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Wie genau sind Digitalmultimeter?
#21
Hallo Martin,

danke für die Übersicht!

Ja, mit solchen und ähnlichen Normalen haben zu früheren Zeiten die staatlichen Eichämter und auch größere Firmen ihre Mess- und Prüfmittel kalibriert und justiert.

Und diese Eichämter bzw. sonstige Eigentümer von Normalen mussten in regelmäßigen Abständen ihre Normale wiederum von einer übergeordneten Behörde, wie z.B. dem Physikalisch-Technischen Bundesamt überprüfen lassen.

Heute wird von der DIN ISO 9001 die regelmäßige Kalibrierung von in der Produktion verwendeten Mess- und Prüfmitteln gefordert.
Diese findet im Regelfall einmal jährlich statt.


Viele Grüße

Martin
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#22
Hallo,

ich hab diese Beiträge mit großem Interesse gelesen, u.a. weil ich hier auch so ein Gerät stehen habe, von dem ich vermute, daß es nicht so ganz ungenau ist. Die technischen Daten besitze ich, aber leider sind die Angaben da etwas anders, als es hier beschrieben wurde.
Es hat eine 5 stellige Anzeige. Da die Meßbereiche in dem Sinn nicht gewählt werden (es gibt 2 Eingänge, einmal bis 200V, einmal bis 1kV, ich rede jetzt immer von DC), heißt das dann, daß ich, wenn ich z.B 198V messen will, 20000 Counts zur Verfügung habe?
Die Meßgenauigkeit ist angegeben mit
+/- 0,01% v.E
+/- 0,005% v.M
+/- 1 Digit

Was bedeutet v.E. (vom Endwert?)
Was bedeutet v.M: (vom Meßbereich)

Messe ich dann im 200V Bereich 20V so kommt ein Fehler von +/- 2mV (v.E.) und +/- 10 mV (v.M.) dazu, also +/- 12mV Gesamtfehler. Stimmt das?
Messe ich 200V, wäre der Fehler dann +/-30mV.

Nun ist das Ding selbstkalibrierend, das hat ein Spannungsnormal eingebaut.
Meine Frage, wie lange bleibt denn so ein Normal stabil?
Ich hab nur gehört, man solle das Ding nicht bewegen, sonst stimmt die Kalibrierspannung nicht mehr (es sollte dann eine Weile ruhig stehen, bevor gemessen wird).
Wie kann man prüfen, ob die "Normalspannung" noch stimmt?
Ich hab ein Referenzelement, das liefert 10,0V mit 3 mV Toleranz. Das wäre dafür aber schon zu ungenau.
Außerdem steht hier noch ein Normalelement der Firma Muirhead (England) mit der Bezeichnung D845D und der Nummer 538809. Leider weiß ich die Spannung nicht. Sonst könnte man das ja mal nehmen. Belasten soll man die Dinger wohl nicht über 1 mA, oder noch weniger?
Kann man anhand der Nummer irgendwo herausfinden, was das für eine Spannung hat - haben soll?

So, das war eine ganze Sammlung von Fragen, ich hoffe, ich verschrecke Euch nicht!

MfG

Claus
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#23
Klingt sehr nach HP mit Nixie.

Das Spannungsnormal ist kein Westonelement,
Es kann das anzeigen. Westons haben immer 1,01irgenwas Volt.

Dieses nicht bewegen gilt eben für Westonelemente da sie mit Flüssigkeit arbeiten.
Ebenso gelten Temperaturvorgaben.
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#24
Hallo,

das Normal was bei mir noch rumsteht, sieht so aus:

   

Bitte die Spannungsangabe nicht ganz ernst nehmen.

Das Meßgerät ist kein HP, sondern ein G-1212.010 vom Funkwerk Erfurt.

Sind denn meine Überlegungen soweit richtig gewesen, oder war das Unfug?

