Worum geht es?
Ich beschreibe, wie ein modernes Multimeter genutzt werden kann, um Störungsursachen im Heimbereich zu orten, wenn es beim Empfang von DAB+, Funkuhren, DECT Telefonen u.ä. geht.
Wie bei mir üblich, lebt dieser Beitrag und wird noch ergänzt. Wer sich dafür interessiert, kann das beschleunigen und mir einen Kommentar hinterlassen.
Vorgeschichte
Wenn ich früher in meinem Bastelraum das Oszilloskop angeworfen habe, um einen Fehler in einer elektronischen Schaltung zu finden, dann strahlte der in örtlicher Nähe befindliche DLF (ein Mittelwellensender, für die jüngeren Leser) kräftig in ungünstig verlegte Kabel und / oder zu lange Masseleitungen ein.
Dadurch hatte ich bei offenen Tastkopf schonmal eine Grundlinie, die ein rhytmisches Rauschen zeigte. Wenn ich dazu ein Radio auf DLF einstellte, sah ich dass das der Sender war, der da einstrahlte.
Das Testobjekt angeschlossen und etwas Sorgfalt bei den Kabeln konnte das soweit minimieren, dass auch bei Messungen im Millivolt Bereich keine Störungen mehr sichtbar waren.
Mittlerweile ist der DLF abgeschaltet und man sollte meinen, dass ich nun sauberere Messungen machen kann.
Doch so ist es nicht, es ist leider eine Tatsache, es gibt eine Verseuchung durch allerlei Schaltnetzteile und LED Leuchtmittel, die intern oftmals ja auch eine geschaltete Strombegrenzung haben.
Auf Mittelwelle strahlt hier nichts mehr bemerkbar, dennoch sind die Störungen so stark, dass an Messungen im Millivoltberech gar nicht mehr zu denken ist.
In welchem Frequenzbereich genau, kann man am Oszi einigermaßen bestimmen, das hilft bei der Quellensuche aber selten weiter, weil die verschiedenen Schaltnetzteilchen auf unterschiedlichen Schaltfrequenzen Oberwellen produzieren.
Mit einem alten MW (Mittelwelle) Radio habe ich versucht die Quelle zu orten, diverse elektrische Störquellen systematich ausgeschaltet, doch kam ich damit aber nicht recht weiter, so habe ich das erstmal auf sich beruhen lassen und mich nicht mehr weiter darum gekümmert. Man bedenke, dass ein Mittelwellen Radio natürlich auch nur einen beschränkten Empfangsbereich von ca. 500Khz - 1,6 Mhz hat, Störquellen die darüber oder darunter liegen werden naturgemäß nicht zu merkbaren Effekten führen.
NCV - Die Lösung für den Praktiker?
Nun gibt es seit einiger Zeit Digital Multimeter, die u.a. NCV (Non Contact Voltage) Messung bieten. Seit ein paar Wochen bin ich Besitzer eines UNIT UT89XD.
Das habe ich mir u.a. wegen der LED Messung zugelegt, es hat aber auch die ominöse NCV Messfunktion. Ich möchte jetzt gar keine Werbung für das Gerät als solches machen, sondern es geht mir um diesen speziellen Anwendungszweck. Das sollte mit jedem üblichen NCV fähigen Multimeter funktionieren. Bitte berichtet, wenn ihr andere Erfahrungen habt.
Mit dem Multimeter gewappnet bin ich also losgezogen und habe bevor ich richtig auf die Suche ging, bereits den Hauptstörenfried entdeckt. In Verdacht hatte ich die LED-Lupenleuchte wohl schon, nur gestört hat die nicht im MW Band. Die alte Lupenleuchte mit Leuchtstofflampe hat keine Störungen verursacht.
Ich schaltete also das Multimeter in den NCV Bereich und es war sofort lautes Gepiepse, je näher ich der Lupenleuchte kam, umso schneller wurde das Piepen.
Die LED zeigte entspechend Grünes Geblinke.
Scheinbar ist in der 230V LED Lupenleuchte eine KSQ (KonstantStromQuelle) in Schalttechnologie verbaut.
Klar, eine lineare Konstantstromquelle hat mehr Verluste und auch vielleicht mehr Bauteile, wahrscheinlich eine Sache der betriebswirtschaftlichen Betrachtung.
