LCD Voltmetermodul, Überspannungsschutz?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo zusammen,

könnt ihr mir bitte sagen was mit der Angabe im Datenblatt von 600V DC Überspannungsschutz gemeint ist?

http://imageshack.us/photo/my-images/855/lcdldp340.jpg/

Ich weiß, das das Gerät ± 200mV messen kann. Darüber hinaus wird eine „1“ als Überbereichsanzeige angezeigt.

So wie ich die Aussage im Datenblatt verstehe hält das Voltmetermodul Spannungen bis 600V aus. Geht also nicht kaputt, wenn höhere Spannungen als 200mV angelegt werden.
Das ist meine eigentliche Frage.

Wo ich schon mal dabei bin.

Was ist mit Verlustleistung 1mA DC gemeint? Hat das Modul nur einen Eigenverbrauch von 1mA? Das kann doch nicht sein.

Im Datenblatt steht folgendes:
Power dissipation 1 mA DC (LDP-135/335)
30 mA DC (LDP-340)

Was ist bitte mit keine Galvanische Trennung gemeint? Ich weiß, dass ich dieses Modul nur mit getrennter galvanischer Spannung versorgen kann. --> Die zu messende Spannung kann nicht die Gleiche wie die Versorgungsspannung sein.
Ich habe auch schon gehört, das man die Versorgungsspannung mittels Spannungsteiler auf ein anderes Niveau hebt und somit diese galvanische Trennung umgehen kann und keinen DC DC Wandler mehr braucht.

Was ist denn ein Doppelflanken A/D Wandler? in der Suchmaschine habe ich dazu nichts gefunden. Habt ihr einen Link darüber?

Vielen Dank für Eure Hilfe im Voraus,

Matthias.

#2

Hallo Matthias !

Der Eingang ist bis zu 600 V DC/AC gegen Überlast geschützt.

„Keine galvanische Trennung“ bedeutet,man kann Betriebsspannung des Moduls auch aus der Meßspannung gewinnen.
Allerdings in dem Rahmen,wie es angegeben ist.

1 mA ist der Stromverbrauch des Meßmoduls bei der Versorgungsspannung 9 V,hier bei LCD-Anzeige. LED-Anzeigen haben 30 mA bei 7-12 V.

Zum Meßverfahren des Analog/Digitalwandlers musst Du mal selbst „googeln“,vielleicht bei wiki unter A/D-Wandler.

MfG
duck313

#3

Hallo,

„Keine galvanische Trennung“ bedeutet,man kann
Betriebsspannung des Moduls auch aus der Meßspannung gewinnen.

Nein, genau das bedeutet es nicht.
Erstmal bedeutet es nur, dass die Versorgung und die Messspannung
eben nicht galv. getrennt sind.
Ansonsten wird in dern techn. Daten explizit gewarnt:

ACHTUNG!
Eine gleichzeitige Versorgung des Messgerätes und Messung
der Versorgungsspannung ist mit diesem Modul nicht möglich.

http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPE…

Falls man also die Versorgung aus der Messspannung realisieren will,
sollte man einen DCDC-Wandler nutzen.
Gruß Uwi

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#4

Hallo Uwi,

danke für Deine Antwort.

Erstmal bedeutet es nur, dass die Versorgung und die
Messspannung
eben nicht galv. getrennt sind.

Welche Auswirtkungen hat denn solch eine Verbindung? Ich kann die Aussage zwar verstehen, aber kann diese nicht in mein bekanntes Wissen einordnen.

Heißt das, dass die Spannungsversogung eines DC DC Wandlers galvanisch mit der Messspannung verbunden wird?
Ich verstehe das noch nciht ganz mit der galvanischen Trennung von Mess- und Versorgungsspannung.
Die Spannungen sind irgendwie verbunden?
Ich habe auch das Problem, das mein DC DC Wandler unangeschlossen aus 5V DC 9V DC für das LCD Modul erzeugt. Doch sobald der Wandler an die Platine angeschlossen ist erzeugt dieser 15V!!!
Das ist mir unbegreiflich und etwas zuviel für das LCD-Modul.

Hast Du eine Ahnung warum das so sein könnte?

