Hallo liebe Kollegen, ich habe hier ein paar Entstörwiderstände, deren Induktivität ich gern ermitteln würde. Dazu habe ich einen Agilent E5061B Netzwerkanalysator mit Impedanzanalyse-Option hier. Er ist ordentlich kalibriert und liefert für SMD-Induktivitäten mit kleinem Ohmschen Widerstandsanteil sehr gute Ergebnisse. Anders wird das, wenn ich meine Entstörwiderstände messen möchte. Diese sollen angeblich bei 1 MHz 15 µH und 2.2 kOhm haben. Die 2.2 kOHm werden akkurat ermittelt. Jedoch messe ich lediglich 3.3 µH mit dem NWA. Ein ebenfalls vorhandenes LC-Meter ermitttelt rund 13 µH. Kann es sein, dass der NWA auf Grund der starken Fehlanpassung (Reflektionsmessung) und dem im Vergleich zu R sehr kleinen jwL hier an seine Frenzen stößt? Beste Grüße Chris
Ja das könnte der Grund sein. Was sagt denn das LC-Meter, wenn parallel zum Messobjekt 50 Ohm liegen?
Hallo Chris, da du keine Messkurve des NWA eingestellt hast, kann ich nur raten. Könnte folgender Effekt sein: Man misst keine reine Induktivität, sondern immer einen Parallelschwingkreis (Eigenkapazität). Das heißt, dass die scheinbare Induktivität mit steigender Frequenz abnimmt und bei Resonanz sogar Null wird. Darüber wird die Drossel sogar kapazitiv. Man muss daher L mit einer recht kleinen Frequenz im Vergleich zur Eigenresonanz messen, was bei einem LC-Messgerät normalerweise der Fall ist. Wie weit die hohe Dämpfung die Messung ebenfalls verfälscht, kann ich nicht beurteilen. Gruß, Horst
Soweit ich die Sache verstehe, hat die Ausgangsimpedanz des VNA bzw. des Messkabels von annähernd 50 Ohm keinen Einfluss auf die Messung. Die Reaktanz (Induktivität/Kapazität) wird ja von der S11 Messung hergeleitet und die muss sich ja auf die Systemimpedanz der Quelle von 50 Ohm beziehen. Abweichungen der Quellimpedanz von der Systemimpedanz werden durch die Kalibrierung berücksichtigt. Die Lösung des Rätsels hat vermutlich HST dargestellt. Von daher mal über den gesamten Frequenzbereich S11 ermitteln. Die Resonanzstelle kann man erkennen. Die Messung von L muss dann weit unterhalb der Resonanzfrequenz im Smith Diagramm mit dem R+jX (nicht G+jX) Cursor erfolgen. Gruß Dieter
Hallo und vielen Dank bis hierher. Ich habe mal einen Plot der Induktivitätsmessung beigefügt. Die Resonanzstelle ist denke ich ganz gut erkennbar (zwischen 80 und 90 MHz). Die Messfrequenz von 1 MHz sollte daher in Ordnung sein? Was mir noch einfällt: die Bauteilaufnahme ist für SMD-Elemente gedacht und hat direkt unter den Clips, die das Bauteil halten, eine Goldplatte, die auf Masse liegt. Da der Entstörwiderstand nicht geschirmt ist, kann es sein, dass diese Metallplatte Einfluss auf das sich ausbreitende Magnetfeld und damit die Induktivität hat? Grüße Chris
Das Diagramm ist in der Tat sehr merkwürdig. Oberhalb von 1 MHz ist es plausibel und nachvollziehbar. Die parasitären Kapazitäten bilden zusammen mit der Induktivität einen Schwingkreis und oberhalb der Resonanzfrequenz überwiegt auf Grund der mit der Frequenz steigenden Verluste der Induktivität die kapazitive Komponente. Aber der Verlauf bis etwa 700KHz ist rätselhaft. Unterhalb dieser Frequenz entspricht das Ersatzschaltbild der Serienschaltung einer Kapazität (negative Reaktanz) und eines Widerstandes. Das ist nicht nachvollziehbar. Hast Du das Gerät vor der Messung auf die verwendete Messleitung hin kalibriert? Hast Du gegebenenfalls ein Delay von der Kalibrierebene bis zum Anschlusspunkt des Widerstandes berücksichtigt? Was verstehst Du unter Entstörwiderstand? Wie ist der aufgebaut? Draht- oder Schichtwiderstand? Gruß Dieter
Ja, die Messung macht bei niedrigen Frequenzen absolut keinen Sinn. Kalibriert wurde ganz sauber mit dem passenden Agilent-Kit (Open, Short, resistive load, capacitive load). Messleitungen gibt es nicht, sondern ein Fixture mit der Klemm-Bauteilaufnahme. Dessen Einfluss ist als Paramatersatz explizit im Gerät hinterlegt, zusätzlich wurde nochmal an der Bauteilaufnahme mittels open und short kalibriert (genau nach Vorgabe von Agilent). Entstörwiderstand = Zündentstörwiderstand. Im Prinzip ganz viel Draht um einen zylindrischen Körper gewickelt und an den Enden jeweils eine Metallkappe zur Kontaktierung.
Chris schrieb: > Entstörwiderstand = Zündentstörwiderstand. Im Prinzip ganz viel Draht um > einen zylindrischen Körper gewickelt und an den Enden jeweils eine > Metallkappe zur Kontaktierung. so? http://www.wiko-elektronik.de/fileadmin/inhalte/dokumente/ABZEW_500-5k.pdf Offensichtlich ein Drahtwiderstand. Im Ersatzschaltbild also eine Spule in Serie zu einem Widerstand und parallel zu dieser Serienschaltung die Windungs- und Kappenkapazität. KK
Wenn unklar ist, was die fixture von Agilent (oder seit neuem Keysight :-) da haben sich die BWLer wieder selbst übertroffen) macht, würde ich vorschlagen, es per Hand zu machen. Mich stört irgendwie das 1MOhm ganz unten im Screenshot... 1. einen Port kalibrieren 2. die betreffende Spule als Abschluss anschließen. 3. S-Parameter aufnehmen. 4. Z und dann L vs. f berechnen. Beispiel: S11=0+0.95*%i; f=1e6; Z=50*(1+S11)/(1-S11); L=(imag(Z)/(2*%pi*f)); R=real(Z); Verluste: -->R R = 2.5624179 Induktivität: -->L L = 0.0000079 Dann kommen so schnell auch keine negativen Induktivitäten raus.
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Bearbeitet durch User
Hi, du meinst, gar nicht erst ein Fixture verwenden, sondern direkt am Steckverbinder kalibriern und das Testobjekt dort auch anschließen? Grüße Chris
Das 1 MOhm betrifft nur die Eingangsimpedanz der Gain-Phase-Messstrecke, die der NWA ebenfalls hat und die über separate BNC-Anschlüsse verfügt. Zusätzlich zu den Ports 1 und 2.
Chris schrieb: > du meinst, gar nicht erst ein Fixture verwenden, sondern direkt am > Steckverbinder kalibriern und das Testobjekt dort auch anschließen? Ja genau!
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