• Offizieller Beitrag

    Hi,
    vielleicht hatte der eine oder andere auch mal den Gedanken gehabt, Motorströme oder der gleichen zu messen. Die meisten Multimeter können ja Strommessungen vornehmen, aber nur bis zu 10 Ampere (kurzzeitig). Für größere Ströme bräuchte man z.B. eine Stromzange die auch Gleich-Strom messen kann, kosten so ab 60 € aufwärts. Man kann das aber auch billiger haben, folgendes ist nicht auf meinem Mist gewachsen sondern er-googelt:

    Strommessen mit dem Multimeter und einem Kabel-shunt. Man braucht ein Multimeter, das milliVolt anzeigten kann, einen Spindeltrimmer und ein kabel. Die Idee ist nun, dass das kabel als Shunt betrachtet wird. Jedes Kabel hat einen Innenwiederstand, und je länger das Kabel ist, desto größer wird dieser Wiederstand. Wenn nun Strom über das Kabel fließt kann man einen Spannungsabfall zwischen zwei Punkten des kabels messen der im Bezug zum Wiederstand des Kabels in der Messstrecke steht. Der Innenwiederstand des Kabel ist üblicheweise recht gering, wir brauchen aber auch keinen großen Innenwiederstand und damit Spannungsabfall. Mann geht wie folgt vor: shuntkabel z.B. 2,5 mm² (keinen wesentlich größeren Querschnitt, da sonst der Innenwiederstand zu klein wird und auch nicht wesentlich kleiner, da sonst das Kabel zu heiß wird (das Kuper einen temperaturabhängigen Wiederstand hat, sollten wir hier vernachlässigen, geht ja auch nicht um präzesionsmessungen). Länge ca. 30 cm. Das Kabel wird an einer Stromquelle angeschlossen (Netzteil), daran hängt man einen Lastwiederstand (z.B Halogenleuchten für 12 Volt) der so dimensioniert ist, dass ein deutlicher Strom fließt z.b. 5 Ampere aber nicht mehr als 10 Ampere. (Natürlich braucht man eine Rückleitung, die ist jetzt aber nebensächlich) zwischen Netzteil und Shuntkabel kommt zur Kalibrierung ein Multimeter das auf STrommessung für die 10 Ampere eingestellt ist. An dem einem Ende des Shuntkabels lötet man ein dünnes Messkabel mit Bannanenstecker an dem anderem Ende ebenso, aber mit dem Spindeltrimmer zwischen Shuntkabel und Messleitung. Wenn nun das Netzteil eingeschaltet wird müsste das Multimeter den Strom von 5 Ampere anzeigen. Die beiden Messkabel werden an ein zweites Multimeter angeschlossen (ich hab zwei, kosten ja auch nicht die Welt) angeschlossen, das auf den Messbereich millivolt eingestellt ist. Es sollte nun eine Anzeige ablesbar sein, der dem Spannungsverlust in dem Shuntkabel entspricht. Der Trick ist nun, dass Messkabel mit dem Spindeltrimmer so einzustellen, dass die angezeigten Millivolt mit dem angezeigten Strom in einem vernünftigen Verhältnis stehen. Zum Beispiel 1 Ampere = 1 millivolt. Das multimeter würde demnach 5 millivolt anzeigen, was 5 ampere Stromstärke im Shuntkabel entspricht. Nach der Kallibrierung (je genauer ich das mache desto besser....) kann das zwichengehängt Multimeter zur Strommessung entfernt werden. Wenn ich nun über das Shuntkabel einen hohen STrom jage z.B. 30 AMpere müsste über das Messkabel ein Spannungsabfall von 30 Millivolt messbar sein. Bzw. kann man davon ausgehen, dass wenn 50 millivolt angezeigt werden ein Strom von 50 ampere fließen. Ist natürlich nicht auf die nachkommastelle genau...

    • Offizieller Beitrag

    Danke für diesen Beitrag. Alles in allem korrekt beschrieben, eine einfache und billige Lösung.

    Es geht auch etwas "handlicher": Statt dem Kabel einen echten Shunt kaufen. Kostet um die 2 bis 4 Euro. Hat den großen Vorteil, dass der Widerstand fest vorgegeben ist und nicht erst ermittelt werden muss.
    Z.B. 0.01 Ohm

    Worauf ich bei oben beschriebener Lösung hinweisen möchte: Das Anbringen der "Meßkabel" an die Powerleitung. Hier auf eine "stabile" Lötstelle achten und die beiden Sense-Drähte nicht zusammenbringen, sonst fließen die Ampere nicht über den dicken 2.5mm2, sondern über die dünnen Sense-Leitungen.

