Masse in elektronischen Schaltungen

Hallo,

die Masse in elektronischen Schaltungen aus TTL, Microcomputern, Peripherie aus Sensoren, Aktoren (NTC-Widerstände, Relais, …): Wird die üblicherweise an die Schutzerde des 230V-Netzes gelegt? Es handelt sich um ein in einem Einfamilienhaus relativ weit verzweigtes Netz aus Schaltungen und Leitungen.

Danke, Stucki

Moin!

Erstmal die generelle Warnung:
Wenn man sich damit nicht auskennt, sollte man nicht an 230 V rumspielen. Das kann tödlich enden, also Finger weg!

Die Antwort lautet nein. Die Masse in elektronischen Schaltungen von Microcontrollern, Logic und dergleichen ist meistens Gleichspannung.

Für gewöhnlich werden diese Sachen von einem Netzteil gespeist, welches einen (virtuellen) Nullpunkt liefert.

An das Erdungskabel kommen normalerweise die Gehäuse, wenn diese aus Metall sind. Hier dient das Erdungskabel als Schutableiter.

Wenn man die Masse aus einer Schaltung auf die Erdung legt, kann es zu kurzschlüssen kommen. Desweiteren kann bei einer ungeschickten Verschaltung und einem gedrehtem Schukostecker die Phase auf die Erde gelegt werden. Dann kann Lebensgefahr bestehen.
Also nochmal:
Finger weg.
Mit freundlichen Grüssen, Axel Bruhn

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hi Axel,

Erstmal die generelle Warnung:
Wenn man sich damit nicht auskennt, sollte man nicht an 230 V
rumspielen. Das kann tödlich enden, also Finger weg!

Das kann ich unterschreiben.

Die Antwort lautet nein. Die Masse in elektronischen
Schaltungen von Microcontrollern, Logic und dergleichen ist
meistens Gleichspannung.

Erstens hat das mit Gleichspannung so nichts zu tun, zweitens ist deine Aussage so pauschal einfach nicht richtig.

Miß mal zwischen Schutzleiter und der Masse eines Oszilloskopes (z.B. Tektronix TDS224) den Widerstand. Die Masse liegt exakt auf dem Schutzleiter.

http://www.sigem-elektronik.de/elektro/glossar.htm#PELV

mfg Ulrich

Hallo,

also ich habe im Haus dezentrale Elektronik, die über
Signalleitungen mit Schirmgeflecht verbunden sind.

Die Schirme habe ich alle miteinander verbunden und an der
Hauseinstpeisung niederohmig (großer Querschnitt)
auf die PE-Schiene gelegt.

Die Erdung von Schaltungen, die potentialtrennende
Stromversorgung haben, ist durchaus sehr zweckmäßig
aus EMV-Gründen.

Auch meine Industriemeßgeräte haben meist eine Masse,
die auf PE liegt.
Schaltungsteile, die galv. getrennt von Masse sind
(also quasi potentialmäßig in der Luft hängen), sollten
mit einem Ableitwiderstand und einem parallelen Ableit-C
HF-mäßig auf Masse gelegt werden.
Gruß Uwi

die Masse in elektronischen Schaltungen aus TTL,
Microcomputern, Peripherie aus Sensoren, Aktoren
(NTC-Widerstände, Relais, …): Wird die üblicherweise an die
Schutzerde des 230V-Netzes gelegt? Es handelt sich um ein in
einem Einfamilienhaus relativ weit verzweigtes Netz aus
Schaltungen und Leitungen.

Nabend!

Erstmal die generelle Warnung:
Wenn man sich damit nicht auskennt, sollte man nicht an 230 V
rumspielen. Das kann tödlich enden, also Finger weg!

Unterschreibe ich auch. Nicht, dass ich mich brüsten will, aber 1. habe ich die komplette Installation in meinem Haus selber gemacht, 2. ist (Starkstrom-) Elektriker mein Lehrberuf, aber schon laaaaange her.
Das nur am Rande.

Die Antwort lautet nein. Die Masse in elektronischen
Schaltungen von Microcontrollern, Logic und dergleichen ist
meistens Gleichspannung.

Habe auch Wechselspannung für div. Kleinmotoren.

Für gewöhnlich werden diese Sachen von einem Netzteil
gespeist, welches einen (virtuellen) Nullpunkt liefert.

Was ist ein „virtuelle Nullpunkt“?

An das Erdungskabel kommen normalerweise die Gehäuse, wenn
diese aus Metall sind. Hier dient das Erdungskabel als
Schutableiter.

