ov g56 bsg leoni messmittel und deren richtige nutzung vortrag anlÄsslich infoabend des ov g56 der...
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OV G56 BSG LEONI
Messmittelund deren richtige Nutzung
VORTRAG ANLÄSSLICH INFOABEND DES OV G56DER VERSUCH EINER ZUSAMMENFASSUNG
15.03.2013
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Worum soll es heute Abend gehen?
Strom- und Spannungsmessung
Analog oder Digital?
Widerstandsmessung
Kapazitätsmessung
Induktivitätsmessung
Frequenzmessung
Leistungsmessung
Halbleitertester
Drehspulinstrument
Digitalvoltmeter
Röhrenvoltmeter
Messbrücke(n)
Frequenzzähler
Oszilloskope
Dummyload
Dip Meter
15.03.2013
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Aber auch und insbesondere: Was kann ich falsch machen?
Wie mache ich es richtig?
Brauche ich „höhere Mathematik“ um zu messen?
Kann ich Messgeräte selber bauen?
Was braucht der Funkamateur zum „glücklich sein“?
Wer braucht überhaupt Messgeräte
und welche?
Gutes Feedback aus der Zuhörerschaft!!!!!
15.03.2013
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Strom- und Spannungsmessung Ohm‘s Gesetz bestimmt den Widerstand R als Quotient zwischen U und I
Der Widerstand des A-Meters fällt nicht ins Gewicht, da er vor dem zu bestimmenden Widerstand R liegt und
die Spannung U direkt am Widerstand gemessen wird
Der Strom I ist allerdings nicht mit dem A-Meter messbar
da das A-Meter die Summe aus I und einem durch das V-Meter fließenden Messstromes misst
15.03.2013
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Daher gilt ab jetzt Strommessungen immer „stromrichtig“ und
Spannungsmessungen immer „spannungsrichtig“ durchführen
oder
Voltmeter bitte hochohmig
Amperemeter bitte niederohmig
Messung an unverfälschender Stelle
15.03.2013
Jede Spannung geht von einem Generator aus, der einenInnenwiderstand hat
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Strom- oder Spannungsrichtig? Stromrichtig (Spannungsfehler) Spannungsrichtig (Stromfehler)
15.03.2013
Beispiel: Widerstandbestimmung; RI der Batterie vernachlässigt
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Analog oder Digital? Analog
◦ Signalveränderungen erkennbar◦ Grobe Abschätzung schnell möglich◦ Technisch einfach zu realisieren◦ Mechanisch etwas empfindlich◦ Genauigkeitsklassen ab ca. 1%◦ Genauigkeit im unteren Skalenbereich schlecht◦ Älteste Messgeräteart
Digital◦ Hohe Genauigkeit auch im unteren
Skalenbereich◦ Veränderungen des Messsignals evtl. nicht oder
nur schlecht erkennbar (abhängig vom Verfahren)
◦ Technisch aufwändiger◦ Mechanisch robust◦ Genauigkeitsanspruch nicht immer gerechtfertigt
(Fehlbedienung möglich)
15.03.2013
Beide Messverfahren haben ihre Vorteile und in der Regel ergänzen sie sich!
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Voltmeter / Amperemeter Drehspulsysteme Röhrenvoltmeter
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Bereichsumschaltung Voltmeter Amperemeter
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Bereichsumschaltung Voltmeter Amperemeter
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Digitalvoltmeter
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Digitalvoltmeter Umsetzung der analogen Spannung in eine Digitale Bitfolge
Zählung der Bits
Anzeige des Zählerstandes
Latch
Wiederholung des Ganzen >50/sec
Ansonsten wie gehabt
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Widerstandsmessung Multimetersystem Messbrücke
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Abgleich bei „Null“ nötigGenauigkeit ausreichend
Abgleich zu Null StromSehr hohe Genauigkeit
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WattmeterENTWEDER ODER
15.03.2013
P = I * U = U2 / Roft R = 50Ω und I nicht gut messbar
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Wattmeter 2MESSOBJEKT(E) RL = 50Ω
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Wattmeter 3
15.03.2013
Dummy load mit Messausgang
P = U²/R R= 1kΩ/anzahl
Grundsätzlich gilt:
Leistungsanpassung nötigMessung nur an bekannten ImpedanzenLast vorher abtrennen (durch DL ersetzen)DL gegebenenfalls mit DC kalibrierenMessung ohne DL (RL nicht nötig) nur möglich, wenn Systemimpedanz bekannt
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DeziBel (oder Dezibel) Darstellung von Leistungsverhältnissen (Pegel) im dekadischen logarithmischen Maßstab
L = lg (P2/P1) in B = 10*lg (P2/P1) in dB oder
L = lg (U2²/U1²) in B = 20*lg (U2/U1) in dB
Üblich ist die Verwendung des DeziBel (dB)
Oft mit fixen Bezugsgrößen (Leistung oder Spannung)
Addiert man Logarithmen, multipliziert man deren „Argumente“
Das vereinfacht sogenannte Pegelpläne für komplexe Anlagen
