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Warum unterschiedliche Messwerte?

mourl

† 14.3.2025
Seit
15. Jan. 2010
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156
Hallo,
da ich im Sommer Probleme mit der Elektronik hatte, haben mehrere Leute mit den üblichen Messgeräten von Louis oder von Conrad die Ladespannung an der Batterie gemessen. Es waren immer die gleichen Werte, 12,25 V mit Licht und ca.12,45 V ohne Licht. Als ich dann in der Werkstatt war, hatte der Mechaniker auch so ein einfaches Gerät und es waren auch dort die gleichen Werte. Da er es nicht glauben konnte, hat er sein Hightech Teil genommen und dann waren die Werte plötzlich über 13 Volt. So 13,15 V mit Licht und 13,35 ohne Licht. Da es für ihn dann so ok war, hat er mich weiter geschickt...
Als ich dann zurück in D war bin ich auch hier zu meiner Werkstatt, weil ich anhand von Jörgs Voltmeter gemerkt habe, dass die Ladespannung wohl doch nicht so ist, wie sie sein sollte.
Auch er hat mit einem Hightech Teil gemessen und auch er hatte die höheren Ladespannungswerte mit 13,15 und 13,35 Volt.
Meine 2 Geräte zeigen nach wie vor nur 12,25 und 12,45 Volt an.

Kann mir jemand erklären, wieso unterschiedlich aufgebaute Messgeräte unterschiedliche Werte anzeigen? ?(

Ich möchte nicht wissen, was ich machen kann um die Spannung passend zu bekommen - Ich möchte nur wissen, wie die verschiedenen Werte entstehen und woher man letztendlich weiß, welche Werte denn stimmen.
Es scheinen ja die Werte der einfacheren Geräte zu sein, denn sonst würde ja der Voltmeter von Jörg nicht während dem Fahren leuchten....

Vielleicht kann mir hier mal jemand weiterhelfen.

Danke erst mal

Heidi
 
Hallo Heidi,

zuallererst: auch die gemessenen 13,15 / 13,35 V sind zu wenig.
Und: wer viel misst, misst Mist.
Das Thema Spannung ist meßtechnisch eigentlich recht einfach, aber ...

Es ist inzwischen klar, dass deine LiMa offensichtlich nicht korrekt arbeitet.
Abgesehen von der Ursache gibt es zahlreiche Möglichkeiten für solch unterschiedliche Ergebnisse.
Was für eine Batterie hast du?
Wie alt ist deine Batterie?
Waren die Bedingungen beim Messen stets gleich?
Wo wurde jeweils gemessen?

Hat die Batterie gerade eine längere Fahrt hinter sich, kann sie selbst als schwächelndes Exemplar 13 V zeigen; liegt ein Kaltstart kurz davor, ist die Spannung nur knapp über 12 V.
Ein weiterer Faktor ist die Temperatur, die je nach Tageszeit und Ort in den letzten Wochen zwischen fast 0° und 30° variierte.
Dazu kommen dann schlechter Kontakt beim Messen, Toleranzen der Meßgeräte ...
 
Hallo Michael,
also zumindest in der Werkstatt in Frankreich haben beide Messungen- die mit dem einfachen Gerät und die mit dem Hightechteil direkt nacheinander stattgefunden...Alle anderen Messungen natürlich in unterschiedlichen Zeiten/Situationen stattgefunden.
Es waren aber immer- unabhängig von der Situation - mit den einfachen Messgeräten die gleichen Werte. Nie mehr als die genannten 12.45 V.
Und bei der letzten Messung hier hatte ich auch ziemlich die gleichen Bedingungen zwischen meiner Messung mit dem einfachen Gerät und der Messung in der Werkstatt mit dem besseren Teil. Beide male die gleichen TEmperaturen und vorher eine längere Fahrt.
LG
Heidi
 
Es gibt noch einige Faktoren mehr, die man diskutieren könnte.
Aber ehe es jetzt zu wissenschaftlich wird:
Ein intaktes System sollte ohne Licht 13,8 bis 14,2 V bei erhöhter Drehzahl liefern.
 
