Dilemma Messen: Der Strom

Strom messen Bild 3Das Problem mit den falschen Werten

Ich bekomme ja des Öfteren Fragen, zu den unterschiedlichsten Elektronik-Projekten, an denen die Menschen so werkeln.

Der Löwenanteil hängt inhaltlich mit Fehlfunktionen von Selbstbauten zusammen, meist schon bei der Inbetriebnahme. Da man gerade so aus der Ferne nur Glaskugellesen betreibt, sind Messwerte mit das Wichtigste, was bekannt sein sollte.

Nach all den Jahren habe ich für mich die Erkenntnis gewonnen, dass ein sehr großer Teil der Schwierigkeiten daher kommt, dass es Probleme bei der Messung des real fließenden Stroms gibt. Oft werden Strom und Spannung verwechselt, ich habe da ja auch schon einiges zu geschrieben. Natürlich muss auch der Umgang mit dem Multimeter zielsicher sein, am Ende liegen ansonsten eine ruinierte Schaltung und auch ein defektes Messgerät auf dem Tisch. Das Thema Multimeter ist hier im Blog schon beschrieben, im Internet findet sich auch noch reichlich Stoff zu der Materie.

Hier geht es mir nun darum, anhand eines sehr einfachen Beispiels nochmals zu erläutern, an welcher Stelle gemessen werden muss und wo dabei die Messspitzen anzusetzen sind. Ganz wichtig ist natürlich auch die Einstellung des Messgerätes.

Den Strom direkt messen

Im Bild ist ein einfacher Stromkreis zum Betrieb einer Leuchtdiode skizziert.

Ausgehend von der Stromquelle UB, fließt der Strom durch den Widerstand R1, zur LED D1 und schließlich wieder zurück. Man kann unschwer erkennen, dass eine Unterbrechung dieser Reihe dafür sorgt, dass die LED erlischt, der Stromkreis ist schließlich unterbrochen.

Strom messen Bild 2Genau diese Unterbrechung ist jetzt auch notwendig, um den Strom zu messen, der in der Schaltung unterwegs ist. Da es sich hier um eine Reihenschaltung handelt, ist es eigentlich völlig egal, an welchem Punkt die Unterbrechung erfolgt, der Strom ist an jeder Stelle der Gleiche. Er geht nicht verloren, er verrichtet lediglich Arbeit und fließt exakt wieder raus, wie herein. Dieser Schnitt bzw. so eine Unterbrechung, ist immer notwendig, wenn der Strom direkt gemessen werden soll, anders geht es nicht! Jedenfalls dann nicht, wenn man mit einem klassischen Multimeter und zwei Messspitzen ans Werk geht, was wohl beim Großteil der Messungen im privaten Bereich, der Fall sein dürfte.

Strom messen Bild 3Wie nun genau mit dem Messgerät zu verfahren ist, kann an dieser Stelle nur grob aufgezeigt werden. Manch günstiges Multimeter besitzt vielleicht gar keinen Strommessbereich, dann ist die direkte Messmethode so nicht möglich! Am Sichersten ist ein Blick ins Handbuch, es gibt mittlerweile zu viele Modell-Varianten, für einen zuverlässigen Hinweis.

Bei Unsicherheiten zum Umgang mit dem Messgerät weise ich noch mal auf den weiter oben verlinkten Artikel zum Thema „Multimeter“ hin, viele Fragen sind vielleicht dort schon beantwortet.

Da hier jetzt davon ausgegangen wird, dass das benutzte Messgerät Ströme messen kann (wäre ja auch blöd für so einen Artikel, wenn das nicht ginge, oder? ;-) ), muss man sich evtl. für einen Messbereich entscheiden. Hier hilft oft wirklich nur ein Blick in das Handbuch oder gegebenenfalls auf den Ein-/Wahlschalter, um festzustellen, welcher maximale Strom in den einzelnen Messbereichen gemessen werden kann und vor allem darf!

Da so eine Leuchtdiode im Allgemeinen nur einige Milliampere benötigt, würde wahrscheinlich ein Messbereich mit einem Maximum vom vielleicht 250 mA ausreichen. Ist aber ein Fehler in der Schaltung oder es besteht der Verdacht auf einen Kurzschluss, empfiehlt es sich, mit dem größten Bereich zu beginnen, um das Multimeter zu schützen. Bei den gängigen Geräten dürfte dies der 10 Ampere Bereich sein.

