Hallo, habe die Idee Theoretisch (rechnerisch) schon aufm papier, nur
leider habe ich schon seit über 6 Monaten nichts mehr mit Elektronik
gemacht, und da mein Studium im Oktober anfängt kam mir die Lust ein
digitales Verfahren zu entwickeln um eine Induktivität zu messen.
Die Idee:
1.)Gleichstrom-Spannungs Messung --> dadurch ermittle ich den realen
Innenwiderstand von der Induktivität.
2.)Wechselstrom-Spannungs Messung --> dadurch errechne ich mir den
Z_Komplex (Impedanz) aus
3.) Zurückrechnen auf L mit (selbst, war ja nicht gerade die Welt)
hergeleiteter Formel: L = WURZEL( (Z² - R²) / (w²) )
Ist meine Berechnung korrekt?
Ich habe nämlich gerade kein Simulatuionsprogramm online, und meine
Unterlagen stehen mir nicht zur verfügung, es reicht ein: könnte
funktionieren...
Danke!
Hi, Andy,
> ...kam mir die Lust ein> digitales Verfahren zu entwickeln um eine Induktivität zu messen.> 1.)Gleichstrom-Spannungs Messung..> 2.)Wechselstrom-Spannungs Messung..> 3.) Zurückrechnen auf L..> Ist meine Berechnung korrekt?
Für die Berechnung klingt das schon ok. Aber kommt später.
Hewlett-Packard gibt in den Beschreibungen zu ihren Impedanz-Messgeräten
die Grundschaltungen. Unter anderem einen Operationsverstärker, der mit
einem Referenz-R im Gegenkopplungszweig und der Spule X beschaltet wird,
danach ein Quadraturdemodulator mit ADC zur Bestimmung der
Phasenverschiebung.
(Wenn man R und X gegeneinander austauscht, kann man auch Kondensatoren
messen.)
Zum Aber. Spulen, insbesondere solche mit Kernen aus Ferrit oder Eisen,
müssen bei ihrer Betriebsfrequenz gemessen werden, weil die
Permeabilität des Kerns von der Frequenz abhängt. Ein Eisentrafo für
Audio hat bei UKW ganz anderes Verhalten...
> Ich habe nämlich gerade kein Simulatuionsprogramm online
Es müsste eines sein, das dies Verhalten des Kerns nachbildet.
Ciao
Wolfgang Horn
Wolfgang Horn schrieb:> Zum Aber. Spulen, insbesondere solche mit Kernen aus Ferrit oder Eisen,> müssen bei ihrer Betriebsfrequenz gemessen werden, weil die> Permeabilität des Kerns von der Frequenz abhängt. Ein Eisentrafo für> Audio hat bei UKW ganz anderes Verhalten...
Ok ja das ist klar, du meinst wahrsceinlich die Lorenzsche regel. Dh ich
müsste beim messverfahren die frequenz in einem größeren bereich
einstellbar machen vorausgesetzt ich messe ferritspulen.
Wolfgang Horn schrieb:> Unter anderem einen Operationsverstärker, der mit> einem Referenz-R im Gegenkopplungszweig und der Spule X beschaltet wird,> danach ein Quadraturdemodulator mit ADC zur Bestimmung der> Phasenverschiebung.
Hmm, ich könnte doch an einem shunt den strom messen (mittelwert) und
auf die impedanz zurückrechnen, dadurch erpare ich mir den op und den
demod und gehe direkt auf den adc. Die Messwechselspannung lege ich
intern fest.
Wolfgang Horn schrieb:> (Wenn man R und X gegeneinander austauscht, kann man auch Kondensatoren> messen.)
Kann ich dann auch sowieso, einfach taste drücken und formel wechseln.
Andy schrieb:> Wolfgang Horn schrieb:>> Unter anderem einen Operationsverstärker, der mit>> einem Referenz-R im Gegenkopplungszweig und der Spule X beschaltet wird,>> danach ein Quadraturdemodulator mit ADC zur Bestimmung der>> Phasenverschiebung.>> Hmm, ich könnte doch an einem shunt den strom messen (mittelwert) und> auf die impedanz zurückrechnen, dadurch erpare ich mir den op und den> demod und gehe direkt auf den adc. Die Messwechselspannung lege ich> intern fest.
