Resonanzfrequenz messen

OP #3436799
Lesenswert?

Ich möchte die Resonanzfrequenz in einem Reihenschwingkreis messen. Die 
Spule hat eine Induktivität von 2x39mH, wobei ich nur die Hälfte davon, 
also 39mH nutze. Mein Kondensator hat 47nF. Einen Widerstand habe ich 
nicht, wobei die Spule 2,6 Ohm hat. Am Osziloskop messe ich zwischen 
zwei Wellentälern 0,528 ms = 1893,9 Hz. Ich erwarte laut physikalischer 
Formel eine Resonanzfrequenz von 3717,5 Hz was ca. dem 1,96-fachen 
entspricht.
Warum komme ich auf fast den doppelten Wert?

Die Anregung erfolgt über ein Arduino-Board, was sekündlich von HIGH auf 
LOW schaltet. Die Spannung liegt über der Spule an. Das Oszilloskop 
greift das Signal auch über der Spule ab.

Soll ich noch einen Schaltplan schicken?

Gruß Steffen
Gast #3436811
Lesenswert?

Wie war das noch? Ich meine, die Frequenz einer gedämpften abklingenden 
Schwingung ist je nach Dämpfungsgrad geringer als in Resonanz? Müßte ich 
aber nach schauen. Nur mal so als Denkanstoß, kann aber falsch sein.
OP #3436849
Lesenswert?

> Wenn die Spule eine Mittelanzapfung hat, dann ist die Induktivität bei
> halber Windungszahl nur 1/4. Denn die Induktivität ist proportional zum
> Quadrat der Windungszahl.
>
> Gruß Dietrich

Hallo Dietrich,
Es gibt vier Zuleitungen zur Spule von denen jeweils zwei verbunden 
sind. Es gibt also keine Mittelanzapfung.

Gruß Steffen
#3436870
Lesenswert?

Steffen S. schrieb:
> Es gibt vier Zuleitungen zur Spule von denen jeweils zwei verbunden
> sind. Es gibt also keine Mittelanzapfung.

Das verstehe ich nicht. Erst mal zum Grundsätzlichen:

1. Wenn das 2 Wicklungen mit gleicher Windungszahl sind und die sind 
parallel geschaltet, dann ändert sich die Induktivität nicht, wenn man 
nur 1 Wicklung nimmt (es ändert sich nur der ohmsche Innenwiderstand).
2. Wenn das 2 Wicklungen mit gleicher Windungszahl sind und die sind in 
Reihe geschaltet, dann wäre es der Fall "Mittelanzapfung".
3. Wenn das 2 Wicklungen mit unterschiedlicher Windungszahl sind, dann 
darf man sie nie parallel schalten (Kurzschluss).
4. Wenn das 2 Wicklungen mit unterschiedlicher Windungszahl sind und die 
sind in Reihe geschaltet, dann hängt es von den Windungszahlen ab, wie 
die Einzel- und die Summeninduktivität ist.

Und wie ist das jetzt bei Dir?

Gruß Dietrich
Gast #3436922
Lesenswert?

Eine Induktivität von 39 mH spricht für eine Spule mit Kern - bei einer 
Ausführung mit 2 Spulen vermutlich eine Stromkompensierte Drossel.  Bei 
derartigen Spulen sind die Toleranzen recht groß und die Induktivität 
z.B. vom Strom, Temperatur und mechanischer Belastung abhängig. Je nach 
Ausführung ist die Induktivität mehr als Mindestwert zu sehen.

Zur Kapazität kommt noch die Eigenkapazität des Windungen dazu - das 
wird hier aber wohl nicht so viel Ausmachen. Die Dämpfung reduziert auch 
die Frequenz etwas, aber auch das ist ein eher kleiner Effekt, so lange 
man die Schwingung noch als solche erkennen kann.
Gast #3436936
Lesenswert?

Steffen S. schrieb:
> Am Osziloskop messe ich zwischen
> zwei Wellentälern 0,528 ms = 1893,9 Hz. Ich erwarte laut physikalischer
> Formel eine Resonanzfrequenz von 3717,5 Hz was ca. dem 1,96-fachen
> entspricht.
> Warum komme ich auf fast den doppelten Wert?

Bei den 5-stelligen Ergebnissen frage ich mich:
Hast Du die Zeitbasis richtig eingestellt?
Gast #3436941
Lesenswert?

Das beste, um eine Resonanzfrequenz zu messen, wird wahrscheinlich sowas 
wie ein simpler Colpitts-Oszillator sein. Oder wenigstens Sinusgenerator 
mit Oszi, um mit einem gegebenen C ein L zu bestimmen und umgekehrt, so 
machte ich das auch schon.
OP #3436952
Lesenswert?

> Eine Induktivität von 39 mH spricht für eine Spule mit Kern - bei einer
> Ausführung mit 2 Spulen vermutlich eine Stromkompensierte Drossel.  Bei
> derartigen Spulen sind die Toleranzen recht groß und die Induktivität
> z.B. vom Strom, Temperatur und mechanischer Belastung abhängig. Je nach
> Ausführung ist die Induktivität mehr als Mindestwert zu sehen.

Mit meiner Frequenz müßte die Induktivität aber 150 mH sein.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren