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Thema: Weitere Frage zur Widerstandsmessung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Weitere Frage zur Widerstandsmessung

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    Ist es möglich mit dem Arduinoboard eine sehr hohe Auflösung bei der Messung des El. Widerstandes zu erhalten?
    Bei einem handelsüblichen Multimeter geht das ja nur grob bis 200 Ohm und allem was drunter ist, und da wird es bereits unscharf.

    EDIT: Noch ein Frage dazu, Ich habe gerade, um eine Lösung für mein Problem zu finden, eine Kohlenstoffstange (aus dem Modellbaubereich, etwa 2mm dick) mit dem Multimeter vermessen.
    Das Ding schwankt irgendwo zwischen 70 und 18 Ohm herum, ich weiß nicht ganz wieso. Kann dies wegen leichter Bewegungen der Fall sein oder legt sich da auch irgendeine Schicht drüber die das Material unterschiedlichleitend macht?
    Sollte ja nicht sein, oder?

    Wird nicht auch in den Scheibenpotentiometern eine dünne Kohlenstoffschicht verwendet?
    Wo kann ich so etwas besorgen?
    Geändert von Modellbauer (13.06.2016 um 05:18 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Was ist eine Widerstandsmessung?
    Die Messung des Spannungsaabfalls an einem unbekannten Widerstand und die Nutzung des ohmschen Gesetzes.
    Externer 22Bit ADC und dann abschneiden der letzten beiden Bit sollte eine ziemliche Auflösung bringen.
    Damit könnten dann auch Milliohm Messungen drin sein.
    Allerdings hat man dann thermische Drift und so Nettigkeiten zu kompensieren.

    Korrigiert
    Geändert von i_make_it (13.06.2016 um 23:05 Uhr)

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ein Potentiometer ist designed um eine möglichst immer gleichförmige Kontaktfläche zwischen Wischer und Scheibe zu halten ... mal eben mit den Messpitzen und idealerweise noch mit den Finger and einem Kohlenstoffstab rum hantieren ist dagegen so präzise wie einen Braten mit einer Kettensäge statt einem Messer zu schneiden

    Du solltest dir wenn mögich vorher eine Kontaktiereung bauen die du später auch so verwenden möchtest um dann eine saubere Metall-Metall Verbindung zum messen zu verwenden


    meine güte irgendwann muss ich es dochmal ohne Edit durch meine Posts schaffen -.-
    Es gibt 10 Sorten von Menschen: Die einen können binär zählen, die anderen
    nicht.

  4. #4
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    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Was ist eine Wiederstandsmessung?
    Deine Schreibweise für Widerstand ist ein echter Schönheitsfehler in deinen sonst wirklich tollen Beiträgen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Ist es möglich mit dem Arduinoboard eine sehr hohe Auflösung bei der Messung des El. Widerstandes zu erhalten?
    Bei einem handelsüblichen Multimeter geht das ja nur grob bis 200 Ohm und allem was drunter ist, und da wird es bereits unscharf.

    EDIT: Noch ein Frage dazu, Ich habe gerade, um eine Lösung für mein Problem zu finden, eine Kohlenstoffstange (aus dem Modellbaubereich, etwa 2mm dick) mit dem Multimeter vermessen.
    Das Ding schwankt irgendwo zwischen 70 und 18 Ohm herum, ich weiß nicht ganz wieso. Kann dies wegen leichter Bewegungen der Fall sein oder legt sich da auch irgendeine Schicht drüber die das Material unterschiedlichleitend macht?
    Du hast da zwei Probleme:
    1. Der Übergangswiderstand zwischen Stab und Prüfspitze hängt vom Anpressdruck ab.
    2. Der Gemessene Wert hängt dann auch noch vom Elektrodenabstand ab.

    Da sollte man zuerst eine 4-Leitermessung machen, das kann dein Multimeter aber nicht.
    Ein weiteres Problem bei der Zweileiter-Messung ist noch, dass du den Widerstand der Messleitung, Anschlussbuchsen und Prüfspitzen mitgemessen werden. Diese müsste man eigentlich noch vom Messwert abziehen.

