Messung: Multimeter != Digitales Oszi?

[Jawaiica]

Hallo Leute,

ich habe mal ein wenig rumprobiert mit einem Printtrafo und ihn "umgekehrt" angeschlossen(also Sekundär = Primär und umgekehrt) und mit 12V AC "gespeist". Um zu gucken was an der Primärspule(bzw. jetzt Sekundär) für Spannung anliegt, habe ich mit meinem Multimeter gemessen(AC 250~) und habe einen Wert von ca. 56V AC herausbekommen. Das kam mir zu wenig vor, weshalb ich mal mein digitales Oszi angeschlossen habe, bei dem als Amplitude ca. 240V AC herauskam.
Die 12V AC habe ich aus 12V DC und einem NE555 in astabiler Kippstufe erhalten. Der Printtrafo hat die Werte 230V AC, 6V AC, 1.5VA.

Meine Frage lautet daher: Wie groß ist die Spannung denn jetzt eigentlich?^^


MfG Jawaiica

 

[Dirk]

Hallo Jawaiica,

interessant ist ja hier sicherlich der Effektivwert der Spannung. Das Oszilloskop zeigt dir erst mal das Signal so wie es ist, und du kannst hier den Spitze-Spitze-Wert ablesen, dieser ist nicht gleich dem Effektivwert.

DMMs zeigen den Effektivwert für eine bestimmte Frequenz oder einen bestimmten Frequenzbereich an. Du hast bestimmt am Ausgang des Transformators keinen "sauberen" Sinus mit 50Hz, sondern ein Signal mit höheren Frequenzanteilen, so dass dein DMM zusätzlich eventuell nicht den richtigen Effektivwert anzeigt. Bei den DMMs gibt es hier Qualitätsunterschiede, bessere haben sog. "True RMS", diese messen auch höhere Frequenzen als 50Hz. Ansonsten gilt eben: Effektivwert ungleich Spitze-Spitze-Wert. Schau auch vielleicht mal mit der Suchmaschine nach "Effektivwert Wiki".

Gruß,
Dirk

 

[Jawaiica]

Hallo Dirk,

ich habe grade eben mal einen Gleichrichter (4 Dioden 1N4007er) hinter den Trafo geschaltet und erhalte so eine Spannung von 110V DC(laut Multimeter). Dies müsste dann ja mein Effektivwert sein oder? Wie kommt es, dass dieser nicht größer ist? Ich meine der Printtrafo ist ja für 230V AC => 6V AC ausgelegt. Müsste dann theoretisch nicht mehr rauskommen?

Mit freundlichen Grüßen


Jawaiica

 

[dino03]

Hallo zusammen,

also die meißten Multimeter zeigen NICHT wirklich den Effektivwert. Sie haben einen Meßgleichrichter drin der so eingestellt ist das bei einer sinusförmigen Eingangsspannung ein Wert angezeigt wird der dem Effektivwert entspricht. Mehr aber auch nicht. Sowie die Kurvenform von der Sinusform abweicht geht das Ding dann nach dem Mond.

Wenn du den Effektivwert einer Eingangsspannung messen willst dann benötigst du ein Multimeter das TrueRMS messen kann. Das mißt dann über einen speziellen Eingangswandler den Echteffektivwert. Das geht aber meißt auch nur bis zu einer bestimmten Frequenz (je nach Qualität und Preis 10kHz...200kHz) und bis zu einer bestimmten Verzerrung der Sinuskurve (Crest-Wert). Wenn die Kurvenform zu stark abweicht (zB Extremfall: Impuls-Pakete) dann paßt es auch nicht mehr wirklich.

Mit einem Oszilloskop kannst du dir die Kurvenform anzeigen lassen und die Spitze/Spitze-Spannung "messen". Daraus kannst du dann bei bekannter Kurvenform den Effektivwert berechnen. Messen ist extra in Anführungszeichen weil man bei einem Oszilloskop die Priorität auf Zeitmessungen oder die Kurvenform gelegt hat und nicht auf die genaue Messung von Spannungen. Wunder dich also nicht wenn du da 5-10% daneben liegst.

Dein Trafo den du verwendet hast ist ein 12V-AC-Trafo (Effektivwert). Wenn du nun eine Wechselspannung von 12V (Spitze/Spitze) reingibst (wegen der Batteriespannung) dann liegst du schonmal mit der Ausgangsspannung um den Faktor 0,707 unter dem Wert von 230V. Dazu kommt dann noch der Verlust im Trafo und der Verlust durch eine nicht wirkliche Sinusspannung (ist mit nem NE555 eher Rechteck). Diese Signalform mag ein "normales" Multimeter nicht so gerne und zeigt dann auch nochmal Mist an. Also wunder dich nicht das du so einen Blödsinn mißt

Gruß
Dino

 

[Jawaiica]

Hallo dino03,

leider habe ich nicht genug Geld für so etwas feines Hatte schon lange genug gespart für das Oszi^^ Ich habe da mal ein paar Fragen:
1. Wieso genau ein Faktor von 0.707? Und gibt es eine Möglichkeit diesen Faktor zu erhöhen?
2. Wie würde ich denn am besten ein sauberes Sinus Signal erzeugen? Mit einem XR2206 IC oder gibt es da eine günstigere Möglichkeit?

Mit freundlichen Grüßen


Jawaiica

 

[dino03]

Hallo,

leider habe ich nicht genug Geld für so etwas feines Hatte schon lange genug gespart für das Oszi^^

schade ...

Ich habe da mal ein paar Fragen:
1. Wieso genau ein Faktor von 0.707? Und gibt es eine Möglichkeit diesen Faktor zu erhöhen?

Wikipedia: Effektivwert
Nein das kannst du nicht. Das ist ein fester Wert. Bei einer Sinusspannung (Netzspannung) gibt es den Faktor Wurzel(2) zwischen Spitzenwert und Effektivwert.
Wurzel(2) = 1,4142
1 / Wurzel(2) = 0,7071
Der Effektivwert ist dabei das 0,7071 fache des Spitzenwertes. Das kommt von der Form der Kurve (Sinus).
Der Spitzenwert ist dann genau umgedreht. Also das 1,4142 fache des Effektivwertes.
Andere Kurvenform gleich anderer Faktor. => Fourier-Reihe
Darum auch der Messfehler bei den billigen Multimetern wenn man was anderes als ne Sinusspannung messen will.
Darum rechnen die meißten Leute annäherungsweise bei Netzteilen mit dem 1,5fachen für die Spannungsfestigkeit der Elkos hinter dem Gleichrichter. Also bei nem 12V-AC Trafo dann mal 1,5 => 18V Spitzenwert. Also sollte man keine 16V-Elkos nehmen sondern 25V-Elkos

2. Wie würde ich denn am besten ein sauberes Sinus Signal erzeugen? Mit einem XR2206 IC oder gibt es da eine günstigere Möglichkeit?

theoretisch schon. Dann brauchst du für die Leistung aber noch nen Verstärker. Das ist also der totale Overkill.
Darum benutzen die meißten Spannungswandler eine Treppenkurve die den Sinus annähert oder verwenden PWM mit der sie dann den Sinus versuchen nachzubilden.

Gruß
Dino