HV-Tastkopf für Arme?

[Nick Mueller]

Hallo!

Ja, mir ist klar, die Frage ist verdammt naiv. Ihr könnt mich also gerne
auslachen (dafür lebe ich dann noch danach).

Gibt es eine Möglichkeit Hochspannung (10kV) preiswert mit dem Oszi zu
messen? Tastkopf bis 2.5kV ist vorhanden. Die nächste Stufe ist mir mit
180++ EUR leider zu teuer.
Spannungsteiler mit geeigneten Widerständen (1kV pro Widerstand?), vergossen
und einer Suppressor-Diode zur Sicherheit?

Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.


Nick

[kosst amojan]

"Nick Mueller"

Post by Nick Mueller
Ja, mir ist klar, die Frage ist verdammt naiv. Ihr könnt mich also gerne
auslachen (dafür lebe ich dann noch danach).
Gibt es eine Möglichkeit Hochspannung (10kV) preiswert mit dem Oszi zu
messen? Tastkopf bis 2.5kV ist vorhanden. Die nächste Stufe ist mir mit
180++ EUR leider zu teuer.
Spannungsteiler mit geeigneten Widerständen (1kV pro Widerstand?), vergossen
und einer Suppressor-Diode zur Sicherheit?
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.

Das Oszi hat eine angegebenen Innenwiderstand. Das in nen Spannungsteiler
reinmachen und fertig is das billig-HV-Oszi. Sowas hab ich auch für meine
800kV-Teslaspule gemacht. Die Widerstandreihe hat natürlich eine Gewisse
Impedanz, weswegen die Messung bei voller Resonanzfrequenz fast unbrauchbar ist.

[MaWin]

Post by Nick Mueller
Gibt es eine Möglichkeit Hochspannung (10kV) preiswert mit dem Oszi zu
messen? Tastkopf bis 2.5kV ist vorhanden.
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.

Sicher kannst du ausreichend viele Widerstaende zum Oszi-Eingang
in Reihe schalten,
achte auf die Spannungsfestigkeit von jedem einzelnen Widerstand
(billige haben nur 200V) und nimm einen Widerstandswert, so dass
sich zusammen mit dem Eingangswiderstand des Oszis der passende
Teilerwert bildet,
aber fuer hohe Frequenzen fehlt die Parallelkapazitaet. Es muesste
ein ausreichend spannungsfester Kondensator parallel, der mit der
Eingangskapazitaet des Oszis ebenso ein Teilerverhaeltnis bildet.
Um 10:1 bei 40pF abzuschwachen also ein 4pF Kondensator.
Da bei dir eher 1pF ausreicht, kann man das auch ohne Bauteil durch
passende Konstruktion erreichen. Leider ist das nicht abgleichbar,
daher verwenden viele parallel zu Eingang ein Trimmkondensator,
dazu brauchst du aber wieder ein Referenzsignal... Lass es, so
hoch sind Zuendspulenimpulse in der Frequenz auch nicht.

Vergiessen etc. muesstest du nicht, wenn du es Bauelementevertraeglich
aufbaust (alles hintereinanderloeten), du darfst es nur nicht beruehren,
also kein Tastkopf, sondern ein stationaeres Messkabel von dem
wahrend des Tests Abstand genommen wird.

[Werner Holtfreter]

Post by MaWin
aber fuer hohe Frequenzen fehlt die Parallelkapazitaet. Es muesste
ein ausreichend spannungsfester Kondensator parallel, der mit der
Eingangskapazitaet des Oszis ebenso ein Teilerverhaeltnis bildet.

Schon richtig, aber eine Zündspule ist ja eine relativ niederohmige
Spannungsquelle, die einen niederohmigeren Tastkopf verträgt. Wenn
man den Fußpunktwiderstand << 1/10 des Oszi-Eingangswiderstands
wählt, dann sollte die Frequenzkompensation entbehrlich sein - oder
habe ich was übersehen?

Rechne aber vorsichtshalber die Zeitkonstante aus Fußpunktwiderstand
und Ci des Oszis nach.

