Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom und Datenübertragung auf Drahtseil


von J. V. (janvi)


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Aus mechanischen Gründen versuche ich eine Energie und Datenübertragung 
auf einem Drahtseil (mit Innenleiter) zu machen. Zunächst habe ich 
angenommen, dass sich so ein Drahtseil einfach wie ein Koaxkabel mit 
ordentlicher Dämpfung (ca. RG174) verhält. Das ist aber nicht ganz so. 
Hier das Datenblatt des Seils:
http://www.rochestercables.com/pdfs/DataLines/A210100.pdf

Nachdem die mechanischen Eigenschaften, insbesondere Eigengewicht zu 
Abrisskraft von anderen Alternativen unerreichbar sind, gibt es mit den 
elektrischen Eigenschaften bei der Datenübertragung Probleme. Sie 
funktioniert derzeit mit einem Träger auf 5,5 Mhz aber nicht wirklich 
zuverlässig.

Nun habe ich festgestellt, daß die Leitung ein Eigenleben mit 
Resonanzstellen, Hochpass oder gar Frequenzverdopplung hat. 
Offensichtlich hängt das auch noch von der Kabellänge ab. D.h. wenn der 
ohmsche Widerstand in die Größe von Z kommt, scheint wieder alles anders 
zu sein. Beiliegend hierzu verschiedene Messungen mit Resultaten die ich 
nicht wirklich sinnvoll deuten kann.

Kommentare und Erklärungen willkommen.

von Andreas K. (derandi)


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Aus was besteht denn das Kabel? Stahldraht?

von Janvi (Gast)


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siehe Datenblatt im Link.
Der Innenleiter ist aus Kupferlitze, der Schirm aus 18 Stück Stahllitzen 
welche in 2 gegenläufigen Lagen verdrehungsarm geflochten sind. Im 
Datenblatt steht als Material GIPS - was offensichltich galvanized 
improved plow steel heisst. Das ist einfach ein verzinkter Stahldraht 
mit ziemlich ordentlicher Abrisskraft. Was das genau für ein Stahl ist, 
rückt Tyco wohl genauso wenig raus wie den Herstellungsprozess. Was 
Wall-EPC ist weis ich übrigens auch nicht - eben nur das V von 0,66.

von Chris (Gast)


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Habe mir jetzt nicht alles genau bis ins Detail durchgelesen und bin in 
der Übertragungstechnik auch nicht so bewandert, aber das die Leitung 
kein Hochpassverhalten aufweist sollte wohl klar sein!
Berechne (schätze) mal die Wellenlänge.
Ein ähnliches Phänomen ist bei Hochspannungsleitungen und lambda/4 zu 
beobachten.
Man steckt am Eingang einen haufen Saft rein, und aufgrund der Kapazität 
kommt am Ende nichts mehr heraus.

Viele Güße

von oszi40 (Gast)


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J. V. schrieb:
> funktioniert derzeit mit einem Träger auf 5,5 Mhz aber nicht wirklich
> zuverlässig.

-Solange jeder Draht auch eine Antenne ist, wundert mich das gar nicht. 
Wir wissen nicht welche Sender Du nebenbei noch enpfängst.

-Auch ein definierter Abschußwiderstand wirkt manchmal Wunder.

von A. R. (redegle)


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Welche Formel hast du für den Wellenwiderstand genommen?
Wäre nett wenn du die etwas genauer erklären könntest. Habe diese in der 
Form noch nicht gesehen oder kann Sie gerade nicht identifizieren.

Ich vermute nämlich, dass da der Fehler liegen könnte.
Bei einem solchen Kabel, dass nicht gerade für HF Anwendung konzipiert 
wurde müsste man schon eine etwas genauere Formel verwenden.

Z=sqrt[(R'+jwL')/(G'+jwC')]

Wenn man diese Formel nimmt fällt auch auf, dass der Wellenwiderstand 
bei einem solchen Kabel mit einem nicht vernachlässigbar kleinem 
ohmschen Anteil frequenzabhängig wird. Das könnte auch deine 
Spannungsüberhöhungen erklären.

Wenn du diese Formel benutzt würde ich R',C' und G' dem Datenblatt 
entnehmen.
L' müsstest du selbst berechnen. Das sollte mit dem Durchflutungsgesetz 
in integraler Form machbar sein. Zu beachten ist nur, dass das H-Feld im 
Außenleiter nicht sprunghaft abnimmt. Bei der dicke des Außenleiters 
muss dies berücksichtigt werden.

PS
Schöne Aufgabe die du da vor dir hast.

von Schmittchen Schleicher (Gast)


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Hast Du vlt überlegt, anstelle einer Kupferseele in dem stahlummantelten 
Kabel eine Messingseele zu nehmen? Da ist das Übertragungsverhalten 
selbst bis Frequenzen im GHz-Bereich besser, weil die Leitfähigkeit von 
Messing weit der über Cu liegt.

von Andreas K. (derandi)


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Schmittchen Schleicher schrieb:
> Da ist das Übertragungsverhalten
> selbst bis Frequenzen im GHz-Bereich besser, weil die Leitfähigkeit von
> Messing weit der über Cu liegt.

Halte ich für ein Gerücht.

von Asbest (Gast)


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Kupfer und Messing? Worin unterscheiden sich die beiden? Kann man auch 
an Kupfer knabbern oder fallen mir dann die Zähne aus, wenn ich 
reinbeisse?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Schmittchen Schleicher schrieb:
> Hast Du vlt überlegt, anstelle einer Kupferseele in dem stahlummantelten
> Kabel eine Messingseele zu nehmen? Da ist das Übertragungsverhalten
> selbst bis Frequenzen im GHz-Bereich besser, weil die Leitfähigkeit von
> Messing weit der über Cu liegt.

Du meinst den Widerstand? Legierungen haben grundsätzlich eine
wesentlich schlechtere Leitfähigkeit als deren Bestandteile.
Gruss
Harald

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