Um nun zu messen, müssen die Messleitungen in die entsprechenden Buchsen am Messgerät gesteckt werden. Welche das sind, muss wieder der Beschriftung oder der Anleitung entnommen werden, passend zum gewählten Messbereich.

Gehen wir nun davon aus, dass die Unterbrechung des Stromkreises zwischen den Punkten C und D im Bild liegt. Der Punkt C wird verbunden mit dem GND Anschluss, dies ist die negativste Stelle in der Messchaltung.

Wird der 10 A Bereich für die zweite Messspitze genutzt, kommt die Leitung in die entsprechende Buchse und die Spitze zum Messen an Punkt D. Im Milliamperebereich muss die Buchse natürlich, entsprechend dem Multimeter, evtl. gewechselt werden. Moderne Messgeräte erkennen die Polarität automastisch, hat man + und – vertauscht, ist dies für die Messung nicht kritisch, im Display wird höchstens ein – angezeigt. Sollte allerdings ein analoges Gerät genutzt werden, wird der Zeiger in die falsche Richtung ausschlagen.

Natürlich ist in diesem Beispiel das Auftrennen der Leitungen eigentlich Unfug. Selbst die Leitungen, welche die Schaltung mit Strom versorgen, sind ja Teil der Reihenschaltung und es ist natürlich wesentlich weniger umständlich, die Verbindung von der Stromquelle zur Schaltung zu trennen, als auf einer Platine, die Bahnen zu zerschneiden.

Zum Messen muss natürlich auch ein Strom fließen, einschalten also nicht vergessen ;-)

Vorsicht! Auch wenn es hier im Beispiel nur um eine LED mit harmlosen Strömchen geht, kann bei anderen Schaltungen durchaus gefährliches Potential vorhanden sein! Im Zweifel: Finger weg!

Indirekte Messung

Möchte man nun unter allen Umständen das Auftrennen der Leitungen vermeiden, könnte im gezeigten Beispiel, auch die indirekte Messung genutzt werden. In diesem Fall reicht es aus, die Spannung über dem Widerstand zu messen und durch den Wert eben dieses Widerstandes zu teilen. Die Spannung in Volt, geteilt durch den Widerstandswert in Ohm, ergibt den Strom in Ampere.

Auch hier: Vorsicht! Die indirekte Messung ist eine Spannungsmessung (Volt)! Sollte das Multimeter noch auf einen Strommessbereich (Ampere!) eingestellt sein, bedeutet dies eine sehr niederohmige Verbindung bei der Messung. Der Widerstand würde dann praktisch überbrückt und die LED den vollen Strom abbekommen, was sie höchstwahrscheinlich nicht überstehen dürfte.

Wie immer: Seid vorsichtig und viel Erfolg!

 

 

Parallel geschaltete Leuchtdioden

grüne LED druchgebrannt - www.michael-floessel.deIch bin gerade die elektrische Post der letzten Wochen durchgegangen und wollte mal wieder so eine Art „Top 10“ der elektronischen Themen verfassen, zu denen ich hier über den Blog angesprochen wurde.

Mir ist dabei aufgefallen, dass die Frage nach dem parallelen Anschließen von Leuchtdioden immer wieder aufkommt, verstärkt zur Weihnachtszeit. Klar, wann bietet sich eine kleine Experimentiererei mehr an, als zur Jahreszeit der stimmungsvollen Beleuchtung?  :-)

Nun, geschrieben habe ich dazu ja schon ein paar Zeilen, ich verweise an dieser Stelle einfach per Link auf den Artikel.

