Hallo zusammen ich hab ein keines Problem (hab keine Ahnung von E-Technik) Ich benötige eine Konstantstromregelung wird für eine Elektrolysezelle. Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung sollte auf +-0.01mA genau sein. Für die versuche benötige Konstante Ströme zwischen 10-40mA. Als Stromquelle dien ein Netzteil das einen Strom zwischen 0-4A liefern kann und eine Spannung von 5-40V. Wie oben erwähnt habe ich sehr wenig Ahnung auf diesem Gebiet deswegen weis ich nicht welche Schaltung für mich am besten geeignet ist. Eine Konstantstromquelle mit Bipolartransistor, Feldeffekttransistor, Operationsverstärker, integrierten Schaltkreise. vielen dank für eure Hilfe Gruß clay6230
@ clay6230 (Gast) >Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von >Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei >zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung >sollte auf +-0.01mA genau sein. Das sind passt schon. Lies den Artikel Konstantstromquelle, kauf dir einen LM317 im TO220 Gehäuse, eine Festwiderstand von 33 Ohm und ein Potentiometer von 33 Ohm, stell dein Netzteil auf 35V Ausgangsspannung und fertig ist die Laube. Der Widerstand im Artikel ist dann die Reihenschaltung der 33 Ohm + 33 Ohm Potentiometer. Damit lässt sich der Strom genau einstellen. Der LM317 regelt dann allein. MFG Falk
Ja, aber die Anforderung, dass der Strom auf 10µA genau ist, das wird so einfach nicht werden! Immerhin rechne ich da eine maximale Toleranz von 0,04% aus! Da brauchts schon Spezialwiderstände und die Schaltung im temperaturkonstanten Ofen... Auch die Langzeitstabilität wird hier Probleme bereiten. Mach dich mal bestenfalls mit 1% Toleranz vertraut.
hi, die genauigkeit von 0,01 mA bei max. 40 mA bringt ja wohl jeder standard opamp, wenn die steuernde referenzspannung sich exakt genug einstellen lässt. unter 100mA lässt sich auch noch die 3. nachkommastelle ausregeln, das ist mit analoger technik noch nie ein problem gewesen und wird auch nie eines sein. digital, in 8-bit technologie, ist das nicht machbar, klar. grüssens, harry
>die genauigkeit von 0,01 mA bei max. 40 mA bringt ja wohl jeder standard >opamp, wenn die steuernde referenzspannung sich exakt genug einstellen >lässt. unter 100mA lässt sich auch noch die 3. nachkommastelle >ausregeln, Ich habe nicht von einstellen oder ausregeln geredet, sondern vom Halten des Wertes auch noch morgen, übermorgen oder im Sommer bzw. Winter, ohne dass dauernd nachgeglichen wird! Beispiel: Bei einem einfachen 0603 Standardwiderstand, Auslieferungstoleranz 1%, ist die Alterung auf bis zu 10% spezifiziert!
Harry Up wrote: > wenn die steuernde referenzspannung sich exakt genug einstellen > lässt. Ja, wenn... Aber wie willst du das bitte bewerkstelligen?
hi, naja, die auswahl einer präzisionsreferenz überlasse ich mal dem konstrukteur der schaltung. wenn ich hier einen lp2950 nehme, einen 10gang trimmer und mein (geeichtes) messgerät dranhänge, kann ich schon eine spannung von z.b. 4,000x volt einstellen. das messgerät zeigt den wert dann auch morgen und übermorgen und in einer woche noch an. um eine weitestgehende langzeitkonstanz der bauteile zu erreichen, kann man diese künstlich 'voraltern', aber das ist ein anderes thema. wenn ich nun die schaltung in die tiefkühle stelle, driftet die spannung, aber von einer extremen temperaturkonstanz war hier auch nicht die rede, obgleich man der auch 'begegnen' kann. ergo, präzisionstechnik ist nicht vom lieben gott gemacht, sondern durchaus von menschen, das ist hinzukriegen, manchmal mit viel aufwand, aber es geht. nehmen wir doch z.b. eine afc-schaltung eines empfängers, der benutzt als 'externe' referenz doch auch nur die frequenzstabilität eines senders, um eine 'in-etwa'-spannung auf einen stabilen wert nachzuregeln. und am schluss stellt sich natürlich noch die frage, ob die schaltung denn wirklich derart präzise sein muss, das 'richtige leben' beweist doch oft genug, dass diese aberwitzigen ansprüche an präzision eher einem idealgedanken denn einer anforderung der verwendeten technik folgen. grüssens, harry
>und am schluss stellt sich natürlich noch die frage, ob die schaltung >denn wirklich derart präzise sein muss, das 'richtige leben' beweist >doch oft genug, dass diese aberwitzigen ansprüche an präzision eher >einem idealgedanken denn einer anforderung der verwendeten technik >folgen. Uneingeschrängt Zustimmung in diesem Punkt!
Harry Up wrote:
> Ideen für Langzeit ABM.
Ich habe auch nicht gemeint das man die Schaltung nicht mit
entsprechenden Gerätschaften genau einstellen kann.
Mein Post bezog sich darauf, das diese Einstellung wandern wird, sowohl
durch Alter als auch Temperatur (dazu benötigt es garnichtmal so extreme
Unterschiede), egal wie präzise die Bauteile zum Zeitpunkt des Abgleichs
waren.
