Hallo, ich möchte gerne die Induktivität von einem Streifen aus NiFe messen (ohne LCR Meter), um daraus die Permeabilität des Materials zu bestimmen. Die Messung würde ich gerne für meine Abschlussarbeit machen. Leider komme ich nun an meine Grenzen in Sachen Messtechnik, daher würde ich hier gerne um Rat fragen. Da NiFe eine hohe Permeabilität besitzt, ist die Induktivität eines Streifens aus NiFe wesentlich höher als bei einem Streifen aus beispielsweise Al. Ich habe berechnet, dass ein Streifen mit einer bestimmten Geometrie bei einer Frequenz von 100 kHz und einem mu=1000 einen komplexen Widerstand von 4,585431972549+j0,219295849616185 Ohm hat. Das entspricht einem Phasenwinkel von ca. 2,7 grad. Bei einer Leitung gleicher geometrische Abmessungen aus Al beträgt er beispielsweise nur 0,05 grad. Jetzt hab ich zwei Möglichkeiten: Impedanzmessung im Zeitbereich oder Frequenzbereich. -Im Zeitbereich stehen die Chancen meiner Ansicht nach schlecht. Wenn man bei 100 kHz 1 grad mit einer Schrittweite von .01 auflösen möchte, müsste man mit 3.6 GHz abtasten. Bei einer Auflösung von 0.02 z.B. mit 1,9 GHz. Ist es technisch realisierbar mit einem Oszilloskop so schnell abzutasten (abgesehen davon, dass die Kapazität des Tastkopfes berücksichtigt werden muss)? -Im Frequenzbereich könnte man über die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises die Induktivität ermitteln. Hier benötige ich aber Bauelemente, die über einen möglichst großen Frequenzbereich keine oder wenig parasitäre Effekte besitzen. Ich habe das mal mit Pspice durchsimuliert und der Frequenzbereich, in dem keine parasitären Effekte auftauchen dürften geht bis ca. 400 MHz. Der Ansatz ist allerdings von vornherein unschön, da die Güte von diesem Serienschwingkreis bei kleinen Induktivitäten sehr klein ist. Meint ihr tendenziell, dass diese Impedanz ohne LCR Meter messbar ist? Wenn ja, welchen Weg würdet ihr bevorzugen? Viele Grüße
Hallo, Du solltest erst mal die Begrifflichkeiten klären. Einmal ist von Impedanz, dann wieder von Induktivität die Rede. Beides sind sehr verschiedene Dinge. Kläre bitte mit Dir selbst ab, was Du haben möchtest. Vielleicht schreibst Du besser einen neuen Beitrag mit einer sehr eindeutigen Beschreibung des Problems. MfG. Andreas
Hallo, eine Impedanzmessung lässt sich zwar mit einem Vergleichswiderstand relativ einfach durchführen, nützt aber garnichts, weil sich die gleiche Impedanz aus verschiedenen Komponenten ergeben kann. Gruss Reinhard
Ich denke, das ist machbar. Schaust du hier: Beitrag "Curve Fitter für komplexe Werte" Vermutlich mußt du nicht einmal die Phase mitmessen.
andreas6 schrieb: > Du solltest erst mal die Begrifflichkeiten klären. Einmal ist von > Impedanz, dann wieder von Induktivität die Rede. Bisher war es immer so, dass die Induktivität der Imaginärteil der Impedanz / 2 pi f war. Wo ist das Problem.
