Ausgänge "HI" und "LO" an Spannungserzeuger: Was ist "plus" und was ist "minus"?

heilaw  09.04.2024, 14:05

Was willstdu denn mit dem Teil machen bei so wenig Ahnung?

Radioactiveman5 
Fragesteller
 09.04.2024, 14:23

:)) Protonen und schwerere H-Kationen bei konstanter Spannung durch eine Membran ziehen und den Strom aufzeichnen. Zielelektrode muss also negativ sein. Nochmals sorry.

Commodore64  09.04.2024, 14:27

Worum geht es überhaupt?

Was für einen Spannungserzeuger? Diesel? Benzin? mit Drehstrom, ohne Drehstrom? Labornetzteil?

Verrate doch einfach mal wie das Ding überhaupt heißt.

Radioactiveman5 
Fragesteller
 09.04.2024, 14:57

Kein Diesel, gotteswillen... :) Ein Keithley Sourcemeter 2602B. Generiert stabile Spannungen od. Ströme und misst gleichzeitig die zugehörigen Ströme od. Spannungen.

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
Ein Keithley Sourcemeter 2602B.

Jetzt kann man gucken.

Ja, die "Anleitung" ist für so ein teures Gerät ausgesprochen "nicht hilfreich". Da stehen zwar viele Zahlen wie man Signale anlegt oder was man heraus bekommt, aber nicht "WO". Und dass man da viele verschiedene teure Adapterkabel kaufen kann, aber nichts wie die eigentlich aussehen und was man damit genau machen kann.

Aber es gibt ein "Reference Manual"

https://download.tek.com/manual/2600BS-901-01_C_Aug_2016_2.pdf

Seite 2-10, da ist der SMU Steckertyp drauf mit Pinbelegung.

HI und LO sind die eigentlichen Ausgänge. HI ist "positiver" als LO. Also in dem meisten Fällen kann man HI als Plus sehen und LO als Minus. Kommt aber auf die Betrachtungsweise an. Wenn man sich das als Batterie vorstellt, passt das aber mit Plus und Minus.

Guarding ist ein Anschluss für eine Abschirmung durch die normalerweise kein Strom fließt. Die Schirmung wird überwacht und das Gerät kann dann bestimmte Dinge die im Kabel passieren kompensieren, hauptsächlich die Leckströme messen und dann entsprechend mehr Strom einspeisen damit am Ende des Kabels der gewünschte Strom heraus kommt. Oft kann das gerät auch Funkstörungen erkennen und zumindest zum Teil kompensieren.

Sense (S Hi / S LO) ist Optional. Statt die Spannung am Kabelanfang, also im Gerät zu messen, misst das dann über eine separate Leitung so nahe an der Last wie möglich. Dadurch werden die Spannungsfälle über das Kabel wo der Strom fließt nicht mit gemessen. Da dort kein Strom fließt, ist die Spannung "vorne und hinten" an der Sensing Leitung gleich. Man nennt das auch 4-wire modus. Das bedeutet, dass das Gerät dann auf die Spannung regelt, die wirklich an der Last ankommen (oder zumindest da wo die Sense Leitung dran hängt). Aber Achtung, da ist keine "Energie" drauf, also fließen eingekoppelte Störungen auch nicht ab. Die werden dann "mitgeregelt", können also wenn da viel eingekoppelt wird die Spannung auf die geregelt wird stark heben/senken/schwingen. Dafür sind dann je nach Gerät wiederum die Guard Schirmungen da um das wieder einzugrenzen - wenn das Gerät diese Info zur Regelung nutzen kann.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

Radioactiveman5 
Fragesteller
 09.04.2024, 18:11

SUPER! Recht vielen Dank! Das war die professionellste Antwort, die ich hier in 1 Jahr Mitgliedschaft erhalten habe. Ausgesprochen nett, dass Sie sich sogar extra die Mühe gemacht haben, nach dem Manual zu recherchieren. Echt toll!

Da schäme ich mich umso mehr, dass ich mich anschicke, so ein (offenbar recht gutes) Gerät zu verwenden, ohne wirklich zu wissen, was sich dahinter verbirgt. (Bin nur Chemiker. 😀)

Darf ich noch eine einzige Frage zum Minimalverständnis loswerden? Wie kann das Gerät ein Potentialgefälle (Spannung) erzeugen, wenn dort alles potentialfrei ist?

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Commodore64  09.04.2024, 23:03
@Radioactiveman5

Das "Potentialfrei" bezieht sich auf den Eingang. Ein PC Netzteil oder ein Oszilloskop zum Beispiel hat die Masse am Schutzleiter angeschlossen. Damit sind alle Spannungen auf das Potential "Erde" bezogen.

Hat man eine Spannungsquelle die mit Erde verbunden ist und klemmt ein Oszilloskop an, kann man über die Masse des Scopes einen Kurzschluss erzeugen. Wenn nämlich die Quelle Plus als Masse verwendet. Dann hat man Plus→Schutzerde→Schutzerde→Scope→Minus verbunden. Auch überbrückt man selbst wenn alles Minus ist Teile der Schaltung und ändert dann die Wege die der Strom fließt. So kann sich die Schaltung dann anders verhalten als ohne Scope dran.

Bei Dir gibt es nur einen einzigen Potentialbezug und zwar Hi zu LO. Du kannst also HI oder LO an irgendein Potential wie zum Beispiel Schutzerde anschließen ohne dass es zu Kurzschlüssen oder anderen Effekten kommt.

Deswegen haben viele Labornetzteile drei Ausgänge. Plus, Minus und meistens in der Mitte (Grün) Schutzerde die mit dem Netzkabel verbunden ist. Da kann man dann eine Brücke aus Blech dran schrauben oder mit den Laborstrippen eine Seite auf Erde stöpseln. Das braucht man z.B. um Statische Ladung ableiten zu können. Wenn man nicht "hart" erden will, aber statische Ladungen im System abfließen lassen will, nimmt man am besten einen großen Widerstand (z.B. 10MΩ) und klemmt den zwischen Erde und einen der beiden Ausgänge.

Gerade wenn Du als Chemiker mit entzündlichen Sachen arbeitest die Du "unter Strom setzt" solltest Du Dir überlegen so einen Ableitungswiderstand zu verwenden. 10MΩ sind für statische Ladungen wie ein Kurzschluss, gelangt da aber irgendein Stromkreis drauf, dann ist der resultierende Strom extrem gering. Damit hast Du eine Ableitung für statische Ladungen ohne Funkenbildung oder starke Ströme wenn was im Stromkreis schief geht.

Du kannst einen ganz gewöhnlichen Widerstand benutzen, da solltest Du aber mindestens 2cm Schrumpfschlauch drüber ziehen. Das verhindert, dass wenn Schlagartig bis zu 20kV mit viel Ladung an liegen ein Funke über den Widerstand entstehen kann. Aber nur wenn der Schrumpfschlauch sauber und trocken ist.

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Commodore64  09.04.2024, 23:12
@Radioactiveman5

Und noch zur Sensing Leitung:

Die regelt zwar den Spannungsverlust der durch Strom entsteht weg, kann aber "gefährlich" sein. Wird die unterbrochen, sieht die Quelle "0V" und regelt hoch.

Daher ist es sehr wichtig die maximale Spannung auf die der Ausgang hoch regeln kann (Over Voltage Protection) auf die höchste Spannung ein zu stellen die die Last noch verkraften kann.

Zwar können Prozessorgesteuerte Spannungsquellen das wegfallen der Sense Leitung erkennen, das passiert aber nur endlich schnell, die Spannung schießt also erst mal hoch bevor mit Fehlermeldung abgeschaltet wird.

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Commodore64  09.04.2024, 23:19
@Radioactiveman5

Korrektur, muss aus den 1960ern sein. Das Telefon hat ein Spiralkabel, das gab es erst ab 1963.

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Radioactiveman5 
Fragesteller
 09.04.2024, 23:33
@Commodore64

Vielen, vielen Dank! (Das kann ich ja nie wiedergutmachen; beantworte hier meist nur pseudophilosophische Fragen zum "Sinn des Lebens" u.dgl., gestellt von 12-Jährigen...)

Der Wasserstoff wird uns nicht um die Ohren fliegen (Unterdruck, wegen des radioaktiven Tritiums, das sonst nicht zu beherrschen wäre. Wenigstens damit kenn ich mich halbwegs aus...).

Nun kann ich das Gerät mit etwas Selbstbewusstsein einschalten. :) Nochmals besten Dank und viele Grüße!

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Commodore64  09.04.2024, 23:40
@Radioactiveman5

Geht ja auch um andere Dinge die man wissen sollte. Gerade die werden in dem alten Film sehr schön erklärt und gezeigt.

Alleine das umfüllen von Flüssigkeiten kann Funken erzeugen.

Auch Gas mit "Dreck" drin. Deswegen kann man mit einem Staubsauger Schaden an Elektronik anrichten, mit Pressluft nicht. Bei Pressluft ist die Luft ja zuerst sauber. Und die dreckige Luft kann zwar Ladung erzeugen, die wird aber weg geblasen. Der Staubsauger lädt sich komplett auf, der konzentriert ja den Dreck im Luftstrom.

Ich denke, in dem Film sind einige Dinge drin die für Dich interessant sein können. Chemie ist ja hauptsächlich hantieren mit Gasen, Flüssigkeiten und Staub,

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Sourcemeter kenne ich zwar nicht, aber Multimeter, bei denen HI für Plus und LO für Minus dransteht.

Der elektrische Strom fließt immer vom höheren (HI) Potential (Plus) zum niedrigeren (LO) Potential (Minus).


Commodore64  09.04.2024, 14:50

Leider schreibt der Fragesteller nicht rein was der für ein Gerät hat.

Im Labor ist ein Sourcemeter ein Labornetzteil mit Push/Pull Funktion in Verbindung mit einem Präzisionsmultimeter. Da alles Potentialfrei ist, gibt es kein "Plus" und "Minus" da das ja auf "nichts" bezogen ist. Hier sind dann HI/LOW Beschriftungen, also relativ zueinander. Im Normalfall kann man dann HI als Plus und LOW als Minus betrachten.

Mittlerweise wird der dolltste Mist als "Sourcemeter" bezeichnet. Unter anderem auch Hochleistungsnetzteile die unterschiedliche Anschlüsse haben, das bedeutet HI/LOW welcher Anschluss die volle Stromstärke kann und welcher nicht, dafür aber feiner regeln bzw. Strombegrenzen kann.

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