MeisterEIT
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- 14. Sep. 2003
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Hi,
des öfteren kommt es vor, das der eine oder andere wissen will wieviel Übergangswiderstand eine Sicherung oder eine Schraubverbindung hat.
und jedesmal bekommt man die gleiche Antwort. Aufgrund der sehr kleinen Widerstände ist es ohne Highend Equipment nicht möglich Übergangswiderstände zu messen, sodass es für die Car Hifi leute ein Geheimnis bleibt wieviel da Verschenkt.
Sicherlich kann man aufwendig dann auch mit billigen Equipment den Übergangswiderstand näherungsweise bestimmen indem man einen bestimmten strom auf die zu messende Stelle gibt und dann die darüber abfallende Spannung mist.
Wünschenswert wäre es, wenn man einfach das Messgerät dranhalten könnte und den Wert direkt ablesen könnte.
Sicherlich gibts solche Messgeräte, die dann aber schnell mal ein paar tausend Euro kosten.
Im Modellbaubereich ist es schon seit Jahren Gang und Gebe, das Akkus nach Innenwiderstand selektiert und auch mit diversen Behandlungsmethoden Innenwiderstandsverbessert werden. Leider war es auch bis nicht zu langer Zeit nur den Selektierbetrieben vorbehalten die Akkuinnenwiderstand zu messen, da diese Gerät teuer sind.
Nun gibts seit einiger Zeit von einer Modellbaufirma eine Ri-Meter der nach dem Abgleich bis auf 0,1mOhm genau messen kann. Das Gerät kostet 235euro. Auch das ist für den Modellbauer dann zuviel um ab und zu mal die Akkus zu vermessen. Das hat den einen oder anderen Modellbauer dazu gebracht, sich ein Ri-Meter selbst zu bauen.
Nun hab ich das selbstgebaute Gerät ausgeliehen bekommen um damit Erfahrungen zu sammeln. Der Schaltplan ist ansich nicht das Schwierigste und die Bauteilkosten betragen vielleicht gerademal 50 euro, wenn überhaupt. Das Problem ist das Platinenlayout. Beim Prototyp ( das ausgeliehene Gerät ) muste mehr als 20mal das Layout verändert werden. Hier geht es um µV und nV. Jede Veränderung einer Leiterbahn führt zur Änderung des gesammten Aufbaus.
Aus diesem Grund gibts auch keinen Schaltplan. Weiterhin ist auch noch nicht sicher, ob es irgendwann einmal einen Bausatz geben wird oder nur fertige Geräte.
Nachdem ich nun alle meine Akkus fürs Schiffchen und Flugzeug und Autochen vermessen habe, bin ich auch die Idee gekommen, es muss doch auch mit Übergangswiderständen gehen, wie zb Sicherungen oder auch Caps.
Gesagt getan, es funktioniert. Man kann einfach alles Vermessen. Akkus ( dafür ist es ja eigentlich gedacht ), Kabel, Sicherungen, Caps, usw. Einfach daranhalten und los geht es.
dabei spielt es keine Rolle, ob da Spannung drauf ist oder nicht. Man kann einfach den Ri-Meter dranhalten und am Display den Innenwiderstand ablesen. Natürlich wird dann der Gesammtwiderstand gemessen, also alles was dranhängt. Das hat sogar den Vorteil, das man einfach an die Stromanschlüsse der Endstufe gehen kann und direkt den Gesammtwiderstand der Stromversorgung sehen kann.
Das Messverfahren ist Industriestandard und ist eine richtige Impedanzmessung mit 1KHz Messfrequenz.
Es ist tatsächlich die Impedanz bei 1KHz. Man möge mir verzeihen, das ich oben nicht Impedanz sondern Widerstand geschrieben habe. Es ist natürlich die Impedanz.
Nun zu den bisherigen Messergebnissen, die teilweise sehr erstaunlich sind und vielleicht wieder eine grosse Diskusion und Umbauarbeiten zur folge haben, was natürlich nicht negativ gemeint ist.