[Marcel Müller]

Post by Werner Holtfreter
Schon richtig, aber eine Zündspule ist ja eine relativ niederohmige
Spannungsquelle, die einen niederohmigeren Tastkopf verträgt. Wenn
man den Fußpunktwiderstand << 1/10 des Oszi-Eingangswiderstands
wählt, dann sollte die Frequenzkompensation entbehrlich sein - oder
habe ich was übersehen?

Ja, so Sachen gehen schon. Einfach den 50-Ohm Shunt des Oszis
einschalten. Dann 50MOhm dran und fertig. Das gibt bei 1kV immer noch
1mV. 1mV/cm können meine Oszis gerade noch. Das wären dann effektiv 1kV/cm.

50MOhm sind bei 10kV allerdings schon Grenzwertig.


Ich habe HV-Messungen meist mit einer Kaskade aus 6 50MOhm Widerständen
gemacht, jeder ca. 7cm lang. Damit konnte man die 25kV von Fernsehern
ganz gut messen. Allerdings habe ich natürlich nicht mit 50Ohm
abgeschlossen. Nur muss einem klar sein, dass bei diesen Impedanzen
selbst parasitäre Kapazitäten im Femtofarad-Bereich stören.


Marcel

[Jozsi]

Hallo Nick!

Hallo MaWin!

wenn ich die Frage richtig verstehe, möchte Nick die Zündfunke Anschauen.
Ich glaube das machten die KFZ-Typen auch. Nähmlich mit hilfe ein Übertrage
um die Zündkabel.
Ein paar Windungen, einfach ausprobieren.

MFG.:Jozsi

Post by Nick Mueller
Hallo!
Ja, mir ist klar, die Frage ist verdammt naiv. Ihr könnt mich also gerne
auslachen (dafür lebe ich dann noch danach).
Gibt es eine Möglichkeit Hochspannung (10kV) preiswert mit dem Oszi zu
messen? Tastkopf bis 2.5kV ist vorhanden. Die nächste Stufe ist mir mit
180++ EUR leider zu teuer.
Spannungsteiler mit geeigneten Widerständen (1kV pro Widerstand?), vergossen
und einer Suppressor-Diode zur Sicherheit?
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.
Nick
--
<http://www.yadro.de>

[Werner Holtfreter]

wenn ich die Frage richtig verstehe, m�chte Nick die Z�ndfunke
Anschauen. Ich glaube das machten die KFZ-Typen auch. N�hmlich
mit hilfe ein �bertrage um die Z�ndkabel.
Ein paar Windungen, einfach ausprobieren.

Gute Idee. Aber mit der induktiven Zange bekommst du natürlich den
ZündSTROM. Wie wäre es mit kapazitivem Abgriff?

[Rolf_Bombach]

Post by Werner Holtfreter

wenn ich die Frage richtig verstehe, m�chte Nick die Z�ndfunke
Anschauen. Ich glaube das machten die KFZ-Typen auch. N�hmlich
mit hilfe ein �bertrage um die Z�ndkabel.
Ein paar Windungen, einfach ausprobieren.

Gute Idee. Aber mit der induktiven Zange bekommst du natürlich den
ZündSTROM. Wie wäre es mit kapazitivem Abgriff?

Glaub ich nicht. Ich hab auch das Gefühl, dass das drum-
gewickelte Kabel nur an einem Ende angeschlossen ist,
daher ist das schon ein kapazitiver Abgriff.

[Werner Holtfreter]

Post by Rolf_Bombach

Post by Werner Holtfreter

wenn ich die Frage richtig verstehe, m�chte Nick die Z�ndfunke
Anschauen. Ich glaube das machten die KFZ-Typen auch. N�hmlich
mit hilfe ein �bertrage um die Z�ndkabel.
Ein paar Windungen, einfach ausprobieren.

Gute Idee. Aber mit der induktiven Zange bekommst du natürlich
den ZündSTROM. Wie wäre es mit kapazitivem Abgriff?

Glaub ich nicht. Ich hab auch das Gefühl, dass das drum-
gewickelte Kabel nur an einem Ende angeschlossen ist,
daher ist das schon ein kapazitiver Abgriff.