Ich kann Dir gern von der Schaltung weitere Unterlangen von dem DC DC Wandler schicken und wie der angeschlossen ist. Das würde mich sehr interessieren warum dieser im angeschlossenen Zustand auf der Platine 15V! ausgibt.

Viele Grüße,

Matthias.

#5

Hallo Matthias,

danke für Deine Antwort.

Erstmal bedeutet es nur, dass die Versorgung und die
Messspannung
eben nicht galv. getrennt sind.

Welche Auswirtkungen hat denn solch eine Verbindung? Ich kann
die Aussage zwar verstehen, aber kann diese nicht in mein
bekanntes Wissen einordnen.

  1. Wenn die Stromversorgung des Moduls mit der Schaltung verbunden ist, fliessen halt Ströme wenn du in der Schaltung messen willst, es können auch Kurzschlüsse entstehen und das Modul muss die ganze Aktion nicht überleben.

  2. Wenn du mit dem Modul z.B. den Spannungsabfall in einem Aussenleiter messen willst, liegen die 230V an deinem Netzteil an. Somit muss also das Netzteil für das Modul die entsprechende Isolationsfestigkeit aufweisen. Wenn du zur Stromversorgung ein externes Netzteil verwendest muss dann auch der 9V-Anschluss berührungssicher für 230V ausgelegt sein.

MfG Peter(TOO)

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#6

Hallo zusammen !

Ich habe nicht die Anleitung des vorgestellten Moduls gelesen und mich nach der Anleitung eines anderen gerichtet.
Bei dem Conrad-Modul („Keine galv. Trennung der Spannungen nötig“) DPM 951 … wird es ausdrücklich bestätigt,man kann sie an nur einer Spannung betreiben. Das meint,man kann Betriebsspannung aus der Meßspannung gewinnen(wenn hoch genug).

Meines Erachtens geht das übrigens bei sehr vielen Modulen so.

Die dabei nicht vorh. „Galvanische Trennung“ bedeutet in erster Linie ein Sicherheitsproblem bei höheren Meßspannungen oder sogar Netzspannung.
Man hat dann überall am Modul Netzspannung anliegen,auch am Batterieclip der 9 V-Zelle(wie Peter(TOO) schrieb),am Masseanschluß usw.

Das muß dann also berührungssicher in einem Kunststoffgehäuse montiert werden,damit es fingersicher wäre und man nicht unbeabsichtigt an Spannung greifen kann.

MfG
duck313

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#7

Danke für Deine Antworten, die haben mir sehr geholfen.

Auch, das Du mir das alternative LCD Modul zur Verwendung gezeigt hast.

viele Grüße,

Matthias.

#8
  1. Wenn die Stromversorgung des Moduls mit der Schaltung
    verbunden ist, fliessen halt Ströme wenn du in der Schaltung
    messen willst, es können auch Kurzschlüsse entstehen und das
    Modul muss die ganze Aktion nicht überleben.

Die Aussage kann ich leider nicht einordnen Peter.
Ja, das Modul wird über einen DC DC Wandler %v–>9V aus der SChaltung gespeist.

Des Weiteren misst das Modul den Strom durch die Schaltung.

Wann fließen welche Ströme in der Schaltung und wie kann das Modul kaputt gehen? Durch welche Kurzschlüsse denn bitte? Ich kann das leider nicht einordnen.

  1. Wenn du mit dem Modul z.B. den Spannungsabfall in einem
    Aussenleiter messen willst, liegen die 230V an deinem Netzteil
    an. Somit muss also das Netzteil für das Modul die
    entsprechende Isolationsfestigkeit aufweisen.

Laufen die 230V am Messeingang des LCD-Moduls bis hin zur Spannungsversorung des LCD-Moduls? Dies hat doch über einen DC DC Wandler eine galvanisch getrennte Spannungsversorung?
Desweiteren ist der Meßeingang sehr hochohmig. 100M Ohm.

Wie kommt die Spannung vom Meßeingang hin zur Spannungsversorung des LCD Moduls und somit ja auch auf die 5V Elektronikschaltung, von der die Platine über einen DC DC Wandler gespeist wird.

Wenn du zur

Stromversorgung ein externes Netzteil verwendest muss dann
auch der 9V-Anschluss berührungssicher für 230V ausgelegt
sein.

Die 230V liegen dann auch am 9V Anschluß an?!

