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
vielleicht findest Du da etwas: http://www.analog.com/en/rfif-components/direct-digital-synthesis-dds/ad5933/products/product.html viel Erfolg
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
dann vielleicht das: http://www.box73.de/catalog/product_info.php?cPath=112_113&products_id=1827&osCsid=lqcnlobnoq38q9sba74psr53e5 s. a. Funkamateur 3/2007 S. 282
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.pdf http://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.
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