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Dezibelrechnung 0dB entspricht P2 = P1 also Verstärkung 1 oder Leistungsgleichheit
10dB entspricht P2 = 10*P1
20dB entspricht P2 = 100*P1 und
-10dB entspricht P2 = 0,1*P1 also Dämpfung um Faktor 10
Oft auch Angabe in◦ dBu Spannungspegel mit Bezugsgröße 0,7746V (sqrt(600Ω*0,001W)) ◦ dBµ Bezugsgröße 1µV/m Feldstärke◦ dBm Bezugsgröße 1mW ◦ dBA A-bewerteter Schallleistungspegel (20µPa)◦ dBV Spannungspegel mit Bezugsgröße 1V
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Halbleiterprüfung (vereinfacht)
15.03.2013
B-E sowie B-C sind „Siliziumdioden“C-E sind 2 gegeneinander geschaltete DiodenDie durch einen Widerstand von C nach E „durchschalten“
Polarität bei PNP umgekehrtAchtung: Ohmmeter haben Minuspol an rotem Anschluss
NPN Transistor
0,7V
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Halbleiterprüfung (vereinfacht) 2
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Kapazitätsmessung (Prinzip)
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Ux = I0/Cx*t
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Kapazitätsmessung (NE555)
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R1 und R2/3 bestimmen den Messbereich
2 verschiedene Wertetripel angegeben
Details bei http://www.klausrohwer.de
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Kapazitätsmessung (Beispiel)
15.03.2013
Messung der Impulsbreite mit Oszilloskop
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Induktivitätsmessung (Prinzip)
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+U
Ausgang F(L/C)
Bereichsumschaltung
Lx
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 2515.03.2013
Messbereiche C=0,01pF bis~2µF 5%L=0,01µH bis 100mH 5-10%
PIC16F84 als µController
Weitere Infos
http://www.sprut.de
L und C Messgerät
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 2615.03.2013
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 27
Frequenzzähler
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50MHzPIC 16F84LCD Display
www.sprut.de
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 28
Frequenzzähler m. Vorverstärker
15.03.2013
50MHzPIC 16F84LCD Display
www.sprut.de
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 29
Frequenzzähler m. Eingangsdioden
15.03.2013
50MHzPIC 16F84LCD Display
www.sprut.de
© ROLAND SCHULTNER DL8XS 30
Frequenzzähler m. Vorteiler
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1GHzPIC 16F84LCD DisplayVorteiler 64:1
www.sprut.de
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Oszilloskop
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tp
Frequenzbestimmung mit der Formel Fy = 1 / tp
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Matrixbildschirm
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Oszilloskop 2 Dynamische Darstellung des Signals mit Messmöglichkeit [U(t); F]
Zweikanalosz. nutzen schnellen Umschalter für das Y-Signal und stellen beide Teilsignale gleichzeitig dar
Trigger zur Steuerung der Sägezahnsignale (Zeitbasen) helfen die Darstellung optisch zu stabilisieren
Geeichte Zeitbasen und geeichte Verstärkungsfaktoren lassen Spannungs- und Frequenzmessung zu
Oszilloskope sind prinzipiell Spannungsmessgeräte (Strommessungen über Zusätze möglich)
Oszillografen (alte Bezeichnung)
Tastköpfe für die Signalspannung oft mit 1:10 Teiler Verhältnis (hoher RI)
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Schwingkreismessungen Interessiert an Resonanzfrequenz und Kreisgüte
Messung MIT parasitären Kondensatoren, Widerständen und L‘s
Benutzt wird das Prinzip der Leistungskopplung zwischen Schwingkreisen gleicher Resonanzfrequenz
◦ LC1 entzieht LC2 bei seiner Resonanzfrequenz die meiste Energie◦ LC2 ist aktiver Schwingkreis eines „Grid Dip Meters“◦ Resonanzfrequenz des Dip Meters wird variiert◦ Nimmt die Leistung des schwingenden Kreises ab, entzieht also der Sekundärkreis Energie, sind beide
Resonanzfrequenzen gleich◦ Je höher der Energieentzug, je höher die Kreisgüte
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© ROLAND SCHULTNER DL8XS 35
Dip Meter
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© ROLAND SCHULTNER DL8XS 36
Dip Meter (Prinzip)
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© ROLAND SCHULTNER DL8XS 37
ZusammenfassungWer viel misst misst Mist
Auch aufwändige Messgeräte müssen intelligent eingesetzt werden
Messen ist keine Hexerei
Kritisch gegenüber Messergebnissen macht Sinn
Messen kann sehr interessant sein.
Ich hoffe, dieser Vortrag war das auch
Danke für‘s Zuhören
15.03.2013
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