Kann schon sein. Deshalb schrieb ich ja auch extra von einer
"induktiven Zange". So etwas wie an meinem Stroboskop: Ein Trafo
mit Ferritring, der sich öffnen lässt, um die Zündleitung
aufzunehmen.

[Rolf_Bombach]

Post by Werner Holtfreter

Post by Rolf_Bombach

Post by Werner Holtfreter

wenn ich die Frage richtig verstehe, m�chte Nick die Z�ndfunke
Anschauen. Ich glaube das machten die KFZ-Typen auch. N�hmlich
mit hilfe ein �bertrage um die Z�ndkabel.
Ein paar Windungen, einfach ausprobieren.

Gute Idee. Aber mit der induktiven Zange bekommst du natürlich
den ZündSTROM. Wie wäre es mit kapazitivem Abgriff?

Glaub ich nicht. Ich hab auch das Gefühl, dass das drum-
gewickelte Kabel nur an einem Ende angeschlossen ist,
daher ist das schon ein kapazitiver Abgriff.

Kann schon sein. Deshalb schrieb ich ja auch extra von einer
"induktiven Zange". So etwas wie an meinem Stroboskop: Ein Trafo
mit Ferritring, der sich öffnen lässt, um die Zündleitung
aufzunehmen.

Wird das Ding dann primär oder sekundär angehängt? Falls
hochspannungsseitig bleibe ich bei meiner kapazitiven
Theorie. Ich hoffe, du hast das Strobo selber gebaut,
wie wir das früher getan haben *angeb*.

[Rolf_Bombach]

Post by Nick Mueller
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.

Ich fürchte, schon geringste Kapazitäten können da die
Parameter total ändern. Insbesondere auch, da der
Zündfunke eine fallende Kennlinie hat.
Wie sieht es mit der Primärspannung aus? OK; die Kopplung
ist meist nicht so sensationell gut, aber vielleicht
reicht das zur Analyse.

[kosst amojan]

"Rolf_Bombach"

Post by Rolf_Bombach

Post by Nick Mueller
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.

Ich fürchte, schon geringste Kapazitäten können da die
Parameter total ändern. Insbesondere auch, da der
Zündfunke eine fallende Kennlinie hat.

Also mein abgebrochenes Elektrotechnikstudium liegt zwar schon etwas
zurück, aber ich bin dennoch der Meinung, dass man die Kapazitäten
mit einer Laplacetransformation herausrechnen kann, in dem man die
störenden Kapazitäten und Induktivitäten "falsch herum" einbezieht
und herausrechnet. Bzw das Ganze ist mit Differentialgleichungn
IMHO leichter zu lösen.

[Rolf_Bombach]

Post by kosst amojan

Post by Rolf_Bombach

Post by Nick Mueller
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.

Ich fürchte, schon geringste Kapazitäten können da die
Parameter total ändern. Insbesondere auch, da der
Zündfunke eine fallende Kennlinie hat.

Also mein abgebrochenes Elektrotechnikstudium liegt zwar schon etwas
zurück, aber ich bin dennoch der Meinung, dass man die Kapazitäten
mit einer Laplacetransformation herausrechnen kann, in dem man die
störenden Kapazitäten und Induktivitäten "falsch herum" einbezieht
und herausrechnet. Bzw das Ganze ist mit Differentialgleichungn
IMHO leichter zu lösen.

In trivialen Fällen wird das mit vertretbarem Aufwand schon
gehen, jedenfalls auf dem Papier. Hier haben wir es mit
nichtlinear gedämpften, über einen nichtlinearen Übertrager
gekoppelte Schwingkreise zu tun. Damit wär das IMHO nicht
mehr einfach so lösbar, man müsste Simulationsrechnungen
machen. Die Nichtlinearitäten müssten modelliert werden,
viel Spass dabei, und schon wären wir bei numerischen
Modellrechnungen und damit noch ein Schritt weiter
vom Physikbuch weg. Von einem kritischen Kapazitätswert
an geht der Zündfunke von einer kontinuierlichen in
eine gepulste Entladung über. Wie soll da Laplace helfen?