Hier zu sehen ist der selbstgebaute Prototyp:
Zu sehen auf dem ersten Foto ist das Messgerät und ein Stück von einem 1,8m langen 20mm² von ACR. Auf dem 2ten Foto ist zu sehen, dass das Messgerät einen kleinen Offset hat, wenn man die messleitungen direkt Kurzschliest. Dieser Offset läst sich Abgleichen, aber mit 0,8mOhm fast schon nicht nötig. Wenn man es genauer haben will, dann Gleicht man einfach ab indem man am Offset Poti dreht oder man zieht einfach von dem Messergebniss 0,8mOhm ab.
das 1,8m lange 20mm² hat gemessen 9,4mOhm abzüglich 0,8mOhm Offset, dann 8,6mOhm.
Der schnell rechner von euch wird direkt festellen, das es falsch sein muss.
Rechnerisch müste das kabel von 1,8m und 20mm² nämlich nur 1,6mOhm haben. Ein Messfehler kann ich ausschliesen, das der 10mOhm kalibrierungswiderstand 10,8mOhm anzeigt. Eine Vergleichsmessung mit einem 1m langen 0,5mm² zeigte 38,2mOhm, was eine abweichung von 5% vom rechnerischen Ergebniss ausmacht.
Ein zusammendrücken der Anschlüsse, das heist eine Verbesserung des Übergangs der Messleitung auf das 20mm² ergibt keine Verbesserung im Messwert, deshalb kann ich diesen Einfluss ausschliesen.
nun stellt sich aber die frage, wieso hat dieses 20mm² Kabel einen mehr als den 5fachen widerstand als es eigentlich haben sollte?
Ich hab jetzt 5 mögliche, aber mehr oder weniger Wahrscheinliche Erklärungen.
1. Das Kupfer ist von so schlechter Qualität, das der Widerstand des Kupfers wirklich so hoch ist. Ich halte es zwar für wahrscheinlich, dass das Kupfer nicht von allerhöchster Qualität ist, aber 5fachen Widerstand glaube ich nicht. Da müste man einen Chemiker/Physiker fragen, wie schlecht das Kupfer nun wirklich sein muss, damit es den 5fachen widerstand hat.
2. Das kabel hat weniger Querschnitt als angegeben. aber um den 5 fachen Widerstand zu haben, müste es schon nur 4mm² statt 20mm² sein. das es vielleicht nur 18 oder sogar nur 15mm hat, könnte sein, aber nicht weniger. Also ist das auch unwahrscheinlich.
3. Vielleicht doch die Verbindung zwischen Messleitung und Kabel. Das glaube ich aber nicht, da ich auch mit einer Zange die Leitungen zusammengedrückt habe und der Messwert sich nur um 0,1mOhm verändert hat.
4. Oxidation auf den einzelnen Adern. wenn nun die einzelnen Adern oxidiert sind, dann würde man ja sozusagen nur die Adern vermessen, die man gerade erwischt hat. Das halte ich auch für unwahrscheinlich, das ich auch am Kabel gerödelt habe und wie in 4. sich der Messwert nicht stark geänder hat.
5. Skineffekt. Ja ich weis, sollte bei 1KHz messfrequenz noch keine Rolle spielen. Vielleicht ist aber der Einzeladerdurchmesser schon so klein, das der Skineffekt doch eine Rolle spielt.
Was nun die Wahrscheinlichste Möglichkeit ist, kann ich nicht sagen. Das müste man mit anderen Messmethoden und Geräten weiterverfolgen.