Zusammengefasst ist davon abzuraten, LEDs einfach parallel aneinanderzupacken. Leuchtdioden sind aktive Bauelemente, keine simplen Glühlampen. Selbst Exemplare aus der gleichen Charge unterliegen Toleranzen, welche zu Abweichungen in der Kennlinie führen. Bei Autoreifen nimmt man ja auch Rücksicht auf jeden einzelnen, selbst wenn alle aus der gleichen Serie sind. Ich weiß, der Vergleich hinkt ;-)

 

 

Ein bisschen Strom aus der Sonne

solar_powered_tablet

Wenn man so im Freien seine Mobilgeräte nutzt, ist irgendwann natürlich auch der stärkste Akku leer. Dann heißt es Steckdose suchen oder vielleicht auch erstmal Strom nach draußen legen, wer hat schon überall einen 230V Anschluß. Finde ich persönlich eher lästig, nebenbei braucht man ja in der Regel nur 5V und eine USB Buchse, bestenfalls 12V für Geräte, welche im Auto bzw. am Zigarettenanzünder betrieben werden können.

solar_tablelightIrgendwo gab es in den letzten Monaten mal für einen Euro Solar Gartenleuchten, die während des Tages geladen werden und dementsprechend in der Dunkelheit leuchten. Normalerweise stecken die Teile mittels Erdspieß im Boden, mit ein bisschen Trickserei und einer transparenten Dose geht’s aber auch auf dem Tisch. Leuchtwunder sind das natürlich nicht, drei Stück nebeneinander reichen gerade so, daß man seine Sachen auf dem Tisch findet ;-) Im Boden steckend als optischer Gag ist das alles OK, zum Geräte laden reicht dies natürlich nicht.

solar_paneelInspiriert durch die Solarlichter habe ich mich an ein paar Solarpaneele erinnert, die ich vor etlichen Jahren schon als kleines Balkonprojekt auf eine alte Schranktür Holzplatte geschraubt hatte. Leider habe ich keine Datenblätter mehr dazu, wenn ich mich recht erinnere lag der maximale Gesamtstrom aus allen zusammen aber so bei rund 1,2 Ampere, sollte für einen Versuch also ausreichend sein. Da sie zuätzlich schon ein wenig unter Alterung leiden dürften, wird die Leistungsabgabe wohl jetzt um einiges niedriger ausfallen.





 

solar_boxIrgendwo muss die Sonnenenergie nun zunächst zwischengespeichert werden. Da ich am Sonntag gerade keine 12V Akkus größerer Kapazität aus dem Hut zaubern kann, wird die Starterbox für Auto und Roller Zweckentfremdet. Alternativ hätte ich vielleicht auch die Batterie aus dem Auto nehmen können, dazu kann ich mich aber nicht durchringen ;-) Also mal das Sammelsurium mit einigen Strippen und Krokoklemmen zusammenstecken – Funktioniert! Mehr als 800 mA bei voll beschienenen Solarzellen ist aber nicht mehr herauszuholen, um den Akku immer wieder mal aufzuladen sollte es ausreichen. Ehe wieder jemand meckert: Mir ist schon klar, dass der Akku nun die einizige Spannungsbegrenzung ist, die Leerlaufspannung des Paneels liegt so um die 19 V, das ist eigentlich zu viel für einen Bleiakku. Aber da lebe ich jetzt einfach mit :mrgreen:

solar_rueckdiodeIch habe keine Ahnung mehr, ob in den Solarpaneelen eine Diode vorhanden ist, um Rückspeisung aus dem Akku zu verhindern. Mal sehen, was sich da so im Keller findet, Schottky wäre schon schön :-D Mehr als eine Hand voll BAT42 ist irgendwie nicht da, pro Stück können diese 200mA verkraften, einfach 5 Stück parallel nehmen…?!? Ist ohnehin nur ein Experiment, wenn improvisieren dann richtig ;-)

Ein wenig Messerei, ein bisschen Paneel verschieben hier und da – es wird mit rund 650 mA geladen. In der Starterbox ist irgendwas um 4 Ah als Akkukapazität verbaut, sollte für ein gelegentliches Aufladen der Mobilgeräte ausreichen, Handy und Co müssen ja nicht dauernd am Kabel hängen.

solar_12-5

12V sind für unsere allseits beliebten (Micro) USB-Ladeports natürlich ein wenig viel, da muss ebenfalls noch etwas Elektronik her. Zum Glück habe ich noch einen „Zigarettenanzünder auf USB“-Adapter (was für eine Bezeichnung…) im Handschuhfach liegen, das sollte doch funktionieren!

