Messgerät Eingang galvanisch Trennen?

Ich bin gerade mit einem Gedankenspiel beschäftigt. Nämlich damit, ein Tischmultimeter zu realisieren, welches mittels Arduino gesteuert wird. Also nicht sowas popeliges wie in den ganzen YT videos gezeigt wird. sondern was "richtiges".

Zum Einen besitzt der Arduino schon einen 10bit AD Wandler, der bei 5V Versorgungsspannung von Haus aus schon bis 5mV erkennt. Mit einem OPV und ein bisschen Hühnerfutter sollte man eine (Niedrige) Eingangsspannung also schon recht hoch auflösen können.

Zum Anderen hat der Arduino genug "Rechenpower" um so Spielereien wie einen PC Anschluss sowie automatische "Messbereichswahl" (also Interne Umschaltung der Spannungsteiler) zu Steuern. (Vor allem dieser Teil reizt mich, da auch einfache Datenlogger schnell Sehr sehr teuer sind.)

Soweit so gut, was momentan mein Problem ist :

1.) um die größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten wird es nötig sein, das Tischmultimeter galvanisch von der zu messenden Quelle zu trennen (oder... ich möchte ein Netzteil verbauen, da Batterien generell immer Samstags abends leer werden, wenn sonst keine mehr da sind.) (wenn ich etwa 600V Cat II erreichen möchte ? Wie Realisiert man das am besten (auch für DC?)? Trennverstärker kosten ja Unsummen ...

2.) eine Automatische Messbereichswahl wollte ich über ein Paar verschiedene Spannungsteiler + Relais Realisieren. (weil wegen Trennung) ist das eine brauchbare idee? oder könnte die Kontaktabnutzung (nennenswerte) Fehler verursachen ?

--> Ja ich weis das man solche Geräte "einfacher und billiger" fertig bekommt. aber das ganze soll ja ein Selbstbauprojekt werden.. Ja ich weis auch "Strom ist böse" Aber mein technischer Hintergrund sollte mehr als ausreichend sein um damit "gefahrlos" umgehen zu können.

Danke schonmal für eure antworten

Computer, Technik, Elektronik, Messgerät, Elektrotechnik, Physik, Technologie
Formel: Ball fallen lassen -> Springt wieder hoch, wie hoch?

Ich würde gerne mal eine Formel sehen, mit der man die Höhe ausrechnen kann, welche ein Ball erreicht, nachdem er aus der Höhe h = ... fällt und wieder hochspringt.

Ansatz von mir:

E_pot = E_kin + E_reibungsverlust (Reibung: Bis jetzt nur Berücksichtigung der Luftreibung)

mgh = 0.5mv² + F_reibung, luft * s

mgh = 0.5mv² + 0.5Ac_wϱ_luftv² * h (s = h)

mgh = 0.5v² * (m + Acϱh) |: 0.5(m + Acϱh)

v² = mgh / 0.5(m + Acϱh) = 2mgh / (m + Acϱh)

Eine weitere Formel lautet h = v²/2g (Maximale Höhe eines Senkrechten Wurfes mit Anfangsgeschwindigkeit v), v² einsetzen:

h = 2mgh / (m + Acϱh) : 2g = 2mgh / (m + Acϱh) * 1/2g

h = 2mgh / 2g(m + Acϱh) = mh / (m + Acϱh)

h_neu = mh / (m + Acϱh) (Das "h" auf der rechten Seite des Gleichheitszeichens ist die Originale Starthöhe)

Soweit so gut. Einheitennachweis der Formel gibt auch [m] aus.

Wenn man nun mal Werte von einem Tischtennisball einsetzt...

m = 2,7g = 0,0027kg; A = pir² = pi(0,04m)² = 0,00502...m²

h = 1m; ϱ_luft = 1,2; c_w = 0.47 [dimensionslos]

h_new = mh / (m + Acϱh) = 0,487m

Das hört sich gut an, oder? Aus einem Meter fallen gelassen springt er wieder ca einen halben hoch.

Meine Frage: Fehlt da noch was wesentliches? Ich habe im Moment nur den Luftwiederstand berücksichtigt und nicht die Energie, die beim Aufprall verloren geht. Zudem ist es ja so, dass der Tischtennisball nicht mal ansatzweise so hoch käme, wenn er auf eine Gummimate oder sowas fällt, woran liegt das?

Danke!

Sport, Ball, Tischtennis, Wurf, Physik, Auto und Motorrad

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