Spannung Leitungswasser

hallo!

Ich habe vorhin die Anschlüsse von meinem Multimeter in ein mit Leitungswasser gefülltes Trinkglas gehängt - und überrascht eine Spannung angezeigt bekommen. Ich habe dann nochmals alles abgespült und das gleiche Ergebnis erhalten.
Um auszuschließen, dass der Effekt auftritt, weil die beiden Kabel aus unterschiedlichem Material bestehen, habe ich beide Kabel mit Aluflolie verbunden und die Alufolie ins Wasser gehängt. Wieder zeigte das Gerät eine Spannung an.
Ich habe dann NaCl im Leitungswasser gelöst. Dann stieg die angezeigte Spannung an. Beim letzten Versuch sprang die Spannung am Messgerät wie verrückt hoch und runter und ich konnte mir keinen Reim mehr auf irgendwas machen.
Vielleicht trägt das Messgerät selbst zu diesen Effekten bei. Es ist ein „DT 830B Digital Multimeter“.

Die gemessenen Spannungen bewegten sich im Bereich von 30 mV. Wie kann Leitungswasser eine Spannungsanzeige hervorrufen? Wie kann eine an beiden Elektroden etwa gleich konzentrierte NaCl-Lösung eine Spannungsanzeige hervorrufen?

Gruß
Paul

Hallo

Für einen geringen Wert am Voltmeter sollte zum Beispiel eine geringe Kupfer-, Zinn-, oder Bleispur an einer der Elektroden ausreichen.
Mit dem Aluminium wird das nicht unbedingt besser.
Um einen Fehler auszuschließen, müsste man besonders reine Elektroden gleicher Größe aus einem reinen Metall wählen. Vorschlag: Elektrokupfer.
Beim Voltmeter kann ein interner Fehler vorliegen, kommt schon mal vor.
Man kann das untersuchen, und zwar mit Kurzschluss, Widerstand oder offenen Kabeln, wobei 0V sein müssen.

MfG
Matthias

Hallo Paul,

Ich habe vorhin die Anschlüsse von meinem Multimeter in ein
mit Leitungswasser gefülltes Trinkglas gehängt - und
überrascht eine Spannung angezeigt bekommen. Ich habe dann

du solltest, besonders wenn du den mV-Meßbereich einstellst, die beiden Meßleitungen locker „zopfartig“ umeinander wickeln.
Dann ist der von dir mit Leitungswasser beobachtete Effekt weg.

Gruß

Sven Glückspilz

hallo!

Vielleicht trägt das Messgerät selbst zu diesen Effekten bei.
Es ist ein „DT 830B Digital Multimeter“.

So ist es. Mit der Spannungsmessung einher geht ein kleiner Stromfluss und der verändert die Konzentrationsgradienten in den elektrochemischen Doppelschichten (die anfänglich nicht gleich waren, kleinste Verschiedenheiten reichen für einen Anfangsstrom der den Prozess in Gang bringt), diese wirken zurück auf das Potential, dies wieder auf den Stromfluss, der nötig ist, um den Messwert anzuzeigen etc., etc.

Ein schönes Beispiel, wie das Ergebnis einer Messung durch die Messung selbst verändert wird.

Gruß
Peter

Hallo Paul,

überrascht eine Spannung angezeigt bekommen. Ich habe dann

bekommst du mit Leitungswasser nach dem Umwickeln der Meßleitungen weiterhin eine Spannung angezeigt?

Gruß

Sven Glückspilz

trotz Umwickeln

bekommst du mit Leitungswasser nach dem Umwickeln der
Meßleitungen weiterhin eine Spannung angezeigt?

Ich hab das gleich ausprobiert und wollte erstmal abwarten, ob vielleicht andere noch Ideen haben. Ich habe beide Leitungen umeinander gewickelt, jedoch sind unten etwa 10 cm lange, starre Messspitzen dran. Die kann man nicht verwickeln.
Ich bekomme so immer noch eine Spannung angezeigt.
Was sollte das Umwickeln bringen? Durch Induktion den störenden Strom ausgleichen?

