Thermische RMS-Messung

Das geht nur durch Miniaturisierung. Nimm eine Glühlampe.

Abdul K. schrieb:
> Das geht nur durch Miniaturisierung. Nimm eine Glühlampe.
Und nen LDR?
Oder meinst du die Lampe als nichtlinearen Widerstand so wie bei den 
HP200*-Oszillatoren?

Luk4s K. schrieb:
> Und nen LDR?

Das gäbe es auch als ein fertiges Bauteil, such mal nach "Vactrol". Aber 
ob die sich hierfür wirklich eignen?..

Ansonsten könntest du probieren, das Glas-/Epoxyd-Gehäuse der Dioden 
abzubröseln. Zumindest bei den größeren 1N.. Typen bringt man das mit 
etwas Geschick und einer Zange so hin, dass es die Diode überlebt. 
Vielleicht klappt das auch bei den 4148. Ansonsten eben etwas anderes 
zum heizen nehmen, bzw die "Heizleistung" etwas erhöhen.

Sni Ti schrieb:
> anderes
> zum heizen nehmen, bzw die "Heizleistung" etwas erhöhen.

1206 ist das kleinste, um Minimelf vollständig 'einzupacken'. Daraus 
resultiert eine Max. Heizleistung von 1W. Bei größeren Widerständen 
würde die thermische Masse größer werden, was beim Abkühlen schlecht 
kommt.

Das stimmt, aber man könnte auch einen Heizdraht nehmen, der sollte von 
der Wärmeanbindung her besser sein und bei nicht zu vielen Windungen/ 
Materialdicke die Wärmekapazität auch nicht sonderlich größer werden 
lassen.

Die Glühlampen-Meßgeräte halten die Lampe immer auf gleicher Helligkeit 
und bestimmen aus der Regelschleife den Effektivwert. Dazu wird die 
Glühlampe AC-mäßig mit dem Eingangssignal belegt, DC-mäßig aber mit 
einem 'Differenzstrom' aus der Regelschleife. Für einen z.B. 50 Ohm 
Eingang wird einfach ne passende Glühlampe bei entsprechender Helligkeit 
betrieben. Der optische Sensor ist eher egal.
Genauigkeit im unteren Prozentbereich und 50 Ohm bis locker 100MHz. 
Grenzfrequenz für Modulationssignale vielleicht 30Hz oder so.

Technik von ca. 1965.

Das Problem der thermischen Leistungsmesser ist deren dynamischer 
Bereich. Wenn man gut ist erreicht man vielleicht 30dB (1000:1). Dafuer 
moecht man dann aber in der Regel einen happigen crest-faktor sehen. 
Dieser Wert ist die Wurzel aus dem inversen Dutycycle. Denn da sind die 
Halbleiterdetektoren, die leistungsmaessig einen groesseren dynamischen 
Bereich haben, schlechter. Eine Gluehlampe sollte da dann 30 bringen, 
wogegen mit Halbleitern bei 16 Schluss ist. Heisst, ich kann das mW bis 
W auf die Gluehlampe mit 1000:1 Pulsen bringen, also 1us/1ms. Mit einem 
1206 Lastwiderstand muss man schon aufpassen, dass die 
Widerstands-Schicht nicht abfeuert wenn man mit kW Pulsen kommt.

Abdul K. schrieb:
> Die Glühlampen-Meßgeräte halten die Lampe immer auf gleicher Helligkeit
>
> und bestimmen aus der Regelschleife den Effektivwert. Dazu wird die
>
> Glühlampe AC-mäßig mit dem Eingangssignal belegt, DC-mäßig aber mit
>
> einem 'Differenzstrom' aus der Regelschleife. Für einen z.B. 50 Ohm
>
> Eingang wird einfach ne passende Glühlampe bei entsprechender Helligkeit
>
> betrieben. Der optische Sensor ist eher egal.
>
> Genauigkeit im unteren Prozentbereich und 50 Ohm bis locker 100MHz.
>
> Grenzfrequenz für Modulationssignale vielleicht 30Hz oder so.
>
>
>
> Technik von ca. 1965.

Eine Bauanleitung gab es mal in den UKW Berichten. War der Autor nicht 
prof.Jochen Jirmann ? Auch die älteren Exemplare sind bei dem UKW Verlag 
oft noch erhältlich. Einfach mal googeln.

Ralph Berres

Harald Wilhelms schrieb:
> Hmm, dann darf der Glühdraht aber vermutlich kein Wendel sein.

