Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signalrelais minimale Schaltspannung


von Gustav G. (gustavgggg)


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Ich will ein Signalrelais IM03GR von TE benutzen um auch kleine Signale 
zu schalten. Signalbereich +-2V. Im Datenblatt ist eine minimale 
Schaltspannung von 100µV angegeben. Was soll dieser Wert bei einem 
Signalrelais wenn ich nicht jedes beliebige Signal schalten kann. 
geschaltet wird auf ein Differenzverstärker mit hohem Eingangswiderstand 
der Stromfluss ist also vernachlässigbar.

von Rainer W. (rawi)


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Gustav G. schrieb:
> Was soll dieser Wert bei einem
> Signalrelais wenn ich nicht jedes beliebige Signal schalten kann.

Irgendwie muss der Oberflächenbelag auf den Kontakten durchbrochen 
werden.

Beitrag #7959458 wurde vom Autor gelöscht.
von Marek N. (db1bmn)


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Stichwort Frittspannung bzw. Wetting Current: 
https://youtube.com/shorts/oaKdtIodff4

von Wolf17 (wolf17)


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Waren da nicht quecksilberbenetzte Reedrelais besonders dafür geeignet?
Vielleicht ergattert man noch einige alte.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Wolf17 schrieb:
> Waren da nicht quecksilberbenetzte Reedrelais besonders dafür geeignet?
> Vielleicht ergattert man noch einige alte.

Keine gangbare Option, da das konform sein soll.

von Wolf17 (wolf17)


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Ich empfehle bistabile Relais, dann ist zumindest das 
Thermospannungsproblem schon mal minimiert.
Spielt denn in der Anwendung der Kontaktwiderstand überhaupt eine Rolle?

: Bearbeitet durch User
von Gustav G. (gustavgggg)


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Wolf17 schrieb:
> Ich empfehle bistabile Relais, dann ist zumindest das
> Thermospannungsproblem schon mal minimiert.
> Spielt denn in der Anwendung der Kontaktwiderstand überhaupt eine Rolle?

Nein der Kontaktwiderstand spielt keine Rolle. Es soll vor einem 
Differentverstärker zwischen Masse und Signal zur Offset Kalibrierung 
umgeschaltet werden können.

von Alexander (alecxs)


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Vielleicht solltest Du die Signale kleiner 100µV vorher verstärken.

: Bearbeitet durch User
von Gustav G. (gustavgggg)


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Alexander schrieb:
> Vielleicht solltest Du die Signale kleiner 100µV vorher
> verstärken.

Die Idee ist aber vor der ganzen Signalverarbeitung (Verstärkung und 
ADC) die Offsetspannung zu bestimmen also muss das vorher passieren. Wie 
machen das hochwertige Oszilloskope mit eingebauter Autokalibrierung? 
Mein Messignal wird irgendwann immer über 100µV sein also wenn das 
geschaltet wird habe ich keine Probleme. Lediglich wenn ich gegen Masse 
schalte sind es eben nahe 0V.

von Lotta  . (mercedes)


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Früher hat man Relais mit Goldkontakten genommen,
die zusätzlich noch gefrittet wurden.
Leider bringt das Fritten neben der gewünschten
Gleichspannung auch Rauschspannungen in dieser
Gleichspannung mit, was die Sache dann schwierig macht.

Aber Goldkontakte, vielleicht noch als Reedkontakte
ausgebildet, würd ich probieren.

mfg

von Gustav G. (gustavgggg)


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Lotta  . schrieb:
> Früher hat man Relais mit Goldkontakten genommen

Laut Datenblatt sind die mit Gold beschichtet.

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Gustav G. schrieb:
> Wie machen das hochwertige Oszilloskope mit eingebauter
> Autokalibrierung?

sicher nicht mit Relais

von Wolf17 (wolf17)


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Bitte prüfen, ob zwei Opto Fet das Problem nicht besser als ein Relais 
lösen. Einer in der Eingangsleitung, einer vom Eingang nach Masse.
Ron 0R5, Roff 100MR, 500pF/0V, max +-60V, z.B.:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/PVG612.pdf
Leider weiß ich nicht, wie sich das Thermospannungsmäßig verhält. Wie 
viele µV wären denn akzeptabel?

Bei nur positiver Eingangsspannung reicht nach Masse auch ein kleiner 
Fet.

: Bearbeitet durch User
von Gustav G. (gustavgggg)


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Wolf17 schrieb:
> Bitte prüfen, ob zwei Opto Fet das Problem nicht besser als ein Relais
> lösen. Einer in der Eingangsleitung, einer vom Eingang nach Masse.

