Energie einer gedämpften Schwingung abschätzen

achso ich sollte vielleicht noch was zur Schaltung sagen:

Die Diode D1 soll immer nur die positiven Halbwellen zum Kondensator 
leiten, und R1 bestimmt mit der Schwingungs-Amplitude den Ladestrom für 
C1.
D2 ist eine 5V Z-Diode und schützt vor überspannung.
R2 ist dann der Entlade-Widerstand, der den Entladestrom auf max. 40mA 
(max. des Portpin) begrenzt.

Was du brauchst, ist ein Hüllkurvendetektor. Das wird üblicherweise mit 
einem Spitzenwertdetektor mit schneller Anstiegszeit und sorgsam 
angepaßter Abfallzeit gemacht, damit der Spitzenwert zuerst schnell dem 
ersten Peak und danach den kleiner werdenden Peaks folgen kann.

Manchmal macht man das auch mit Doppelwegleichrichtung, wenn man den 
"Ripple" verkleinern möchte.

Ist die Frequenz konstant? Das würde die Bemessung der Zeitkonstanten 
erheblich vereinfachen...

Kai Klaas

Ja die Frequenz ist konstant.
Aber oberstes Kriterium ist: Wenig Bauteile, möglichst nur eins ^^ Platz 
ist nicht vorhanden bis keiner da.
Und genauigkeit wird wirklich nicht groß geschrieben, wenn abgeschätzt 
werden kann, welche von 100 "Schwingungen" die Energiereichste war ist 
das absolut ausreichend. Dabei erwarte ich Spitzenspannungen von 250V 
und abstufungen von 10-20V sollten messbar sein.

Was möchtest du denn genau mit deiner Schaltung messen? Eine mittlere 
Amplitude? Den Anfangspeak?

Kai Klaas

Also, da gibt es schon ein paar Freiheitsgrade, die für dich zum Problem 
werden können:

1. Anfangsamplitude
2. Endamplitude
3. Abfallzeitkonstante bzw. Zeitdauer der gedämpten Schwingung

Ohne jetzt genau die Details deiner gedämpften Schwingungen zu kennen, 
würde ich sagen, daß du das wohl nicht mit einem einzigen großen 
RC-Glied mit einer Diode davor erfassen kannst.

Wenn die gedämpften Schwingungszüge alle gleich lang dauern und die 
Kürvenverläufe im mathematischen Sinne "ähnlich" sind, also sich nur 
durch einen Streckungsfaktor unterscheiden, könnte deine Methode 
durchaus klappen. Wenn nicht, dann wohl nicht.

Kai Klaas

Naja die Schwingung wird folgendermaßen erzeugt:
Ein Kondensator wird geladen (200-250V) und auf eine Spule losgelassen. 
Beide zusammen schingen dann so vor sich hin und nach wenigen 100 
mikrosekunden wird dann alles durch einen FET (+Diode, ist aber 
unwichtig) gestoppt. Die ersten paar daraus entstehenden Schwingungen 
werden an anderer Stelle benötigt (genaue Ausführungen würden allerdings 
den Umfang dieses Themas komplett sprengen; stichwort: verrükte Konzepte 
und Versuche zur pulsierten drahtlosen Energieübertragung) und es wird 
dem System Energie entnommen.

Nun soll nach den paar Schwingungen abgeschätzt werden ob Energie 
entnommen wurde und ob ein gewisser Schwellwert unterschritten wurde. 
Das ist im Prinzip alles.

Die Spule und die Kapazität bleiben näherugsweise konstant (=> frequenz 
ist konstant). Die Zeit fürs Nachschwingen bleibt ebenfalls konstant.
Die Anfangsamplitude ist leichten Schwankungen ausgesetzt, allerdings 
spielen die sich bisher nur im Bereich von 2-5V ab.

Joa und dafür sollte die Schaltung oben dienen.

Ludwig schrieb:
> Könnt ihr mir zustimmen, oder habe ich einen groben Gedankenfehler?
> Die Messung muss wirklich nicht genau oder absolut sein.

Hi, Ludwig,

von Rohde&SChwarz gab es vor vielen Jahrzehnten, als Nixie-Röhren noch 
der letzte Schrei waren, ein LC-Meßgerät. Nach diesem Prinzip bestimmte 
es die Güte des Schwingkreises.
Der wurde angestossen und dann die Zahl der Schwingungen gezählt 
zwischen einem Maximalpegel und einem Minimalpegel.

Zu Deiner Frage: Im Scheitelpunkt der Spannung ist die gesamte Energie 
im Kondenssator vorhanden, weil die zur Schwingung notwendige 
Induktivität gerade stromlos ist.


Ciao
Wolfgang Horn

>Die Spule und die Kapazität bleiben näherugsweise konstant (=> frequenz
>ist konstant). Die Zeit fürs Nachschwingen bleibt ebenfalls konstant.
>Die Anfangsamplitude ist leichten Schwankungen ausgesetzt, allerdings
>spielen die sich bisher nur im Bereich von 2-5V ab.

Das klingt doch schon mal gut. Damit hast du zwei von drei 
Freiheitsgraden praktisch eliminiert. Die gesuchte "Information" steckt 
in der Fläche unter der Hüllkurve, die du mit deinem Integrierglied gut 
herausfischen kannst. Vorausgesetzt, die Zeitkonstante des 
Integrierglieds ist erheblich größer, als die Periode der Schwingung.

Kai Klaas