Tut es auch! OK, das Z1-Tablet lädt nur, wenn es nicht aktiv ist. Da das Teil aber immer schon etwas zickig ist wenn es um das Aufladen geht, habe ich nichts anderes erwartet. Das Z1 Compact Smartphone hat an der Stelle keine Probleme, es lädt auch während es ein wenig Webradio vor sich hindudelt. Leider gibt der Zigarette/USB Adapter auch nur 900 mA heraus, wahrscheinlich ist dies eher das Problem, als die maximale Leistung der Starterbox. Bis ins Unendliche kann man die Kapazitäten ohnehin nicht ausreizen, schließlich wird mehr Strom entnommen als hinein fließt.

Jetzt müsste könnte man natürlich fragen, ob der Aufwand nicht doch ungleich größer ist als jener, eben die (ohnehin für das Rasenmähen vorhandene) Kabeltrommel nach draußen zu stellen, vom Strippensalat noch nicht einmal gesprochen. Nun ja – so gesehen schon :-D Aber da gibt es eben auch noch den Experimentiervirus, der wohl befriedigt werden will ;-)

Ich bin allerding ernsthaft mit der Überlegung beschäftigt, das Ganze etwas durchdachter und gezielter in Angriff zu nehmen. Mit etwas Planung und geeigneteren Teilen sollte sich eine kleine Insellösung aufbauen lassen, welche den Freizeitstrombedarf im Garten abdecken kann, mehr als Licht und Versorgung der Moilgeräte werde ich sowieso eher nicht benötigen, nebenbei bietet sich so genug Spielraum für kleinere Elektronikexperimente… Aber was ich schon so will…. ^^

Ach ja, habe ich schon darauf hingewiesen, dass dieser Blogbeitrag auf einem Androidgerät geschrieben wurde, welches mit 100% umweldfreundlichem Solarstrom betrieben wurde? Zumindest an diesem Tag :-D Vorsicht, der Akku könnte Energiereste von Netzstrom enthalten :!:


 



 

 

Abisolieren war gestern – Elektronikpraxis

Abschneiden, abisolieren, Löten oder krimpen, die Verdrahtung von Anschlüssen ist immer zeitaufwändig. Manchmal geht es vielleicht auch einfacher:

Abisolieren war gestern – Elektronikpraxis

Aktuell kosten die Verbinder 0,42€/Stück bei Reichelt, die Sicherungplatten 28 cent. Bei größeren Mengen sicherlich auch ein Kostenfaktor, andere Techniken sind aber in der Regel ja nun auch nicht kostenlos. Als Vorteil sehe ich auch, dass man mit dieser Stecktechnik auch im Wartungsfall züzgig agieren kann.

 

Und da Reichelt ja nun zufällig auch mein Werbepartner ist, gleich die passenden (Affiliate) Links :mrgreen:

IDC 3924 N Steckverbinder IDC isoliert, 3A, 100V

IDC 3924 N1 Verbindungsplatte für IDC 3924n



 

Probleme bei der Installation von neuen Peripheriegeräten? | Tipps, Tricks & Kniffe

Wer kennt es nicht, das Problem mit der neuen Hardware die sich nicht einbinden lassen will. ‚Tipps, Tricks & Kniffee‘ hat einen lesenswerten Artikel zum Thema Treiber:

Probleme bei der Installation von neuen Peripheriegeräten? | Tipps, Tricks & Kniffe.

Sicherlich nicht der einzige Grund, aber einer der oft genug vorkommt. An dieser Stelle möchte ich auch mal vor Programmen warnen, die automatisch alle Treiber auf neue Versionen prüfen, das kann in die Hose gehen. Man sollte schon genau nach dem suchen, was man auch wirklich benötigt. Zu viele Geräte unterscheiden sich in Winzigkeiten, der falsche Treiber kann da schon für Chaos sorgen. Fällt mir gerade so ein, weil ich vor einigen Tagen mal wieder einen Rechner in den Händen hatte, wo so ein Tool für den Totalaussetzer gesorgt hat… ;-)

 


reichelt elektronik – Elektronik und PC-Technik


 

 

Telekom, Festnetz für bestimmte Neubaugebiete, Drosselung, Heise online & mein Senf…

Kommentar zur TelekomHm, mal sehen was da in Zukunft noch für Ideen erblühen:

Telekom prüft Abkehr vom Festnetz für bestimmte Neubaugebiete | heise online.

Bundeskartellamt schaut sich Flatrate-Kappung der Telekom an | heise online.

