Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik überlagerte Schwingungen in gemessenem Signal


von Markus (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe ein messtechnisches Problem, ich hoffe mal, dass ich hier 
richtig bin :-)

Ich möchte (Teil)Entladungsströme messen, indem ich mit dem Oszilloskop 
den Strom über einen 50 Ohm-Shunt messe. Die Entladungen haben einen 
steilen Anstieg (tR=3-10ns) und dann einen exponentiellen Abfall 
(t1/2=80ns). Das funktioniert auch alles ziemlich gut, nur sind die 
Entladungen immer von einer hochfrequenten Schwingung überlagert. Diese 
Schwingungen sind auch klar im Spektrum des Signals als ein oder zwei 
Peaks zu erkennen.

Was ich nicht verstehe ist wo die Schwingungen herkommen. In einem 
ersten Versuch habe ich einen einfachen 50 Ohm Widerstand genommen und 
mittels eines Koax-Kabels (ca. 1m) mit Prüfklemmen den Widerstand 
kontaktiert. Hier habe ich im Spektrum zwei Peaks bei ca. 30 und 120 
MHz.

In einem zweiten Versuch bin ich den Prüfklemmen auf die Quelle gegangen 
und habe als Shunt einen 50 Ohm-Eingangswiderstand, den ich mittels 
T-Stück direkt ans Oszi angeschlossen habe, genommen. Ich hatte die 
Hoffnung, dass die Schwingung durch Reflektionen verursacht wird, habe 
aber immer noch einen Peak bei ca. 75 MHz.

Für den Fall, dass die Reflektionen vom Übergang Koax-Prüfklemme kommt 
habe ich diesmal sowohl den Shunt als auch den Eingangswiderstand 
genommen (also quasi 25 Ohm Shunt durch Parallelschaltung). Diesmal habe 
ich nur noch einen Peak und zwar bei 120 MHz.

Messe ich mittels eines 1:10-Tastkopfes am Shunt ist der Peak wieder bei 
75 MHz.


Ich hoffe, ich habe das alles halbwegs verständlich erklärt, ansonsten 
bitte nachfragen. :-)

Danke für eure Hilfe!
Markus

von Hans M. (Firma: mayer) (oe1smc) Benutzerseite


Lesenswert?

hallo Markus

ich glaube, dass du mit deinem thread bei hf, funk & felder besser 
aufgehoben bist.
so wie du auch, wuerde ich das problem durch eine reflexion erklaeren. 
was mir nicht klar ist, wie das signal erzeugt wird ?
vielleicht kannst du mal ein bild vom signal bzw vom anlysiertem 
spektrum hier herein stellen.

gruss
hans

--

von Ralli (Gast)


Lesenswert?

Kann sich jemand vom "(Teil)Entladungsströme messen" im
Nanosekundenbereich ein Bild machen?
Dem fiele vielleicht was dazu ein...

Welche Wege (Induktivitäten) liegen denn zwischen Quelle und
Ziel der stattfindenden "(Teil)Entladung"? Wo ist das
nichtlineare Element (der Entlade-Schalter), wo ist der
Shunt? ..... ?

Man könnte aber auch ein Bild liefern:
Wie wärs mit einer Skizze vom Messobjekt mit Messaufbau?!
Wenn möglich, JPG oder PDF meiden!
Eine PNG-Datei - etwa im Bildschirmformat - ist DER Hingucker!

von Markus (Gast)


Lesenswert?

Hallo Hans,

das Signal entstammt einer Barrierenentladung. D.h. Hochspannung -> 
Isolierstoff -> Luftraum (hier treten Entladungen auf) -> Masseelektrode 
Der Aufbau kann als Kondensator angesehen werden. Die Masseelektrode ist 
an den Shunt angeschlossen.

Ich schaue mal, dass ich es morgen schaffe Bilder der Signale und 
Spektren anzuhängen.

Gruß
Markus

von Markus (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Ralli,

hier mal eine Skizze des Messaufbaus.

Induktivitäten sollten eigentlich keine (großen) geben, die Leitungen 
sind eher kurz gehalten.

Gruß
Markus

von Markus (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So, hier wie versprochen die Signale und Spektren der Messungen. (Die 
Spektren sind vom kompletten gemessenen Signal, nicht nur vom gezeigten 
Ausschnitt)

Gruß
Markus

von Anyone (Gast)


Lesenswert?

Bei den Bildern wäre eine ordentliche Beschriftung der Achsen mit 
Einheiten ganz nett, dann kann man sich ein besseres Bild machen.

von Frank B. (f-baer)


Lesenswert?

Auch wenn das bei mir schon etwas länger her ist:

Könnten das nicht Trichel-Impulse sein? Von der Charakteristik her würde 
das in etwa passen.

von Markus (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

die Achsen bei den Signalen sind Sekunden/Volt, beim Spektrum Hz/Volt.

@Frank: Jein, Trichel-Impulse treten bei Koronaentladungen auf, durch 
die Barriere in meinem Versuchsaufbau habe ich streng genommen keine 
Koronaentladung mehr.

Gruß
Markus

von Markus (Gast)


Lesenswert?

@Frank: oder meintest du die "Schwingungen" sind Trichel-Impulse? (Hier 
wäre die Antwort nein.)

von Markus (Gast)


Lesenswert?

Hat sonst keiner eine Idee? Kann ggf. auch ins HF-Forum verschoben 
werden.

Gruß
Markus

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.