Bygge av liten spänningsdelare för att mäta 1,5kVDC med DMM

[Magnus_K]

Hej hej,

Nästa steg i felsökningen av mitt Philips-skop är mäta 1,5kV-matningen men tyvärr har jag ingen multimeter som klarar av så här hög spänning. Lösningen får bli en spänningsdelare.

Nedan är vad jag tänkt bygga innan mätning. Mina funderingar är väl egentligen om ni har några bra "att-tänka-på" som tex isolationsavstånd eller direkta tankevurpor innan jag ger mig på det här äventyret.
(Satte ihop ett lite bilder så ni ser ungefär vad jag tänkt mig.)

Har redan tänkt att rigga i ordning allt innan jag lägger på spänning så jag inte behöver fippla när det är spänning på.

Montera två av dessa pluggar:

bananplugg.JPG

På den plastlåda lika denna:

låda.JPG

Koppla in ett gäng motstånd med hög spänningstålighet enligt denna ritning:

DSC_2634.jpg

På ett experimentkort likt detta:

[TomasL]

Bättre med nått sånt här, finns på ELFA mfl. 48-330-59
Vad du också måste tänka på är att mätmotståndet blir parallellkopplat med din DMM, vilket genererar ett mätfel.

[Magnus_K]

Den där var ju snygg! Aldrig sett innan. Blir det en ELFA beställning innan mätningen så åker det nog med någon sån där.

Förresten, vad tror ni om att implementera en säkring kanske?

[TomasL]

Säkring är meningslös.
Dock kanske du bör fundera på mätkablaget, då det mesta är specat till ett par hundra volt, typ.
Och om du inte gjort det, läs mina tillägg i förra posten.

[Magnus_K]

Bra poäng TomasL. Kablagen mellan delaren och DMM'en är Flukes originial och är klassade för 600 el 1000V (minns inte riktigt nu). Själva mätkablaget, som du säger, har jag funderat på något i stil med denna.
Alternativt om jag kan hitta något billigare då jag inte ämnar använda den varje dag direkt...

Så en säkring på ingången för att skydda skopet vid eventuella kortslutningar i dosan kan anses överflödig?

Äsch fasen också, har ju tänkt fel på mätmotståndet som du säger. Smidigast/lättast hade varit att ha 9 st 5Mohm och sen en 10M som mätmotstånd... Suck och stön.

[TomasL]

Lägre mätmotstånd, typ 1 k eller så, så blir inte inverkan så stor.
Tändkablar är hyffsat isolerade.
Alternativt en riktig prob, som den du länkade till.

[Magnus_K]

Efter lite läsning och TomasL förslag så kommer det bli följande ändringar:

1. Fastmonterade tändkablar med vettig dragavlastning in i dosan.

2. Kommer ej använda experimentkort (läst på lite om isolationsavstånd och jag måste öka detta). Mycket troligt det kortet (eller liknande) som TomasL föreslog.

3. Tankevurpa tror jag angående 10M mätmotstånd. Detta blir "ersatt" av DMM:ens ingångsimpedans för att få en 10:1 skalning. Istället blir det ett, som föreslaget, 1K motstånd men istället i formen av en pot i förhoppning av att kunna göra mindre "kalibrering".

Låter det vettigare?

[rikkitikkitavi]

JAg hade övervägt att inhandla en stump akvarieslang och placera motstånden i densamma istället för att löda på ett kort. 'det gjorde jag en gång men utan lådan då.
Två slangar tom , den ena innuti den andra... (slangen var då också mätproben såklart)

Lödrester och smuts kan göra att du får överledning på kortets yta.

Om du har 9 10 M motstånd och ett 1K motstånd skalar du ner 1000/90001000 = 90001 ggr. Dina 1,5 kV blir alltså 16,7 mV.

Det kan jag tycka är lite klent för att mäta med någon noggranhet. Om din multimeter har 100 gr mätimpedansen blir felet < 1 % vilket får sägas vara helt ok för denna mätningen.
(1500 eller 1515 V kvittar...)
alltså 10M / 100 = 100 kohm potentiometer.

Sedan måste du betänka att du kan bara mäta DC eller lågfrekvent AC med din spänningsdelare då strökapacitanser förändrar delningen med ökande frekvens.

Säkringen fyller ingen funktion, hur stor ström har du när du lägger på 1500V genom 90 Mohm?

