www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Real/Imag.Teil in Spule aufspalten


Autor: Michael Wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich wollte fragen, wie man auf möglichst einfache Weise die Werte für 
den Real und Imaginärteil einer Spule aufgespaltet messen kann.

Konkret würde ich gerne wissen, wie sich bei unterschiedlichen 
Frequenzen die Wirbelstrominduktion auf einen Spulenkörper in der Nähe 
zu unterschiedlichen Metallen verhält.
Ändert sich bei z.B. Kupfer das Verhältnis Realteilwiderstand zu 
Imaginärteilwiderstand stärker als Blei. Und wie schaut's bei 
unterschiedlichen Frequenzen aus (10kHz-10Mhz). Der Abstand wird als 
konstant angenommen.
Mit der Maxwell-Wien-Brücke kann ich ja nur Z als Ganzes bestimmen und 
nicht die einzelnen Real/Imaginaärteil-Komponenten, oder ?

ich hoffe ihr könnt mir etwas weiterhelfen

Grüße,
Michael

Autor: Motzgo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du nur das Verhältniss suchst, Phase messen.

Autor: Michael Wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achso,

die Phasendifferenz zwischen Erreger und resultierender Schwingung ?
90°Phasenverschiebung würde dann einem Real/Imag.teil-Verhältnis von 
1:1,25 entsprechen ?

Autor: Motzgo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nein.

Phase zwischen Spannung und Strom, bei 90° bedeuted rein induktive oder 
kapazitive Impedanz (je nach dem was Voreilt) aber auf jeden Fall kein 
Realteil.
Google nach "Komplexe Wechselstromrechnung"
MFG

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
naja aber nicht ideale spulen haben nunmal verluste die sich dann in 
einer phasenverschiebung von nicht mehr 90° äußern, ich denke genau das 
sucht er ;)

Autor: Michael Wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich kann über die Rechnung: Z=R+jwL den komplexen Widerstand der Spule 
einfach ausrechnen. Dabei merke ich, dass der Imaginärteil in meinem 
Fall erst im Mhz-Bereich zum Tragen kommt. Mir geht es darum, wie sich 
einzeln der Real und Imaginärteil verändern, wenn ich ein Metall in die 
Nähe der Spule bringe (induzierte Wirbelströme). Wie sich Z insgesamt 
ändert kann ich über die Wien-Maxwell-Brücke bestimmen, aber ich kann ja 
keine Aussage treffen, ob sich nun der Real,der Imaginärteil oder beide 
Teile ändern.
Das wollte ich gerne auf einfache Art messen. Ein gutes RCL-Meter kann 
sowas ja, aber leider habe ich keins. Und das Selbstbau 2 Euro RCL-Meter 
von Elektor kann nur 1kHz. Ich müsste aber bis in den Mhz-Bereich 
messen.

Michael

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Realteil der Spule ist der Widerstand des Drahtes. Der ändert sich 
höchstens bei Temperaturänderung. Wenn Du nun ein Metall oder Ferrit 
an/in die Spule bringst, wieso sollte das den Drahtwiderstand ändern? 
Normalerweise sind das Lackisolierte Drähte.

guude
ts

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Thomas S.:
 Zum Beispiel ändert sich der Realteil wenn ein volles Eisen an die 
Spule kommt, da dann auch Wirbelströme fliessen. Das verhält sich dann 
doch wie bei einem Trafo wo der Widerstand der Sekundärseite auf die 
Primärseite transformiert wird.

Autor: Holger S. (strabe)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ups, das wär mir jetzt neu, der Realteil hängt m.E. auch nur vom 
ohmschen Widerstand des "Drahtes" ab. Läßt sich für diese Zwecke einfach 
mit 'nem Multimeter abgreifen. Über z^2=r^2+x^2 kann man sich Re und Im 
leicht ermitteln.
Gruß Strabe

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Holger S.
prinzipiell hast du recht wenn man nur die Spule betrachtet. Bringt man 
aber in das Magnetfeld der Spule einen Verbraucher(Wirbelströme) wirkt 
sich dieser auf den Spulenstrom aus. Ähnlich wie bei einem Transformator 
wird eine Laständerung auf der Sekundärseite zur Primärseite 
transformiert und ändert dort Imaginärteil als auch Realteil

Autor: Flo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann brauchste aber nicht mehr mit einer Spule rechnen, da solltest du 
lieber einen nichtidealen Übertrager als Berechnungsgrundlage wählen, 
der am sekundären Ausgang eine gewisse Last hat (Widerstand, der den 
Wirbelströmen entgegenwirkt).