Was für Auswirkungen die 5 Punkte aber nun für uns im Car hifi habe, das kann man sich ausdenken:
zu 1. das würde bedeuten, dass man doch auf die Qualität des Stromkabels achten muss, wobei man das auch Kontrollieren müste. Einfach dem Hersteller Vertrauen, nur weil das Kabel zu teuer ist, wäre zu wenig.
zu 2. ob das Kabel nun 18mm² oder tatsächlich 20mm² hat, kann man nur feststellen, indem man den einzelanderdurchmesser ermittelt ( mit einem Micrometer ) und dann die Anzahl der Adern zählt und sich den tatsächlichen Querschnitt ausrechnet. bei einem 2,5mm² kabel ist das noch zu machen ( hab ich in der Vergangenheit auch schon gemacht ), aber bei 20mm² oder noch mehr wirds schon anstrengend.
zu 3. wenn der Widerstand so stark steigt, wenn man nur einen teil der Adern erwischt, dann würde das bedeuten, wir brauchen neue Verbindungstechnik. Die bisher angebotenen Schraubungen mit einer Madenschraube treffen auch nicht alle Adern.
zu 4. ein Kabel ist nicht 100% Luftdicht auch wenn es so aussieht. in den Zwichenräumen ist Luft und somit kann das Kupfer Oxidieren. im Laufe der Zeit ( jahre ) Oxidiert das Kabel auch innen. Das würde bedeuten, das man doch für eine Luftdichte Isolierung an den Verbindungsstellen sorgen muss. Auch würde es bedeuten, man müste regelmässig das Kabel gegen neues tauschen um immer auf dem besten Stand zu bleiben.
zu 5. man müste Kabel nehmen, die nicht mehr so feinadrig sind und dazu noch niederohmige Caps einbauen, die die Frequenz des Wechselstromanteils verringern, damit hat der Skin effekt einen kleineren einfluss. der beweis das ein Cap die Frequenz des Wechselstromanteils verringert hab ich im Thread " Cap Ja oder Nein " schon erläutert.
bei dem von mir Vermessenen 20mm² glaube ich das Punkt 3 und 4 am Wahrscheinlichsten sind, da das kabel schon ein paar jahre auf Buckel hat und auch im Motorraum verbaut war. Punkt 1 und 2 wäre jedoch auch etwas wahrscheinlich. Punkt 5 könnte man durch eine reine Gleichstromwiderstandsmessung aussschliesen.
Sollte Punkt 1. Richtig sein, dann würde es bedeuten, das man beim Kabel kaufen mit dem Ri-Meter beim Händler vor Ort das kabel erstmal ausmessen müste.
Wie schon erwähnt, Punkt 3 und 4 würde neue Verbindungstechnik erfordern die 1. die Adern besser treffen und 2. die Oxidation verhindern.
Weitere erstaunlich Messergebnisse:
ein Helix Cap, genau gesagt der Helix Blue, der hat mit elektronik ca 50mOhm. Ohne Elektronik hat der nur gerademal 4,1mOhm. das sind 10mal weniger ohne Elektronik. das hätte ich selbst nicht erwartet. Wenn ich den Alfatec wiederfinde, werde ich den auch vermessen.
So wie es aussieht, ist die Elektronik doch schlechter als bisher gedacht. ( oder der helix ohne Elektronik besser als gedacht
)
Handy Lithium Ion akkus 3,7V 550mAh: 90,1mOhm
Exide Gel Akku G40 12V 36Ah : 61,8mOhm
Panasonic Notstromakkus 12V 18Ah : 39,2mOhm
Sicherungen hab ich noch keine vermessen, da ich gerade keine da habe. Sobald ich welche finde oder bekomme folgen weitere Messergebnisse.
Angebot: fals jemand von euch etwas vermessen haben will, egal was, ob Akku, Cap, Sicherung, Kabel, kann ich das gerne machen. Dafür berechne ich 5euro umkostenbeitrag plus die Versandkosten für den Rücktransport.
