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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AL Wert Messen od. der unbekannte Kern


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Schönen Abend!

Ich habe hier unbekannte Ringkerne. Die Möchte ich gerne ausmessen. 
Leider komme ich auf keinen brauchbaren AL Wert.

Mein Versuchsaufbau:

Funkamateur Netzwerktester
Dazwischen habe ich einen LC- Parallelschwingkreis. Das C davon ist 
bekannt (durch Messung). Mit der Formel f = 1/2*PI * Wurzel(L*C) habe 
ich dann L Ausgerechnet.

Diese Messung habe ich mit 5 verschiedenen Cs gemacht. Dadurch habe ich 
auch 5 verschiedene L Werte herausbekommen.

Was mache ich falsch?

BG
Andreas

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Eventuell zu wenige Windungen, so dass sich die parasitären Elemente zu 
stark auswirken. Gegenfrage: von welcher Größenordnun von L reden wir?

Die Permeabilität ist auch frequenzabhängig. evtl kommen die 
Abweichungen daher.

Wie groß sind denn deine Abweichungen?

Grüße
Andreas

Autor: Johannes (Gast)
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Hallo,

wie unterschiedlich waren denn die Messwerte? Wenn die Abweichung im 
Bereich von einigen % liegt, kann das daher kommen, dass der AL-Wert 
sich in Abhängigkeit von der Frequenz verändert, die meisten 
Ferritwerkstoffe haben eine gewisse Frequenzabhängigkeit.

Mit unterschiedlichen Kondensatoren hat man ja automatisch verschiedene 
Frequenzen. Vielleicht kannst Du versuchen, die Frequenz konstant zu 
halten, indem du z.B. die Windungszahl verdoppelst (also Induktivität 
x4) und die Kapazität um den Faktor 4 kleiner machst. Bekommst Du dann 
auch noch unterschiedliche Messwerte?


Es kann aber auch an deinem Messaufbau liegen: Vermutlich hat dein 
Netzwerktester am Ein- und Ausgang eine Impedanz von 50 Ohm, dadurch 
wird der Schwingkreis recht stark gedämpft, du bekommst also eine 
relativ breite Resonanz. Du könntest versuchen, vor dem 
Parallelschwingkreis (also am Ausgang des Netzwerktesters) und/oder nach 
dem Parallelschwingkreis (also am Eingang des Netzwerktesters) einen 
Reihenwiderstand einzubauen, Größenordnung 1 .. 10 kOhm. Dadurch wird 
das Signal zwar stark gedämpft, aber gleichzeitig steigt die Güte des 
Schwingkreises und die Resonanzfrequenz lässt sich genauer messen. 
Außerdem wirkt sich eine evtl. vorhandene Kapazität am Ein- oder Ausgang 
des Netzwerktesters nicht mehr so stark aus.

Wenn sich die Messwerte sehr stark unterscheiden, hast Du vielleicht 
auch einen Fehler in deiner Berechnung.

Wie groß war denn die Resonanzfrequenz? Du solltest ungefähr in dem 
Frequenzbereich messen, für den der Ringkern auch spezifiert ist. Bei 
einem unbekannten Ringkern würde ich mal in der Größenordnung 10 .. 50 
kHz starten. Wenn sich hier plausible Messwerte ergeben, kannst Du die 
Frequenz vergrößern (Windungszahl bzw. Kapazität kleiner machen), bis 
eine Abweichung auftritt. Dann weist Du auch ungefähr, bis zu welcher 
Frequenz der Kern geeignet ist, das ist aber wirklich nur eine sehr 
grobe Schätzung.

Bei Frequenzen im MHz-Bereich können auch noch andere Faktoren (z.B. 
Leitungslänge, Art der Leitung) das Ergebnis beeinflussen.

Vielleicht kannst Du uns ein paar Zahlen geben, also welche 
Resonanzfrequenz bei welcher Kapazität; wie viele Windungen hast Du auf 
den Kern gemacht, ...

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Kondensatoren
61pF
104pF
154pF
379pF
596pF

Mit 4 Windungen habe ich als L ausgerechnet
102 uH
105 uH
109 uH
121 uH
126 uH

Mit 15 Windungen habe ich folgende L ausgerechnet mit den gleichen Cs.
1276 uH
1146 uH
1114 uH
1032 uH
924 uH

BG
Andreas

Autor: Johannes (Gast)
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Bei den Messungen mit 4 Windungen war die Frequenz im Bereich 500 kHz .. 
1,5 MHz, nach meinem Gefühl ist das ziemlich hoch. Wie groß sind denn 
die Kerne und für was sollen die verwendet werden?

Interessant ist, dass bei 4 Windungen die Induktivität mit zunehmender 
Kapazität steigt, während sie bei 15 Windungen mit zunehmender Kapazität 
sinkt. Das könnte ein Resonanzproblem sein, das durch die Kapazität 
zwischen den einzelnen Windungen beeinflusst wird. Vielleicht mal die 
Windungen etwas auseinanderziehen.

Ich würde die Messung mit Kondensatoren in der Größenordnung 100 nF .. 
470 nF Messungen machen (am besten Folienkondensatoren), so dass die 
Frequenz deutlich niedriger ist.

Autor: Nils (Gast)
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Mal ganz ketzerisch gefragt:
Bei der Messung mit 4 Wdg. sehe ich +/- 10 % Schwankung,
bei 15 Wdg. +/- 20 & Schwankung.

Wie ernst kann man die Werte für die Kapazitäten nehmen? 5%, 10 % ?
Wie genau ist der FA-Netzwerkanalyser? Die Messgenauigkeit wird irgendwo 
im einstelligen dB-Bereich liegen.

Wenn man hier eine Fehlerfortpflanzung rechnen würde - meint Ihr nicht, 
dass die Fehler im Rahmen der Messgenauigkeit der Anordnung liegen?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Die Kondensatoren habe ich gemessen mit meinem Multimeter. Also das sind 
gemessene Werte.

Ich werde es mal versuchen mit größeren Kondensatoren.

Die Kerne sollen für einen Filter bei 14 MHz verwendet werden. Die Maße 
sind Aussen: 24,5 mm, innen 13,5 mm und höhe 7,5 mm.

BG
Andreas

Autor: Johannes (Gast)
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Für einen Filter mit 14 MHz sind Ferritkerne nicht gerade die bevorzugte 
Bauform, da kannst du ja höchstens eine Windung drauf machen und der 
Filter wird ziemlich sicher keine hohe Güte haben.

Bei dieser Frequenz wirst du vermutlich eine Induktivität in der 
Größenordnung um 1µH brauchen; dafür solltest du einen Kern nehmen, der 
magnetisch nicht geschlossen ist, also Ferritstab oder am besten einen 
Filterbausatz mit Gewindekern (z.B. Neosid 7F1K).

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