Skall du sätta något är det två motkopplade Zeners över utgången på kanske 12V som begränsar utspänningen.Det är overkill iofs, då det inte skall vara något problem.
Och en hand i fickan när du mäter. Minst...
Se upp så att du inte rör något jordat. Kapacitiv uppladdning är också ett problem.

[grym]

skulle jag bara göra något enkelt hadde jag tagit ett vettigt plaströr, lött ihop lämpliga motstånd och satt i den för att ha den delen som prob

haft en skärmad kabel fram till den, där skärmen blir 0v
en koaxialkabel av vanlig kvalitet har hög spänningstålighet, + att man har en nollad skärm ytterst

haft en del av spänningsdelarmotståndet som är parallelt med multimetern där ute, så det finns något som drar ned spänningen där med
justerat med motstånden så man får rätt spänningsdelning

högspänningsmotstånd finns på ebay, kan ha lite sådanna liggandes med, så man får något sådant som käkar det värsta av spänningen

två icke överlappande lager grympslang vid övergång platsrör koaxialkabel
eller enåogt större plaströr, ex en bit vp rör

en sådan konstruktion hadde jag vågat annvända ganska friskt

[Nerre]

En tanke kan vara att INTE ta ut spänningen från ena änden av spänningsdelaren utan från motståndet som sitter i mitten.

D.v.s. istället för

Bad-way.png

så kör man

Good-way.png

På så vis får du en skyddsimpedans i serie oavsett hur du du ansluter högspänningssidan. Annars kommer ena polen på multimetern att vara direkt ansluten till ena polen av högspänningssidan. Är den polen jord så är allt iofs frid och fröjd, men om den polen inte ligger på ofarlig potential blir det värre.

[MiaM]

Sätt bananhylsorna på lådan så långt isär (kräver kapning om du använder den där tvåpoliga saken du visar bild på) att avståndet i sig blir lagom för att låta motstånden sitta på rad som "hängmatta".

Högspänningskabel finns inte oväntat att slakta från högspänningsdelen i en tjock-TV/tjock-skärm. Förvisso inte några jättelängder, men någon halvmeter eller än kortare borde räcka för din mätning.

Se till att jorda ordentligt. Det är nog en bra idé att ta dubbla jordkablar och/eller löda fast en jordkabel på jordpunkt på kretskortet i nätdelen, så att ingen krokodilklämma eller liknande trillar loss och hela mätpaketet lyfts till 1,5kV.

Jag är kanske feg men jag skulle inte våga köpa en begagnad högspänningsprobe. Vem vet vad den varit med om? Många andra grejer kan man chansa på men dålig isolering i en probe man ska hålla i med handen verkar dumdristigt++ att chansa på.

Här gäller verkligen klassikern att ha ena handen bakom ryggen. Trägolv och trämöbler (eller plast, men trä är nog bättre) är nog en bra idé. Ursäkta pekpinnarna men här känns det befogat. För lägre spänningar (och inte så fasligt höga strömmar) så kan man chansa rätt friskt däremot

[grym]

jag hadde 50Mohm 10kv motstånd liggandes för ett motsvarande projekt

med dom kan an komma i rätt härad med en multimeter med 10Mohm ingångsmotstånd

finns enklare sätt att göra det på men med det sättet jag sa så kan man göra det

tänk på att 1.5kv är inte så hög spänning, många instrument är klassade för ungefär dom spänningarna
hur farlig är ju en sak med hur stor konding det är med i spelet med

[YD1150]

Det räcker att ha en uA-meter i serie med motstånden och räkna med ohms lag.
Strålströmmen i ett oscilloskops-katodstrålerör är nog inte mer än tiotal mikroamp.
Finns det något typbeteckning i röret i fråga?

Från ett D10-12GH katodstrålerör:

Beam current.jpg

Beam current (Strålströmmen är den som "ritar" på skärmen) = 10uA

Se till att resistansen är hög nog eller att den motsvarar t.ex en 10uA belastning vid 1,5kV.

[MiaM]

Med endast 10µA så kanske man kan tala om snålström?

[xxargs]

det är ändock 15 mW i energi som slår in i fosforn i en liten punkt och är det på en stillastående punkt som lyser så... så kan man förstå om det blir brännmärken i fosforn om man trycket på för mycket ström