Autor: michael wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nach ein wenig online-Recherche habe ich herausgefunden, dass sich die 
Impedanz Z aus induktiven Spulenwiderstand (Imaginärteil) und den 
Spulenwiderstand (ohmscher Widerstand der Spule+Wirkwiderstand durch 
Wirbelstromverluste zusammensetzt=Realteil) zusammensetzt.
Als Zeigerdarstellung in der Impedanzebene kann man das dann anschaulich 
darstellen. Für mich stellt sich aber nach wie vor die Frage, wie ich 
messtechnisch die Impedanz in Realteil und Imaginärteil aufspalten kann, 
im Prinzip reicht mir auch erstmal das Verhältnis. "Motzgo" hat was von 
Phase messen geschrieben (das war die erste Antwort auf meine Frage). 
Wie kann ich denn das anstellen?
Ich kann die Phasenverschiebung zwischen Erregerschwingung (Z1) und 
restultierender Schwingung unter Einfluß des induzierten Wirbelstroms 
messen (Z2), aufspaltet in Real/Imaginaärtil habe ich es aber dadurch 
noch nicht.
Unter den Suchbegriff Impedanzspektroskopie findet man dazu so einiges.
Wie kann man also ein einfaches Impedanzspektroskop nachbauen ?

mfG
Michael

Autor: Josef V. n. (herodes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
vielleicht findest Du da etwas:

http://www.analog.com/en/rfif-components/direct-di...

viel Erfolg

Autor: michael wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
genau das wäre das Richtige, leider müsste ich aber bis 10Mhz messen und 
der geht ja nur bis 100kHz. Aber das was der Chip macht, müsste man doch 
auch diskret irgendwie nachbauen können. Ich weiß nur nicht wie

Autor: Josef V. n. (herodes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
dann vielleicht das:

http://www.box73.de/catalog/product_info.php?cPath...

s. a. Funkamateur 3/2007 S. 282

Autor: michael wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ja, das Gerät könnte das wohl was ich bräuchte. Als Messprinzip ist 
folgendes genannt: "lineare I/Q-Messung an einer ohmschen Messbrücke mit 
zwei um 90° gegeneinander umschaltbare Oszillatoren und nachfolgedem 
Direktmischer". Wie funktioniert denn das genau ? Eigentlich will ich 
kein Gerät kaufen, sondern die aufgespaltete Impedanz eben mit der 
Messbrücke messen.

Autor: Josef V. n. (herodes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
michael wolf schrieb:
> Wie funktioniert denn das genau ? Eigentlich will ich
> kein Gerät kaufen, sondern die aufgespaltete Impedanz eben mit der
> Messbrücke messen.

Die von Motzgo erwähnte Phasenverschiebung bezog sich auf
die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom.
Die Beträge noch messen und das über die Frequenz und
du hast dein Bode-Diagramm.

Nach meinem Verständnis wäre das alles (huestel) ;-)

Wie das praktisch am Einfachsten geht, kann ich Dir leider
nicht sagen. Analoge Schaltungstechnik ist nicht meins.

vielleicht findest du hier noch was:

http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/part1.pdf
http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/part2.pdf

und insbesondere

http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/part3.pdf

viel Glück

Autor: michael wolf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
oder könnte ich es nicht folgendermaßen machen:?

ich kann ja Z über die Maxwell-Wien-Brücke messen, und die Phase über 
die Verschiebung Erzeuger/restulierende-Schwingung, oder ? Dann hab ich 
ja auch meinen gesuchten Koordiantenpunkt in der Impedanzebene.
Aber interessieren würde es mich schon, wie man es in dem 
Antennenanalysator macht

Autor: Josef V. n. (herodes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
michael wolf schrieb:
> Aber interessieren würde es mich schon, wie man es in dem
> Antennenanalysator macht

melde dich im Forum an und schick mir eine PN.

Autor: Klaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit einem Richtkoppler vor der Spule, der hin- und rücklaufende Leistung 
messen kann (directional coupler), einem vektoriellen HF-Voltmeter und 
etwas Rechnerei sollte das machbar sein. Einfacher geht's mit einem 
Networkanalyser.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.