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Drehspulmesswerke Verwendung und Einsatz
#21
Hallo, abschließend noch eine Fehlerbetrachtung:

Ein Messgerät hat immer im obersten Drittel der Skala die höchste Genauigkeit.
Die Bereichsaufteilung gemäß der vorigen Skizze ist nicht optimal dimensioniert.
Da müssen wir uns neu orientieren und wählen wie folgt:


.jpg   Schaltplan8.jpg (Größe: 29,44 KB / Downloads: 392)

Das Verhältnis Widerstand pro Volt bleibt erhalten und hat 1666,67 Ohm / Volt.

Die Bereichsendwerte liegen in der Nähe der meisten in der Praxis auftretenden Werte.

Und nun sehen wir uns mal den Schaltplan eines Röhrenradios aus den fünfziger Jahren an.
Da steht in der Legende: "Gemessen mit 333 Ohm / Volt"

Fazit: Dieser Eigenbau ist viel besser als das was damals verwendet wurde.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#22
Hallo Leute, 
Die Verwendung eines Messgleichrichters führt zur Verzerrung der Skala-Anzeige.
Ich muss deshalb anders eichen und dabei die Kurve des Gleichrichters beachten.

Dann gibt es noch einen Anwendungsfall wo man absichtlich eine veränderte 
Darstellungskurve erzielen möchte. 

Gespreizter Messbereich!
Mich interessiert besonders der Bereich z.B ab 8,5 Volt bis 18 Volt.
Ein Milliampere-Messwerk wird dazu mit einem Vorwiderstand zusammengeschaltet.
Dann wird eine Zenerdiode mit einer Zenerspannung von z.B. 6,1 Volt in Reihe dazugeschaltet.
Abhängig von der Kurve der Zenerdiode liegen jetzt 6,1 Volt am Nullpunkt des Messwerks,
danach beginnt der Skalenbereich, aber nicht linear!

Genug geschwatzt von Shunt und Vorwiderstand!

Direkt anzeigende Messwerke entnehmen ihre Antriebsenergie dem Messpunkt
und belasten diesen zusätzlich und verfälschen das Messergebnis.

Deshalb hat man das Konzept geändert. Die Antriebsenergie kommt aus einer externen Quelle.
Nur der Messwert kommt vom Shunt oder dem Vorwiderstand.
Ergebnis: Geringere Belastung des Messpunktes.
Dem schalte ich einen Messverstärker nach und kann so mit kleineren Eingangswerten arbeiten.
Die Ausgabe kann dann wahlweise über Zeigermesswerk, Bildröhre oder Digitalanzeige erfolgen.

Hier nur zum Beispiel die Billigvariante:

   

   

   

In Bild 1 und 3 gut zu sehen der Shunt für den Strompfad.


Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#23
Hallo Leute,
mit dem nun erworbenen Wissen rupfen wir das Röhrenprüfgerät hemmungslos auseinander.

Vorher studieren wir erstmal den Schaltplan.
Der sieht in dem Teilbereich rund um das Messwerk so aus:

   

Links die Anschlüsse Faden 1 und 2, rechts die Zuführung der -4,5 Volt über R 19, in der Mitte das Messwerk.
Saubere Reihenschaltung! Aber wir können damit noch nichts anfangen.
Der Wert von R 19 ist unbekannt, der Innenwiderstand vom Messwerk ist zweifelhaft 
und mit den Röhren ist das so eine Sache .
Da gibt es P und U mit innerhalb der Reihe gleichen Strömen aber unterschiedlichen Spannungen, 
dann A und E mit gleichen Spannungen innerhalb der Reihe aber unterschiedlichen Strömen.
Wirres Durcheinander weil jede Röhrenbezeichnung andere Widerstände hat.
Wird also etwas genauer wenn der Dieter den Wert von R 19 ausmisst 
und wenn mal eine Vergleichsröhre benannt wird bezüglich Heizstrom und Spannung.
Dann können wir Simon Ohm nochmal bemühen.
Ich sage jedenfalls: 
Bei der Fadenprüfung muss nicht zwingend der Messbereichs-Endwert erreicht werden.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#24
Hallo Leute,
Uns fehlt immer noch der Wert für R 19. Und Es fehlen Heizfadendaten.

Kommen wir da überhaupt weiter?  Ich sage "Ja".

Und deshalb folgende Überlegung: Damit sich der Zeiger nicht am Endausschlag aufwickelt
darf der minimalste Widerstand im Kreis nicht unter den Wert sinken bei dem der Instrumenten-Endwert fließt.
Kann ja auch ein Fadenkurzschluss in der Röhre sein.


   
Also: 
- 4,5 Volt und 250 µA  ergeben  18 Kiloohm.
- 240 Messwerkswiderstand dazu
- 100 bis 200 Ohm Heizfadenwiderstand dazu  ergeben 18440 Ohm
- bei diesem Widerstand ergeben sich 244 µA

Folgerung: 
Ich kann Werte kurz unter dem Messbereichs-Endwert erwarten,
egal welche Röhre ich auf Fadendurchgang prüfe

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#25
Hallo Leute, weiter im Text:

Was passiert wenn ich statt der 4,5 V nun 6 V oder gar 10 V zur Fadenprüfung nehme.