[Marte Schwarz]

Hallo Rolf,

Post by Rolf_Bombach

Post by kosst amojan
Also mein abgebrochenes Elektrotechnikstudium liegt zwar schon etwas
zurück, aber ich bin dennoch der Meinung, dass man die Kapazitäten
mit einer Laplacetransformation herausrechnen kann, in dem man die
störenden Kapazitäten und Induktivitäten "falsch herum" einbezieht
und herausrechnet. Bzw das Ganze ist mit Differentialgleichungn
IMHO leichter zu lösen.

In trivialen Fällen wird das mit vertretbarem Aufwand schon
gehen, jedenfalls auf dem Papier.

Nur auf dem Papier (oder im Computer) wolltest Du wohl schreiben. Das
nächste Zündkabel ist dann 5% dicker, die Oberfläche ein bischen öliger und
schon ist die Kapazität einige % weg von der Rechnung und die ganze
Frequenzkennlinie beim ...
Ich habe mal eine Anwendung diesbezüglich gesehen, wo jemand die untere
Grenzfrequenz (s)eines Soundkarteneingangs softwaretechnisch nach unten
korrigiert hatte, weil er ein EKG mit dem Soundblaster digitalisieren
wollte. Das war zwar schon beeindruckend zu sehen, was da ging, aber er
beschgrieb selbst, dass das nur individuell abgeglichen und dann mit sehr
großem verlust an Auflösung einhergeht. Letzteres hätte ihm zuvor schon klar
sein müssen. Was nicht mehr gemessen wird (weil der Filter es bereits
verschluckt hat), kann irgendwann auch nicht mehr korrekturgerechnet werden
;-)

Marte

[Rolf_Bombach]

Post by Marte Schwarz
Hallo Rolf,

Post by Rolf_Bombach

Post by kosst amojan
Also mein abgebrochenes Elektrotechnikstudium liegt zwar schon etwas
zurück, aber ich bin dennoch der Meinung, dass man die Kapazitäten
mit einer Laplacetransformation herausrechnen kann, in dem man die
störenden Kapazitäten und Induktivitäten "falsch herum" einbezieht
und herausrechnet. Bzw das Ganze ist mit Differentialgleichungn
IMHO leichter zu lösen.

In trivialen Fällen wird das mit vertretbarem Aufwand schon
gehen, jedenfalls auf dem Papier.

Nur auf dem Papier (oder im Computer) wolltest Du wohl schreiben. Das
nächste Zündkabel ist dann 5% dicker, die Oberfläche ein bischen öliger und
schon ist die Kapazität einige % weg von der Rechnung und die ganze
Frequenzkennlinie beim ...

Ich meinte, bei Kenntnis sämtlicher Parameter mit beliebiger
Genauigkeit, oder wie das heisst. "Theoretisch geht das schon"
scheint da der gängige Euphemismus zu sein. Der Spass hört IMHO aber
bei Sachen wie Zündfunken auf, welche sich nicht mehr vernünftig
modellieren lassen, da zu viele Zufallsprozesse mit reinspielen.

[Horst-D.Winzler]

Post by Nick Mueller
Hallo!
Ja, mir ist klar, die Frage ist verdammt naiv. Ihr könnt mich also gerne
auslachen (dafür lebe ich dann noch danach).
Gibt es eine Möglichkeit Hochspannung (10kV) preiswert mit dem Oszi zu
messen? Tastkopf bis 2.5kV ist vorhanden. Die nächste Stufe ist mir mit
180++ EUR leider zu teuer.
Spannungsteiler mit geeigneten Widerständen (1kV pro Widerstand?), vergossen
und einer Suppressor-Diode zur Sicherheit?
Zu messen wäre die Sekundärseite meiner (Modellmotor-)Zündspulen.
Messgenauigkeit ist nicht sooo entscheidend, aber der Spannungsverlauf
(Zündspannung, Brennspannung, Dauer) würde ich interessieren.
Nick

Also Messe von Wechselstrom bzw Impulsen.
Keine Gleichspannungen!
Der einfachste Spannungsteiler wäre dann ein Kondensator. Dazu würde
eine kleine Klammer genügen. zB Wäscheklammer mit Backen aus Blech.
Die wird dann übers Zündkabel geklemmt. Im Eingang ev. ein Trimmer zum
Kompensieren.
Damit lassen sich die Amplitude und die Form des Impulses oft ausreichend
bewerten.

