Netzspannung untersuchen => Kurzschluss

Hallo Community,

ich arbeite momentan an einem Referat & möchte die Theorie beweisen.

Gestern Abend wollte ich die 230V Netzspannung über einen unbelasteten Spannungsteiler an der MyDaq untersuchen.

Siehe Bild:
   

Laut Berechnung sollte also eine Effektivspannung von 5,65V am analogen Eingang 1+ anliegen.
Also im Rahmen der maximalen Begrenzung von +10V bis -10V.

Ich habe den Spannungsteiler erstmal, ohne die MyDaq anzuschließen, aufgebaut & mittels einem Digitalmultimeter nachgemessen.
Die errechnete Spannung stimmte.

Also habe ich ein VI erstellt:
   
und erstmal das VI mit der Spannung einer 9V Blockbatterie ausgeführt. Mit Erfolg.

Da ich immernoch skeptisch war, habe ich im Datenblatt der MyDaq nach Informationen gesucht,
welche die letzten Unsicherheiten wegnehmen sollten.
Ich benutze 1/4 Watt Widerstände. Die Leistung der Schaltung beträgt 12,8mW.
Der Gesamtstrom beträgt 56µA.

Ich wagte den Versuch, schaltete Netzspannung auf die Schaltung & sah auf einmal meine Hand nicht mehr vor Augen.

Nach einer kurzen impulsiven Wuttatacke schraubte ich meine MyDaq auf und wusste, dass meine MyDaq nun Geschichte war..

Ok, nachdem ich eine Nacht darüber geschlafen habe bin ich nun in der Lage vernünftig zu reden.

Ich möchte gerne Wissen, warum es dazu kam?

lg

Rifton

Hallo Rifton,

dumm gelaufen
An Netzspannung spielt man ja auch nicht einfach so rum...

Tipp:
- Trenntrafos zur Potentialtrennung in Betracht ziehen
- Trafos zum Runtertransformieren der Spannung in Betracht ziehen...

Sei dir bitte gewiss, dass ich diesen Schritt mit langer Vorbereitung überlegt habe.
Ich spiele nicht, ich möchte die Netzspannung einerseits auf Oberwellen untersuchen.
Andererseits ein ellitptisches Drehfeld an einem Motor mit Betriebskondensator nachweisen.

Ja, ich könnte die Spannung galvanisch trennen, rauf & runter transformieren.
Dafür fehlt mir aber die entsprechende Ausrüstung.

Meine Frage hast du damit nicht beantwortet.

Wenn ich nicht verstehe, warum es zu diesen Fehler gekommen ist, bin ich in der nächsten Situation doch auch nicht erfahrener.

Hallo Rifton,

ist dein PC (und damit das über USB angebundene myDAQ) galvanisch vom Netz getrennt?
Oder hast du dort eine "ungünstige" Verbindung über das im PC verbaute Schaltnetzteil hergestellt?

Das du irgendwas wichtiges messen willst, ist mir klar. Aber das man mit Messtechnik für Kleinspannungen nicht unbedingt (direkt) an die Steckdose ran sollte, scheint dir nicht klar zu sein...

Zitat:Dafür fehlt mir aber die entsprechende Ausrüstung.

Jetzt fehlt dir nicht nur der Trafo (für wenige Euro), sondern auch die Messtechnik (für hunderte Euro)

Nachtrag:
Ich habe mir gerade das Manual zum myDAQ angeschaut. Schau mal auf Seite 5 nach: warum ist da wohl eine "isolation barrier" nur zum DMM eingezeichnet? Hast du beachtet, das die AI-Kanäle direkt an den USB-Bus angeschlossen sind?

(21.09.2013 16:58 )GerdW schrieb:  Jetzt fehlt dir nicht nur der Trafo (für wenige Euro), sondern auch die Messtechnik (für hunderte Euro)

In dem Punkt gebe ich dir schon Recht.
Gestern Abend war es das erste mal, dass ich das Signal der Netzspannung ändern wollte.
Mir wurde geraten Spulen, also Transformatoren nur dann zu kaufen, wenn ich sie benötige, da diese schon Recht teuer sind.

Von der Schule habe ich es bisher nur so gelernt, dass man galvanische Trennungen dann einsetzt, wenn zum Beispiel Kinder mit Elektrospielzeug hantieren, die man mit Netzspannung versorgt. So, dass keine freien Ladungsträger vom Primärkreis in den Sekundärkreis gelangen können.

In meinem Fall habe ich den Strom & die Leistung berechnet, beide waren so klein, dass dem Instrumentenverstärker doch eigentlich nichts passieren konnte. Nur die Spannung hat mich nun im ersten Schritt interessiert.

Zitat:Nachtrag:
Ich habe mir gerade das Manual zum myDAQ angeschaut. Schau mal auf Seite 5 nach: warum ist da wohl eine "isolation barrier" nur zum DMM eingezeichnet? Hast du beachtet, das die AI-Kanäle direkt an den USB-Bus angeschlossen sind?

Mit der "Isolation barrier" ist meines erachtens das Kunstoffgehäuse der Anschlussklemmen vom DMM gemeint.
Ich vermute, das die Kontakte Spannungsfestigkeit aufweisen, sodass keine Beschädigung enstehen kann.

Ich habe nicht mit dem DMM der MyDaq die Spannung gemessen, sondern mit meinem eigenen batteriebetriebenen DMM.

