Ein paar Gedanken zu PWM und Spannungsmessung ...
Hallo zusammen,
ich hab mir mal ein paar Gedanken wegen PWM und der Spannungsmessung
gemacht. Also wenn man zB mit nem Digital-Multimeter die Spannung messen
will, die ein PWM-Ausgang rausbringt ...
Zuerst mal ein paar Infos wie ein Digitalmultimeter (oder ein ADC) die Spannung
mißt ...
DC : Die anliegende Spannung wird über einen Spannungsteiler auf ein für den
Wandler vertretbares Maß heruntergeteilt und dann über eine Sample-and-Hold
Schaltung ein Schnappschuß gemacht. Also einmal kurz ein Kondensator mit der
aktuell anliegenden Spannung geladen und diese Spannung dann mit dem ADC
ermittelt. Damit kann sich die zu messende Spannung wärend der Wandlung
nicht ändern und die Messung verfälschen. Das hat aber zur Folge ...
Wenn dieser Schanppschuß kurz genug ist um in die Pause des PWM-Signals
reinzufallen mißt man 0V undd wenn man den Impuls erwischt, dann mißt man
volle Spannung. Der Meßwert würde also im ungünstigsten Fall stark hin und
her schwanken.
AC : Hier wird die Spannung hinter dem Spannungsteiler zusätzlich über einen
Gleichrichter (meist Brücke oder Zweiweg) in eine Gleichspannung gewandelt
und mit einem Kondensator beruhigt. Die Messung ist auf einen Sinus
justiert. Wenn man also andere Kurvenformen (
Crestfaktor) mißt, bekommt
man einen mehr oder weniger großen Meßfehler. Ein PWM-Signal ist aber kein
Sinussignal wie die Netzspannung. Aber näherungsweise würde es gehen.
Wie man sieht ist ein Digitalmultimeter also teilweise mit Vorsicht zu
genießen. Man sollte den Meßwert also immer interpretieren und nicht
einfach als gegeben und richtig annehmen. Ein analoges Multimeter
(das gute alte mit dem Zeiger) würde da wegen der Trägheit des
Meßwerks auch im DC-Bereich was halbwegs vernünftiges anzeigen.
Wenn man jetzt bei einer Schaltung nicht weiß, wie der Eingang eines zu
steuernden Gerätes das PWM-Signal verarbeitet sollte man es sicherheitshalber
IMMER in eine Gleichspannung (mit hilfe eines Integrators) umwandeln.
Das spart ne Menge Fehlersuche, Kopfzerbrechen und lange Nächte
Vor allem weil man die Schaltung durch die steilen Flanken des PWM-Signals
mit ner Menge Oberwellen bis in den Megahertz-Bereich tracktiert. Wer
weiß wie gut die Schaltung gegen hochfrequente Einstreuungen gesichert
ist ? Die Störungen könnten sich dann in dem zu steuernden Gerät verteilen
und irgendwelche Reaktionen hervorrufen mit denen man überhaupt nicht
rechnet. Also wenn da steht : Steuereingang 0..10V dann ist da bestimmt
eine Gleichspannung mit gemeint
Gruß
Dino