MfG

Claus
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#25
Hallo Claus,


Zitat:Was bedeutet v.E. (vom Endwert?)
Was bedeutet v.M: (vom Meßbereich)

Messe ich dann im 200V Bereich 20V so kommt ein Fehler von +/- 2mV (v.E.) und +/- 10 mV (v.M.) dazu, also +/- 12mV Gesamtfehler. Stimmt das?
Messe ich 200V, wäre der Fehler dann +/-30mV.


v.E. = vom Endwert
v.M. = vom Messwert

Dann sind das 20V * 0,005% = +/- 1mV + 200V * 0,01% = +/- 20mV + +/- 1 Digit = +/- 1mV = +/- 22 mV Gesamtfehler (wenn ich richtig gerechnet habe).

Mit diesen Daten ist das Gerät dann schon sehr genau!

Über die Langzeitstabilität dieser Normalelemente kann ich leider nichts sagen.


Viele Grüße

Martin
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#26
Hallo,

hast Du nicht die Toleranzen v.E und v.M vertauscht? Oder blick ich nicht ganz durch?

MfG

Claus
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#27
Hallo Claus,

der Betrag 20V * 0,005% ist der Fehler vom Messwert (nicht Messbereich!!), und der Betrag aus 200V * 0,01% ist der Fehler vom Endwert, hier 200V.

Diese Fehler 'v.E.' sind im Regelfall immer bezogen auf den Endwert des Messbereichs und ergeben sich aus den Fehlern der Teilerkette.
Der (hier separat ausgewiesene) Fehler vom Messwert resultiert aus den Linearitätsfehlern des Analog-Digitalwandlers und ggf. sonst noch vorhandener Elektronik im Signalweg.

Bei modernen Multimetern bezieht sich der angegebene Fehler meist auf den Messwert.


Viele Grüße

Martin
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#28
Hallo,

danke für den Hinweis bei v.M.

Entspricht +/- 1 Digit hier nicht +/- 2 mV? Ich weiß, das macht das Kraut hier nicht fett.

MfG

Claus
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#29
die gezeigte Referenzzelle ist ein Weston,
die Spannung steht sogar noch drauf. Schönes Teil, danke fürs Zeigen.
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#30
Hallo, interessanter Vergleich!
Hast Du immer das selbe Paar Meßschnüre verwendet?
Wenn wegen der Hochohmigkeit kein Strom fließen dürfte sollten wir mal den Einfluß untersuchen.
Mal 50 cm, 100 cm 150 cm. Natürlich nur da wo auch 3 oder 4 Stellen hinter dem Komma angezeigt werden.
Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#31
hallo Manfred,
5 1/2 - und 6 1/2 stellige DMM wie die beiden von mir gezeigten benehmen sich in den unteren Spannungsbereichen wie Elektrometer, da fließt garkein Strom. Das geht bei denen soweit daß sich die Eingänge aufladen wenn sie unbelegt sind und das wird dann auchnoch gemessen :-)
Das Verhältnis des Eingangswiderstandes zum Eigenwiderstand der Messkabel überschreitet nichnur 6 Stellen sondern ganz erheblich mehr, insofern findet das Ohmsche Gesetz da keine Anwendung mehr, der Unterschied wäre nichtmehr nachmessbar gering.

Was aber durchaus passieren kann sind Spannungen die zB dadurch entstehen daß Stecker und Buchsen aus verschiedenen Metallen sind und dergleichen mehr, und das kann durchaus Werte annehmen die die Messunsicherheitsbewertung berücksichtigen muß.
Das Messkabel als Spannungsquelle :-) Unser Metabastler ist da in seinem Element, er kann uns da bestimmt was zu berichten.

lG Martin
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#32
In diesem Zusammenhang stellt sich noch eine andere Frage: Wie kommt man mit vertretbarem finanziellem Einsatz zu einem brauchbaren Spannungsnormal. Es gibt ja eine Menge Vorschläge im WWW mit verschiedenen ICs (z.B. LM399) u.s.w. Schön wäre eine reproduzierbare Schaltung mit mindestens 1/10 V Genauigkeit. Martin, du hast bestimmt Ideen hierzu.