    Zum Thema "Trimmer". Die drei Pins des Trimmers müssen "richtig" angeschlossen werden, sonst funktioniert die Kalibrierung nicht. Wenn da was vertauscht wird, dann kann der Trimmer verglühen.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat

    Original von bat_boy
    Hi Reiner, klar einen Mess-shunt wäre natürlich auch möglich :D
    Der Spindeltrimmer hat mich nen euro gekostet, das wars.

    => Wollte auch nur darauf hinweisen, dass es auch ohne eine Boa am Labortisch geht.... :D

    => bat_boy: Was für einen Wert für den Trimmer hast Du gewählt ?

    • Offizieller Beitrag

    R=R0*(1+0,0039*(T_Kabel-20°C))
    R=R0*(1+0,0039*(50°C-20°C))
    R=R0*1,117
    auf gut deutsch:
    wenn temperatur kabel 50°C --> 11,7% messfehler... :D

    aber: man könnte ja die badewanne fluten und datt kabel da reinhängen.... zum kühlen... 8)

    okok.... nehmt mich nicht so ernst, vaddern muss mal son bischen rumfrotzeln... :tongue:

    gruss an alle, heiko

    • Offizieller Beitrag
    Zitat

    gruss an alle, heiko


    Boah der Heiko...

    Zitat

    okok.... nehmt mich nicht so ernst, vaddern muss mal son bischen rumfrotzeln... Zunge raus


    Wenn du schon so kommst, dann hätt ich von einem Mann deines Bildungsstandes aber mindestens noch erwartet dass er den Einfluss von eingekoppelten Hochfrequenzstörungen und dem daraus resultierende Skineffekt, welcher dafür sorgt dass die Stromdichte im Leiter aussen höher als innen ist und damit zu einer ungleichen thermischen Verteilung führt, mit in seine Überschlagsrechnung einbezieht...

    Irgendwie befürchte ich schon dass da wirklich noch ein Ergebniss kommt... 8)

  • Zitat

    wenn temperatur kabel 50°C --> 11,7% messfehler...


    Selbstverständlich misst man bei so einer Anwendung die Temperatur des Shunts und kompensiert das Messergebnis entsprechend :]

    • Offizieller Beitrag

    @ reiner: ich habe für den trimmer ein 10ohm typ genommen, mal sehen ob das damit geht....hatte darüber nicht so nachgedacht....

    @ dirk: ich muss das Messkabel noch zusammenbasteln und ausprobieren.

    da die Messungen wohl nicht von langer dauer sein werden, sollte die Messwertverfälschung durch Temperaturdrift nicht so in Gewicht fallen, und wenn doch ....pech gehabt.

    • Offizieller Beitrag

    ich hab mal ein bisschen gerechnet und werde wohl ein 6mm² kabel bei einer Länge von 0,337 Meter nehmen, dann sollte rechnerisch ein sinnvolles Verhältnis von Spannungsabfall zum Strom herrauskommen. Allerding ist der Spannungsabfall recht gering....kucken ob das Messgerät damit noch was anfangen kann.

    Wer nachrechnen will
    Spannungsabfall=Strom*Roh*Leitungslänge (m) / leitungsquerschnitt

    Leitungswiderstand (ohm) = Roh * Leitungslänge / Leitungsquerschnitt

    Roh = 0,0178 (für Kupfer)

    Konstantandraht wäre besser, habe ich aber nicht.

    • Offizieller Beitrag

    @bat-dingens: Roh? kupfer? ööööhm... ich mags lieber gar ... :D

    @giz: skins mach ich ja nu so GARnich 8)

    @ing: ich würde mal sagen, wir tackern bat-dingens daumen an datt kabel... der hält den shunt dann auf konstant 37°C...
    ... oder auch nicht... ;)

    ich hab hier übrigens gerade beim aufräumen nen mini-shunt gefunden... 500A/50mV DAS is watt reelles ... 8)

    @dirk, konstantandraht kriegste bei conrad...
    ich hab hier gerade 2,5Ohm/m gefunden, 0,5mm durchmesser... kannst ja mal rechnen wieviel du bei 6 parallelen dräten brauchen würdest...
    ... öhm.... machs lieber nich.... datt zeuch lässt sich nich (bzw nur mit überreden) löten.... *grinzel*

    so, genuch unsinn für heute... ;)


    ach ne, einen habbich noch:
    kupferrohr, baumarkt, 28mm aussen, 26mm innen...
    fläche ca 85mm²... die passenden kappen drauflöten, kabel an die kappen, dass ding mit wasser füllen wegen der dann höheren wärmekapazität (dauert länger, bis wasser warm und man kann hinnerher noch n käffchen mit dem wasser kochen)...