Dirk03 schrieb: > der Frequenzbereich, in dem keine parasitären Effekte > auftauchen dürften geht bis ca. 400 MHz. Was ist mit Skin-Effekt? Ist die Induktivität Frequenz-abhängig? Wo liegt der Sättigungsstrom? / die Sättigungsstromdichte? Wieviel Anteil der Feldlinien verlaufen überhaupt innerhalb des Materials? (rechte-Hand-Regel). Gruß Anja
Dirk03 schrieb: > Ich habe berechnet, dass ein Streifen mit einer > bestimmten Geometrie bei einer Frequenz von 100 kHz und einem mu=1000 > einen komplexen Widerstand von 4,585431972549+j0,219295849616185 Ohm > hat. Das entspricht einem Phasenwinkel von ca. 2,7 grad. Numerische Werte mit weniger als 40 Nachkommastellen werden in diesem Forum nicht akzeptiert ;) Dirk03 schrieb: > Ich habe das mal mit Pspice > durchsimuliert und der Frequenzbereich, in dem keine parasitären Effekte > auftauchen dürften geht bis ca. 400 MHz. Das glaubst Du wohl selbst nicht, dass Du bis 400MHz Ruhe hast. -Hast Du schon daran gedacht, dass sich Materialien wie NiFe nicht linear über den Frequenzbereich verhalten? -Äussere- und innere Induktivität.... Mit ein paar Multimetern oder sonstigen Bastlermessgeräten wirst Du hier nicht weit kommen. Wenn das Ding für Deine Abschlussarbeit ist, dann wird in der Institution, in der Du diese durchführst, auch irgendwo ein Impedance- oder Networkanalyzer herumstehen.
Wie Anja schon sagte, fliesst der Strom nur in der Skinschicht von ein paar Mikrometern. Das Magnetfeld ist aussen rum, resp in der Grenzschicht. Ich seh nicht ganz nach welchem Modell man das in Spice simulieren moechte. Allenfalls in einem finite-element-solver. Zudem ist das B-Feld, resp die Induktivitaet, wenn man den Draht gewendelt aussen drum wickeln wuerde, vom H-Feld abhaengig. Dh man kann keine feste Impedanz zuweisen. Allenfalls ein Z(Strom), das wird haesslich... Viel Glueck dabei.
Anja schrieb: > Was ist mit Skin-Effekt? > Danke für die Antworten. Der Skin-Effekt setzt bereits bei einer Frequenz von etwa 300 kHz ein. Somit ist für auch Schluss ab 300 kHz. > Ist die Induktivität Frequenz-abhängig? > Ja, spätestens wenn der Skin-Effekt einsetzt wird sich die Feldverteilung verändern. Dann hängt die Induktivität nicht mehr primär von der Permeabilität ab. Soweit ich weiß, vorher aber noch nicht. > Wo liegt der Sättigungsstrom? / die Sättigungsstromdichte? > > Wieviel Anteil der Feldlinien verlaufen überhaupt innerhalb des > > Materials? (rechte-Hand-Regel). Sie verlaufen nahezu alle (2%) im Material. Ja, die Amplitude des Stromes darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, da sonst die nichtlinearitäten irgendwann zu groß werden. Da bin ich aber noch am überlegen, was ich da alles berücksichtigen muss: -Hysterese-Verhalten (Rayleigh Schleife) -Wirbelströme (Die sind aber eher von der Frequenzabhäng bei kleinen Amplituden) Ja, ein LCR-Meter ist natürlich die erste Wahl, aber ich möchte mir auch über Alternativen Gedanken machen. Abdul, habe die Posts überfolgen. Ich weiß noch nicht so ganz, wie mir curve fitting weiterhelfen sollte? Bin aber interessiert!
Ich dachte du wolltest es ausmessen? Solange es linear ist, würde dann der Amplitudenverlauf reichen. Was soll es denn werden? Warum nicht FEMM und der schon genannte Networkanalyzer?
Dirk03 schrieb: > Ja, ein LCR-Meter ist natürlich die erste Wahl, aber ich möchte mir auch > über Alternativen Gedanken machen. Ist es nicht! Das ist Murks. Die Dinger nicht nicht für sowas gebaut. Nimm einen Network Analyzer. Andernfalls sehe ich schwarz. Aber erklär doch bitte einmal, für was Du die Messung brauchst. Vielleicht tuts auch eine Simulation...
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.