Vielleicht sollte es die Telekom auch machen, wie die GEZ und das nachfolgende… Also einfach kassieren und dafür nichts mehr an Gegenleistung bringen, was eine realen Wert darstellt. Dafür aber immer ein Argument in der Hinterhand, warum dies und jenes denn gerade unerlässlich ist.

Vom Spielchen her ist es ja bestimmt eine lukrative Idee: Man baut immer schnellere Anbindungen, dann ist das Volumen der vorher mit viel Aufwand geköderten Kunden umso schneller verbraucht. Zeitgleich in den kritischen Gebieten gar keine Anbindung mehr anbieten, diese Benutzer sind dann auf alternative Technologie angefixt. In der Hoffnung, dass (wieder mal) alle die Schnauze halten, kann man dann in kleinen (oder größeren) Schritten weiter direkt oder indirekt an der Preisschraube drehen.

Seit Jahren haben die Telekom und andere massiv Werbung mit Flatrates und Netzgeschwindigkeiten in die Welt gesetzt, damit den Markt beeinflusst und dafür gesorgt, dass ein bestimmtes Nutzungsverhalten und ein gewisser Bedarf überhaupt erst entstehen. Nun sollen als Konsequenz für dieses Vertrauen (OK, andere Produkte hätte man in der Realität auch gar nicht bekommen) einseitig die Spielregeln geändert werden.

Ich bin seit 23 Jahren bei der Telekom – Ich kann da bleiben, ich muss nicht. Schade nur, dass schon jetzt wieder die ersten Verteidiger dieser Machenschaften laut werden, wahrscheinlich die gleichen, die immer ‚HIER!‚ schreien, wenn der Verbraucher beschissen werden soll… Traurig…  Wird die Politik einschreiten, etwas unternehmen was WIRKLICH entscheidend für uns Netznutzer ist, oder gibt es wieder nur feiges herumreden und nichts geschieht? Das bleibt abzuwarten, ich fürchte nur, das Ergebnis zu erahnen.

Eigentlich wollte ich mich vorerst gar nicht zu dem Thema melden, zu lange ist es noch hin, zu viel kann noch passieren, die digitale Welt dreht sich eigentlich zu schnell, um mehrere Jahre in die Zukunft zu prognostizieren… ( „Niemand braucht mehr als 640kB RAM in seinem PC.“ Bill Gates)

Ich kann mich noch an die Zeiten vor DSL erinnern, in denen ich glücklich für 79 DM/Monat meine erste ISDN Flat über Sunnet (hießen die so?) erhielt. Damals zogen andere Anbieter nach, Zahlen nach Messung und Zeit schien endgültig vorbei zu sein! Und nun? Nun nähern wir uns wieder der Zeit, in denen nicht mehr das Thema ist, was im Netz vertreten ist sondern das, was uns in’s Netz bringt. So oder so!

Vielleicht kommt dann bei mir die etwas teurere Version einer reinen Mobilfunknutzung, immerhin spare ich dabei komplett das Festnetz bzw. die Festnetzkosten. Dafür bin ich immer und überall mobil. Auch Wunschdenken, ich weiß. Aber vielleicht ist ja gerade dieses gewollt!

Frohe Pfingsten ;-)

 

 


Anzeige:

Elektronik? Bei Reichelt ;-)

Aktive Bauelemente

Relais

Messtechnik



 

 

 

OTG Adapter am Xperia Arc S

xperia arc s otgNachdem ich am Galaxy Tab 2 mit dem OTG Adapter ja recht komfortabel einen USB-Anschluss nutzen kann, habe ich in der Auktionsbucht auch mal so einen Adapter für mein Xperia Arc S ersteigert.

Das Smartphone reagiert aber leider gar nicht auf jede Art von angeschlossenem USB-Gerät. Liegt das nun am Adapter oder weiß ich etwas Elementares noch nicht? Hm, mal sehen, was Google so zu dem Thema ausspuckt :?: Wenn hier jemand nähere Info’s hat… ;-)

Ach ja, da sich ja letztes Mal jemand beschwert hat, OTG = USB On-The-Go. Habe glatt vergessen, die Abkürzung aufzuschlüsseln :-)

 

 

Elektronik: Belegung des PR4402

PR4402_anschlussbeine - www.michael-floessel.de

 

Um die Arbeit ein wenig zu erleichtern, noch ein Extrafoto mit der Anschlussbelegung des PR4402.

