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Robotrontechnik-Forum » Sonstiges » Frage an die Physiker: Thermospannung über Lötverbindung » Themenansicht

Autor Thread - Seiten: -1-
000
18.08.2018, 21:51 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Gegeben: Lötverbindung zweier gleichartiger Kupferdrähte mit verbleitem Lot (Standard-Lot aus der vor-bleifrei-Ära). Über der Löstelle entsteht bei Temperaturänderung um ca. 10K eine Spannung bis ca. 10µV.

These: Da es sich um gleichartige Drähte handelt, hebt sich die Thermospannung von Cu nach Lot und Lot nach Cu auf. Es sollte also keine Thermospannung entstehen.

Frage 1: Ist die These richtig ?
Frage 2: Warum entsteht eine Spannung ?
--
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001
18.08.2018, 21:53 Uhr
Digitalmax

Avatar von Digitalmax

Wie sind die Cu-Drähte an das Messgerät angeschlossen?

https://www.boylon.de/index.php/de/aktuelles/wissenswertes/item/66-messaufbau

Dieser Beitrag wurde am 18.08.2018 um 21:58 Uhr von Digitalmax editiert.
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002
18.08.2018, 22:03 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Es handelt sich um den 20mV-Eingang eines G1212 DVM. Von den Buchsen an der Frontplatte geht das LO und HI Signal jeweils über ein Reedrelais an den 1mV-Verstärker. Der 20mV Bereich löst bis auf 1µV auf. Die Reedrelais habe ich wechseln müssen (siehe http://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb//showtopic.php?threadid=14964&highlight=aufdruck%20reed
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003
18.08.2018, 22:03 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Es handelt sich um den 20mV-Eingang eines G1212 DVM. Von den Buchsen an der Frontplatte geht das LO und HI Signal jeweils über ein Reedrelais an den 1mV-Verstärker. Der 20mV Bereich löst bis auf 1µV auf. Die Reedrelais habe ich wechseln müssen (siehe http://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb//showtopic.php?threadid=14964&highlight=aufdruck%20reed
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004
18.08.2018, 22:06 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Es handelt sich um den 20mV-Eingang eines G1212 DVM. Von den Buchsen an der Frontplatte geht das LO und HI Signal jeweils über ein Reedrelais an den 1mV-Verstärker. Der 20mV Bereich löst bis auf 1µV auf. Die Reedrelais habe ich wechseln müssen. Dadurch sind in den Eingangskreis zwei Lötverbindungen zusätzlich hineingekommen. Die Originalrelais hatten an den Arbeitskontakten ausreichend lange Drähte, daß diese bis (fast) zu den Eingangsbuchsen gereicht haben.

Im Link unten, sieht man die betroffenen Zuleitungen (weiß und braun) in transparentem Schutzschlauch. Das ist der Originalzustand. Nun sind dort Lötstellen je Leitung.
Siehe Beitrag 000 zweites Bild von oben in http://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb//showtopic.php?threadid=14964&highlight=aufdruck%20reed
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Dieser Beitrag wurde am 18.08.2018 um 22:22 Uhr von Mario Blunk editiert.
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005
19.08.2018, 00:33 Uhr
Egon



Also wenn Du etwas an Länge an den Relais hast dann verdrille doch ca. 2cm mit den angestückelten Drähten
und verlöte dann sauber auf dieser Länge. Dabei denke ich sollten keine nennenswerten Übergangswiderstände
entstehen die einen Einfluss auf die Auflösung haben sollten.

Aber wie weit willst Du denn den ganzen Aufwand treiben? Ein Gerät das außer mit einem MAA503 in der Uref-
Erzeugung bestückt ist und sonst nur A109 enthält und ansonsten im Analogteil nur diskret aufgebaut ist
ist zwar nach rund 40 Jahren gut eingelaufen, besser wird es aber auch nicht werden.

Ich verstehe nat. Dein Vorhaben es so gut wie möglich zu machen, aber ist das jetzt noch so extrem notwendig?

Grüße Egon
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006
19.08.2018, 01:32 Uhr
edbru



wirklich blöde Zwischenfrage: die Messbuchsen sind OK?

Gruß
Eddi
--
ich brauch es nicht, so sprach der Rabe.
Es ist nur schön wenn ich es habe.
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007
19.08.2018, 10:30 Uhr
PIC18F2550

Avatar von PIC18F2550

Die Thermospannung hebt sich nur auf wenn beide Lötstellen mit der gleichen Lotmischungen gelötet werden.
--
42 ist die Antwort auf die "Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest"
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008
19.08.2018, 18:50 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk


Zitat:
Egon schrieb
ist zwar nach rund 40 Jahren gut eingelaufen, besser wird es aber auch nicht werden.

Ich verstehe nat. Dein Vorhaben es so gut wie möglich zu machen, aber ist das jetzt noch so extrem notwendig?


Ich will nur den Originalzustand wieder herstellen, einfach so zum Spaß.
--
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009
19.08.2018, 18:51 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk


Zitat:
edbru schrieb
wirklich blöde Zwischenfrage: die Messbuchsen sind OK?


ja
--
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010
19.08.2018, 18:52 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk


Zitat:
PIC18F2550 schrieb
Die Thermospannung hebt sich nur auf wenn beide Lötstellen mit der gleichen Lotmischungen gelötet werden.