Ich möchte Spannungen über einen Spannungsteiler von -+200V mit einem 
Spannungsteiler messen. Daher meine Idee mit dem Relais.

von Bauform B. (bauformb)


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Ein schrecklicher, hoffentlich unbegründeter Verdacht: du möchtest einen 
Strom auf einer 200V-Schiene messen?

von Wolf17 (wolf17)


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Gustav G. schrieb:
> Ich möchte Spannungen über einen Spannungsteiler von -+200V mit einem
> Spannungsteiler messen. Daher meine Idee mit dem Relais.
Das passt aber nicht zu:
> Signalbereich +-2V.

Vielleicht wäre ein Schaltplan nicht schlecht.

von Alexander (alecxs)


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Spannungsteiler er schrub.

von Rainer W. (rawi)


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Gustav G. schrieb:
> Mein Messignal wird irgendwann immer über 100µV sein also wenn das
> geschaltet wird habe ich keine Probleme.

Du könntest MOSFETs zum Schalten verwenden, wegen der Substratdioden ein 
gegeneinander geschaltetes Pärchen. Dann hättest du ohne Strom auch 
keinen Spannungsfehler.
Wie sieht deine Schaltung aus und wieviel Strom muss geschaltet werden?

von Gustav G. (gustavgggg)


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Rainer W. schrieb:
> Wie sieht deine Schaltung aus und wieviel Strom muss geschaltet werden?

Wie gesagt es soll eine höhere Spannung mittels Spannunsgteiler gemessen 
werden. Die geteilte Spannung geht an einen Differentverstärker mit 
hohem Eingangswiderstand. Der Spannungsteiler hat einen Gesamtwiderstand 
von 1MOhm. Zur Kalibrierung soll eben anstatt der geteilten Spannung 
Masse an den Eingang des Differenzverstärkers gehen.

von Alexander (alecxs)


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Und das funktioniert mit deinem IM03GR nicht?

von H. H. (hhinz)


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Ein leckstromarmer MOSFET hat bei RT einen Leckstrom im Bereich weniger 
nA.

von Gustav G. (gustavgggg)


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Alexander schrieb:
> Und das funktioniert mit deinem IM03GR nicht?

Dieses Relais hatte ich ursprünglich vorgesehen, bin mir aber unsicher 
wegen der minimalen Schaltspannung.

von Nemopuk (nemopuk)


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Viele Kontakte brauchen auch einen minimalen Strom im mA Bereich, um 
langfristig zu funktionieren. Leider wird der selten angegeben.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Gustav G. schrieb:
> Dieses Relais hatte ich ursprünglich vorgesehen, bin mir aber unsicher
> wegen der minimalen Schaltspannung.

Warum braucht man dafür ein mechanisches Relais.

Gustav G. schrieb:
> Die geteilte Spannung geht an einen Differentverstärker mit
> hohem Eingangswiderstand.

Wenn die Bias Ströme so klein sind (nA, pA, fA?), sind doch MOSFETs, so 
irgendwelche Leckströme klein genug sind, prädestiniert dafür, eventuell 
auch als Opto-MOS. Gegen die Auswirkung von Bias-Strömen hilft oft auch 
eine Symmetrierung der Eingänge.

Um welche Frequenzen geht es denn bei den Signalen?
Da du bei dem Spannungsteil im Megohm Bereich liegst, wohl nicht allzu 
hoch.

Eine andere Möglichkeit mit Offset-Spannungen umzugehen, ist evtl. eine 
Chopperstabilisierung des Signalweges.

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Zur Umschaltung zwischen zwei Signalen ist ein Relais schon richtig. 
Hier ist von Umschaltung zwischen Signal und Masse die Rede. Mit einem 
MOSFET kommt man nicht bis GND runter. Ich würde das Relais einfach 
kaufen und testen.

: Bearbeitet durch User
von Nemopuk (nemopuk)


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Alexander schrieb:
> Mit einem MOSFET kommt man nicht bis GND runter.

Bei 1M Ohm versus einem RDSon < 100m Ohm kommt man aber schon sehr nahe 
an GND heran. Relais haben auch mehr als 0 Ohm, oft sogar mehr als 
MOSFET.

von Rainer W. (rawi)


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Alexander schrieb:
> Mit einem MOSFET kommt man nicht bis GND runter.

Warum nicht?
Guck dir einmal die Kennlinie eines MOSFET an.
Es geht nicht um einen BJT.

von Alexander (alecxs)


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Er möchte einen OPV auf GND kalibrieren. Das geht nur mit GND.

von Rainer W. (rawi)


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Nemopuk schrieb:
> Alexander schrieb:
>> Mit einem MOSFET kommt man nicht bis GND runter.
>
> Bei 1M Ohm versus einem RDSon < 100m Ohm kommt man aber schon sehr nahe
> an GND heran. Relais haben auch mehr als 0 Ohm, oft sogar mehr als
> MOSFET.