Gruß
Paul

Was sollte das Umwickeln bringen?

Nix

Durch Induktion den störenden Strom ausgleichen?

Ohne eine Stromentnahme direkt aus dem galvanischen Element wird bei einem Voltmeter nix angezeigt und der Strom seinerseits verändert durch chemische Prozesse -und sei es nur geringfügig- die Ionen- Konzentrationen der Oberflächen, deren damit geänderten EMK’s wiederum in Form von neuen und anderen „Pseudo- Spannungen“ angezeigt werden. Das sind alles Artefakte aufgrund falscher Versuchsplanung. Was ist denn der Unterschied zwischen einem Voltmeter und einem Potentiometer? Warum werden bei der pH- Titration und bei Redox- Messungen im Labor wohl solche teure Apparate eingesetzt und nicht irgendwelche Piepfritzen- Klamotten aus dem Baumarkt mit BDM- Drahtflechten? Darüber solltest du dir mal Gedanken machen. …

Gruß

Peter

P.S.

und das schreib ich nicht nur so, ich hab’s nachgestellt in deiner Versuchsanordnung und in einer aussagefähigeren Variante. Mit meinem Piepfritzen- Gerät

Hallo Paul,

Ich bekomme so immer noch eine Spannung angezeigt.

Jedes DVM hat eine Offsetspannung und einen Offsetstrom!

MfG Peter(TOO)

Hallo Paul,

Ich bekomme so immer noch eine Spannung angezeigt.

welchen Wert bekommst du denn jetzt angezeigt?

In deinem UP schreibst du u.a.:
„Die gemessenen Spannungen bewegten sich im Bereich von 30 mV. Wie kann“

Wie ich annahm, hast du den 200 mV Meßbereich am: „DT 830B Digital Multimeter“ bei deinen Versuchen (Eintauchen der Meßspitzen in diverse Flüssigkeiten) eingestellt.

Bei solchen Messungen im niedrigen Voltbereich, sollte man die „COM“ Meßleitung zum Digital-Multimeter erden. Ich nahm stillschweigend an, daß du das als ausgebuffter Experimentator bei deinen beschriebenen Versuchen im mV Meßbereich auch machst.
Mein COM Anschluß der Meßanordnung ist über eine metallische Bandrohrschelle, die sich in direktem metallischem Kontakt mit einem Heizungsrohr befindet, geerdet.

Bei meiner Versuchsanordnung schwankte bei destilliertem Wasser, Leitungswasser und bei NaCl-haltigem Wasser die Anzeige im 200 mV-Bereich zwischen – 0,1 mV, 0,0 mV und + 0,1 mV.
Diese Schwankung ist auch vorhanden, wenn die beiden Meßspitzen (COM geerdet) sich im Trockenen durch Luft getrennt voneinander in Ruhe befinden (King Craft KMM-940 Multimeter).

Falls du bei deinen Messungen (200 mV Bereich, COM geerdet, Meßleitungen verdrillt) immer noch im 30 mV Bereich liegen solltest, könntest du dir die beiden untenstehenden Literaturstellen besorgen und die Vorschläge ausführen, versuchsweise eine neue Batterie in das DT 830B Digital Multimeter einbauen oder ein anderes Gerät ausleihen.

Zu deiner Frage:

Was sollte das Umwickeln bringen? Durch Induktion den
störenden Strom ausgleichen?

Ich ziehe seit Jahren bei diffizilen Spannungs-/Strommessungen das Buch von Erwin Neher „Elektronische Meßtechnik in der Physiologie“. Springer Verlag (1974) zu Rate.
Das Buch ist grundlegend, praktisch, sehr gut verständlich und gar nicht professoral obwohl E. Neher später (1991) auf dem Gebiet der Physiologie/Medizin den Nobelpreis bekam.

