Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digitales Spannungsmessgerät versus Spannungsregler


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von Clemens N. (nabladelta)


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Hallo zusammen,

ich habe die angehängte Schaltung zusammengelötet, um für kleine Motoren 
die Spannung einer 9V-Batterie flexibel runterregeln zu können. Dazu 
verwende ich einen Spannungsregler 
(https://www.reichelt.de/ldo-spannungsregler-einstellbar-1-25--27-5-v-1-5-a-to-220-lm-1086-ct-adj-p187590.html) 
und ein Drehpotentiometer (eigentlich zwei grob/fein, sollte aber keine 
Rolle spielen). Die Schaltung funktioniert einwandfrei, die Motoren 
lassen sich wie gewünscht regeln und die Spannung verhält sich mit 
meinem Multimeter gemessen wie erwartet.

Ich würde mir jedoch gerne zusätzlich die Ausgabe-Spannung anzeigen 
lassen und habe dafür die Voltcraft DVM 330 Spannungsanzeige 
(https://www.conrad.de/de/p/voltcraft-dvm330rn-digitales-einbaumessgeraet-dvm-modul-dvm330rn-199-9-mv-beliebig-erweiterbar-durch-vorschalten-von-wi-126570.html) 
eingebaut. Um die Anzeige im gewünschten Bereich betreiben zu können 
muss man zwei Widerstände und ein paar Brücken löten. Wenn ich die 
Spannungsanzeige verwende, um Batterien zu testen (1,5 V oder 3 V) zeigt 
sie die richtige Spannung an, scheint also alles zu passen.

Schließe ich jedoch die Anzeige an den Ausgang meines Spannungsreglers 
an, zeigt sie unabhängig von der Regelung (ca. 2-6 V) immer einfach nur 
-1 an. Ich habe mehrfach alles geprüft,

- verschiedene Punkte verwendet und die Lötpunkte geprüft
- mit und ohne Last gemessen
- verschiedene Regelspannungen gemessen
- verschiedene Batterien für die Betriebsspannung der Anzeige verwendet
- die Polung umgedreht (obwohl ich mir aufgrund der Test-Batterien 
sicher bin).

Vor allem das Minus der -1 wundert mich, denn mit vertauschter Polung 
zeigt es einen falschen, ebenfalls negativen Wert an. Wäre die Spannung 
zu groß (was sie laut Motoren und Multimeter nicht ist) sollte die 
Anzeige eigentlich 1, nicht -1 anzeigen. Einen Löt-Fehler kann man auch 
schon fast daher ausschließen, da sowohl

- die Anzeige an Test-Batterien
- das Multimeter an der geregelten Spannung

vernünftige Werte anzeigen. Einzig Anzeige und Spannungsregler scheinen 
sich einfach nicht zu vertragen, obwohl ich die gleiche Anzeige an 
ähnlichen Schaltungen bereits erfolgreich verwendet habe. Ich bin 
komplett ratlos! Hat vielleicht jemand eine Idee, woran das liegen 
könnte?

Ich bin für jegliche Idee sehr dankbar!

Clemens

von Matthias H. (matthiash)


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Aus der Bedienungsanleitung:

"Der Messeingang muss von der Spannungsversorgung galvanisch getrennt 
sein und darf nicht
verbunden werden."

Hast du das beachtet?

von Clemens N. (nabladelta)


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Top! Das war es :)

Ich hatte schon vermutet dass ich für Spannungsregler und Anzeige nicht 
die gleiche Batterie verwenden sollte, hatte aber aus Bequemlichkeit die 
beiden Minuspole der Batterien auf ein Potential gelegt. Sollte man 
vermutlich nie machen, oder?

Vielen vielen Dank!

von Jörg R. (solar77)


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Ich bin kein Freund von Billigmultimetern. Für den Zweck hätte ich 
allerdings ein 10,- Euro Teil dem von Dir gewählten Modul vorgezogen.

von Wolfgang (Gast)


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Clemens N. schrieb:
> Sollte man vermutlich nie machen, oder?

Das kommt auf die Schaltung des Anzeigemoduls an. Wenn dabei steht, dass 
man es nicht machen soll, sollte man es lassen, weil das nicht ohne 
Grund dabei steht.

von Manfred (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Ich bin kein Freund von Billigmultimetern.

Ich besitze zwei China-DMM, die mal um 3..4 Euro gekostet haben und bin 
immer wieder fasziniert, wie gering deren Meßfehler ist.

> Für den Zweck hätte ich
> allerdings ein 10,- Euro Teil dem von Dir gewählten Modul vorgezogen.

Oder passende Module. Für den Festeinbau bekommt man über Ali 
LED-Voltmeterchen, deren Speisung nicht getrennt sein muß.

Zweipolig ziehen die um 15mA und laufen selten unter 4 Volt, macht wenig 
Sinn, auch deshalb, weil sie das Meßsignal belasten.