Ich hasse es, wenn ich wegen der Pinne eines IC’s immer das Datenblatt rauskramen muss :-)

 

 

 

Hier auch noch einmal die Links zu den anderen Artikeln, dann ist alles beisammen:

PR4402 oder aus 1,5V und weniger 5V und mehr erzeugen

Elektronik & Modellbau: Experiment mit dem PR4402

 

 

 

Netzwerkfähige Geräte unter dem Weihnachtsbaum

Netzwerktipps www.michael-floessel.deAlle Jahre wieder! So kann man es nennen :-D Bei vielen Bekannten lagen Tabletts, Smartphones oder Notebooks unter dem Tannenbaum. Das heißt meist für mich, dass hier dann und wann das Telefon klingelt. Fast identisches Begehren des Anrufers: Wie komme ich mit meinem neuen XXX-Gerät ins Internet?

 

So richtig interessant wird es, wenn derjenige lange vorher mal den Tipp aus einer bestimmten Zeitschrift befolgte und seinen Router so ‚richtig abgesichert‘ hat :shock: Er hat dann zwar keine Ahnung, was er da wirklich angestellt hat, weiß aber, dass nun alles korrekt und sicher ist. Als ich das Teil irgendwann vorher eingerichtet habe, lag der Schwerpunkt auf leichter Bedienung UND maximal möglicher Sicherheit. Aber DHCP und SSID eingeschaltet sind böse, sagt ja die Zeitung. Gut wäre es auch, wenn man sich seine Passwörter so merkt, dass sie auch nach dem ‚verbessern‘ der Einstellungen länger bekannt sind.

So richtig motivierend wird es, wenn durch das vergessen der Passwörter einfach nichts anderes mehr möglich ist, als den Router zurück zu sezten. Völlig. Habe ich schon erwähnt, dass dies alles telefonisch passierte? Und das Telefon an DEM Router angeschlossen ist? Was passiert dann nach dem Reset des Routers? Na? Richtig! Das Gesprächt ist schlagartig beendet :mrgreen: Gut übrigens für die Bilanz seines Mobilfunkanbieters ;-)

Na egal, nach rund 1 1/2 Stunden ist er wieder glücklich im Netz. Sein neues Nexus kann im Internet rumtoben und schneller als vorher ist das Netzwerk auch noch. So was…

Immerhin, es haben noch zwei weitere Bekannte angerufen, mit denen war ich in 10 Minuten durch! Beides Smartphones, beide nur eben in’s WLAN bringen und den Unterschied zwischen Datenübertragung aus dem Mobilfunknetz und dem eigenen Funknetzwerk erklären.

 


Anzeige:

Elektronik? Bei Reichelt ;-)

Aktive Bauelemente

Relais

Messtechnik



 

 

 

Akkus ohne Loetfahnen

Ich bin mehrfach gefragt worden, wie ich die Anschluesse an diversen Akkus behandle. Da in den meisten Modellen wenig Platz ist, kann man eine einfache Halterung nicht verwenden, also bleibt nur löten.

Kontaktflaeche anschleifen (Minibohrmaschine mit Fraese, Trennscheibe etc.)

Angeschliffene Stelle verzinnen

Folgendes hat sich bei mir immer bewaehrt:

Vorzugsweise kein bleifreies Lötzinn

Hohe Temperatur auf den Loetkolben (400 Grad) geben

Eine Loetspitze, welche die Temperatur gut ableitet

Angeschliffenen Bereich am Akku verzinnen

Kabel und Kontakte die an die Akkus sollen vorher verzinnen

KURZ (!) aber beherzt und zügig löten!

Auf jeden Fall darauf achten, dass die Zelle nicht mehr Hitze abbekommt als nötig.

Die ganze Prozedur laesst sich so durchfuehren, das der Akku dabei bestenfalls warm wird, keinsesfalls so lange ‚rumbraten‘, bis man ihn nicht mehr anfassen kann. Mit ein klein wenig Loeterfahrung ist das eigentlich zu machen. Hat bisher bei mir mit allen Typen funktioniert.