Zur obigen Frage siehe etwa auf Seite 79: „2.8 Elimination von Störeinflüssen
Naturgemäß gibt es bei empfindlichen Messungen eine große Zahl von Schwierigkeiten.“
Es werden dann u.a. elektrostatische und induktive Einstreuungen genannt.

Und auf Seite 82: „2.8.3 Abschirmung und Erdung
Neben der Elimination von Störquellen ist eine gut durchdachte Abschirmung und Erdverschaltung die beste Gewähr für störungsfreie Messungen.“

Falls du dich dafür interessierst, solltest du dir ausführliche Abhandlungen über Einstreuungs- und Erdungsprobleme anschauen wie z.B.:

  • M.L. Wolbarsht: Interference and its Elimination. In: Physical Techniques in Biological Research, Bd. V (W.L. Nastuk, Hrsg.). New York: Academic Press 1964

  • R.L. Schoenfield: Bioelectric Amplifiers. In: Physical Techniques in Biological Research, Bd. V (W.L. Nastuk, Hrsg.) New York: Academic Press 1964.

Unser Elektroniker in der Firma verwendete nur abgeschirmte und geerdete Meßleitungen. Falls jemand Messungen ohne Erdung ausführte, änderte er das ab und sagte: „Ohne Erdung hängt die Messung in der Luft“.

Viel Erfolg

Sven Glückspilz

Hallo Paul,

Ich bekomme so immer noch eine Spannung angezeigt.

aus den Beiträgen hier zu: „Spannung Leitungswasser“ und den folgenden,
erkennt man deinen großen Mangel an Fachkenntnissen.
Kannst du in der Zwischenzeit wenigstens sachgerecht mit dem mV-Meßbereich deines: „DT 830 B Digital“ Meßgerätes umgehen?
Auch eine exakte Ausdrucksweise könntest du üben: „Ich bekomme so immer noch eine Spannung angezeigt“ ist schwammig und nichtssagend. Wie groß ist der unter welchen Randbedingungen gemessene Spannungswert?
„Peter(TOO)“ hat dir in diesem Zusammenhang ins Stammbuch geschrieben: „Jedes DVM hat eine Offsetspannung und einen Offsetstrom!“
Aber du verstehst den Hinweis sicher gar nicht.

Gruß

Sven

Hallo,

ich bin jetzt auch ganz lieb!

Also, ich habe deinen Versuch mit einem Digital- Voltmeter nach gestellt, im Original, wie von dir geschrieben und in einer veränderten Version. Ganz besonders interessant war die Verwendung von Alufolie. Ich habe diese Folie (geänderte Version) auf eine Styropor Platte gelegt, darüber feuchtes Kleenex- Papier (Leitungswasser) und darüber noch eine Schicht Alufolie. Dann habe ich das DVM angeschlossen (COM geerdet, Messbereich 200mV, Hold Peak 760C). Die gemessene Spannung war bei weitem nicht um 0 Volt, sie stieg stetig bis auf über 100 mV an. Dann habe ich den Versuch mit Kupfer gemacht, wo ich auf gereinigte Oberflächen geachtet habe. Die Messwerte schwankten um plusminus 3 mV, also wesentlich weniger.

Wenn ich Salzwasser nahm, beobachtete ich keinen stetigen Anstieg der Spannung bei der Alufolie, sondern ein wildes Alternieren. Beim Kupfer war dieser Effekt nicht zu beobachten (wie Leitungswasser)

Warum das meiner Meinung nach so ist, habe ich weiter unten zu erklären versucht. Sicher spielt die Oxidschicht in Verbindung mit dem geringen Stromfluss, der zur Spannungsanzeige nötig ist, eine Rolle. Jedenfalls kann man deine Beobachtungen nicht von der Hand weisen. Ob man sie auch mit den früher so genannten stromlos messenden „Röhrenvoltmetern“ oder potentiometrischen Laborgeräten machen würde, sei dahingestellt.

Gruß

Peter