- Der Strom wird größer, steigt bei 6 V auf 333 µA und bei 10 V auf 555 µA
- das zupft schon ganz schön an dem Zeiger

Und wie kann es dazu kommen?
- Wenn der Stabi defekt ist oder
- die Teilerkette parallel dazu oder
- ohne Stabi gearbeitet wird!

Damit wir das Messwerk bei weiteren Fehlersuchen nicht schrotten löten wir es aus
und ersetzen es durch einen stämmigen 240-Ohm-Widerstand.
An diesem können wir dann mit einem hochohmigen Anzeigeinstrument messen.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#26
Hallo Manfred,
Anbei die Teileliste des W18N, W19 hat somit 22kOhm.

.jpg   Teileliste W18N.jpg (Größe: 197,29 KB / Downloads: 283)

Grüße vom Westerwald
Klaus
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#27
Hallo Klaus, danke für die Liste.
Da rechnen wir fix noch mal nach und kommen auf 4,5 / 22000 = 0,0002 Ampere oder 200 µA.
Bei einer Fünfer-Teilung sollte der Zeiger nicht am Endausschlag sondern bei 80% stehen.
Und bei 6 Volt ergibt sich 272 µA wodurch der Zeiger dann rechts schon etwas anschlägt.
Fehlt aber immer noch der Wert von W 19 in Dieters Gerät.
Zuarbeit ist angesagt.
Gruß Manfred
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#28
Hallo Manfred,

danke für deine bisherigen Ausführungen. Da stecken so viele Infos=Hintergrund-Wissen drin!! Wenn ein Instrument funktioniert, muss man sich nicht damit beschäftigen. Aber wehe es geht kaputt, spätestens dann geht die Fehlersuche nach den Ursachen los. Das ist auch ein interessantes Thema für die RBF-Kollegen.

Der W 19 war nicht mehr original und hatte nur 20 K-Ohm. Einen ausgemessenen 22 K-Ohm hatte ich eingesetzt. Ich bin gleich weg zum Museum. Weitere Messungen erst nach 19 Uhr oder besser gleich morgen früh??

VG Dieter
Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann mann noch schönes bauen. J.-W.-Goehte
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#29
Hallo Dieter, da erkennen wir eine gewisse Seelenverwandschaft zwischen den Berufskollegen.
Der Konstrukteur sagt: 22 Kiloohm, gibt 20% Reserve nach oben
Ich sage:18 Kiloohm gibt 100% und keine Reserve.
Jetzt brennt ein Stück der Drehspule weg und gibt nicht mehr so hohen Ausschlag.
Da kommt der erfahrene Fachmann daher und ersetzt den original 22 K gegen 20 K.
Das gibt mehr Ausschlag als vorher, gibt der Spule aber den Rest.
Dann kommt der Dieter daher, stellt den Urzustand wieder her und wundert sich über zu geringen Ausschlag des Zeigers.
Und an diesem Punkt sind wir jetzt.
Grobmotoriker wie ich müssen jetzt passen.
Rein theoretisch könnte ein Uhrmacher da tätig werden.
Wir wissen: Die Spule muss 80 Ohm haben. Dann muss einer Länge und Breite der Spule ausmessen.
Das ergibt die mittlere Länge einer Windung.
Dann muss einer die verwendete Drahtstärke ausmessen, damit später die Windungszahl einigermaßen stimmt.
Dann muss aus dem ermitteltem Draht ein Stück von 80 Ohm plus Zugabe abmessen werden und schön sauber aufgewickelt werden.
Bei deinem Gerät hat man nur einen Versuch!
Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#30
Hallo Leute, 
nachdem wir herausgearbeitet haben daß nur allein der Vorwiderstand W 19 
zusammen mit dem Messwerks - Innenwiderstand den Zeigerausschlag bestimmt
untersuchen wir die Auswirkungen des Heizfadenwiderstands auf die Anzeige.

   

Da sage ich: 0 bis 100 Ohm mehr kann ich bei dieser Dimensionierung am Zeigerausschlag nicht mehr unterscheiden.
Das hochempfindliche Messwerk wird hier zu einem Durchgangsprüfer degradiert.
Konkrete Fadenwiderstände  sind nicht messbar, 
nur die Aussage: Durchgang Thumbs_up oder kein Durchgang Thumbs_down

Wenn ich Widerstände messen will, dann muss ich folgende Schaltung verwenden:

   

W 19 wird dann auf Vollausschlag dimensioniert und aus einem festen 
und einem regelbaren Teil zusammengesetzt.
Damit kann ich den Vollausschlag justieren.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#31
Hallo Leute, wir hatten herausgearbeitet:

- Messwerk ist defekt, einen Fehler beseitige ich nicht wenn ich noch einen hinzufüge.
- Die Fadenprüfung ist eine Durchgangsprüfung

Jetzt untersuchen wir den Strom-Mess-Pfad

   

Zuerst kastrieren wir mal unser Messwerk indem wir einen Parallelwiderstand dazustöpseln.
Aus dem Messwerkswiderstand wird (1 / 240) + (1 / 160)  = 96 Ohm
Und das ergibt I = U / R  = 0,06 / 96 = 0,000625 A
Und da kommt das Problem: Denkbar ungünstiger Wert für die weitere Verarbeitung.
Steht ja auch in der Teileliste: "Abgleich-Shunt" und "ca 160 Ohm".

