Hallo miteinander,
ich hoffe, mein Thema ist nicht allzu Offtopic, aber ich fand die Idee
so interessant.
Sagen wir, ich wöllte zur Bestimmung der Linearität eines
Kapazitätsmessgeräts eine kleine, veränderliche Referenzkapazität haben;
von der ich zwar nicht den absoluten Wert kennen will, wohl aber sehr
genau den der Änderung. Einfach zwei verschiedene Referenzkondensatoren
kaufen und Anklemmen geht nicht, weil der Einfluss der Klemmung
unbestimmt und variabel ist.
Könnte man sich nicht einfach einen kleinen Zylinderkondensator bauen
und ihn mit 2 verschiedenen Dielektrika berechnen? Der Absolutwert mag
ja aufgrund des nichtidealen Kondensators vom Modell abweichen, aber die
Änderung der Dielektrizitätskonstante sollte sich doch 1:1 auswirken.
Auf Opas gepflegter Drehbank lassen sich ja durchaus Genauigkeiten von
0,05mm erreichen. Einfach zwei Rohre gedreht und zwei genau gleich große
und passende Stücke Dielektrikum, sagen wir mal spaßeshalber PE (epsilon
2) und ABS (epsilon 4).
Ist das Spinnerei oder könnte das wohl genau so gehen?
Bei nicht zu großen Kapazitäten kannst Du auch einen Plattenkondensator
mit Luft als Dielektrikum verwenden und die Kapazität über den
Plattenabstand variieren.
Dachte ich auch schon, aber das ist mir zu ungenau. Ich kann die
Luftfeuchte und Temperatur nicht genau bestimmen, außerdem ist eine
genaue Abstandsregulierung mit Mikrometerschrauben konstruktiv zu
aufwändig.
Kalle schrieb:> Ich kann die> Luftfeuchte und Temperatur nicht genau bestimmen,
Das gleiche Problem stört dich auch, wenn Du Deine Dielektrika
einbringst und verhindert die exakte Kapazitätsänderung zu bestimmen.
Der Gedanke war ja, dass wenigstens die Luftfeuchtigkeit zwischen den
Kondensatorflächen zu vernachlässigen ist, wenn das Dielektrikum den
Raum dazwischen ganz ausfüllt und auch ein bisschen darüber hinausragt.
Kalle schrieb:> Ich kann die Luftfeuchte und Temperatur nicht genau bestimmen
Eben gerade waren dir die absoluten Werte egal, jetzt meckerst du weil
die absoluten Werte damit schwanken.
Was meinst du, wie ABS und PE Wasser aufnehmen und temperaturabhängig
sind.
Kaufe die 2 0.1% Kondensatoren, gross genug damit zusätzliche
Verdrahtung nicht mal 1/1000 ausmacht, und gut
Kalle schrieb:> Sagen wir, ich wöllte zur Bestimmung der Linearität eines> Kapazitätsmessgeräts eine kleine, veränderliche Referenzkapazität haben;
Da nimmt man typischerweise eine Kondensatordekade, also einen
Drehschalter mit angeschlossenen Präzisionskondensatoren.
in welchem zeitlichen abstand sollen den die Messungen erfolgen das sich
die Änderung der Lufteigenschaften so auswirken könnten. um M6 hat eine
Steigung von 1mm da kann man schon zielich genau mit einstellen.
Kalle schrieb:> Der Gedanke war ja, dass wenigstens die Luftfeuchtigkeit zwischen den> Kondensatorflächen zu vernachlässigen ist,
Wenn man sich beruflich mit der Präzisionsmeßtechnik beschäftigt,
lernt man schnell, das man neben der Hauptgröße auch Hilfsgrößen
bestimmen und berücksichtigen muss. Hier im Forum gabs da mal
eine Dikussion, das bei Spannungs-Referenznormalen sogar die
Lage (flach oder hochkant) und die Luftfeuchtigkeit die Ausgangs-
spannung beeinflussen.