    Eine Widerstandmessung besteht darin, dass man durch den Widerstand einen bekannten Strom fliessen lässt und die Spannung misst.
    Bei einer 4-Leiter-Messung hat man für beides eigene Anschlüsse.
    Man schliesst also die Stromquelle am Widerstand an, irgendwelche Spannungsabfälle an den Prüfspitzen und an der Messleitung haben auf den Strom keinen Einfluss, das regelt die Stromquelle.
    Zwischen den Anschlüssen für den Messstrom macht man dann die Spannungsmessung. Da eine Spannungsmessung recht hochohmig erfolgt, fliesst über die Kontaktflächen, Messspitzen und die Messleitung auch praktisch kein Strom, welcher einen Spannungsabfall erzeugen kann.

    So ein Feld, Wald und Wiesen ADC misst meistens Spannungen im Bereich von 0-2.2V oder 0-5V. Um jetzt einen 1 Ohm Widerstand mit maximaler Auflösung zu messen, müsste man 5A als Messstrom anlegen. Das wird dann schnell eine heisse Geschichte.
    Also brauchst du noch Verstärker für die Messspannung.
    Ein ADC vergleicht die unbekannte Spannung immer irgendwie mit einer bekannten, der Referenzspannung. Gemessen wird eigentlich
    Messspannung / Referenzspannung
    Wie man daraus sehen kann, ist die Genauigkeit direkt abhängig von der Referenzspannung.
    Da wir die Messspannung noch verstärken müssen kommt noch der Fehler durch den Verstärker dazu.
    Diese statischen Fehler kann man dann durch einen Abgleich kompensieren.
    Das nächste Problem ist dann die Temperatur. Alle elektronischen Bauteile verändern ihre Parameter mit der Temperatur, das geht auch noch als Messfehler mit ein.
    Und mit dem Alter verändern sich alle Parameter auch noch einmal.

    Die Genauigkeit wird also nicht nur von der Anzahl Bits des ADC bestimmt, sondern auch noch durch das ganze Gemüse drum rum.
    In einem gewissen Bereich ist es nur eine Preisfrage, wie genau man so etwas machen kann.

    Ein weiteres Problem ist noch, dass wenn sich zwei unterschiedliche Leitermaterialien berühren, ein Thermoelement entsteht. Solche Thermoelemente entstehen in der Steckbuchse, beim Übergang Stecker Messleitung, Messleitung Prüfspitze und Prüfspitze Prüfling.
    Je nach Materialpaarung kommen da schnell ein paar mV zusammen.
    Die Thermospannung ist Temperaturabhängig, man damit die Temperatur messen oder auch Thermoelemente zur Stromerzeugung herstellen.
    Theoretisch sind diese Spannungen in den beiden Messleitungen für die Spannung entgegengesetzt, addieren sich also zu Null. Praktisch ist halt nie alles genau gleich und es bleibt ein Rest, welcher dann als Messfehler mitgemessen wird.

    Nun gibt es aber noch das Widerstandsrauschen. Spätestens an diesem Punkt kann man nur noch statistische Aussagen über den Messwert machen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Meine Güte! Wenn das alles so kompliziert ist wieso funktioniert dann ein Potentioneter mit Kohleschicht so gut dass ich es selbst mit einem Arduino, schön auswerten und zur Steuerung von Schrittmotoren verwenden kann?

    Ist da einfach der höhere Widerstand die Lösung?
    Und wenn ja, wo bekomme ich diese dünnen Kohlenstoffschichten her?

  7. #7
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Meine Güte! Wenn das alles so kompliziert ist wieso funktioniert dann ein Potentioneter mit Kohleschicht so gut dass ich es selbst mit einem Arduino, schön auswerten und zur Steuerung von Schrittmotoren verwenden kann?

    Ist da einfach der höhere Widerstand die Lösung?
    Alles ist relativ !!!

    Wenn deine Zuleitung 1 Ohm hat und du misst einen 10k Widerstand, ist der Messfehler 0.1 Promille.
    Misst du einen 10 Ohm Widerstand ist er 10%.

    Was soll das ganze eigentlich werden? Du kommst hier erst mal mit einer Messfrage, aber es scheint um etwas ganz anderes zu gehen!!??
    Wenn ich das jetzt richtig erahne willst du dir ein Schiebepoti basteln?

    Und was hast du genommen? Eine Kohlefaserverstärkten Kunststoffstab?
    Mach dir mal ein paar Gedanken über den Aufbau! Du hast Kohlefasern, als Gewebe, die sind ein recht guter Leiter. Dann sind diese in eine Kunstharz eingebettet, welches ein guter Isolator ist. Wenn du jetzt gerade ein Stelle erwischt wo eine Kohlefaser frei liegt hast du einen anderen Wert als an einer Stelle welche aus Harz besteht.