Du bruachst für eine Shuntmessung so und so einen Opamp, sonst hast du
eine mißerable Auflösung. Wenn es so einfach wäre wie du beschreibst,
dann wäre da schon der ein oder andere Hersteller (wie z.B. HP s.O.)
auch drauf gekommen. Du darfst gerade als angehender Student davon
ausgehen, dass du nicht mehr Erfahrung in dieser Richtung besitzt als
ein namhafter Hersteller wie HP bei dem mit Sicherheit unter anderem ein
Teil der Messtechnik-Elite arbeitet und wo vorallem Mittel für
Entwicklung da sind. Ich meine wozu schreibst du in dieses Forum wenn du
rentitent einfach die dir gegebenen Tipps abblockst? Meinst du solche
Firmen machen solche Messverfahren aus Witz so "kompliziert"? Was für
eine Genauigkeit und Auflösung erhoffst du dir denn in deinem
Messverfahren? Soll es ein Schätzeisen werden oder soll es ein Messgerät
werden? Und setz für dein Messverfahren keine idealen Bauelemente ein
(wie du es bis jetzt tust=, sondern reale Bauteile. Jedes Bauteil hat
einen kapazitiven, induktiven und resistiven Anteil. Jeder Widerstand,
alles ... dann rechnes dir mit ner Fehlerrechung aus was für ein Wert
welchen Fehler im Gesamtergebnis bringt und dann überlegst dir nochmal,
inwiefern die von dir genannte Methode ausreichend ist und ob nicht
evtl. die komplizierte Messung eine deutliche Verbesserung der
Genauigkeit nach sich ziehen würde ...
Hi, Andy,
> Ok ja das ist klar, du meinst wahrsceinlich die Lorenzsche regel.
Heißt die so? Also beschreibe ich konkreter: Wirbelstromverluste
beschränken den Frequenzbereich dicker Trafobleche, deswegen sind
Übertrager für Frequenzen oberhalb des Audiobereiches aus dünnen Blechen
geschichet. Oder bestehen aus Ferrit. Aber schau Dir die Datenblätter zu
Ferritmaterialien wie K38 oder N27 an. Der Hersteller gibt die
Frequenzbereiche an, für die sie brauchbar sind.
> müsste beim messverfahren die frequenz in einem größeren bereich> einstellbar machen vorausgesetzt ich messe ferritspulen.
Möglicherweise ja - es hängt von dem ab, was Du messen willst.
> Hmm, ich könnte doch an einem shunt den strom messen (mittelwert) und> auf die impedanz zurückrechnen
Im Prinzip ja, aber der Vorrede ist nichts hinzuzufügen.
Cioa
Wolfgang Horn
> 1.)Gleichstrom-Spannungs Messung --> dadurch ermittle ich den realen
Innenwiderstand von der Induktivität.
Der DC-Widerstand allein reicht nicht.
Hier fehlt der Einfluss des Skin-Effekts beim Widerstand des Drahtes und
der frequenzabhängige Verlust des Ferritkerns.
Andy schrieb:> Hmm, ich könnte doch an einem shunt den strom messen (mittelwert) und> auf die impedanz zurückrechnen,
Im Prinzip JA.
Es kommt wie immer ein großes ABER:
Der induktive Widerstand und der resistive Widerstand stehen senkrecht
aufeinander. Wir haben es ja mit komplexen Zahlen zu tun. Du müßtest
also schon beide meßtechnisch voneinander trennen. Sowas macht man mit
phasenempfindlichen Gleichrichtern. Das sind im Prinzip bloß Umpoler,
die von der Generatorspannung gesteuert werden, also z.B.
CMOS-Umschalter.
Aber ich nehme mal an, du hast hier nicht geschrieben, weil du
tatsächlich ein konkretes RLC-Meßgerät bauen willst, sondern aus eher
akademischem Interesse. Ist auch OK.
W.S.