Ja, beide Lötstellen sind aus gleichen Materialien.
--
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011
19.08.2018, 19:14 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Danke, aber wir verzetteln uns jetzt nicht. Die Fragen 1 und 2 (siehe oben) sind von Relevanz.
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012
19.08.2018, 19:28 Uhr
Perser

Avatar von Perser


Zitat:
Ja, beide Lötstellen sind aus gleichen Materialien.



ich denke 2 Drähte sind zusammen gelötet, wäre ja dann eine Lötstelle.
An den Kupferdrähten tritt keine Termospannung auf höchstens wenn man am kupfer und Lötstelle misst , für eine Termospannung braucht man 2 unterschiedliche Materialien z.b. Kupfer und Eisen wenn das zusammen gelötet wird und die Lötstelle erhitzt kann man eine Spannung nachweisen.

Dieser Beitrag wurde am 19.08.2018 um 19:42 Uhr von Perser editiert.
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013
20.08.2018, 09:32 Uhr
hellas



Sehe ich genauso wie Perser.
Kannst du den "Offset" nicht anderweitig wegbügeln?
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014
26.08.2018, 20:56 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk


Zitat:
hellas schrieb
Kannst du den "Offset" nicht anderweitig wegbügeln?


Habe darüber nachgedacht, sehe im Moment keine Möglichkeit.
--
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Dieser Beitrag wurde am 26.08.2018 um 20:56 Uhr von Mario Blunk editiert.
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015
26.08.2018, 21:10 Uhr
Mario Blunk

Avatar von Mario Blunk

Ich konnte die Problematik isolieren mittels eines Experimentes:

Versuch 1:

1. ca. 15cm langes Stück Cu-Schaltdraht (ca 0,5mm) halbiert.
2. die beiden Hälften verzinnt und mittels einer Lot-Perle miteinander verlötet. Die beiden Drahtenden sind nicht in direktem Kontakt.
3. Die beiden anderen Enden dieses Paares sind an DVM angeschlossen, welches auf 1µV auflöst. Gemessene Spannung 0V.
4. Mittels Heißluft wird das verlötete Ende (siehe 2.) erwärmt (Lufttemp. ca. 100 Grad ?)
5. Das DVM mißt etwa -20µV.
6. Am Eingang des DVM werden die Drähte getauscht. DVM mißt +20µV bei gleicher Temp.

Versuch 2:

1. ca. 15cm langes Stück Cu-Schaltdraht (ca 0,5mm) halbiert.
2. die beiden Hälften auf ca. 10mm miteinander verdrillt und verlötet. Die beiden Drahtenden sind in direktem Kontakt.
3. Die beiden anderen Enden dieses Paares sind an DVM angeschlossen, welches auf 1µV auflöst. Gemessene Spannung 0V.
4. Mittels Heißluft wird das verlötete Ende (siehe 2.) erwärmt (Lufttemp. ca. 100 Grad ?)
5. Das DVM mißt 0µV.

Meine These in 000 ist also nicht richtig. Wer kann das Ergebnis aus Versuch 1 erklären ?
--
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016
27.08.2018, 04:33 Uhr
Perser

Avatar von Perser

im 1. Versuch hast Du 2 unterschiedliche Metalle an dem die Termospannung auftritt (Seebeckeffekt)
d.h. 1. Metall das Lot 2.Metall Kupfer, deine 2 Kupferdrähte sind sozusagen nur die Zuleitung zum Termoelement welches die Lötstelle ist.
Also alles ganz normal.

Viele Grüße
Perser

Dieser Beitrag wurde am 27.08.2018 um 05:10 Uhr von Perser editiert.
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017
27.08.2018, 09:38 Uhr
PIC18F2550

Avatar von PIC18F2550

Die beiden verdrillten Drahtenden haben kontakt und schlißen die Thermospannung Kurz.
Daher 0V.
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018
27.08.2018, 10:06 Uhr
kaiOr

Avatar von kaiOr

Für einen thermoelektrischen Effekt braucht es ein Temperaturgefälle. Das Verdrillen erhöht die Wärmeleitfähigkeit bzw. verschiebt das Temperaturgefälle auf Bereiche jenseits der Kontakt-/Lötstelle.
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019
27.08.2018, 12:23 Uhr
hellas



Genauso sehe ich das auch. Beim Verdrillen schliesst du die Enden kurz.
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020
27.08.2018, 14:06 Uhr
Bob



Ich sehe das auch so: Thermoeffekt tritt immer dann auf wenn 2 Metalle miteinander verbunden sind und ein Temperaturgefälle auftritt. Meine Kühlelemente sowohl in der Campingkühltasche als auch in einem kleinen Getränkekühlschrank bestehen aus direkt miteinander verschweißten unterschiedlichen Metallen und davon recht viele damit 12 Volt vertragen werden.
Zinnlot alter Prägung besteht ja nun nur zum Teil aus Zinn. Der Rest ist Blei, etwas Kupfer und Antimon. Und dabei tritt beim Löten eine Entmischung auf. Die eutektische Legierung mit 60Sn/40Pb und daneben reine Metalle. Eine Lötstelle ist also nicht immer gleich, sondern hängt von den Fertigkeiten des Löters ab und von der Löttemperatur. Da kann es dann schon mal passieren, daß besonders bei nicht verdrillten Leitern Thermospannungen auftreten, die man messen kann und auch als Messfehler oder unerwünschtes Beiprodukt mit durch die ganze Schaltungsanordnung schleppt. Allerdings: Lötstellen in der Elektronik sind relativ klein, bei einigen mm Ausdehnung ergibt sich kein nennenswertes Temperaturgefälle, damit auch keine nennenswerte Thermospannung.

Dieser Beitrag wurde am 27.08.2018 um 14:07 Uhr von Bob editiert.
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