Viele Grüße,

Matthias.

#9

Hi Matthias,

  1. Wenn die Stromversorgung des Moduls mit der Schaltung
    verbunden ist, fliessen halt Ströme wenn du in der Schaltung
    messen willst, es können auch Kurzschlüsse entstehen und das
    Modul muss die ganze Aktion nicht überleben.

dass dein Modul nicht galvanisch getrennt ist bedeutet, dass es eine elektrische Verbindung zwischen einerseits den Betriebsspannungs- und andererseits den Messanschlüssen gibt. Es ergibt sich also zwischen diesen beiden ein Spannungspotential welches man messen kann, welches dadurch aber auch von dem Modul „ausgehalten“ werden können muss.

Angenommen, du möchtest mit deinem Modul die Spannung der Batterie messen welche eben dieses Modul versorgt. Den "-"Anschluss verbindest du mit dem +Pol der Batterie, den "+"Anschluss mit dem -Pol. Nun hast du (sehr wahrscheinlich) einen Kurzschluss mit deinem Modul erzeugt, denn die Klemme für den -Pol ist (sehr wahrscheinlich) mit dem Messanschluss „-“ verbunden.

Ob du nun einen Batterie für dein Modul verwendest oder Schaltung und Modul über das gleiche Netzteil versorgst ist dabei natürlich egal.

Hätte dein Modul einen galvanisch getrennten Eingang, also z.B. durch einen Optokoppler, würde eben kein Kurzschluss entstehen.

Ja, das Modul wird über einen DC DC Wandler %v–>9V aus der
SChaltung gespeist.

Hat dieser denn eine galvanischer Trennung zwischen seinen Ein- und Ausgängen? IMHO gibt es solche Bauformen.

Des Weiteren misst das Modul den Strom durch die Schaltung.

Das Modul misst NUR Spannungen. Willst du einen Strom messen, musst du diesen z.B. mit Hilfe eines Stromshunts in einen solchen „umwandeln“.

Wann fließen welche Ströme in der Schaltung und wie kann das
Modul kaputt gehen? Durch welche Kurzschlüsse denn bitte? Ich
kann das leider nicht einordnen.

Jetzt klar geworden?

Wenn du zur
Stromversorgung ein externes Netzteil verwendest muss dann
auch der 9V-Anschluss berührungssicher für 230V ausgelegt
sein.

Die 230V liegen dann auch am 9V Anschluß an?!

Ja, unter Umständen. Angenommen dein Modul wird von der Batterie gespeist. Den Messanschuss für „-“ legst du nun an 230V, dann liegen diese 230V eben durch die nicht-galvanische Trennung auch an deinem -Pol der Batterie an (vermutlich).

VG
J~

#10

Hallo,

Erstmal bedeutet es nur, dass die Versorgung und die
Messspannung eben nicht galv. getrennt sind.

Welche Auswirkungen hat denn solch eine Verbindung? Ich kann
die Aussage zwar verstehen, aber kann diese nicht in mein
bekanntes Wissen einordnen.

Die Eingangssignale und die Stromversorgung dürfen bei diesen
Modulen nicht verbunden werden, andernfalls funktioniert das
Modul nicht. Man muß also entweder eine Batterie (9V-Block)
als Stromvers. nehmen oder einen DCDC-Wandler, wenn man die
Versorgung aus einer Spannung holen will, die auch an einem
Messeingang gehört.
Hier ist ein Schaltungsauszug, der beispielhaft eine Versorgung
per DCDC-Wandler zeigt.
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/Vo…

Heißt das, dass die Spannungsversogung eines DC DC Wandlers
galvanisch mit der Messspannung verbunden wird?

Muß nicht, kann aber.

Ich habe auch das Problem, das mein DC DC Wandler
unangeschlossen aus 5V DC 9V DC für das LCD Modul erzeugt.
Doch sobald der Wandler an die Platine angeschlossen ist
erzeugt dieser 15V!!!

??? Keine Ahnung, was du da beschaltet hast.

Ich kann Dir gern von der Schaltung weitere Unterlangen von
dem DC DC Wandler schicken und wie der angeschlossen ist. Das
würde mich sehr interessieren warum dieser im angeschlossenen
Zustand auf der Platine 15V! ausgibt.