Hallo Heidi,
ich habe mich von ca. 2 Jahren, als hier das Tema "Pimp my Lima" populär war, mit den Messungen auseinandergesetzt.

Ich habe meine privaten Messgeräte benutzt.
Und ich habe Messgeräte vom Institut mitgebracht, - viele Tausend Euro.

Dabei stellte ich auch diese Abweichungen fest und bin dem auf den Grund gegangen, Einige Messgeräte haben Probleme mit der elektromagnetischen Störung, die im wesentlichen von der Zündung herkommt.

Die Geräte zeigen weniger und mehr an. Diskussion mit Bernhard (Funkenschlosser) ergab dann das gute mittelwertbildende Analogmessgeräte (Dreheisen) oder zb. Fluke 87V geeignet sind.

Das Gerät von Jörg kenne ich nicht genau.

Und ich muss MM da wiedersprechen. Spannung messen ist manchmal schwierig.

VG Michael

PS: Wenn der Regler funktioniert propagiere ich eine Strommessung um Lima/Diodenplatte zu testen
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Heidi,

die Oberpriester haben ja nun schon ihr Urteil abgegeben, dann dürfen auch mal die Fährt/Fährt-Nicht-Heinis zu Wort kommen:

Nimm ein x-beliebiges Multimeter. Messen, Werte notieren. Dann ziehst du mal die Schleifringe ab (Schmirgelleinen, danach mit Spiritus/Bremsenreiniger entfetten.) Danach kuckste die Kohlen an. Wenn die kurz sind, prüfen, ob die kleinen Kabel noch Spiel haben oder schon die Kohlen festhalten. Ev. die Federn eine Umdrehung stärker vorspannen.

Danach mit demselben Messdings unter gleichen Bedingungen wieder messen. Besser?

Wenn nicht, die Massekabel von der Diodenplatte abnehmen + blank schleifen. Wieder messen. Besser?

Wenn immer noch nix passiert ist, leihste dir mal von einem der freundlichen Herren hier ne Diodenplatte. Spätestens dann sollte der Messwert ansteigen.

Will sagen: Für diesen Zweck ist die Hauptaussage des Meßgeräts (für mich), ob bzw. nach welcher Maßnahme das Teil eine höhere Spannung anzeigt. Schließlich geht's doch darum, Fehler zu beseitigen. Und wenn man einen solchen fiesen Fehler beseitigt hat, sagt einem das auch ein ansonsten eher dusseliges Meßgerät. Ich bin damit jedenfalls die letzten 20++ Jahre klargekommen, und mehr will ich ja gar nicht. ;)
 
(...) dass gute mittelwertbildende Analogmessgeräte (Dreheisen) oder zb. Fluke 87V geeignet sind.
Ich hatte letzte Tage beim Aufräumen zwei uralte Schalttafel-Dreheiseninstrumente in der Hand (und überlegt, ob ich sie noch brauche).

Die werden dann definitiv bleiben, zumal ich das eine damals als "gespreiztes Voltmeter" (8-18V) umgebaut hatte. Das andere ist ein Amperemeter 0-20A, passt also auch gut. Etwas klobig, aber dafür in der Garage gut ablesbar.

Also noch ein Fall, wo ein Zeigermesswerk echte Vorteile hat.

Viele Grüße

Stefan
 
Wie war die Frage nochmal? Nur zur Erinnerung
:bitte:
Kann mir jemand erklären, wieso unterschiedlich aufgebaute Messgeräte unterschiedliche Werte anzeigen? ?(

Ich möchte nicht wissen, was ich machen kann um die Spannung passend zu bekommen - Ich möchte nur wissen, wie die verschiedenen Werte entstehen und woher man letztendlich weiß, welche Werte denn stimmen.

Gruß Egon
 
Lieber Egon,

du hast völlig recht.