Mir schwirrt die ganze Zeit der Gedanke im Kopf herum, dass es mit den Innenwiderständen der Spannungsquellen zusammenhängt, auf Seite 39 wird die Eingangsimpedanz beschrieben.
Eingangsimpedanz
Eingeschaltetes Gerät
AI+ oder AI–
gegenüber AGND .................... >10 GOhm || 100 pF

Zitat:ist dein PC (und damit das über USB angebundene myDAQ) galvanisch vom Netz getrennt?
Oder hast du dort eine "ungünstige" Verbindung über das im PC verbaute Schaltnetzteil hergestellt?

Ich habe den Laptop so gut wie immer, über das Schaltnetzteil, am Netz.

Also kam es deines erachtes höchstwahrscheinlich kurzzeitig zu einem Ladungsträgeraustausch? Aufgrund von?

Hallo Rifton,

Zitat:Von der Schule habe ich es bisher nur so gelernt, dass man galvanische Trennungen dann einsetzt, wenn zum Beispiel Kinder mit Elektrospielzeug hantieren, die man mit Netzspannung versorgt.

Und warum hälst du dich dann nicht an das gelernte? Du spielst mit einem AC-Motor an Netzspannung rum - und wunderst dich über Hardware-Ausfälle...

Zitat:In meinem Fall habe ich den Strom & die Leistung berechnet, beide waren so klein, dass dem Instrumentenverstärker doch eigentlich nichts passieren konnte.

Ich finde es toll, dass du in Beitrag #1 diese Schaltung sogar simulierst. Dummerweise hast du in deiner Simulation ein paar Dinge vergessen:
- PC-Schaltnetzteil an der gleichen Netzspannung, nicht galvanisch getrennt und mit einem cosphi versehen
- DC/DC-Wandler im PC
- USB-Anbindung im PC: minimaler Überspannungsschutz
- myDAQ am USB-Bus: lt. Manual ohne ausreichende Isolierung des ADC
- dein Motor hat auch ein cosphi

Bitte ergänze deine Simulation um diese Dinge und rechne dann noch einmal die Potentialverhältnisse an allen Punkten (vor und nach dem Durchbrennen einiger Dioden) aus...

Zitat:Mit der "Isolation barrier" ist meines erachtens das Kunstoffgehäuse der Anschlussklemmen vom DMM gemeint.

Meines Erachtens meint NI damit etwas ganz anderes...

Zitat:Mir schwirrt die ganze Zeit der Gedanke im Kopf herum, dass es mit den Innenwiderständen der Spannungsquellen zusammenhängt,

Mir nicht.

Zitat:Ich habe nicht mit dem DMM der MyDaq die Spannung gemessen, sondern mit meinem eigenen batteriebetriebenen DMM.

In Beitrag #1 schreibst du, dass das myDAQ durchgebrannt ist...
Zum Handheld-DMM: ich sage nur galvanische Trennung...

Zitat:Ich habe den Laptop so gut wie immer, über das Schaltnetzteil, am Netz. Also kam es deines erachtes höchstwahrscheinlich kurzzeitig zu einem Ladungsträgeraustausch? Aufgrund von?

Mangelnde galvanische Trennung. Siehe oben...


Guck mal auf S. 45 des Manual, der Absatz zu den "Safety Voltages":
Measurement Category I is for measurements performed on circuits not directly connected to the electrical distribution system referred to as MAINS voltage. MAINS is a hazardous live electrical supply system that powers equipment. This category is for measurements of voltages from specially protected secondary circuits. Such voltage measurements include signal levels, special equipment, limited-energy parts of equipment, circuits powered by regulated low-voltage sources, and electronics.
Alles klar?

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Hallo,

ein paar Schritte bin ich mittlerweile weitergekommen.

Hier mal eine Skizze über den Aufbau meiner zur Messung gehörenden Elemente:
   

Nun komme ich beim VI nicht so recht weiter.

Das Signal sieht im ELVIS Instrument Launcher mit der Scope-Funktion so aus:
   

Aber bei meinem VI mangelts bei der Konfiguration.
   
www.dropbox.com/...VI%20Kondensatormotor%20Messwertaufnahme.png
Dort bekomme ich keinen Signalverlauf dargestellt.

Wie kann ich mein VI nun so umkonfigurieren/umgestalten, sodass das abgebildete Signal aus dem ELVIS IL in meinem VI ausgewertet werden kann?

Mit freundlichen Grüßen

Rifton

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Danke, Jens

Hallo Rifton,

zum VI:
- du willst ein fortlaufendes Signal darstellen, wählst aber "Finite Samples" anstelle von "Kontinuierlicher Messung"...
- du hast einen AI-Kanal "dev2/ai0" gewählt, willst aber vom DAQmxRead "N Channels" geliefert bekommen: würde hier nicht "1 Channel" ausreichen?

Zitat:Dort bekomme ich keinen Signalverlauf dargestellt.

Wenn kein Signal, dann Fehler! Welche Fehlernummer bekommst du? Was bedeutet diese?

Du hast ein Laptop mit Schaltnetzteil.
Wenn man sich deren Stecker zum Laptop anschaut, sieht man typischerweise einen zweipoligen Stecker, also plus und minus.
Kein Ground. Da ist eine galvanische Trennung drin. Damit kann sich Dein Laptop auf irgendeinem Potential bewegen. Miss mal
mit dem DMM die Spannung zwischen dem USB-Ground und (Netz) Erde bzw. Null. Da können ernsthafte elektrostatische Spannungen auftreten.
Gruß, Johannes