FluxProbe

FluxProbe ist eine Tastspitze um Ströme bzw. genauer das Magnetfeld um die Ströme messen zu können. Die Messung erfolgt ausschließlich von außen, ohne die Leiterbahn aufzutrennen. Es ist also nicht erforderlich einen Shunt oder ähnliches im Stromkreis zu haben.

Dies ermöglicht Messungen in existierenden Stromkreisen, die auf Kurzschlüsse untersucht werden sollen. Beispielsweise kann dies in der Inbetriebnahme sehr nützlich sein.

Besonders unschön sind Stromzangen für diese Art der Strommessung: Strommessung "in Circuit"

Es gibt bereits ähnliche Stromtastköpfe, wie z.B. den I-prober 520. Allerdings sind diese für den Hobby Bereich viel zu teuer, auch wenn sie wesentlich leistungsfähiger sind.

Funktionsweise

Zentrales Element ist ein Hall Element. Diese Sensoren detektieren Magnetfelder. Diese Magnetfelder können statisch oder variabel sein. Im Gegensatz zu Spulen basierten Messverfahren ist es damit also möglich Gleichstrom zu messen. Die physikalischen Hintergründe zum Hall Effekt können auf wikipedia nachgelesen werden.

Elektronischer Aufbau

Es wird der Sensor A1324 (oder ähnlich) verwendet. Dieser ist in einem SOT-23W Gehäuse erhältlich. Diese Bauform ermöglicht eine besonders günstige Montage auf der Platinenkante, wie Fotos im weiteren zeigen.

Der Sensor hat allerdings eine Ausgangsspannung, die einen Offset beinhaltet und nur sehr kleine Ausgangsspannungsänderungen erzeugt. Somit ist diese Spannung nicht besonders sinnvoll auf Oszilloskopen anzeigbar. Also habe ich eine Offsetkompensation eingebaut. Diese wird manuell ausgelöst. Verwendet wird dazu eine programmierbare Spannungsreferenz von Maxim: DS4303. Drückt man auf einen Knopf, wird die aktuelle Spannung am Ausgang der Spannungsreferenz übernommen.

Ein weiterer wichtiger Teil ist der Instrumentenverstärker. Dieser muss die Referenzspannung von der Spannung des Hall Sensors abziehen und diese Differenz Verstärken.

Schaltplan:

Fotos

Hier nun Ein paar Messungen. Für die Nachfolgenden Bilder gelten folgende Einstellungen:

horizontal: 10ms/div

vertikal:

  • 200mV/div (rot - Ausgang der FluxProbe)
  • 33,3mA/div (gelb - „gemessener“ Strom)

bei 50Hz:

bei 10Hz:

 
prokekte/fluxprobe.txt · Zuletzt geändert: 2017/04/15 22:59 (Externe Bearbeitung)
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