es geht nicht um "näher", sondern um Exaktheit im Sinne von 
Wiederholgenauigkeit. Also man kann genau bestimmen, von wo nach wo man 
den Widerstand messen will.

Im übrigen sind diese Kelvin-Klemmen nicht per se schlecht. Will man 
z.B. einfach einen Widerstand messen der in der Größenordnung der 
Messleitungswiderstände ist, sind diese Kelvin-Klemmen perfekt.

Kleines Zahlenbeispiel:

Für Messung bei 10 Ohm auf 1% Genauigkeit dürfen sämtliche 
Leitungswiderstände und Übergangswiderstände an Steckbuchsen und 
Kontakten nicht über 0.1 Ohm sein.

Verteilt auf 2 Leitungen mit insgesamt 2 Metern, 2 Stecker/Buchsen, 4 
Übergänge Leitung auf Stecker/Klemme, und 2 Übergangswiderstände am 
Messobjekt selbst, ist das halt nicht viel: 0.1 Ohm / 10 = 0.01 Ohm.

Da eliminieren selbst einfache 4-Leiter-Klemmen eben ganz schön viel 
Unsicherheit.

Für Messungen bei 100 Ohm funktioniert auch einfacher Nullabgleich vor 
der Messung recht gut, um ein 1% genaues Ergebnis zu bekommen.

Will man genauer als 1% messen, muss man entsprechend früher mit den 
Maßnahmen beginnen.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Michael schrieb:

> Will man genauer als 1% messen, muss man entsprechend früher mit den
> Maßnahmen beginnen.

Ja, am besten morgens vor 6.00 Uhr. :-)

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Es geht nicht um "näher", sondern um Exaktheit im Sinne von
> Wiederholgenauigkeit.

Auch mit einer ungeeigneten Messanordnung lässt sich ein Messfehler 
exakt wiederholen (exakt im Rahmen der Messgenauigkeit).
Nur weil bei einer Messung immer das Gleiche heraus kommt, heißt das 
noch lange nicht, dass sie richtig durchgeführt wurde.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

weitere hilfreiche Antworten. Danke.

@ Peter D.
Als ich dein Shunt sah dachte ich sofort an eine Layoutform für den 
Messabgriff an einem Shunt. Die Padgeometrie hat dabei auch etwas von 4 
Leiteranschluss. Kennste bestimmt auch.

von Veit D. (devil-elec)


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Ralf X. schrieb:

> Und bitte beachten: Kelvinmessung != Vierleitungsmessung.
> Zweitere ist umfangreicher.

Ich habe mich nochmal erkundigt.
(Kelvinmessung == Vierleitungsmessung) = true
Ist beides exakt dasselbe.

von Joachim B. (jar)


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Veit D. schrieb:
> damit die Übergangswiderstand noch niedriger
> sind.

zu deiner Erleuchtung, eine Spannungsmessung ist HOCHOHMIG also im 
Bereich von min 10k meist 1M oder höher, wie groß wäre also der Fehler 
in % wenn an der Klemmstelle 0,1 Ohm oder so zu den hochohmigen Eingang 
der Spannungsmessung hinzukommen?

Mache einfach die Fehlerrechung!

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

das weiß ich schon seit Jahren. Das war gar nicht Sinn meiner Frage.

von Joachim B. (jar)


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Veit D. schrieb:
> Hallo,
> das weiß ich schon seit Jahren. Das war gar nicht Sinn meiner Frage.

watt fragtste denn?
Die Leiter müssen nur alle 4 an der Kontaktstelle zusammenkommen ob 
links oder rechts ist doch schnurz

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

es wurde schon alles beantwortet.

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