Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenz messen


von Holger (Gast)


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Hallo,

ich möchte die Induktivität einer Spule über die Frequenz eines 
Schwingkreises mit einem uC messen. Ich verwende allerdings einen 
Uhrenquarz (32,768kHz) als Taktsignal für den uC und bin mir nicht 
sicher, ob die im Schwingkreis auftretenden Frequenzen (je nach 
Induktivität der Messspule)  unterhalb der Quarzfrequenz liegen müssen, 
um zuverlässige Messergebnisse zu erhalten. Ich könnte zwar den internen 
RC-Oszillator benutzen, der eine höhere Frequenz zulässt, aber dann ist 
der Takt ja ungenauer und die Messergebnisse evtl. für kleine 
Induktivitäten im nH-Bereich nicht mehr zu gebrauchen, oder? Muss die 
Resonanzfrequenz also kleiner gleich 32,768kHz sein?

von Klaus (Gast)


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Nanohenry und zweistellige Kilohertz passen nicht recht zusammen

MfG Klaus

von Holger (Gast)


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Wenn man nur die Spule betrachtet nicht, aber in Verbindung mit dem 
Kondensator (f=1/2*pi*sqrt(LC)) schon

von Holger (Gast)


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Sorry, ich hatte vergessen, dass ich neben der Messinduktivität noch 
eine zusätzliche Induktivität (10uH) in Reihe schalte, um die maximale 
Resonanzfrequenz zu begrenzen. Ähnlich wie hier 
http://www.a-reinert.de/Atmega_Projekte/L-Meter/l-meter.html (siehe 
Schaltbild). Wenn der Kondensator dann groß genug ist (einstelliger 
uF-Bereich statt der 10nF in der Beispielschaltung), dann wäre man laut 
der obigen Formel unterhalb der 32,768kHz, wenn man eine minimale 
Messinduktivität von 20nF zugrunde legt.

Meine Frage bezog sich aber eher darauf, ob höhere Messfrequenzen als 
32,768kHz sinnvoll sind, wenn diese garnicht vom Uhrenquarz abgedeckt 
werden

von Holger (Gast)


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Die minimale Messinduktivität soll 20nH sein und nicht 20nF (hab mich da 
verschrieben)

von Rudi D. (rulixa)


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Warum nimmst du z.B. nicht das?

http://www.elektronik-labor.de/AVR/LCmeter.html

von Holger (Gast)


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Weil ich einen Schaltungsentwurf, der auf der im Link angegebenen Idee 
basiert, bereits für eine Leiterplatte in Auftrag gegeben habe :)
Geht also jetzt nicht anders

von Wolfgang (Gast)


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Holger schrieb:
> Meine Frage bezog sich aber eher darauf, ob höhere Messfrequenzen als
> 32,768kHz sinnvoll sind, wenn diese garnicht vom Uhrenquarz abgedeckt
> werden

Wenn du den Quarz verwendest, um davon die Torzeit für den Zähler 
abzuleiten, ist das kein Problem.

von Helmut L. (helmi1)


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Holger schrieb:
> ich möchte die Induktivität einer Spule über die Frequenz eines
> Schwingkreises mit einem uC messen. Ich verwende allerdings einen
> Uhrenquarz (32,768kHz) als Taktsignal für den uC und bin mir nicht
> sicher, ob die im Schwingkreis auftretenden Frequenzen (je nach
> Induktivität der Messspule)  unterhalb der Quarzfrequenz liegen müssen,
> um zuverlässige Messergebnisse zu erhalten.

Müssen sie nicht, du kannst deine Messfrequenz mit einem Vorteiler auf 
einen Wert bringen den der AVR verarbeiten kann

von Holger (Gast)


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Also ich benutze einen MSP430. Geht das mit diesem Modell auch?

von Helmut L. (helmi1)


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Holger schrieb:
> Also ich benutze einen MSP430. Geht das mit diesem Modell auch?

Vorteiler ist ein IC, wie zB. 74HC4060 74HC4040  74HC393 etc.

Der teilt dir deine Frequenz runter und geht mit jedem µC.
Dann kann man auch GHz messen (jetzt nicht unbedingt mit dem 74xx)

von Holger (Gast)


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Für ein zusätzliches IC ist es leider jetzt zu spät, da der 
Leiterplattenentwurf schon beim Hersteller ist :(

von Holger (Gast)


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Wäre es dann akzeptabel, wenn ich wie oben erwähnt den Kondensator im 
Parallelschwingkreis etwas größer wähle um die Resonanzfrequenz zu 
begrenzen oder wäre das von den elektrischen Eigenschaften her in 
irgendeiner Weise problematisch?

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

ich bin mir nicht sicher welchen µC du verwendest, klingt aber nach 
einem AVR. Da kannst du doch je nach Typ einen 16MHz oder 20MHz Quarz 
als Taktquelle an den µC hängen. Der ist wesentlich genauer als der 
interne RC Oszillator und den Quarz hast du ja wohl eh vorgesehen.

Gruß Kai

von npn (Gast)


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Kai S. schrieb:
> ich bin mir nicht sicher welchen µC du verwendest,

Holger schrieb:
> Also ich benutze einen MSP430.

Frage beantwortet? :-)

von Holger (Gast)


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Das geht leider auch nicht, da auf das betreffende Pad kein anderer 
höherfrequenterer Quarz draufpasst. Ich hab da ein sehr kleines Modell 
genommen 
(http://www.reichelt.de/32-768-PGC-12-5/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=101053&artnr=32%2C768+PGC-12%2C5&SEARCH=uhrenquarz)

von npn (Gast)


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Holger schrieb:
> Das geht leider auch nicht, da auf das betreffende Pad kein
> anderer
> höherfrequenterer Quarz draufpasst. Ich hab da ein sehr kleines Modell
> genommen
> (http://www.reichelt.de/32-768-PGC-12-5/3/index.htm...)

Schau mal hier, der ist nur 2x2,5mm groß. Dürfte kein Problem sein.

http://www.reichelt.de/Quarze-SMD-Keramikgehaeuse/20-000000-X22/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=101047

von Magnus (Gast)


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Holger schrieb:
> Muss die
> Resonanzfrequenz also kleiner gleich 32,768kHz sein?
Ich mache den Schaltungsentwurf für gewöhnlich vor dem 
Leiterplattenentwurf.

Holger schrieb:
> bereits für eine Leiterplatte in Auftrag gegeben hab
Aber möglicherweise hilft Dir beim nächsten Mal diese Liste weiter ;-)
http://fpga-faq.org/FAQ_Pages/0043_Steps_to_make_a_Printed_Circuit_Board.htm

von Harald W. (wilhelms)


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Holger schrieb:

> Für ein zusätzliches IC ist es leider jetzt zu spät, da der
> Leiterplattenentwurf schon beim Hersteller ist :(

Irgendwie ist es für mich völlig schleierhaft, wie man auf die
Idee kommen kann, eine Leiterplatte für eine völlig ungetestete
Schaltung bestellen zu wollen. :-(

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