Was mich allerdings freut ist deine Einsicht, das man diese Effekte zwar
mit enormen Aufwand sehr klein treiben kann, es oft aber Unsinn ist...
hi, klar driften bauteile, sowohl durch temperatur als auch durch alter. wenig enorm wird der aufwand, dieser drift entgegenzuwirken, wenn zur spannungseinstellung ein 10-gang poti zur anwendung kommt, obgleich nur ein kleiner ausschnitt des möglichen einstellbereiches benötigt wird. das poti unterliegt einer alterung und auch veränderung des widerstandes, die einstellung wird aber bei nur einem verwendeten bauteil durch das festlegen eines verhältnisses realisiert, das poti darf ruhig driften, der widerstand ändert sich, nicht aber das verhältnis. voilà, langzeitstabile spannungseinstellung, mehr wollten wir nicht. grüssens, harry
Harry Up wrote: > hi, > klar driften bauteile, sowohl durch temperatur als auch durch alter. > wenig enorm wird der aufwand, dieser drift entgegenzuwirken, wenn zur > spannungseinstellung ein 10-gang poti zur anwendung kommt, obgleich nur > ein kleiner ausschnitt des möglichen einstellbereiches benötigt wird. > das poti unterliegt einer alterung und auch veränderung des > widerstandes, die einstellung wird aber bei nur einem verwendeten > bauteil durch das festlegen eines verhältnisses realisiert, das poti > darf ruhig driften, der widerstand ändert sich, nicht aber das > verhältnis. > voilà, langzeitstabile spannungseinstellung, mehr wollten wir nicht. > grüssens, harry Nette Idee, zugegeben aber ob das Gesamt System damit eine Abweichung kleiner 0,025% einhält halte ich weiterhin nicht nur für fraglich sondern einfach nicht realisierbar (mal abgesehen von Mechanischen kräften die aufs Poti wirken, Kontaktprobleme, etc.). Wenn ich einfach nur an die Kupferauflage der Platine, die Lötstellen oder den Seebeck-Effekt denke, nein diese Genauigkeit ist imho nichtmal annähernd mit bezahlbaren Mitteln machbar. Ums nicht noch weiter ausufern zu lassen, der OP sollte sich wirklich besser damit anfreunden 1% Toleranz oder mehr in kauf zu nehmen oder tief in die Tasche zu greifen und jemand diese Aufgabe aufwändig lösen zu lassen.
@ alle HighTec Philosophen Erstmal muss man fragen, wie genau und langszeitstabil das WIRKLICH sein muss, wie Harry Up schon sehr richtig festgestellt hat. Der Op schrieb z.B. "Zurzeit muss ich um einen Strom von 25mA zuhalten die Spannung von Anfangs 28V innerhalb 2 stunden auf ca 29,5V nachgeregelt wobei zwischendurch auch Sprünge von ca. +-0.05mA vorkommen. Die Regelung sollte auf +-0.01mA genau sein. " In zwei Stunden altert gar nichts. Und wenn die Labortemperatur bestenfalls um +/-5K schwankt ist auch die Temperaturdrift vernachlässigbar. Allenfals muss man ein 10 Gang Wendelpoti nehmen, oder halt zwei in Reihe, 33 Ohm und 3 Ohm. MfG Falk
Falk Brunner wrote: > In zwei Stunden altert gar nichts. Und wenn die Labortemperatur > bestenfalls um +/-5K schwankt ist auch die Temperaturdrift > vernachlässigbar. Eichst du ein Gerät jedes mal vor dem Einsatz?
@ Tim T. (tim_taylor)
>Eichst du ein Gerät jedes mal vor dem Einsatz?
Wenn der OP sowieso variable Ströme braucht ist es am einfachsten den
Strom vor dem Experiment mit einem kalibrierten bzw. geeichten Messgerät
einzustellen. Fertig. Kostet keine 5 Euro und ist in max. 1 Stunde
aufgebaut. Man kann auch wochenlang an einer Super-Duper voll digital
einstellbaren, driftarmen, -20..+85C Lösung werkeln. Oder sich für 1000
Euro++ sowas kaufen.
MFG
Falk
Oder seine Ansprüche mit der Realität abgleichen oder den Laboringenieur seines geringsten Misstrauens mal danach fragen...
Vielen dank für die schnellen antworten erstmal beschreibe ich mein Problem wohl besser ein bisschen präziser. also wir möchte die Überführungszahl durch eine Membran messen und dies bei verschiedenen Strömen. Während der Elektrolyse bekomme wir ein Konzentrationsgefälle in der Lösung wodurch sich der Strom ändert, um aber die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen konstant zu halten muss auch der Strom konstant gehalten werden. Da auch in der nähe der Membran Gasblasen entstehen die, die Durchgangsfläche verändern, und diese wen sie groß genug sind entweichen kommt es auch hier zu Schwankungen im Strom. Diese und noch nicht bekannte Stromschwankungen möchten wir mit einer Regelelektronik ausgleichen. Gruß clay6230
> ... um aber die Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen konstant zu halten muss > auch der Strom konstant gehalten werden. Bist du sicher, dass das stimmt? Der Strom entspricht dem Fluss der Ionen ist also nicht direkt proportional zu der Geschwindigkeit selbiger.
Da die Überführungszahl mit der Wanderungsgeschwindigkeit zusammenhängt und diese abhängig von der Viskosität des Mediums abhängt ist, ist ein konstanter Strom wichtig den bei Stromschwankungen werden die Ionen ständig beschleunigt und abgebremst hier durch kommt es zu Verfälschungen der Überführungszahl. Deswegen ist ein konstanter Strom wichtig.
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