{"id":103,"date":"2020-03-16T08:40:41","date_gmt":"2020-03-16T08:40:41","guid":{"rendered":"http:\/\/geringeneer.de\/?page_id=103"},"modified":"2020-05-13T18:21:49","modified_gmt":"2020-05-13T17:21:49","slug":"effektivwert-ab-1hz","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/geringeneer.de\/?page_id=103","title":{"rendered":"Effektivwert ab 1Hz"},"content":{"rendered":"\n

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TrueRMS zu DC Konverter ab 1Hz<\/h2>\n\n\n\n

Dieser TrueRMS zu DC Konverter wandelt eine (fast) beliebige Wellenform in eine dem Effektivwert entsprechende Gleichspannung um. Die Besonderheit ist daran, dass die untere Grenzfrequenz bei nur etwa 1Hz liegt. Damit werden Experimente z.B. in der Schule mit per Hand erzeugter Rechteckspannung (PWM) m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n

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Zentraler Baustein ist der LTC1967<\/a>, dem lediglich ein Filter nachgeschaltet werden muss. Das Filter entscheidet \u00fcber die untere Grenzfrequenz und ist in dieser Schaltung auf etwa 1Hz ausgelegt. <\/p>\n\n\n\n

Die Ausgangsspannung wird vor dem Ausgang \u00fcber ein LM1875 Verst\u00e4rker-IC verst\u00e4rkt, so dass ein maximaler Ausgangsstrom von 4A m\u00f6glich ist. Der messbare Spannungsbereich liegt bei 24Vpp.<\/p>\n\n\n\n

Die Schaltung basiert auf dem Datenblatt des LTC1967 und wurde im wesentlichen durch den Leistungsverst\u00e4rker erg\u00e4nzt. Nachstehend kann der Schaltplan und das Layout im EAGLE-Format sowie eine Simulation des LTC1967 im LTSPICE Format heruntergeladen werden.<\/p>\n\n\n\n

EAGLE Schaltplan und Layout: RMStoDC_EAGLE<\/a>Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n
LTSPICE Simulation: LTC1967<\/a>Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n

Zu beachten ist, dass die Schaltung nicht mit dem Anspruch gr\u00f6\u00dftm\u00f6glicher Messgenauigkeit entwickelt wurde und dahingehend ggf. angepasst werden muss. F\u00fcr die schulische Experimente sollte die Genauigkeit aber ausreichen.<\/p>\n\n\n\n

Meine bevorzugte Alternative zu dem beschriebenen Experiment m\u00f6chte ich aber auch noch aufzeigen: Zwei identische Widerst\u00e4nde werden mit Hilfe einer Infrarotkamera auf ihre Temperatur hin \u00fcberwacht. Der eine Widerstand wird durch eine beliebige Wellenform erw\u00e4rmt wobei der andere durch eine Gleichspannung erw\u00e4rmt wird. Sobald man durch Anpassung der Gleichspannung die gleiche Temperatur an beiden Widerst\u00e4nden eingestellt hat, kann man den Effektivwert der Wellenform in Form der H\u00f6he der Gleichspannung ablesen.<\/p>\n\n\n\n

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Beispiel eines Aufbaus zur Bestimmung des Effektivwertes per Temperatur<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Infrarotbild (Ausschnitt) eines Widerstandes aufgenommen mit FLIR ONE \u00fcber iPhone<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Was der Effektivwert eigentlich ist, wird anhand des Infrarotkamera-Experiments in dem folgenden Video erkl\u00e4rt:<\/p>\n\n\n\n

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