Dreipolig speist man sie extern, dann gehen die auch unterhalb sauber 
los.

von Jörg R. (solar77)


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Manfred schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Ich bin kein Freund von Billigmultimetern.
>
> Ich besitze zwei China-DMM, die mal um 3..4 Euro gekostet haben und bin
> immer wieder fasziniert, wie gering deren Meßfehler ist.

Na ja, für eine verlässliche Messung an Lithium bzw. LiFePo4 Akkus würde 
ich die Teile schon mal nicht nehmen. Das zeigen Deine Messungen 
deutlich. Die Module sind auch keine DMM. Sie messen lediglich Spannung, 
jedenfalls ohne zusätzliche Beschaltung.


>> Für den Zweck hätte ich
>> allerdings ein 10,- Euro Teil dem von Dir gewählten Modul vorgezogen.
>
> Oder passende Module.

Ja, aber nicht unbedingt welche mit LED-Display.

von Manfred (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Die Module sind auch keine DMM.

Falsch verstanden: Multimeter sind die Dinger mit verschiedenen 
Meßbereichen wie DT-832 oder A830, die habe ich 2017 für 2,85 bzw. 3,90 
€ über den Ali bezogen. Verglichen mit Fluke oder HP messen die DC 
ziemlich gut, bei AC eher für die Tonne.

Abgebildet habe ich simple Einbauvoltmeter, die es um einen Euro gab - 
als mögliche Alternative zur Spannungsanzeige des TO, aber eben mit 
gemeinsamer Masse. Wenn so ein Teil bei tatsächlichen 3,00 Volt nun 2,9 
Volt anzeigt, letzte Stelle (1 digit), ist das eine akzeptable Toleranz.

Ich habe sowas auch schon mit zwei Nachkommastellen und Trimmpoti 
gehabt. Deren Linearität ist nicht perfekt, die kann man dann für den 
benötigten Hauptwert einjustieren - wie immer etwas Chinesenlotto.

Wer mehr will oder braucht, muß erheblich tiefer in die Tasche fassen 
und z.B. bei E/A kaufen.

von Clemens N. (nabladelta)


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Das Display hatte ich zufällig zur Hand, wäre aber auch nicht abgeneigt 
eine einfachere Ausführung zu kaufen und zu verwenden. Das Display 
sollte bei mir rot leuchten, was haltet ihr von diesem hier?

https://www.reichelt.de/led-voltmeter-4-digit-3-5-bis-30-v-dc--joy-it-vm433-p245320.html?&trstct=pol_3&nbc=1

"Der Betrieb ist direkt über die Messspannung möglich" klingt sehr 
angenehm.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Clemens N. schrieb:
> was haltet ihr von diesem hier?

Das ist vergleichbar dem, was ich gestern gepostet habe und wird passen.

Du solltest es mit einem 5V-Spannungsregler versorgen, unabhängig vom zu 
messenden Signal.

von Clemens N. (nabladelta)


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> Du solltest es mit einem 5V-Spannungsregler versorgen, unabhängig vom zu
> messenden Signal.

Spricht was gegen 9V ohne Spannungsregler? Die Masse teilen sich 
Betriebsspannung und Messsignal dann, oder?

von Manfred (Gast)


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Clemens N. schrieb:
>> Du solltest es mit einem 5V-Spannungsregler versorgen, unabhängig vom zu
>> messenden Signal.
>
> Spricht was gegen 9V ohne Spannungsregler?

Nein, das geht auch.

Bedenke dabei, dass das Voltmeter um 15mA brauchen wird und der 
Energiegehalt eines 9V-Blocks überschaubar gering ist.

von ArnoR (Gast)


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Manfred schrieb:
> Bedenke dabei, dass das Voltmeter um 15mA brauchen wird und der
> Energiegehalt eines 9V-Blocks überschaubar gering ist.

Das spielt doch kaum noch eine Rolle, wo er schon 20mA Ruhestrom mit der 
Spannungseinstellung sinnlos verbrennt.

von Udo S. (urschmitt)


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Die Lösung einen Linearregler zu verwenden um Motoren an einer Batterie 
zu steuern ist schon ziemlich suboptimal.
Ein kleiner PWM-Regler würde deutlich weniger Batteriekapazität 
verschwenden.
Gibts ja auch für kleines Geld bei ebay, Amazon oder direkt bei Ali.

von Andre G. (andgst01)


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Manfred schrieb:
> Bedenke dabei, dass das Voltmeter um 15mA brauchen wird und der
> Energiegehalt eines 9V-Blocks überschaubar gering ist.

Es gibt 9V Li-Batterien die ein wenig mehr Kapazität als "normale" 
Batterien haben.

Z.B. U9VL-J-P von UltraLife, die hat 1,2 Ah Kapazität.

von Manfred (Gast)


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Andre G. schrieb:
> Es gibt 9V Li-Batterien die ein wenig mehr Kapazität als "normale"
> Batterien haben.
> Z.B. U9VL-J-P von UltraLife, die hat 1,2 Ah Kapazität.

Oh ja, laut Geizhals ab 5,50 €uro, bei C* 8,50 € - wer zuviel Geld hat 
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