Differentialmessbrücke geht nicht richtig

Gast #2403992
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Hallo,

habe die Differentialmessbrücke aus dem Buch "HF-Messungen für den 
Funkamateur" von Hans Nussbaum, DJ1UGA, nachgebaut.

Leider funktioniert die Schaltung bei mir nicht richtig. Schaltbild 
siehe Anhang.


Wenn ich nach Nullabgleich als Messobjekt einen Kondensator (z.B. 10n) 
anschließe, bekomme ich eine Resonanzstelle bei ca. 1MHz, d.h. das 
Messinstrument schlägt von 0,1MHz bis kurz vor 1MHz mäßig aus, bei 1MHz 
erfolgt ein Vollausschlag, der dann ab ca. 1,5MHz vollständig auf Null 
zurückgegangen ist und bis 30MHz auf Null bleibt.

Ich vermute, dass der als Messobjekt angeschlossenen Kondensator mit der 
Wicklung auf dem Rinkern (im Bild die Wicklung rechts oben) einen 
Schwingkreis bildet.

Eigentlich wollte ich mit der Messbrücke die Größe von Induktivitäten 
über einen Serienkondensator bekannter Kapazität ermitteln. Leider stört 
die oben erwähnte Eigeninduktivität der Messspule, insbesondere auch 
beim Vermessen kleiner Induktivitäten.

Hat jemand eine Idee, wie man Abhilfe schaffen kann? Könnte das Problem 
eventuell auch woanders liegen?
Angehängte Dateien:
Gast #2404036
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...ach so, was ich noch erwähnen wollte:

Wenn man eine Drahtbrücke als Messobjekt anklemmt und auf Null 
abgleicht, bleibt der Zeiger über den kompletten Messbereich (0,1 MHz 
bis knapp 40MHz) auf Null. Das selbe gilt für ohmsche Widerstände nach 
Nullabgleich. Hier funktioniert die Messbrücke also einwandfrei.
Gast #2404199
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Wie der Name schon sagt, ist dies eine Impedanzbrücke.
Eine Impedanz besteht immer aus einer Reaktanz (C-oder L) und einem 
reellen ohmschen Widerstand.
Mit dieser Brücke kann man keine Reaktanzen messen, sondern nur den 
Betrag einer Impedanz.
Gast #2404376
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Hallo hewlett,

Danke für die Antwort!

Nehme an, dass du mit Reaktanz den Blindwiderstand meinst.

Dass man imaginäre Größen alleine nicht mit der Messbrücke messen kann, 
hat Herr Nussbaum ja auch geschrieben.

Mir war nur aufgefallen, dass die L-Messungen mit Serien-C keine guten 
Ergebnisse gebracht haben, darauf hin habe ich mal einen C alleine 
angeklemmt und die Resonanzstelle entdeckt. Die dürfte ja eigentlich 
nicht da sein, weil die Impedanz eines Cs mit steigender Frequenz ja 
stetig abnimmt.

Hast du auch diese Messbrücke aufgebaut? Wenn ja, kannst du mal gucken, 
was passiert, wenn du einen C alleine misst? Ob bei dir auch eine 
Resonanzstelle auftritt?

Glaube nicht, dass ich was falsch zusammengelötet habe. Mir ohmschen 
Widerständen funktioniert es ja.
Könnte es am verwendeten Ringkern liegen???
Gast #2404600
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Dan1el schrieb:
> Dass man imaginäre Größen alleine nicht mit der Messbrücke messen kann,
> hat Herr Nussbaum ja auch geschrieben.

EMU schrieb:
> aber es steht doch explizit beim Nussbaum geschrieben S.21 Ende erster
> Abschnitt:
> "Reine imaginäre Größen , also C oderL, kann man mit dieser
> Messanordnung nicht messen."

Wie gesagt, das ist mir bekannt, es geht nicht um das Ausmessen des Cs, 
sondern um dessen Verhalten in der Messbrücke und das Verhalten der 
Messbrücke bei Serien-LC-Kreisen, mit denen man L bestimmen will (C 
bekannt).

Anscheinend bewirkt die Messspule eine starke parasitäre Induktivität 
(zumindest bei meinem Aufbau, bei euch auch?).
Möglicherweise sollte ich mal ein paar konkrete Zahlen hierzu posten, um 
das Problem zu verdeutlichen.
Gast #2404871
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Dan1el schrieb:
> Anscheinend bewirkt die Messspule eine starke parasitäre Induktivität
> (zumindest bei meinem Aufbau, bei euch auch?).

Ja, ich sehe das Verhalten auch bei den Frequenzen die Du angibst auch

Aber damit ist an der Brücke nichts falsch!

Der verwendete Ringkern RK20 ist aus N30-Material und ist gemacht für:
--zur Herstellung von Impuls-, Breitband-, und Symmetrieübertragern
also genau das was wir wollen.

Das Material hat einen AL=4100 nH/wdg^2 und bei 3 Windungen hat der Kern 
eine Induktivität von ca.37uH je Wicklungsteil

Wenn Du nun 10nF an die Messbuchse schaltest, dann bekommst Du natürlich 
einen Resonanzkreis aus den beiden Sekundärwicklungen und dem 10nF-C 
wobei als interne Dämpfung dieses Schwingkreises das Abgleich-Poti (je 
nach Stellung) und der hineinstransformierte Widerstand des Generators 
(auch je nach Stellung des 1KOhm-Potis dort) wirkt.

Sobald Du Deinem Wunsch entsprechend L & C in Serie schaltest, lässt 
sich sehr wohl der reelle Resonanzwiderstand dieses Gebildes messen und 
der vermeintliche Resonanzeffekt spielt kein Rolle (da sich die 
Blindwiderstände von L und C  des Serienkreises gegenseitig aufheben)

Bei reellen Widerständen hattest Du ja schon festgestellt, dass es keine 
Frequenzabhängigkeit gibt!

Quintessenz:
Du fragst bei dieser Brücke bei einem Betrieb, wofür sie nicht gemacht 
wurde eine Frage, die vom Erbauer explizit ausgeschlossen wurde (als 
erlaubter Betrieb)

EMU
Gast #2405354
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Bau dir doch einen Serienschwingkreis wie in der Animation gebaut, so 
mit etwa 200pF und einer zu berechnenden Spule, damit eine Resonanz bei 
ca. 1 MHz auftritt. In Serie dann noch den 50 Ohm Widerstand. Damit an 
die Brücke gehen und mit dem Brücken-Poti auf 50 Ohm und mit dem 
Drehkondensator oder dem Messsender auf Resonanzfrequenz und 
Instrumenten Minimum abstimmen.
Damit hat man die Serienresonanz. Nun aus der bekannten Frequenz und dem 
bekannten C das unbekannte L berechnen.
Gast #2405360
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Dan1el schrieb:
> aber ich wollte eigentlich
> wissen, warum der vermeintliche Resonanzeffekt kein Rolle bei der
> Bestimmung von Serien-LC spielt.

weil bei reellem Abschluss -- wie Du Dir das ja bei Widerständen schon 
selbst nachgewiesen hast-- die Resonanz nicht vorhanden ist
und ein Serienschwingkreis ist im Resonanzfall rein reell (nämlich nur 
die Verluste des Serienschwingkreises, wie auf der Animation sehr schön 
zu sehen war, der schwarze Pfeil Z=R der längs der X-Achse im 
Resonanzfall liegt)

Die Brücke misst genau diesen Widerstand...
alles klar ?

EMU
PS: hast Du Grundwissen der Elektronik ?

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