    okok... ich bin raus.... ;)

    EDIT:
    hab gerade mal nachgerechnet.... mein puffertank in den ToxicTwins hat bei 7,5cm länge ohne kappen theoretisch ca. 16 mikroOhm.... is n bischen wenig also nimm lieber datt dünnere 15mm rohr ;) *koppeinzieh*
    ach ja... und datt überdruckventil nich vergessen.... datt wasser dehnt sich ja aus... *wegrenn* 8o

    • Offizieller Beitrag

    ohha ich glaub die arbeit bekommt dem heiko nicht. das mit den 500 ampere klingt gut, ist aber wohl so schwer wie ein raptor.

    Ich könnte natürlich auch ein Kupferstreifen nehmen, ca. 1mm dick und 10mm hoch. Auf passende Länge bringen, diesen in Schleifen legen und einen lüfter drauf. und schon sollte das mit der Temperatur sich in grenzen halten.

    Gruß Dirk

    • Offizieller Beitrag

    Hi,
    ich hatte ja noch einen Tipp versprochen, wie ich den Trimmer anschließen würde....

    Ist im Prinzip ein Spannungsteiler. Damit spielt der Innenwiderstand des Meßgerätes fast keine Rolle mehr (im Vergleich dazu, als wenn der Trimmer nur als variabler Vorwiderstand eingesetzt worden wäre).

    Ich habe die Schaltung nicht ausprobiert, aber eigentlich müßte sie funktionieren.

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Reiner,

    danke für das Anschlussschema. Der Heiko hatte auch noch einen Tipp, der sich zunächst merkwürdig anhört, aber eigentlich sehr prakmatisch ist:

    Man nehme das blanke Kupferkabel, oder Blech, oder, oder .....in der passenden Länge, lege das in schleifen (aufpassen, dass hier kein Zwischenkontakt ergeben kann, würde ja den Mess-shunt verkürzen) und stecke das Ding in ein Behälter mit destiliertem Wasser. Deckel drauf und Abdichten. Hierdurch wird eine gute Kühlung erreicht, so dass sich der Temperaturdrift nicht mehr groß Auswirken wird.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat

    Man nehme das blanke Kupferkabel, oder Blech, oder, oder .....in der passenden Länge, lege das in schleifen (aufpassen, dass hier kein Zwischenkontakt ergeben kann, würde ja den Mess-shunt verkürzen) und stecke das Ding in ein Behälter mit destiliertem Wasser. Deckel drauf und Abdichten. Hierdurch wird eine gute Kühlung erreicht, so dass sich der Temperaturdrift nicht mehr groß Auswirken wird.


    Ah ja,.... Strommessung mit Wasserspülung... :D
    So was ähnliches habe ich zu meiner Gründerzeit mit den Germaniumtransitoren gemacht. Das Gehäuse in ein Wasserbad gehalten und dabei versucht, dass kein "Schwapp" auf die Anschlussfüße gelangt (.. Rempeln gegen den Arbeitstisch usw...)

    Wenn das destilierte Wasser auch destiliert bleibt, dann könnte das schon funktionieren. Aber wie die Erfahrung zeigt, löst sich von dem "Shunt" im Laufe der Zeit immer was ab. D.h., das Wasser wird "ein bißchen leitend".
    Und das Zeugs wasserdicht zu kriegen (... die Pole müssen ja rausgeführt werden...) ist eh ein Problem.

    Nach meiner Einschätzung ist das Wärmeproblem bei regulären Tests zu vernachlässigen. Man will ja keine stundenlangen Präsissionsmessung machen, sondern die Hausnummer wissen, in der sich der Strom bewegt. Da macht die Erhöhung des Widerstandes durch Verlustleistung zwar was aus, aber ob ich jetzt 50Ampere oder 55Ampere messe, das ist relativ egal. Hauptsache ich weis, dass der Strom fließt, den ich ungefähr "erhoffe" ... ;) . Stromspitzen kriege ich eh nicht mit und beim Betrieb an einem Fahrtregler mit Puls-Weiten-Modulation zeigt das Multimeter ohnehin die mittlere Krankenhaustemperatur an.

    Probier's mal auf die Hausfrauenmethode ohne Kühlung, doppelten Boden und Wasserspülung aus. Wahrscheinlich ist alles gar nicht so schlimm.