Ach so, es geht um ein Schätzeisen. Empfehle Kondensatoren fertig zu
kaufen, gibt es preiswert bei dem Hersteller in Görlitz, Name fällt mir
grad nicht ein, bin unterwegs.
Ich besorg mir einen guten Drehschalter und ein paar
Referenzkondensatoren. Wenn die Streuung durch den Schaltkontakt klein
bleibt, kann die Kirche meinetwegen im Dorf bleiben wo sie hingehört.
Wenn Du Dir jetzt ein paar Glimmer(Mika) Kondensatoren kaufst und sie in
eine Alubox lötest (jeder Anschluß eine BNC-Buchse, Schirm aud Gehäuse
und extra verbinden, Alu oxidiert) kannst Du sie am WE 15.9 nach
Hannover zur Makerfaire mitbringen und dann auf dem Stand der PTB
ausmessen lassen.
Warum jetzt schon einlöten?
Damit die Kondensatoren noch ein paar Wochen Zeit zum setzen haben, nach
dem Lötstress. :)
Oder das Wochenende davor am Samstag den 8.9 zum Tag der offenen Tür in
die PTB kommen. Wie ich aus sicherer Quelle gehöhrt habe, soll dieses
Jahr dort auch eine Vergleichsmöglichkeit angeboten werden.
Gruß Henrik
Henrik, das klingt ja gut, das könnte ich wirklich tun. Arbeitest du bei
der PTB? Damit ich nicht möglicherweise umsonst nach Hannover fahre (4h
Zug), würde ich das vielleicht vorher mal dort anfragen. Hast du eine
Idee, an wen genau man sich da wenden müsste? So wie ich das sehe, wäre
die Arbeitsgruppe 2.13 für mein Anliegen zuständig.
Kalle schrieb:> Damit ich nicht möglicherweise umsonst nach Hannover fahre
Umsonst wird das nicht gehen, eher vergebens. :-)
Zum Thema: Vielleicht ist ja in der Nähe eine UNI mit der
Fachrichtung Elektrotechnik. Dort hättest Du auch eine
gute Chance, eine Handvoll Kondensatoren vermessen zu
lassen. Zu billig sollten Deine Kondensatoren aber nicht
sein, sonst hat sich deren Wert schon auf dem Heimweg
wieder verändert.
Oh, das ist nicht das Problem, einzelne Kapazitäten kann ich sehr genau
bestimmen. Das Problem ist, dass durch das Ab- und Anklemmen die
Impedanz des Systems undefiniert und gar nicht mal so wenig verändert
wird. Deshalb möchte ich eine veränderliche Kapazität haben, um die
Linearität des Messgeräts unter Ausschluss des Einflusses von Ab- und
Anklemmen zu testen. Ich will nur sehen, wie genau mein Messgerät eine
Kapazitätsänderung bestimmt.
Ja, ich bin in der Anstalt, der Physikalisch-Technischen ;), wenn auch
nicht in Abteilung 2. Aber zufällig hab ich einen guten Draht zu den
Kollegen :D
Also auf der MakerFaire sind wir zu 99,9% wieder mit Fluke 57xx
Kalibrator, HP3458 und HP Impedanz-Messgerät. Die Anmeldung ist von mir
und eine Zusage habe ich auch schon :)
Als variable Kapazität nimm einen Luftkondensator aus den alten
Dampfradios, (P*llin hat da einen), die Achse hat schon eine
vorgespannte Untersetzung , Zehngangpotimechanik dran und ein paar pF
Reproduzierbarkeit sollten drin sein.
Alubox mit nur zwei Anschlüssen (BNC), Drehko und ein paar
Glimmerkondensatoren über Kippschalter zuschaltbar hab ich mir auch
schon mal gebaut. (Den C auf den Mittelkontakt des Schalters und dann
zuschalten oder kurzschliessen). Drehko auch zuschaltbar !
Man könnte noch ein paar paar 'DO NOT EAT' Tüten dazulegen, war mir aber
nicht soo wichtig.