Ein Freund von mir , der in Aachen Elektrotechnik studiert hat, hat ein
thermisches Leistungsmessgerät mit 4 handelsüblichen 
Miniaturglühlämpchen, wie man es in Armbanduhren verwendet hatte als 
Diplomarbeit gebaut.

Das Gerät ging locker bis 3 Ghz.

Ralph Berres

Eric schrieb:
> http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threa...
> schau mal hier

Den Link habe ich mal in meine Favoritenliste abgespeichert.

Harald Wilhelms schrieb:
> Nun, es gibt ja wohl auch Glühlampen ohne Wendel. Insbesondere
>
> bei niedrigen Betriebsspannungen.

Das waren Mikrominiaturglühlampen ohne Wendel. Abmessungen vielleicht 
3mm*1,5mm.
Wo er die allerdings bezogen hatte, keine Ahnung. Die Diplomarbeit war 
irgendwo so um 1982 rum. Ist also schon eine Weile her.

Ralph Berres

Ralph Berres schrieb:
> Eric schrieb:
>> http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threa...
>> schau mal hier
>
> Den Link habe ich mal in meine Favoritenliste abgespeichert.


Das Ganze kann man übrigens schön leicht & problemlos aufbauen - 
jedenfalls hatte ich sofort Erfolg damit.

>
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Nun, es gibt ja wohl auch Glühlampen ohne Wendel. Insbesondere
>>
>> bei niedrigen Betriebsspannungen.
>
> Das waren Mikrominiaturglühlampen ohne Wendel. Abmessungen vielleicht
> 3mm*1,5mm.
> Wo er die allerdings bezogen hatte, keine Ahnung. Die Diplomarbeit war
> irgendwo so um 1982 rum. Ist also schon eine Weile her.

Yepp. Paßt übrigens zu einer zeitnahen Veröffentlichung in der Funkschau 
eines Leistungsmesser nach dem gleichen Prinzip.

Eric schrieb:
> http://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=4514
> schau mal hier

http://www.qrpforum.de/index.php?page=Attachment&attachmentID=4970
Ich lege die HF an und messe den Widerstand der Lampen. Hab' ich das 
richtig verstanden?

Nein.

Die Summe der Gleichspannung und Wechselspannung ist genau so groß, das 
die Lampen einen Gesamtwiderstand von 50 Ohm am HF Port aufweist. ( Die 
Lampen sind ja Kaltleiter ).
Gibt man HF darauf, dann wird durch die Regelung automatisch die 
überlagerte Gleichspannung um genau den Betrag zurückgenommen, das die 
50 Ohm erhalten bleiben.

Man sagt, das die HFleistung die Gleichspannungsleistung substinuiert ( 
ersetzt ).

Ralph Berres

Ah, mir geht ein Glühlämpchen auf ;)
Ich vergaß noch anfangs zu erwähnen: Das ganze soll weniger dazu dienen, 
Leistung bis *GHz zu messen, sondern um Wechselspannungen von ca. 
10Hz-50MHz zu messen. Da der Glühlampenwandler aus dem QRP-Forum ja 
drauf beruht, dass HF und DC unterschiedliche Wege gehen, werde ich mir 
wohl was anderes überlegen müssen. Bei 10Hz würde der DC/HF 'Blocker' 
unhandlich groß werden.

Man könnte die Drosseln durch 1Kohm Widerstände ersetzen und die 
Abblockondensatoren jeweils noch ein 10uF parallel schalten, dann solte 
das auch bis 10 Hz runter gehen. Eventuell gehts dann nicht mehr bis in 
den Gigahertzbereich.

Die Regelspannung müßte man gegebenfalls vorher auf eine Verstärkerstufe 
mit höhere Betriebsspannungen geben, damit man die Lämpchen noch hell 
bekommt.

Ralph Berres

Luk4s K. schrieb:
> Das ganze soll weniger dazu dienen,
>
> Leistung bis *GHz zu messen, sondern um Wechselspannungen von ca.
>
> 10Hz-50MHz zu messen. ..., werde ich mir
>
> wohl was anderes überlegen müssen.


- HP3400A nehmen und den eingebauten AC-Verstärker durch etwas für Deine 
Zwecke passenderes ersetzen. Die eingebauten thermischen Wandler sind ja 
durchaus brauchbar bis weit über 50MHz.