Ach ja, es sollte kein geschirmtes Zündkaben sein ;-)

[Nick Mueller]

Post by Horst-D.Winzler
Der einfachste Spannungsteiler wäre dann ein Kondensator. Dazu würde
eine kleine Klammer genügen. zB Wäscheklammer mit Backen aus Blech.
Die wird dann übers Zündkabel geklemmt. Im Eingang ev. ein Trimmer zum
Kompensieren.

*PATSCH!* Fällt mir gestern beim Einschlafen (nachdem ich das gelesen hatte)
ein, dass ich ein Buch "Elektronische Motortestgeräte" habe. Gleich wieder
raus und Staub aufgewirbelt und gefunden. 1977! Da ist genau die Methode
beschrieben. Aus einem Messingrohr in dem ein Stück Zündkabel
(Stichleitung) steckt bildet sich ein Kondensator (4,7p) der andere hat
47n. Dahinter ein FET (E 201; wassn dat?; egal) und ein OpAmp (741) als
Gleichrichter. Muss man ja nicht genau so machen.


Gruß und Dank,
Nick

[Nick Mueller]

Post by Nick Mueller
Aus einem Messingrohr in dem ein Stück Zündkabel
(Stichleitung) steckt bildet sich ein Kondensator (4,7p) der andere hat
47n.

Geht! Ohne Puffer und nur für AC, Die Spannung fällt aber nur minimal ab,
gut genug für die Anwendung (ms-Bereich). Über 8kV gemessen (und
überlebt :-)).

Das ganze Gebilde hab ich aus POM gedreht (bekanntes epsilon,
Durchschlagsspannung > 50kV/mm, im Kondensator 2mm Isolationsstrecke) und
dann mit PUR vergossen. Leider liegt das Teilerverhältnis (1:1000) 20%
daneben. Na, auch wurscht.

Zur Sicherheit hab ich eine Suppressor-Diode eingebaut.


Gruß,
Nick

[Alexander Dörr]

Post by Nick Mueller
Leider liegt das Teilerverhältnis (1:1000) 20%
daneben. Na, auch wurscht.
Zur Sicherheit hab ich eine Suppressor-Diode eingebaut.

Es könnte gut sein, dass der Fehler von der Suppressor-Diode
hervorgerufen wird, da die Teile mehrere nF Kapazität haben. Die
Leckströme liegen teilweise auch im µA-Bereich und können zu weiteren
Fehlern führen.

Gruß,
Alexander

[Nick Mueller]

Post by Alexander Dörr
Es könnte gut sein, dass der Fehler von der Suppressor-Diode
hervorgerufen wird, da die Teile mehrere nF Kapazität haben.

Hätte ich schreiben sollen:
Die Anzeige ist 20% zu hoch. Die Dioden-Kapazität ist etwa 1% des großen
Kondensators.

Post by Alexander Dörr
Die Leckströme liegen teilweise auch im µA-Bereich und können zu weiteren
Fehlern führen.

1kHz-Abgleichsfrequenz kommt noch sauber rechteckig an. Soweit man das im
Rauschen erkennen kann. :-)


Nick

[Gernot Fink]

Leider liegt das Teilerverhältnis (1:1000) 20%
daneben. Na, auch wurscht.
Zur Sicherheit hab ich eine Suppressor-Diode eingebaut.

Es könnte gut sein, dass der Fehler von der Suppressor-Diode
hervorgerufen wird, da die Teile mehrere nF Kapazität haben. Die
Leckströme liegen teilweise auch im µA-Bereich und können zu weiteren
Fehlern führen.

Ich würde auch eher zu einer Glimmlampe an geeigneter Stelle anstatt zur
Diode raten.