Die Frage hatte allerdings einen Hintergrund. Nicht, eine Bewerbung für einen Lehrstuhl in Elektrotechnik vorzubereiten, sondern

weil ich anhand von Jörgs Voltmeter gemerkt habe, dass die Ladespannung wohl doch nicht so ist, wie sie sein sollte.

Dazu habe ich mir erlaubt, ein paar schlichte Hinweise hier hinzuschreiben. ;)
 
Hallo Wilhelm,:wink1:
und ich habe es mir verboten, da ich davon ausgehe, dass dieses Problem bereits gelöst, oder behoben ist.
Gruß Egon
 
Kann mir jemand erklären, wieso unterschiedlich aufgebaute Messgeräte unterschiedliche Werte anzeigen?
Ok, ich versuch es mal.

Bei laufendem Motor führt das Bordnetz ein Gemisch aus der Gleichspannung der Batterie, der pulsierenden Gleichspannung aus der Diodenplatte und aus mehr oder weniger "spitzen" Impulsen, die von der Zündung erzeugt werden.
Würde man ein Oszilloskop anschließen, sähe man so eine Art "Alpenpanorama" mit Bergspitzen und kleinen Tälern dazwischen. (Die Täler gehen aber nicht bis auf "Normalnull" herunter.)

Für uns und den Akku sind die Details der Berge und Täler uninteressant. Stattdessen interessiert die "mittlere Gipfelhöhe", die man bekäme, wenn man die Berge einebnen würde.

Für das messtechnische "Einebnen" gibt es verschiedene Verfahren.

Nimmt man ein analoges Zeigerinstrument, bildet das aufgrund der mechanischen Trägheit des Zeigers den Mittelwert der Spannung, ebnet die "Spannungsalpen" also recht gut ein.

Bei digitalen Messgeräten gibt es verschiedene Verfahren, die alle unterschiedlich auf unser "Alpenpanorama" reagieren und entsprechend unterschiedliche Mittelwerte liefern. Welches Verfahren verwendet wird, hat der Hersteller festgelegt. Ganz einfache können nur saubere Gleichspannung oder 50 Hz-Sinus. Alle anderen Kurvenformen liefern mehr oder weniger große Abweichungen. Will man auch die "richtig" messen, wird es im Prinzip beliebig aufwendig.

Was also tun: Ein altes Zeigerinstrument wäre eine Lösung.

Man kann aber auch die zu messende Spannung "glätten", damit ein preiswertes Digitalvoltmeter damit klar kommt.

Im ersten Ansatz würde ich einen Tiefpass aus einem Widerstand in Serie und einem dahinter parallel zum Messgerät geschalteten Kondensator ausprobieren. Die Dimensionierung hängt zum einen davon ab, was gefiltert werden soll und zum anderen davon, welche Änderungen noch erkannt werden sollen.(Z.B. sollen Spannungsänderungen bei einem Gasstoß ja gerade nicht geglättet werden.)

Müsste ich morgen mal überschlägig ausrechnen.

Viele Grüße

Stefan
 
Hi Stefan,

die Mittelwertbildung, die du da beschreibst kann ein billiges Multimeter gut machen. Es handelt sich hier um gestrahlte elektromagnetische Störung die die Digital Elektronik im Multimeter stören. Da wirst du mit einem Tiefpass zwischen plus und minus wie viel machen.


vg Michael
 
Danke Euch für die wirklich wissenschaftlichen Aussagen.:applaus:

Heißt das im Wortlaut eines Nichtelektronikers, dass die empfindlichen Geräte die Spitzen der Berge messen und die einfacheren eben nur das Mittelmaß?

Und vielen Dank auch für den Versuch mir noch eine Lösung anzubieten, aber ich habe bereits alle Einzelteile wie die Diodenplatte, den Regler, den Rotor ausgetauscht, den Stator durchgemessen und die Kohlen sind fast neu.....
Daher vermute ich mal, dass irgendwo ein Kabel oder eine Verbindung nicht mehr in Ordnung ist und dies wird mir hoffentlich der Mechaniker meines Vertrauens demnächst mal richten.....;)

LG
Heidi
 
gestrahlte elektromagnetische Störung
Hallo Michael,

du hast damit natürlich recht. Aber ich wollte erst mal nur einen Aspekt beschreiben und nicht auch noch auf das Thema EMV eingehen. Ich schreib aber gern (morgen) auch noch was dazu.

