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Forum: HF, Funk und Felder Bufferschaltung mit sehr geringer Kapazität


Autor: Katze (Gast)
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Hi

Ich will mit einem Induktiven Sensor(eigentlich nur eine Spule ;-)) die 
Feldstärke eines magnetischen Wechselfeldes mit 13MHz messen. Die 
induzierte Spannung(maximal 12Vpp) ist somit proportional zur 
Feldstärke. Momentan messe ich das mit dem Oszi(mit einem 10:1 
Tastkopf), was auch sehr gut funktioniert.. aber leider halt nicht 
wirklich genau ist.. vorallem bei kleinen Feldstärken.

Jetzt will ich das ganze genauer messen und hab auch schon brauchbare 
schaltung dafür, die auch prinzipiel funktioniert.
Jetzt will ich also mal das Signal vom Sensor Buffern. Hier hab ich nun 
aber das Problem, dass ich den Sensor nicht Kapazitiv belasten darf, da 
sonst alles anfängt zu Schwingen(Ein 1m langens BNC kabel verursacht 
schon zu grosse Probleme).

Jetzt hab ich mir überlegt, die Bufferschaltung so nahe wie möglich an 
den Sensor zu bauen, dass Signal auf eine 50 Ohm umgebung zu bringen und 
dann halt zum Messgerät zu übertragen. Also Buffer OPV verwende ich den 
LM6171 der als nicht invertierender OPV geschalten ist.
Kann das funktionieren oder muss ich so eine Art Fet-Probe bauen?
Oder habt ihr bessere vorschläge?
Sollte ich dann bei der 50 Ohm Umgebung "guarding" benutzen oder kann 
ich das vernachlässigen?

Mit dem gedanken, eine Fet-Probe aufzubauen, hab ich schon gespielt, nur 
wird die halt wohl nicht so ganz Temperaturstabil sein oder? Wobei ich 
vl noch erwähnen sollte, dass jeglicher DC-Offset egal ist,denn der hat 
keinen Einfluss aufs Ergebnis.

mfg Katze

Autor: Martin L. (Gast)
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Wie genau soll es denn sein? Kommt es auf mV an oder geht vielleicht 
einfach ein FET- oder Bipolar- Spannungsfolger?

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Katze (Gast)
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Leider kommt es auf den mV an. Ob ich das mit meiner Schaltung 
zusammenbringe weis ich nicht. Wenn eine systematischer Fehler vorhande 
ist, ists egal.

Autor: Katze (Gast)
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Wobei... das mit den mV ist so eine sache.Natürlich kommt es bei 12Vpp 
nicht auf den mV an. Sagen wir so.. je genau ich messen kann, umso 
besser.

Autor: ----- (Gast)
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Ist es möglich die Kapazitive Last mit einer Stule in serie zu 
kompensieren?

Autor: Katze (Gast)
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hm... das hab ich noch nicht probiert.

Aber die Kapazitive last ist ja im Grunde nur der OPV Eingang.

Nur hm...ich müssts halt schön matchen... und darauf achten, dass die 
wiklungen der spule parallel zur Platine sind, denn sonst hab ich ja 
dort auch wieder induzierte Spannungen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Kann es sein, dass du nicht ganz weißt was du machst und was du brauchst 
?

1. Wenn du schon weißt, dass du 13MHz misst, wiso stimmst die Spule dann 
nicht gleich auf 13MHz ab ?
2. Vermutlich hat die Spule selbst mehr Kapazität als jeder OP Eingang.
3. Die Eingangskapatzität eines guten OPs ist vernachlässigbar, 
zumindest im Vergleich zu 1m BNC Kabel, wenn es nicht richtig 
abgeschlossen ist.

Autor: Katze (Gast)
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Was ich mache weis ich schon. Was ich brauche ehrlich gestanden nicht 
immer. Wenn ich das wüsste, würde ich auch nicht fragen. Nur leider bin 
ich bei uns der einzige der sich da "auskennt" oder sagen wir so.. der 
sich damit beschäftigt.
Und es dauert nocht, bis wir diese Sachen an der Uni machen bzw 
bezweifle ich das wir das detailiert machen werden.

An der Spule selbst kann ich nichts verändern.

Autor: Martin L. (Gast)
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Ich würde, wenn es wirklich so genau wie möglich werden soll, ein 
(Coax-)Relais nehemn welches zwischen einer genauen Referenz und dem 
Messsignal umschaltet. Die Referenz bildet die Spule möglichst genau 
nach.
Danach wird, nach der ganzen Verstärkerei, es mit dem genausten 
AD-Wandler digitalisiert.
Durch Umschalten auf die Referenz wird der Verstärkerzweig kalibriert. 
Dann muss natürlich noch die Spule kalibriert werden. Also suche ich mir 
den, der das entsprechendes Magnetfeld mit der weltweit höchsten 
Genauigkeit erzeugen kann. (Alternativ messen um dann die Messwerte zu 
vergleichen.)
Dort wird die Spule und der Verstärker kalibriert. Das ganze noch ein 
unterschiedlichen Temperaturen oder - besser - ich packe meine ganze 
Anordnung in einen temperaturstabilisierten Ofen. (Mit 50°C kommt man 
ums Kühlen idR. herum.)

Ich vermute aber, dass Du diesen Aufwand in Wirklichkeit nicht machen 
willst. Also wirst Du nicht drumm herum kommen irgendwo einen Kompromiss 
zu machen und eine entsprechende Genauigkeitsanforderung zu formulieren.
Vielleicht beschränkt ja schon die Spule und die Genauigkeit der 
Geometrie den Fehler in dem zu messenden Magnetfeld/-fluss. Es wäre 
vergeudete Mühe die Auswertung dann "besser" auszulegen.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Katze (Gast)
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Was mich an dem ganzen etwas irritiert ist, dass es mit einem Einfachen 
Oszi Tastkopf funktioniert.
Das wäre natürlich die andere möglichkeit.. das ich einfach einen 
Tastkopf hernehm und da die Anpassung mache.

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