Bei ausgeschalteter Leuchte ist immer noch starkes Netzbrummen auf dem Scope zu sehen (Ok, mit offenen Tastkopf über die Lupe gelegt ). Erst Stecker ziehen beendet den Spuk. Ich werde also meine Lupenleuchte über eine 2-Pol schaltbare Steckdose anschließen, einfach ausschalten hilft ja nicht.
Überlegenswert wäre auch mal, die LED mit Gleichspannung zu betreiben und die die Stromquelle zu beruhigen, also evtl. einfach einen Linearregler zu verwenden. Wenn die Lupenleuchte mit Gleichspannung arbeiten würde, hätte das auch den Vorteil, dass Bilder und Filme mit dem Smartphone auch besser würden, denn momentan merkt man schon, das hier mit pulsartiger Belichtung gearbeitet wird. Besonders bei Filmaufnahmen stören die horizontalen Hell/Dunkel Streifen
Weil NCV nun gerade neu für mich ist, habe ich mir interessehalber meine rumliegenden USB Wandwarzen angesehen.
Alle zeigen im Groben dasselbe Bild. Auf EFHI, dem unempfindlichen Messbereich ein Balken, manchmal 2.
Auf der EFLo, dem empfindlichen Bereich alle 4 Balken und dauerpiepen.
Anmerkung: EFHI und EFLo sind so im Display des UNI-T zu sehen, ein Tribut an die Möglichkeiten der Siebensegment Darstellung.
Eine Powerbank andererseits zeigt übrigens gar keine Störungen an, hier ist ein Step Up Wandler verbaut und dort werden auch schnelle Schaltimpulse auftreten. Offenbar ist dort die Dämpfung aber besser.
Das zeigt, dass es mit geringem Aufwand möglich ist, eine 5V Ausgangspannung ohne störende Spitzen zu konstruieren ... und das auch richtig günstig, die Powerbank hat ja nicht die Welt gekostet.
Zum Messen habe ich die Konstellation im linken Bild gewählt, also ohne Last und das USB Ladekabel am Messpunkt (Siehe rechtes Bild) vorbei geführt.
Mein Fazit, NCV ist mehr als nur eine nette Spielerei. Natürlich kann man damit auch stromführende Leitungen Unterputz finden, oder mal checken, ob an der Kabelverbindung Netz ist.
Ich finde die Möglichkeit, damit mit Spikes von unsauber aufgebauten Schaltnetzteilen nachzuweisen, viel interessanter.
Normalerweise sollte man denken, das kommerzielle Geräte mit CE Zeichen auch auf EMI / EMC überprüft worden, das scheint aber wohl nicht mehr so pauschal zu stimmen. (Ja, ich weiß, aus Asien stammende Kleingeräte wie solche Wandwarzen haben zwar häufig ein CE Zeichen, das aber muß nichts bedeuten)
Jedenfalls kann ich nun zu Hause mal leicht z.B. die Ursache finden, warum der DAB+ Empfang oder die Funkuhr nicht richtig funktioniert...
Einen konkreten Fall habe ich bereits, ich habe im Auto so einen USB Ladeadapter fürs Smartphone. Wenn ich den benutze, wird der Empfang des DAB+ Radios entschieden schlechter, FM übrigens auch.
Ps: Wer über die Realisierung der NCV Messung etwas näheres weiß, melde sich bitte.
Ist es ein Hall Sensor mit Hochpass, oder mit Bandpass für 50-60 Hz?
Oder wird es ganz anders gemacht?
Im Netz finde ich dazu nicht wirklich nützliche Informationen.
Wie dem auch sei, ich habe mir eins der USB Wandwarzen genommen und mit dem Oszi auf die unbelastete Ausgangsspannung geschaut. Versuchsweise auch mal mit 2 Spulen und einer minimalen 20K Last.
Beispielhaft mal zwei Fotos. Sieht schon schlimm aus, kein Wunder, dass die Teile so dermaßen Störungen verursachen.
Wenn ich mal Lust habe, werde ich die Filterung nach 1-2 Standard Vorschlägen aus der AFU Szene versuchen und dann mal sehen, wie der NCV Test darauf reagiert.