Um bei einem kleinen Biasstrom, was auch immer "klein" in diesem 
Zusammenhang bedeutet, braucht man wahrscheinlich keinen R_DS(on) im 
Sub-Ohm Bereich.
Da muss man wohl oder übel einmal die Fakten zusammentragen und rechnen.

Alexander schrieb:
> Er möchte einen OPV auf GND kalibrieren. Das geht nur mit GND.

Nein, er möchte die Offset-Spannung wegkalibrieren.
Dazu reicht es, an beiden Eingängen des OPs ausreichend exakt den 
gleichen Fehler zu machen. Bspw. ist eine symmetrische Beschaltung zur 
Vermeidung des Einflusses von Bias-Strömen in OP-Schaltungen gängige 
Praxis.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Alexander schrieb:
> Mit einem
> MOSFET kommt man nicht bis GND runter.

Unsinn!

Alexander schrieb:
> Er möchte einen OPV auf GND kalibrieren. Das geht nur mit GND.

Und weiterhin Unsinn!

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Rainer W. schrieb:
> Dazu reicht es, an beiden Eingängen des OPs ausreichend exakt den
> gleichen Fehler zu machen.

Vielleicht würde ein Schaltplan helfen den Vorschlag zu verstehen.

Gustav G. schrieb:
> Zur Kalibrierung soll eben anstatt der geteilten Spannung
> Masse an den Eingang des Differenzverstärkers gehen.

H. H. schrieb:
> Alexander schrieb:
>> Er möchte einen OPV auf GND kalibrieren. Das geht nur mit GND.
>
> Und weiterhin Unsinn!

Das klingt schon sehr danach als wenn am SELBEN Eingang nach GND 
umgeschaltet werden soll. Ich würde das auch mit einem Relais machen 
wollen. Allerdings reicht es schon den Eingang auf GND zu schalten, das 
hochohmige Signal muss man nicht extra wegschalten.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Alexander schrieb:
> Vielleicht würde ein Schaltplan helfen den Vorschlag zu verstehen.

Bei gleichem Widerstand zwischen OPV-Eingang und Gnd an beide Eingänge 
ist der Spannungsabfall auf Grund der Bias-Ströme gleich, d.h. bei 
gleicher MOSFET-Beschaltung an beiden Eingängen hebt sich der Fehler auf 
Grund der Bias-Ströme recht gut auf.
Ob das ok wäre, hängt von den quantitativ (unbekannten) Anforderungen 
und den Voraussetzungen ab.

> Ich würde das auch mit einem Relais machen wollen.
Und dazu eine Temperaturregelung für die Kontakte, oder wie?

> Allerdings reicht es schon den Eingang auf GND zu schalten, das
> hochohmige Signal muss man nicht extra wegschalten.
Gerade dann musst du sicher sein, dass das Relais ausreichend 
niederohmigen Kontakt macht. Da war doch das Ausgangsproblem.

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Gustav G. schrieb:
> Wie gesagt es soll eine höhere Spannung mittels Spannunsgteiler gemessen
> werden. Die geteilte Spannung geht an einen Differentverstärker mit
> hohem Eingangswiderstand. Der Spannungsteiler hat einen Gesamtwiderstand
> von 1MOhm. Zur Kalibrierung soll eben anstatt der geteilten Spannung
> Masse an den Eingang des Differenzverstärkers gehen.
Mit dem Relais die 200V wegschalten. Der ~10k Widerstand nach GND vom 
1:100 Teiler sorgt für GND am hochohmigen Eingang und Thermospannungen 
am Teiler werden so gleich mit weg kalibriert.

Für meine Fet Vorschläge habe ich hier ja Minuspunkte kassiert. Zu einer 
technischen Begründung sind die Minusbewerter anscheinend nicht fähig.
Die würde allen helfen zu lernen.

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Damit holt er sich aber die 200V mit auf die Platine, was vermutlich 
wieder zu ganz anderen Anforderungen führt.

von Wolf17 (wolf17)


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Alexander schrieb:
> Damit holt er sich aber die 200V mit auf die Platine, was vermutlich
> wieder zu ganz anderen Anforderungen führt.

Da der TO bisher weder Bilder noch Schaltpläne herausrückt, habe ich 
leider nicht erkannt, dass der 1:100 Teiler extern sitzt und die 200V 
nicht auf die Platine führen.

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