    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Und wenn ja, wo bekomme ich diese dünnen Kohlenstoffschichten her?
    Die sind Herstellergeheimnisse. Da gibt es auch sehr unterschiedliche Ansätze und nicht alles sind Kohleschichten.
    Anfänglich hatte man isolierten Widerstandsdraht auf einen Stab gewickelt und dann etwas angeschliffen. Ist im Prinzip digital, da man nur in Stufen einstellen kann
    Drahtpotis gibt es immer noch.

    Sehr viel Aufwand steckt auch im Schleifer! Dieser muss guten Kontakt machen, darf z.B. nicht holpern. Je höher Kontaktdruck ist, umso schneller nutzt sich der Widerstandsbelag ab.


    Also, entweder legst du mal dar, was das eigentliche Problem ist und wir suchen nach einer Lösung für die Aufgabe.

    Oder du willst unbedingt selber Potis basteln und dann musst du dich halt mit den Grundlagen deren Herstellung befassen!

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Das ist wie vorher die Sache mit der Positionsbestimmung die mich interessiert und die ich auf diese weise zu lösen versuche, also das Ding mit dem Geschütztürmchen wo man den Stand der munition messen können soll.
    Aber die Sache mit den Potentiometern interessiert mich ebenfalls.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Aber die Sache mit den Potentiometern interessiert mich ebenfalls.
    Wie ist dein Fachenglisch so?

    http://www.bourns.com/docs/technical....pdf?sfvrsn=10
    Kapitel 1 Zeigt die Geschichte des Potis und auch die Entwicklung der Konstruktionen.
    Kapitel 2 Erklärt die ganzen Begriffe rund ums Poti.
    Kapitel 3-6 Anwendung und diesbezüglich Probleme
    Kapitel 7 Geht dann auf Details der Konstruktion und die Herstellung ein
    Kapitel 8 Beschäftigt sich mit den Vor- und Nachteilen der Gehäuse.
    Kapitel 9 Zeigt wie man Potis am besten killt, also was man nicht machen sollte


    MfG Peter(TOO)
    Geändert von Peter(TOO) (15.06.2016 um 00:27 Uhr)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von Modellbauer Beitrag anzeigen
    Das ist wie vorher die Sache mit der Positionsbestimmung die mich interessiert und die ich auf diese weise zu lösen versuche, also das Ding mit dem Geschütztürmchen wo man den Stand der munition messen können soll.
    Also ein digitales Zählproblem (natürliche Zahlen), denn ich vermute mal stark das ein Munitionsbestand von 2,438 nicht vorkommen kann.
    Also ist ein analoger Sensor nicht unbedingt zwingend notwendig.
    Wie ist den das Magazin und die Munition beschaffen?
    Und vor allem wo und auf wen willst Du mit was und mit welcher Energie schießen?
    Die letzte Frage hat nicht unbedingt was mit der Lösung der Frage zu tun, sondern mit den rechtlichen Konsequenzen.
    Da ich Funktionsmodellbau betrieben habe, hatte ich das Thema auch schon, da ging es um eine Schiffskanone die 6mm Schreckschuß verschossen hat, die man aber auch problemelos mit 6mm Flobert Rundkugeln laden konnte.
    Was dann schon eine auf kurze Entfernung potentiell tödliche Angelegenheit gewesen wäre.
    (nach 34 Jahren ist das zum Glück schon über drei mal verjährt).
    Mit 12 denkt man nicht unbedingt Gesetze sondern an eine einwandfreie Funktion und mit 14 wurde der Lauf dann neu gedreht, so das es wirklich nur noch Schreckschuß war.
    Und 2016 fragt dich kein Polizist mehr wie Du das gebaut hast und gibt Dir den Tip das zu ändern (wie es 1982 bei mir der Fall war). Da kommt dann eher das SEK und man durchleuchtet dich auf Verbindungen zu einschlägig bekannten Organisationen.

    Die Frage ist, brauchst Du immer den exakten Stand oder reicht z.B. auch eine Warnung vor dem letzten Schuß oder den letzten 3-5 Schuß.
    Bei einem Stangen- oder Trommelmagazin ließe sich das realisieren.
    Bei einem Kanisterfeeder wie bei Paintball nicht.

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