Vermutlich wäre es besser, hier ein neues Thema aufzumachen, aber hier passt es auch hin.
Grüße aus dem Odenwald,

Werner



Lesen gefährdet die Dummheit!
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#33
Hallo,

@ Martin: wie schon geschrieben, die Spannung hab ich drauf geschrieben und mit dem oben vorgestellten Gerät gemessen. Aber wenn ich das mit dem vergleiche, was Du oben über solche Elemente geschrieben hast, könnte das sogar stimmen. Aber wie lange bleibt diese Spannung konstant (Jahre?). Das beruht doch auf einer chemischen Reaktion. Hintergrund der Frage, könnte ich damit das Digitalmultimeter überprüfen? Dazu müßte ich allerdings wissen, wie hoch die Spannung des Elementes genau ist. Deshalb oben auch meine Frage, ob man so etwas irgendwo nachschauen kann (haben alle Westonelemente die gleiche Klemmspannung?).
Du schriebst oben, das Spannungsnormal im Meßgerät ist kein Westonelement. In den technischen Kennwerten ist angegeben, daß bei einer Arbeitstemperatur von über 36 grd mit einer Erhöhung des TK gerechnet werden muß bedingt durch die zum Kalibrieren verwendete Standardzelle
(+/- 0,01% v.M pro 10K). Könnte das nicht auf eine temperaturabhängige Referenzquelle hinweisen? (Elektronische Referenzquellen werden ja dann in der Regel temperaturkompensiert).

MfG

Claus
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#34
hallo Claus,
du hattest geschrieben du hättest ein Referenzelement mit 10 Volt.
Und das sind eben keine Westonelemente.
Den Temperaturgang vom Weston kannst du im Foto von meinem erkennen, steht im Deckel.

Die halten theoretisch viele Jahrzehnte.
Praktisch ist es so, sie sind meist mit einem Kork verschlossen, und durch diesen tritt im Laufe der Ewigkeit etwas von der Flüssigkeit aus.
Ist der Füllstand dann irgendwann zu niedrig stimmt es nichtmehr. Das kann durch Sichtkontrolle bestimmt werden, es sind 2 Reagenzgläser die durch eine Art Mittelsteg verbunden sind. Der Füllstand muß so hoch sein dass dieser Verbindungsgang komplett geflutet ist, dann ist es perfekt.
Das Öffnen ist verboten, damit ruinierst du es.
Es darf nie belastet oder gar kurzgeschlossen werden, auch das Anlegen von Spannungen ist tabu.
Zu deiner Frage. Einzelne Westonelemente unterscheiden sich im hinteren Nachkommabereich voneinander, deswegen wird jedes einzelne ausgemessen.
Wikipedia sollte da viel Info zu haben.
lg Martin
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#35
Hallo Martin,

da ist etwas ein bißchen durcheinandergegangen.
1. Ich habe dieses Westonelement mit den 1,0194 V (wenn es denn stimmt).
2. Ich habe ein Referenzelement mit 10,000 V +/- 3mV, das ist ein kleiner Schaltkreis.
3. Mir wurde mal erzählt, daß in dem G1212.010 ein Westonelement als Referenz verbaut wäre (deshalb sollte ich es nicht bewegen).
Ich hab es nun so verstanden, daß Du meintest, das wäre nicht der Fall. Deshalb mein Hinweis auf die Bemerkungen in den Technischen Kennwerten
auf den TK bei höheren Temperaturen. Ich vermutete eben, das würde in dem Bereich (>36 grd) bei einer elektronischen Referenzquelle keine Rolle spielen. Aber ich vermute es eben nur.

MfG

Claus
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#36
stell das Gerät ein wenn es über 20 und unter 25°C ist.
Es soll mehrere Stunden in dieser Temperatur gestanden haben und dabei eingeschaltet sein.

Die temperaturbezogene Abweichung des Westonelements kannst du dem Deckel von meinem entnehmen.
wenn die Welt untergeht sieht man es zuerst auf dem Oszilloskop
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#37
(20.02.2022, 16:08)Werner schrieb: In diesem Zusammenhang stellt sich noch eine andere Frage: Wie kommt man mit vertretbarem finanziellem Einsatz zu einem brauchbaren Spannungsnormal. Es gibt ja eine Menge Vorschläge im WWW mit verschiedenen ICs (z.B. LM399) u.s.w. Schön wäre eine reproduzierbare Schaltung mit mindestens 1/10 V Genauigkeit.

Nimmt man einen LTC6655B Referenzspannungs-IC fur um die 10€.
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