Gruß Uwi

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#11

Hallo Matthias,

Die meisten 3 1/2-Digit Module basieren auf einem etwa 35 Jahre alten Schaltungkonzept von Intersil:
http://www.intersil.com/data/fn/fn3082.pdf

In dem Datenblatt wird eigentlich alles erklärt.

MfG Peter(TOO)

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#12

Vielen Dank,

ich habe mir die Seiten des Dokuments größtenteils durchgelesen, aber nicht so viel davon verstanden.

Ich denke, es reicht diesbezüglich aber.

Viele Grüße,
Matthias.

#13

Hallo Uwi,

danke auch Dir vielmals für Deine Hilfe. Nun ist mir einiges klarer!

Um es nochmal kurz zusammen zufassen .

Messspannung und Versorung des Moduls sind galvanisch verbunden. So wurde es hier im Forum gesagt. Wenn z.B. 230V am Messeingang des Moduls anliegen (maximal können nur ±200mV gemessen werden, ist mir klar), dann sind diese irgendwie auch an der 9V Spannungsversorgung des Moduls auf der PCB Platine messbar von der aus das Modul versorgt wird.

Wird aber ein DC DC Wandler als Spannungsversorgung verwendet, dann sind die Messspannung und die Eingangsspannung galvanisch getrennt und die Messspannung liegt nicht gefährlich auf der Platine an.

Hier ist ein Schaltungsauszug, der beispielhaft eine
Versorgung
per DCDC-Wandler zeigt.
http://uwiatwerweisswas.dyndns.org/Uwi/ELEKTRONIK/Vo…

Ich habe auch das Problem, das mein DC DC Wandler
unangeschlossen aus 5V DC 9V DC für das LCD Modul erzeugt.
Doch sobald der Wandler an die Platine angeschlossen ist
erzeugt dieser 15V!!!

??? Keine Ahnung, was du da beschaltet hast.

Da schau ich nochmal nach und stelle eventuell weitere Informationen rein, um diesen Sachverhalt zu klären.

Viele Grüße,

Matthias.

#14

Hallo,

danke auch Dir vielmals für Deine Hilfe. Nun ist mir einiges
klarer!

Um es nochmal kurz zusammen zufassen .
Messspannung und Versorgung des Moduls sind galvanisch verbunden.

Ja, aber das ist in der Regel so.

Bei manchen DVM-Modulen kann man aber gleichzeitig eine Quelle
als Stromversorgung nutzen und über die Messeingänge die gleiche
Spannung auch messen.

Also z.B. hast du eine 12V-Spannung, die du als Versorgung nutzt
und gleichzeitig über einen Spannungsteiler messen kannst.
Dazu wird in der Regel der Minuspol der Stromversorgung -V
und der neg. Messeingang InLow auf das gleiche Potential gelegt.

Bei dem Modul, das du da hast, geht das nicht.

So wurde es hier im Forum gesagt. Wenn z.B. 230V am
Messeingang des Moduls anliegen (maximal können nur ±200mV
gemessen werden, ist mir klar), dann sind diese irgendwie auch
an der 9V Spannungsversorgung des Moduls auf der PCB Platine
messbar von der aus das Modul versorgt wird.

Es ist eher ein funktionelles Problem.

Daneben gibt es natürlich auch das Problem der elektrischen
Sicherheit.

Wird aber ein DC DC Wandler als Spannungsversorgung verwendet,
dann sind die Messspannung und die Eingangsspannung galvanisch
getrennt und die Messspannung liegt nicht gefährlich auf der
Platine an.

Da muß ich aber warnen. So ein normaler DCDC-Wandler
biete keine „Sichere Trennung“.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung
Da braucht es spezielle DCDC-Wandler mit entsprechendem Zertifikat.

Da aber das Gehäuse des Modul eh aus Plastik ist, kann man das
Problem evtl. auch anders lösen, nämlich eben durch ein isolierendes
Gehäuse.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzisolierung
Gruß Uwi

#15

Hallo Matthias,

ich habe mir die Seiten des Dokuments größtenteils
durchgelesen, aber nicht so viel davon verstanden.

Mit ICL7106 findet google jede Menge, auch in deutsch.

MfG Peter(TOO)