DAS EXPERIMENTIERKASTEN-BOARD

Zur Messung des Kondensator- Entladestroms beim Magnet- Auflader ist ein Milliohmmeter vonnöten. Als Shunt habe ich dort einen Teil der Leitung zum Entladungsschalter verwendet; und dessen Widerstand muss möglichst präzise ausgemessen werden. Mit Hilfe eines Spannungs- Oszillogramms an diesem Shunt kann man dann den fließenden Strom berechnen.

Diese Mess- Notwendigkeit war für mich der Anlass zum Selbstbau meines Milliohmmeters. Mit nur wenigen Bauteilen aus der Bastelkiste ließ sich das bewerkstelligen. Hier der Schaltplan:



Ein Spannungsregler LM317 ist hier als Strom- Konstanter geschaltet. Mit dieser Parallelwiderstands- Kombination ergibt sich ein konstanter Strom von 100 mA , der dann über den auszumessenden Widerstand fließen kann. Der genaue Wert von 100 mA wird über einen Spindeltrimmer eingestellt und zwar unter Einbeziehung des Eigenwiderstandes der Messkabel.

Die Messung des Spannungsabfalls über dem X-Widerstand erfolgt dort direkt über zwei eigene Messkabel. (Vierdraht- Technik) Deren Widerstand spielt nun keine große Rolle mehr, da ja das Messgerät im Spannungsmessbereich hochohmig ist.

Um die Kontaktwiderstände der Messklemmen möglichst niedrig zu halten, habe ich jeweils dicke Kupferdrähte eingelötet. Außerdem habe ich die Klemmen mit der höchsten Federkraft ausgesucht.

Meine Platine hat unten 2 Bananensteckerbuchsen im Abstand von 20mm und ist damit auf die meisten DVMs direkt aufsteckbar.

Die beim Messen abgelesene Spannung, mit 10 multipliziert, ergibt den Ohm-Wert des X-Widerstandes.




Zur bequemen Berechnung der nötigen Parallelwiderstände habe ich im Netz diesen praktischen Onlinerechner gefunden:
http://www.jobst-audio.de/tools-nuetzli ... ndsrechner
Durch probeweises Einsetzen von bis zu 8 Widerständen kann man damit schnell ohne lange Rechnerei den gesuchten Gesamtwert zusammenstellen.

Gruß, Horst

Um nun die Genauigkeit meines Selbstbaugerätes realistisch einschätzen zu können, greife ich auf den Referenzwiderstand zurück, den mir freundlicherweise Andy (alias hammady) aus einem Stück Widerstandsdraht gebaut und mit 1,03988 Ohm ausgemessen hat. Seine Messmethoden hat er ja hier ausführlich dargelegt.

Zum besseren Schutz habe ich das gute Stück noch in ein passendes Gehäuse eingebaut.


Bei der Messung daran zeigt mein Selbstbaugerät einen Widerstandswert von 1,044 Ohm an, was also schon dem wirklichen Wert sehr nahe kommt.

Wie gesagt, verwende ich hier einen Konstantstrom von 0,1 A.
Nun möchte ich als nächstes ein Gerät mit 1,0 A aufbauen, um zu sehen, ob es damit eventuell noch genauer geht. Dabei sollen diese bestellten "Spezialklemmen" aus vergoldetem Kupfer verwendet werden.

http://www.ebay.de/itm/171769463025

Gruß, Horst

hi

Noch als kleine Anmerkung zum Messaufbau

Möglichst kurze Strippen, dann sollte die Spannung direkt an der Buchse abgegriffen werden und der Strom dann von Hinten in die Spannungsklemmen eingespeist werden.
Wenn Du aber sogenannte Kelvinklemmen hast die Du mit Jeweils 2 Anschlüssen versehen kannst ist das sogar noch etwas besser.

LG ANDY

Hallo Andy,

wieder was Neues gelernt: Kelvinklemme. Davon habe ich noch nie gehört.
Nach Wikipedia ist das eine spezielle Klemme für die Vierleiter- Messtechnik und immer dann von Vorteil, wenn der Spannungsabfall in den Messkabeln nicht vernachlässigt werden darf.

Wie ist nun aber eine solche definiert, was ist das Besondere daran?

Die beiden Schenkel sind in geöffnetem Zustand gegeneinander isoliert und die Kontaktflächen möglichst vergoldet. Näheres hier Seite 6 ausführlich:
http://www.multi-contact.com/AcroFiles/ ... %29_hi.pdf

Mit solchem Hilfsmittel wird die Vierleitertechnik mit nur 2 Klemmen leicht handhabbar.

Meine oben beschriebenen selbstmodifizierten Klemmen hätten also noch einen Mangel: Die Schenkel sind nicht gegeneinander isoliert. Aber ob das so viel ausmacht?

Gruß, Horst

Milliohm-Vorsatz nun mit 1,0 A



Die Mühe hat sich jedoch nicht gelohnt, denn:
1. Schon die Einregulierung auf 1,0A gestaltete sich schwierig, weil meine DVMs im Gleichstrombereich nur 600mA zuließen.
2. Die Milliohmanzeige erbrachte 1,06Ohm, also noch schlechter als beim 100mA-Gerät.
3. Die Anzeige änderte sich nach wenigen Sekunden zu niedrigeren Werten hin, scheinbar wegen der größeren Wärmebelastung der Bauteile.
4. Die 9-V-Batterie wurde schnell heiß. Also müsste eine andere Stromversorgung her.
5. Die neuen Kelvinklemmen halten auch nicht das, was sie versprechen: Deren Klemmung ist einfach zu lasch.

Gruß, Horst

hi

Wie Du ja bemerkt hast ist eine 9V Batterie nicht geeignet ist einen Strom von 1A zu liefern
Nimm ein gut stabilisiertes Netzteil oder einen Bleiakku die können das ab.
Der höhere Widerstand liegt in der Tatsache das dein Strom nicht den vorgesehenen Wert erreicht.
Aber eine Referenz hast Du ja.

Dann kommt es auf die Güteklasse deines Multimeters an Diese kannst du in den Spezifikationen lesen.
Du musst aber aufpassen, denn es gibt verschiedene Angaben.

Einmal wird die Spezifikation vom Messbereich ( also dem auf dem Einsteller angezeigten Wert ) gerechnet
Dann gibt es aber die häufigste Angabe vom Reading ( Messwert ). Hierbei wird ein Messwert vorgegeben, z.B. 10V

Dann heißt es in der Spec 1,5% +12dg
Das heißt jetzt dass vom eingespeiten Wert 10Volt die Abweichung von 10V/100*1,5% also 0,15V sein darf da das aber noch nicht alles ist kommen noch die Digits dazu welche sich
Dann auf den letzten Stellen auswirken. Du hast z.B eine Anzeige von 10.000V am Multimeter dann kommen jetzt noch 0,15VOlt hinzu für die Prozentuale Abweichung uns dann noch 0,012V für die Digits.
Somit kommst Du auf einen gesamten Abweichungsbereich von 9,838V bis 10,162V Was zuläsig für dein Messgerät wäre.

Jetzt muss Du aber auch noch deinen Messaufbau bewerten und kommst somit zu Messunsicherheit welche sich ebenfals noch negativ auf den Messwert auswirkt.
Da Du aber, so denke ich mal, nicht unbedingt jetzt noch rechnen willst was du an Fehlern im aufbau hast kannst du das Vernachlässigen.

LG ANdy