PS: gerade fällt mir ein, es müste sogar möglich sein, den Innenwiderstand einer Endstufe direkt zu messen, also mit einfach dranhalten des Messgerätes. Die Messung wäre dann auch die Impedanz bei 1KHz. Das werde ich die nächsten Tage man probieren.
grüsse
des öfteren kommt es vor, das der eine oder andere wissen will wieviel Übergangswiderstand eine Sicherung oder eine Schraubverbindung hat.
und jedesmal bekommt man die gleiche Antwort. Aufgrund der sehr kleinen Widerstände ist es ohne Highend Equipment nicht möglich Übergangswiderstände zu messen, sodass es für die Car Hifi leute ein Geheimnis bleibt wieviel da Verschenkt.
Sicherlich kann man aufwendig dann auch mit billigen Equipment den Übergangswiderstand näherungsweise bestimmen indem man einen bestimmten strom auf die zu messende Stelle gibt und dann die darüber abfallende Spannung mist.
Wünschenswert wäre es, wenn man einfach das Messgerät dranhalten könnte und den Wert direkt ablesen könnte.
Sicherlich gibts solche Messgeräte, die dann aber schnell mal ein paar tausend Euro kosten.
Im Modellbaubereich ist es schon seit Jahren Gang und Gebe, das Akkus nach Innenwiderstand selektiert und auch mit diversen Behandlungsmethoden Innenwiderstandsverbessert werden. Leider war es auch bis nicht zu langer Zeit nur den Selektierbetrieben vorbehalten die Akkuinnenwiderstand zu messen, da diese Gerät teuer sind.
Nun gibts seit einiger Zeit von einer Modellbaufirma eine Ri-Meter der nach dem Abgleich bis auf 0,1mOhm genau messen kann. Das Gerät kostet 235euro. Auch das ist für den Modellbauer dann zuviel um ab und zu mal die Akkus zu vermessen. Das hat den einen oder anderen Modellbauer dazu gebracht, sich ein Ri-Meter selbst zu bauen.
Nun hab ich das selbstgebaute Gerät ausgeliehen bekommen um damit Erfahrungen zu sammeln. Der Schaltplan ist ansich nicht das Schwierigste und die Bauteilkosten betragen vielleicht gerademal 50 euro, wenn überhaupt. Das Problem ist das Platinenlayout. Beim Prototyp ( das ausgeliehene Gerät ) muste mehr als 20mal das Layout verändert werden. Hier geht es um µV und nV. Jede Veränderung einer Leiterbahn führt zur Änderung des gesammten Aufbaus.
Aus diesem Grund gibts auch keinen Schaltplan. Weiterhin ist auch noch nicht sicher, ob es irgendwann einmal einen Bausatz geben wird oder nur fertige Geräte.
Nachdem ich nun alle meine Akkus fürs Schiffchen und Flugzeug und Autochen vermessen habe, bin ich auch die Idee gekommen, es muss doch auch mit Übergangswiderständen gehen, wie zb Sicherungen oder auch Caps.
Gesagt getan, es funktioniert. Man kann einfach alles Vermessen. Akkus ( dafür ist es ja eigentlich gedacht ), Kabel, Sicherungen, Caps, usw. Einfach daranhalten und los geht es.
dabei spielt es keine Rolle, ob da Spannung drauf ist oder nicht. Man kann einfach den Ri-Meter dranhalten und am Display den Innenwiderstand ablesen. Natürlich wird dann der Gesammtwiderstand gemessen, also alles was dranhängt. Das hat sogar den Vorteil, das man einfach an die Stromanschlüsse der Endstufe gehen kann und direkt den Gesammtwiderstand der Stromversorgung sehen kann.
Das Messverfahren ist Industriestandard und ist eine richtige Impedanzmessung mit 1KHz Messfrequenz.
Es ist tatsächlich die Impedanz bei 1KHz. Man möge mir verzeihen, das ich oben nicht Impedanz sondern Widerstand geschrieben habe. Es ist natürlich die Impedanz.
Nun zu den bisherigen Messergebnissen, die teilweise sehr erstaunlich sind und vielleicht wieder eine grosse Diskusion und Umbauarbeiten zur folge haben, was natürlich nicht negativ gemeint ist.