Viele Grüße

Stefan
 
Heißt das im Wortlaut eines Nichtelektronikers, dass die empfindlichen Geräte die Spitzen der Berge messen und die einfacheren eben nur das Mittelmaß?
Hallo Heidi,

nein, es hängt immer vom jeweils verwendeten Messverfahren ab und man kann da kaum eine pauschale Aussage treffen.

Und es gibt noch einen zweiten Effekt, der den Messwert verfälschen kann: Direkte Einstrahlung ins Messgerät durch die Zündung.

Darf eigentlich nicht sein, ist aber - je nachdem, wie das Messgerät aufgebaut ist und wie gut oder schlecht der Hersteller seine "Hausaufgaben" gemacht hat, leider doch vorhanden und kann auch einen deutlichen Fehler verursachen.

Was da passiert, ist eine etwas längere Beschreibung. Kommt in Kürze.

Viele Grüße

Stefan
 
Heißt das im Wortlaut eines Nichtelektronikers, dass die empfindlichen Geräte die Spitzen der Berge messen und die einfacheren eben nur das Mittelmaß?

Nein.

Vielleicht hilft das hier beim Verständnis:

https://de.wikipedia.org/wiki/Quadratisches_Mittel

Bei (ohmschen) Verbrauchern ist es (vereinfacht) so, daß die "Gipfel" einen höheren Einfluß auf den Effektivwert haben als die "Täler".

Bei (teureren) Multimetern heißt das Meßverfahren dann "True RMS" (und steht meist drauf).
 
nicht das quadratische Mittel, sondern der normale Mittelwert!

VG Michael

"True RMS" mißt das quadratische Mittel, genau wie ein Dreheisen-Meßgerät. Der Betrag liegt dabei etwas höher als beim arithmetischen Mittel.

Dahinter steckt der Wunsch, auch bei nicht sinusförmigen Gleich-/Wechsel- "Irgendwas-" Spannungen einen "in der Summe" der potentiellen Leistung einer glatten Gleichspannung entsprechenden Wert zu bekommen.

Das Dreheisen-Meßgerät macht dasselbe elektromagnetisch "ganz von alleine", weil es eigentlich keine Spannung, sondern eine Leistung mißt. Sozusagen Wurzelziehen analog. Dafür hat es Probleme bei hohen Frequenzen.

"Normale" Billigmultimeter messen bei welliger Gleichspannung (bzw. nicht sinusförmiger Wechselspannung) lediglich das arithmetische Mittel, deswegen ist der angezeigte Wert dort betragsmäßig geringer.
 
das ist mir klar. Ich meine nur man soll Mittelwert messen. RMS macht keinen Sinn. der Wechselanteil, der der Gleichspannung überlagert ist, ist sehr klein und bringt auch keinen Anteil zur Wirkleistung in Richtung Batterie. Wirkleistung ist der Mittelwert der Augenblicksleistung. Ich kann bei der (bei jeder) Batterie davon ausgehen, das wir es mit einer DC-Spannungsquelle mit Innenwiderstand zu tun haben. Der AC Anteil bringt nix und erwärmt lediglich den Innenwiderstand.
Einige Multimeter haben AC+DC RMS und nur AC RMS. Über den Satz vom Parseval bekomme ich den Mittelwert.

Gleichung 1,1 und 1.12 im PDf


VG Michael
 

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das ist mir klar. Ich meine nur man soll Mittelwert messen. RMS macht keinen Sinn. der Wechselanteil, der der Gleichspannung überlagert ist, ist sehr klein und bringt auch keinen Anteil zur Wirkleistung in Richtung Batterie.

Klar. Ich wollte lediglich darauf hinweisen, daß da der Hund mit den unterschiedlichen Meßwerten begraben sein könnte.
 
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