viele Messgeräte belasten das Messobjekt oft mit weniger als 10 Megohm. So wird das Messobejkt mit nur geringen Strömen belastet. Ein Ergebnis hochgezüchteter Elektronik mit Röhren oder Halbleitern.
Fast schon in Vergessenheit geraten ist, dass die Altvorderen es ganz ohne Elektronik schafften, einen unendlichen hohen Eingangswiderstand zu erzielen. Also das Messobjekt mit keinerlei Strömen zu belasten.
Vom Prinzip her sind derartige Messsysteme Messbrücken, deren Brückendiagonale auf Stromfreiheit abgeglichen wird. Diese Kompensationsspannung wird dann an den Abgleichelementen abgelesen.
Einen solchen Kompensator kann man immer mal gebrauchen und er ist auch schnell gebaut.
Wichtig ist erstmal, dass man ein möglichst empfindliches Nachweisinstrument für die Stromfreiheit in der Brückendiagoale hat. Ich hatte ein Spiegelgalvanometer rumliegen:
Dann wurde ein billiger Laserpointer als Lichtzeiger eingebaut:
Die Frontplatte wurde gestaltet:
Nun ging es an die Innenverdrahtung. Als "Endanschläge" des Lichtzeigers dienten zwei intern montierte Fototransistoren, die ein Relais auslösen und damit das Spiegelgalvanometer aus der Brückendiagonale entfernen. In dem Fall leuchtet eine LED an der Frontplatte auf. Die drei Schalter und Dreher (grob, mittel und fein) gestatten die genaue Einstellung der Kompensationsspannung.
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21.09.19 05:45
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21.09.19 05:45
Foghunter
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Re: Kompensator mit Spiegelgalvanometer
Hallo Forum,
eine erste Messung....
Der Kompensator wird mit 100V versorgt. An seinem Messpol hab ich eine Glimmlampe gegen Minus angeschlossen (also ohne weiteren Widerstand) und die Kompensatorpotis gerade so eingestellt, dass noch keine Selbstzündung stattfindet. DIe Einstellung habe ich nicht als kritisch empfunden.
Es fließt ein Ruhestrom von 37nA:
Sobald ich die Glimmlampe leicht beleuchte (mit einer LED-Taschenlampe), so steigt der Strom auf 150 nA an:
Erhöhe ich dann die Lichtmenge noch ein ganz klein wenig, so zündet die Glimmlampe und meine Sicherungskreise retten das Galvanometer:
Also ist mit einer Glimmlampe als Sensor (!) eine direkte lichtgesteuerte Betätigung eines Relais möglich. Die Empfindlichkeit ist allerdings nicht besonders hoch.
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Nun soll der Kompensator als Wirkstrommessgerät arbeiten:
Mit dem rechten Brückenzweig wird die Anzeigeempfindlichkeit vorgegeben. Der linke Brückenzweig wird bei Blindströmen auf Null abgeglichen.
Da mein Trenntrafo damals im Umbau war, musste ich mit einem 30V Trafo versorgen. So konnte ich nicht im Kilowatt-Bereich messen, sondern nur bei rund 10 Watt.
Durch zwei back-to-back in Reihe geschaltete Elkos von je 470uF fließt ein Blindstrom von 800mA. Trotzdem zeigt der Kompensator nichts an, weil es ja ausschließlich ein Blindstrom ist. Der Kompensator soll aber ja den Wirkstrom zeigen.
Sobald ich jedoch parallel zum Kondensator einen 10 Ohm Widerstand schalte, schlägt der Kompensator heftig aus:
Es fließt ein Scheinstrom von 1.4A.
Entferne ich den Kondensator, so verändert sich die Anzeige des Kompensators nicht. Und das, obwohl der Strom deutlich sinkt:
Tatsächlich reagiert das Gerät also ausschließlich auf die Wirkleistung!
Prinzipiell kann man natürlich auch ein Multimeter verwenden. Aber es muss ein mittelndes Drehspulinstrument sein - möglichst mit Nulllage in der Mitte. Und dann benötigt man obendrein noch die im Kompensator fest verbauten Potis zum Nullabgleich.
Außerdem ist der Kompensator - für ein Drehspulinstrument - irre empfindlich. Dadurch konnte ich die Schaltung hochohmig auslegen. Das Galvanometer benötigt ja nur maximal 1,5uA.
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Das funktionierte so klasse, dass ich dem Kompensator gleich eine HF-taugliche Aufsteckplatine zur Wirkstrommessung spendierte...
So werden 2 mW Wirkleistung @ 1MHz angezeigt (von DC bis gut 30 MHz)
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