Hier zu sehen ist der selbstgebaute Prototyp:
Zu sehen auf dem ersten Foto ist das Messgerät und ein Stück von einem 1,8m langen 20mm² von ACR. Auf dem 2ten Foto ist zu sehen, dass das Messgerät einen kleinen Offset hat, wenn man die messleitungen direkt Kurzschliest. Dieser Offset läst sich Abgleichen, aber mit 0,8mOhm fast schon nicht nötig. Wenn man es genauer haben will, dann Gleicht man einfach ab indem man am Offset Poti dreht oder man zieht einfach von dem Messergebniss 0,8mOhm ab.
das 1,8m lange 20mm² hat gemessen 9,4mOhm abzüglich 0,8mOhm Offset, dann 8,6mOhm.
Der schnell rechner von euch wird direkt festellen, das es falsch sein muss.
Rechnerisch müste das kabel von 1,8m und 20mm² nämlich nur 1,6mOhm haben. Ein Messfehler kann ich ausschliesen, das der 10mOhm kalibrierungswiderstand 10,8mOhm anzeigt. Eine Vergleichsmessung mit einem 1m langen 0,5mm² zeigte 38,2mOhm, was eine abweichung von 5% vom rechnerischen Ergebniss ausmacht.
Ein zusammendrücken der Anschlüsse, das heist eine Verbesserung des Übergangs der Messleitung auf das 20mm² ergibt keine Verbesserung im Messwert, deshalb kann ich diesen Einfluss ausschliesen.
nun stellt sich aber die frage, wieso hat dieses 20mm² Kabel einen mehr als den 5fachen widerstand als es eigentlich haben sollte?
Ich hab jetzt 5 mögliche, aber mehr oder weniger Wahrscheinliche Erklärungen.
1. Das Kupfer ist von so schlechter Qualität, das der Widerstand des Kupfers wirklich so hoch ist. Ich halte es zwar für wahrscheinlich, dass das Kupfer nicht von allerhöchster Qualität ist, aber 5fachen Widerstand glaube ich nicht. Da müste man einen Chemiker/Physiker fragen, wie schlecht das Kupfer nun wirklich sein muss, damit es den 5fachen widerstand hat.
2. Das kabel hat weniger Querschnitt als angegeben. aber um den 5 fachen Widerstand zu haben, müste es schon nur 4mm² statt 20mm² sein. das es vielleicht nur 18 oder sogar nur 15mm hat, könnte sein, aber nicht weniger. Also ist das auch unwahrscheinlich.
3. Vielleicht doch die Verbindung zwischen Messleitung und Kabel. Das glaube ich aber nicht, da ich auch mit einer Zange die Leitungen zusammengedrückt habe und der Messwert sich nur um 0,1mOhm verändert hat.
4. Oxidation auf den einzelnen Adern. wenn nun die einzelnen Adern oxidiert sind, dann würde man ja sozusagen nur die Adern vermessen, die man gerade erwischt hat. Das halte ich auch für unwahrscheinlich, das ich auch am Kabel gerödelt habe und wie in 4. sich der Messwert nicht stark geänder hat.
5. Skineffekt. Ja ich weis, sollte bei 1KHz messfrequenz noch keine Rolle spielen. Vielleicht ist aber der Einzeladerdurchmesser schon so klein, das der Skineffekt doch eine Rolle spielt.
Was nun die Wahrscheinlichste Möglichkeit ist, kann ich nicht sagen. Das müste man mit anderen Messmethoden und Geräten weiterverfolgen.