- HP3403C kaufen und sich über 10Hz bis 100MHz freuen ohne jeglichen 
Umbau.


Variante 1 ist einiges billiger als Variante 2

Harald Wilhelms schrieb:
> Ralph Berres schrieb:
>> Harald Wilhelms schrieb:
>>> Hmm, dann darf der Glühdraht aber vermutlich kein Wendel sein.
>>
>> Ein Freund von mir , der in Aachen Elektrotechnik studiert hat, hat ein
>> thermisches Leistungsmessgerät mit 4 handelsüblichen
>> Miniaturglühlämpchen, wie man es in Armbanduhren verwendet hatte als
>> Diplomarbeit gebaut.
>>
>> Das Gerät ging locker bis 3 Ghz.
>

Da würde mich natürlich die Diplomarbeit sehr interessieren. Klingel mal 
den Freund an!


> Nun, es gibt ja wohl auch Glühlampen ohne Wendel. Insbesondere
> bei niedrigen Betriebsspannungen. Bei 3GHz dürfte ein Wendel
> sicherlich einen grossen Einfluss auf die Impedanz der Mess-
> einrichtung haben.

Ich habe noch keine ohne Wendel gesehen bzw. erinnere mich nicht mehr 
dran. Das ist aber auch kein wirkliches Problem. Vor Jahren habe ich mal 
die Induktivität für eine typische Doppelwendel ausgerechnet. Es sind 
nur ein paar nH wegen dem extrem kleinen Radius.
So eine Glühwendel ist sehr interessant. High-Tech vom Feinsten. Die 
großen Hersteller haben den Herstellungsprozeß offensichtlich sehr gut 
im Griff und kommen auf so kleine Toleranzen, daß man das eine Referenz 
erhältlich in jedem Baumarkt, nennen könnte.

Harald Wilhelms schrieb:
> Ich denke, diese Weihnachtskerzenlämpchen mit 3V könnten
>
> da gute Kandidaten sein.

Die dürften bereits zu groß in den Abmessungen sein.

Ideal wäre es wenn sie nicht länger als ca 3mm . Die lampenspannung wäre 
idealerweise 4V 20mA. Dann hat das Lämchen 200 Ohm Widerstand.
Im Arbeitspunkt würden die Lämpchen mit einen Widerstand von 100 Ohm 
betrieben, ( da 2 Lämpchen HF Mäßig parallel geschaltet sind ).
So hat man auch noch Reserven gegen Überlastung, und die Lebensdauer der 
Lampen, sowie der Drift wird ungleich besser.

Ralph Berres.

Was meinst du zu diesen Lampen: 
http://www.muekra.com/l500-axiale-lampchen-alle-werte.html
6V/50mA ergäbe ungefähr 120 Ohm Ich hoffe mal, dass 2cm Glühfaden nicht 
zu viel sind.

Luk4s K. schrieb:
> 6V/50mA ergäbe ungefähr 120 Ohm Ich hoffe mal, dass 2cm Glühfaden nicht
>
> zu viel sind.

Von der Bauform sind sie schon Ok , halt nur zu lang.  Der Strom ist mir 
auch zu hoch. der muss ja vom OP aufgebracht werden. 20mA wären besser.

120 Ohm für volle Helligkeit hat man nur noch geringe Reserven.
Auserdem sind 2cm Glühlampe schon ganz schön lang. Das bildet schon eine 
merkliche Induktivität. Besser wäre noch was viel kleineres von den 
Abmessungen. Schön wäre es wenn der Glühdraht ungewendelt ist , und 
nicht länger als 3-max 5mm lang ist. Wenn es dann noch ein Röhrchen mit 
axialen Anschlüße ist, wäre das deim Ideal schon sehr nahe. Im 
abgeglichenen Zustand werden die Glühlämpchen so betrieben werden, das 
sie genau 100 Ohm haben. Günstig ist es dann wenn die Glühlämchen dann 
gerade dunkel leuchten, dann befindet man sich noch auf einer halbwegs 
linearen Kennlinie.

Es gibt doch Mikrominiaturlampen. Die für den Modellbau haben eine zu 
hohe Spannung, und sind deswegen garantiert gewendelt. Aber für Uhren 
oder ähnliches müßte es doch sowas geben.

Es würde auch eventuell mit einen Kaltleiter oder Heissleiter gehen der 
möglichst kompakt ist. Diese sind aber in der Regel nur wesentlich 
weniger belastbar als ein Glühlämpchen.

Ralph Berres