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
Achso,
die Phasendifferenz zwischen Erreger und resultierender Schwingung ?
90°Phasenverschiebung würde dann einem Real/Imag.teil-Verhältnis von
1:1,25 entsprechen ?
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
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 ;)
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
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
@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.
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
@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
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).
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
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
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.
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.pdfhttp://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/part2.pdf
und insbesondere
http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/part3.pdf
viel Glück
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
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.
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.