Was für Auswirkungen die 5 Punkte aber nun für uns im Car hifi habe, das kann man sich ausdenken:
zu 1. das würde bedeuten, dass man doch auf die Qualität des Stromkabels achten muss, wobei man das auch Kontrollieren müste. Einfach dem Hersteller Vertrauen, nur weil das Kabel zu teuer ist, wäre zu wenig.
zu 2. ob das Kabel nun 18mm² oder tatsächlich 20mm² hat, kann man nur feststellen, indem man den einzelanderdurchmesser ermittelt ( mit einem Micrometer ) und dann die Anzahl der Adern zählt und sich den tatsächlichen Querschnitt ausrechnet. bei einem 2,5mm² kabel ist das noch zu machen ( hab ich in der Vergangenheit auch schon gemacht ), aber bei 20mm² oder noch mehr wirds schon anstrengend.
zu 3. wenn der Widerstand so stark steigt, wenn man nur einen teil der Adern erwischt, dann würde das bedeuten, wir brauchen neue Verbindungstechnik. Die bisher angebotenen Schraubungen mit einer Madenschraube treffen auch nicht alle Adern.
zu 4. ein Kabel ist nicht 100% Luftdicht auch wenn es so aussieht. in den Zwichenräumen ist Luft und somit kann das Kupfer Oxidieren. im Laufe der Zeit ( jahre ) Oxidiert das Kabel auch innen. Das würde bedeuten, das man doch für eine Luftdichte Isolierung an den Verbindungsstellen sorgen muss. Auch würde es bedeuten, man müste regelmässig das Kabel gegen neues tauschen um immer auf dem besten Stand zu bleiben.
zu 5. man müste Kabel nehmen, die nicht mehr so feinadrig sind und dazu noch niederohmige Caps einbauen, die die Frequenz des Wechselstromanteils verringern, damit hat der Skin effekt einen kleineren einfluss. der beweis das ein Cap die Frequenz des Wechselstromanteils verringert hab ich im Thread " Cap Ja oder Nein " schon erläutert.
bei dem von mir Vermessenen 20mm² glaube ich das Punkt 3 und 4 am Wahrscheinlichsten sind, da das kabel schon ein paar jahre auf Buckel hat und auch im Motorraum verbaut war. Punkt 1 und 2 wäre jedoch auch etwas wahrscheinlich. Punkt 5 könnte man durch eine reine Gleichstromwiderstandsmessung aussschliesen.
Sollte Punkt 1. Richtig sein, dann würde es bedeuten, das man beim Kabel kaufen mit dem Ri-Meter beim Händler vor Ort das kabel erstmal ausmessen müste.
Wie schon erwähnt, Punkt 3 und 4 würde neue Verbindungstechnik erfordern die 1. die Adern besser treffen und 2. die Oxidation verhindern.
Weitere erstaunlich Messergebnisse:
ein Helix Cap, genau gesagt der Helix Blue, der hat mit elektronik ca 50mOhm. Ohne Elektronik hat der nur gerademal 4,1mOhm. das sind 10mal weniger ohne Elektronik. das hätte ich selbst nicht erwartet. Wenn ich den Alfatec wiederfinde, werde ich den auch vermessen.
So wie es aussieht, ist die Elektronik doch schlechter als bisher gedacht. ( oder der helix ohne Elektronik besser als gedacht
)Handy Lithium Ion akkus 3,7V 550mAh: 90,1mOhm
Exide Gel Akku G40 12V 36Ah : 61,8mOhm
Panasonic Notstromakkus 12V 18Ah : 39,2mOhm
Sicherungen hab ich noch keine vermessen, da ich gerade keine da habe. Sobald ich welche finde oder bekomme folgen weitere Messergebnisse.
Angebot: fals jemand von euch etwas vermessen haben will, egal was, ob Akku, Cap, Sicherung, Kabel, kann ich das gerne machen. Dafür berechne ich 5euro umkostenbeitrag plus die Versandkosten für den Rücktransport.
PS: gerade fällt mir ein, es müste sogar möglich sein, den Innenwiderstand einer Endstufe direkt zu messen, also mit einfach dranhalten des Messgerätes. Die Messung wäre dann auch die Impedanz bei 1KHz. Das werde ich die nächsten Tage man probieren.
grüsse
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