Und wohin gleichen wir ab? Richtig, auf 600 µA, das ist ein bequemer Wert.
Und wie machen wir das? Wir vergrößern  R 16. Abgreifschelle mehr zum Ende schieben und 
Vergleichsmessgerät beobachten.
Bei Shunts für große Ströme nimmt man eine Schlüsselfeile und feilt eine Kerbe rein.
Wenn der Abgleich erfolgt ist, dann kann man die Stöpselkette für die einzelnen Messbereiche nachschalten.

Gruß Manfred
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#32
Hallo Leute, in Dieters Beitrag zu dem W 18N hatte ich die Reihenschaltung von 10 kOhm und 2,5 V zur Messwerksprüfung vorgeschlagen. Das entspricht 20 kOhm und 5 V oder eben 18 kOhm an 4,5 V.
Wir liegen also nicht falsch mit der Dimensionierung.
Dieter muss aber seinen Vorwiderstand im Versuch auf unter 1,5 kOhm verkleinern um an den Endausschlag
heran zu kommen.
Das bedeutet im Umkehrschluss: I = U / R = 2,5 / 1500 = 1,666 mA
Und Dieters Röhrenprüfgerät hat eine Stöpselstufe für 1 mA Endausschlag.
Da stellt sich die Frage: Wie kann ich mit 1 mA den Endausschlag erreichen wenn das Messwerk allein laut Dieters Versuch dafür schon die Hälfte mehr dazu braucht.

Gruß Manfred
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#33
Hallo Leute, schnell noch einer zum Feierabend:

Schalttafelmesswerk, senkrechte Einbaulage schmale Bauform, keine Angaben auf der Skala wie sonst üblich.
Aber den Klemmen nach Betrieb an einem Shunt.

Da müssen wir selbst ermitteln. 
An den Klemmen gemessen:  85,5 Ohm
Und mal reingucken:

   

   

cirka 70 Grad Drehwinkel, anders als üblich kein Reihenwiderstand sondern ein Nebenwiderstand.
Beide Teile in der Schaltung auszumessen ist nicht möglich, also Lötkolben und einseitig auftrennen.
Dann Messen!
Ergibt für die Spule 1120 Ohm
dazu Parallel 92,5 Ohm
Passt zum gemessenen Gesamtwert.

   

   

Das deutet bei der Spule auf Betriebsstrom  bei Endwert in den 100 µA-Bereich bei Betrieb an 60 mV.

Wenn mal viel Zeit ist messe ich mal konkret nach.

Diese Bauform, nur viel kleiner findet man als Multifunktionsgerät in vielen Geräten der Heimelektronik 
oder der Heimwerkerwerkzeuge. 

Gruß Manfred
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#34
Hallo Leute, zum Abschluss schnell noch eine Fehlerbetrachtung:

Bei der zuletzt gezeigten Bauform ergibt sich ein Problem. 
Ich muss normal senkrecht über den Zeiger auf die Skala blicken damit der Messwert korrekt abgelesen werden kann.
Das geht bei der Skalenform nicht so richtig. 
In der Mitte schon, aber am Rand blicke ich immer schräg unter dem Zeiger durch und lese links zu kleine 
und rechts zu große Werte ab.
Besser geht das bei Skalen die hier zu Anfang gezeigt wurden.
Präzise sind diese Skalen auch nicht. 
Eine Peilhilfe muss her. Und wie macht man das?

Man unterlegt die Skala mit einem Spiegel. dann kann ich über den Zeiger und sein Spiegelbild peilen.
Bei dem Messwerk nach #2 ist das so. 

Und auch bei dem was jetzt kommt.
Hier war es drin:

   

Und das war drin: ca 65Jahre alt, Drehspulmesswerk mit 184,5 Ohm Spulenwiderstand
Skala stark am Bröseln, aber noch erkennbar.
Den Spiegel kann man auch noch gut sehen und die Beschriftung

   

Als Strommesswerk geshuntet und die Bereiche über Messschnüre auszuwählen.
Für Wechselstrommessungen 3 A; 1,5 A; 750 mA; 300 mA; 150 mA

ca 80 Grad Drehwinkel, waagerechte Gebrauchslage, verbauter Messgleichrichter (defekt)

   

Schön zu sehen der Messgleichrichter. Das ist der schwarze Block mit der dicken Schraube.

   

   

Und auch schön zu sehen das Justierblech für den magnetischen Nebenschluss.

Und damit endet der Ausflug in die Gruppe der Drehspulmesswerke.

Gruß Manfred
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#35
Hallo Manfrred,

danke für Unterricht zu den Drehspul-Messwerken. Da war für mich viel Neuland dabei. Zum nachlesen eine gute Zusammenstellung.

VG Dieter der Antennenmann
Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden, kann mann noch schönes bauen. J.-W.-Goehte
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