Gruß Henrik
OK, nur um mich klarer auszudrücken: Ich kann einzelne Kapazitäten sehr
genau bestimmen; aber die Werte streuen durch den Einfluss des
Anklemmens. Tatsächlich interessiert mich der Absolutwert aber gar
nicht, sondern eine Änderung desselben.
Henrik, vielen Dank. Ich bau mir jetzt eine Kapazitätsdekade mit einem
guten Drehschalter und Glimmerkondensatoren mit kleiner Toleranz. Wie du
schon vorgeschlagen hast, Koax-Schirm aufs Gehäuse. Den
Open/Short-Abgleich auch gleich mit über den Drehschalter, um ihn
halbwegs rauszukalibrieren; dicke Drähte um die Induktivität klein zu
halten. Ein nicht zu kleines Gehäuse um die Kapazität zwischen Draht und
Gehäuse zu verringern. Vielleicht das ganze auf einer großen Platte mit
Fixierungen für die 4 Koaxialkabel (Vierleiter-Messung), damit nichts an
den BNC-Buchsen wackelt. Alle Drähte in gleicher Länge und in gleichem
Abstand zueinander. Frage mich, ob man die Verbindungen im Inneren der
Box auch mit Koaxialkabel macht und (wie auch außen) auf den Schirm ein
Schutzpotential legt, damit der Leiter keine Kapazität sieht.
Ich hoffe, ich werde jetzt nicht als Troll abgetan, aber ein paar pF
Reproduzierbarkeit sind leider nicht genug. Ich möchte eine
Kapazitätsänderung von weniger als 0,1 pF reproduzieren können; meine
LCR Bridge kann 10 fF auflösen.
Harald W. schrieb:> Henrik V. schrieb:>>> Ja, ich bin in der Anstalt,>> Ist das heilbar? :-)
Will ich geheilt werden? :D :D
Zu einstellbaren Referenzkondensatoren:
So einen General Radio 722 in kupferausgekleideter Holzbox hab ich mir
privat für <200€ bei Singer geholt.
https://www.youtube.com/watch?v=G9kUOrAo_PQ
Die in der Kalibriertabelle von '62 angegebenen Werte stimmen noch (im
Rahmen meiner Messmöglichkeiten, der Kollege von Abt. 2 hat das Ding
noch nicht genauer Nachgemessen).
Gruß Henrik
Kalle schrieb:> Ich hoffe, ich werde jetzt nicht als Troll abgetan, aber ein paar pF> Reproduzierbarkeit sind leider nicht genug. Ich möchte eine> Kapazitätsänderung von weniger als 0,1 pF reproduzieren können; meine> LCR Bridge kann 10 fF auflösen.
Du kennst TEA? :)
Ich hab mich verschrieben, ich möchte keine Änderung von 0,1pF
reproduzieren können, sondern messen. Ich hab jetzt 2,2pF, 3,3pF, 4,7pF
und 5pF genommen. Das ist zwar immer noch leicht mehr als ich nachher
messen will, aber immerhin in der gleichen Größenordnung.
Kalle schrieb:> Ich hab mich verschrieben, ich möchte keine Änderung von 0,1pF> reproduzieren können, sondern messen. Ich hab jetzt 2,2pF, 3,3pF, 4,7pF> und 5pF genommen. Das ist zwar immer noch leicht mehr als ich nachher> messen will, aber immerhin in der gleichen Größenordnung.
Man kann Cs ja auch seriell schalten...
60pF-400pF vom Drehko in Serie zu 33pF ?
Oder den UKW-Teil 10-30pF (geschätzt) mit 10pF?
Hm, ich weiß nicht. Eigentlich hatte ich gedacht, die Leitungen vom
Drehschalter zu den Kondensatoren alle exakt gleich lang zu lassen,
damit die Impedanz einigermaßen gleich bleibt. Wenn man stückelt, geht
das nicht mehr. Außerdem addiert sich ja dann die Toleranz der
Kondensatoren.