Nein. Konsumelektronik (Hifi, TV, … auch wenn sie Metallgehäuse haben) ist heutzutage meist in Schutzisolierung ausgeführt.

Wenn man die Masse aus einer Schaltung auf die Erdung legt,
kann es zu kurzschlüssen kommen.

Hmm, wieso?

Desweiteren kann bei einer
ungeschickten Verschaltung und einem gedrehtem Schukostecker
die Phase auf die Erde gelegt werden.

Wer sowas macht, sollte in der Tat die Finger von Elektrik lassen.

Gruß, Stucki

Hallo Uwi,

also ich habe im Haus dezentrale Elektronik, die über
Signalleitungen mit Schirmgeflecht verbunden sind.

Da bin ich wohl ziemlich nachlässig: Ich habe meist verdrillte Klingelleitung (hatte ich noch ne ganze Menge, ist billig und lässt sich leicht verlegen.

Die Erdung von Schaltungen, die potentialtrennende
Stromversorgung haben, ist durchaus sehr zweckmäßig
aus EMV-Gründen.

Potentialtrennung ist durch den Trafo ja meist gegeben. Meine gesamte Schaltung ist ziemlich klassisch aufgebaut: Mehrere Spgn. vom Netzteil, für alle der gemeinsame Nullpunkt / 0 V („Masse“), das Ganze versorgt TTL, Microcontroller (CControl) usw. Ich habe bei allen langen Leitungen zu den NTC-Widerständen, Relais usw. drauf geachtet, dass immer ein Bein an 0V/„Masse“ liegt.
Funktionsprobleme gab es bisher nicht - wundert mich ein bisschen nach deinen Ausführungen.

Ich werde also 0V wirklich zur Masse machen und auf den Schutzleiter legen, irgendwo beim Netzteil.
Meine Frage bezog sich mehr auf Störungen, die hereinkommen könnten. Bei Hifi-Geräten muss man ja immer darauf achten, dass keine Brummschleifen entstehen oder sonstige Einstreuungen passieren. Aber das ist ja hier kein Thema.

Gruß, Stucki

Hi,

Was ist ein „virtuelle Nullpunkt“?

Das da: http://www.computerbase.de/lexikon/Virtuelle_Masse

Wenn man die Masse aus einer Schaltung auf die Erdung legt,
kann es zu kurzschlüssen kommen.

Hmm, wieso?

Normalerweise nicht. Aber z.B: mit geerdeten Lötkolben, in denen in der laufenden Schaltung gelötet wird, kann das passieren. Bevor jetzt der große Aufschrei kommt: die alten Magnastaten von Weller waren nicht geerdet (jaja, ESD grüßt) und in Digitalschaltungen konnte damit munter gelötet werden.

geerdeter Kolben -> Löten an einer 5V Versorgung -> bruzzel :wink:

http://www.u-thews.de/Begr1E-Technik.htm

unter „PELV - Funktionskleinspannung mit sicherer Trennung“

mfg Ulrich

Hallo,

Die Erdung von Schaltungen, die potentialtrennende
Stromversorgung haben, ist durchaus sehr zweckmäßig
aus EMV-Gründen.

Das ist so allgemein ausgesagt falsch. Es kommt immer auf den Einzelfall an. Es kann genausogut für die EMV-Problematik schlechter werden, wenn man einfach so Masse und Schutzleiter verbindet (z.B. weil dadurch die Abstrahlung durch die bessere ‚Antennenerdung‘ vergrößert wird). Unter Umständen ist eine HF-undurchlässige Verbindung (Drossel) sinnvoller. Oder umgekehrt eine DC-undurchlässige Verbindung (Kondensator), da sonst irgendwelche Massebezüge von Messeingängen gestört werden.

Auch meine Industriemeßgeräte haben meist eine Masse,
die auf PE liegt.

Das hat vor allem den Benutzerschutz als Grund. Und ist mitunter seeehr hinderlich, wenn man massefrei messen MUSS, weil das Messobjekt das vorgibt (z.B. älteres TV-Gerät, das das Chassis auf halbem Netzpotential hat).

Gruß
Axel

Anmerkung
Hallo,

Bevor jetzt der große Aufschrei kommt: die alten
Magnastaten von Weller waren nicht geerdet (jaja, ESD grüßt)
und in Digitalschaltungen konnte damit munter gelötet werden.

Die temperaturgeregelten neueren Geräte haben auch nur einen zweipoligen Stecker. Und eine Erdungsbuchse für andere Anwendungen (ESD-Schutz).
Gruß
Axel

Hi Axel,

Die temperaturgeregelten neueren Geräte haben auch nur einen
zweipoligen Stecker. Und eine Erdungsbuchse für andere
Anwendungen (ESD-Schutz).

Ich habe 2 geregelte Weller Lötkolben, deren Spitze auf PE liegt. Daher bruzzel :wink:

mfg Ulrich

Hallo Stucki,

die Masse in elektronischen Schaltungen aus TTL,
Microcomputern, Peripherie aus Sensoren, Aktoren
(NTC-Widerstände, Relais, …): Wird die üblicherweise an die
Schutzerde des 230V-Netzes gelegt? Es handelt sich um ein in
einem Einfamilienhaus relativ weit verzweigtes Netz aus
Schaltungen und Leitungen.

Ich habe in meinem Leben zwei Fraktionen kennen gelernt:

  1. Immer Erden.
  2. Nie Erden, alles potentialfrei.

Meine Erfahrung ist, dass beider Recht und Unrecht haben, kommt immer auf den Fall an.

Allgemein neige ich mehr zum Erden, dabei kann man aber auch vieles falsch machen, was zu Störungen führen kann. Man muss vor allem daran denken den Massepunkt Zentral zu verdrahten (Sternmasse), ansonsten sind die Probleme meist vorgegeben.

Nicht Erden hat, nach meiner Meinug zwei Nachteile:

  1. Wenn irgendwo im System eine Verbindung mit einem Potential (z.B. zu 230V Phase) entsteht funktioniert alles fröhlich ohne Störung weiter, der Fehler wird also erst bemerkt wenn man da was anfasst :frowning:(

  2. Es muss alles möglichst symetrisch ausgeführt werden (z.B. Verstärker-Eingänge, Netzteile) was technisch oft nur mit einem erhöhten Aufwand möglich ist.

Bei Wechselspannung, so ab einigen 10Hz, ist die Potentialtrennung meist recht einfach (Trafo), bei Gleichspannungen wird es dann auf schnell aufwendig (Trennverstärker).

MfG Peter(TOO)

Hallo Peter,

Allgemein neige ich mehr zum Erden, dabei kann man aber auch
vieles falsch machen, was zu Störungen führen kann. Man muss
vor allem daran denken den Massepunkt Zentral zu verdrahten
(Sternmasse), ansonsten sind die Probleme meist vorgegeben.

„Sternmasse“ dachte ich ist nur bei Hifi und ähnlichem, um Erdschleifen zu vermeiden. Bei Steuerungsanlagen mit Elektronik - wie gesagt Computer, TTL u.ä. - meine ich mal was von „maschenförmig“ erden gehört zu haben, bin da aber nicht sicher. Daher meine Nachfrage hier.

Nicht Erden hat, nach meiner Meinug zwei Nachteile: …

Wie ist es mit der Ableitung von Störspannungen, im Haus sollte/muss (!) man ja auch alle Metallteile an die Potentialausgleichschiene legen. Uwi hatte das ja beschrieben. Können sich da nicht „schwimmende“ Spannungen aufbauen?

Ich werde wohl - nach weiteren Forschungen - alles gut erden.

Gruß, Stucki

Hallo Stucki,

„Sternmasse“ dachte ich ist nur bei Hifi und ähnlichem, um
Erdschleifen zu vermeiden.

Nö, gilt eigentlich immer. Es geht ja darum dem Nutzsignal nur ein möglichst kleines Störsignalzu überlagern.
Bei Audio machen ein paar mV schon einen riesen Krach, bei TTL stören die nur noch nicht. Aber bei Sensoren bekommst du oft auch schon riesige Probleme.

Bei Steuerungsanlagen mit
Elektronik - wie gesagt Computer, TTL u.ä. - meine ich mal was
von „maschenförmig“ erden gehört zu haben, bin da aber nicht
sicher.

Bei gedruckten Schaltungen legt man Masse und Versorgungsspannung gitterförmig aus, wenn man nur mit 2 Lagen arbeitet.

Wie ist es mit der Ableitung von Störspannungen, im Haus
sollte/muss (!) man ja auch alle Metallteile an die
Potentialausgleichschiene legen. Uwi hatte das ja beschrieben.
Können sich da nicht „schwimmende“ Spannungen aufbauen?

Naja, wenn irgendwo ein Strom fliesst, entsteht auch ein Spannungsabfall. Dadurch kommt es dazu, dass an Unterschiedlichen Stellen der Anlage unterschiedliche Potentiale entstehen. Wenn due diese Potentiale miteinander verbindest fliesst dann ein Ausgleichsstrom.

MfG Peter(TOO)