Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik HF-Widerstand messen


von Pjotr W. (Gast)


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Hi

Anfängerfrage:

Ich möchte im HF-Bereich Widerstände/Impedanzen bei bestimmten 
Frequenzen messen.

Dazu würde ich einen Spannungsteiler machen, und vom Spannungsabfall 
über dem bekannten Widerstand auf den unbekannten schliessen.
R2=((U*R1)/U1)-R1
Geht das so?

Nur das ganze fliegend aufzubauen und einen neuen Widerstand je nach 
Messbereich anzuklemmen finde ich etwas unschön.

Desshalb suche ich eine günstige Platine mit verschiedenen auswählbaren 
Widerständen. Ich dachte sowas gibt es schon vorgefertigt, aber ich 
scheine nicht die richtigen Suchbegriffe zu verwenden.

Danke, Gruss.

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Pjotr W. schrieb:

> Geht das so?

Fast.

> ich scheine nicht die richtigen Suchbegriffe zu verwenden.

Dann suche nach Rauschbrücke / Rauschmessbrücke, da wirst Du fündig.

von Pjotr W. (Gast)


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Wieso "fast"?
Wegen dem imaginären Anteil meinst du?

von Ralph B. (rberres)


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Kommt darauf an welchen Frequenzbereich du unter HF verstehst.

Ralph Berres

von Pjotr W. (Gast)


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Feste Frequenzen zwischen 10kHz und 1MHz.
Vorhanden sind Signalgenerator und Oszilloskop und eine Hand voll 
Widerstände.

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Pjotr W. schrieb:
> Wieso "fast"?
> Wegen dem imaginären Anteil meinst du?

Erstens das, bei HF hast Du immer irgendeinen Blindanteil dabei. Mit 
einer Messbrücke (Prinzip Wheatstonebrücke) kannst Du außerdem direkt 
auf Null Brückenspannung abgleichen und die Werte dann direkt ablesen. 
Das mit einem einzigen Vergleichswiderstand zu machen und aus der 
Messspannung zurückrechen geht nicht so einfach, weil Du dann die 
Phasenverschiebung mit messen und reinrechnen müsstest. Sowas kann man 
vielleicht mal im Studium, aber in der Praxis macht das die Rauschbrücke 
ganz simpel von selbst.

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Pjotr W. schrieb:
> Feste Frequenzen zwischen 10kHz und 1MHz.

Na gut, 10kHz hat nichts mit HF zu tun. 1MHz sind bei sauberem Aufbau 
auch völlig unkritisch.

Es ist doch immer wieder das Gleiche, er schreibt HF und meint welligen 
Gleichstrom... Was geb ich mich eigentlich ab...

von Ralph B. (rberres)


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Bei 1MHz benimmt sich ein Widerstand noch weitgehend wie ein Widerstand.
Selbst wenn man es freifliegend aufbaut.

Da dürfte das mit dem Spannungsteiler noch funktionieren, solange die 
Widerstände nicht zu hochohmig werden.

Allerdings einen zu messenden Widerstand von 1Mohm dürfte keine gültigen 
Ergebnisse mehr bringen. Die Grenze würde ich so bei 1Kohm ansiedeln.

Ralph Berres

von Pjotr W. (Gast)


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Ralph Berres schrieb:
> Allerdings einen zu messenden Widerstand von 1Mohm dürfte keine gültigen
> Ergebnisse mehr bringen. Die Grenze würde ich so bei 1Kohm ansiedeln.

Meinst du wegen Streukapazität?
Ich hatte auf 10kOhm gehofft.

von Ralph B. (rberres)


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Pjotr W. schrieb:
> Meinst du wegen Streukapazität?
> Ich hatte auf 10kOhm gehofft.

Ja auch. Du kannst ja mal ausrechnen ab welcher Frequenz eine Kapazität 
von sagen wir mal 10pF ( da sind auch Schaltungskapazitäten deines 
Aufbaues mit eingerechnet ) in die Größenordnung deines zu bestimmenden 
Widerstandes kommt.

Aber Widerstände haben meist eine gewendelte Schicht, und werden auch 
zur Induktivität. Das kommt aber erst bei höheren Frequenzen zum Tragen.

Ralph Berres

von Pjotr W. (Gast)


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Verstehe. Danke für die Hinweise.

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Das nennt sich LCR Meter. Bis 100kHz ist das auch recht günstig.

von Ralph B. (rberres)


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Malignes Melanom schrieb:
> Das nennt sich LCR Meter. Bis 100kHz ist das auch recht günstig.

Das auch nicht viel mehr macht, als der TO es zu Fuß machen möchte.

Es sei denn das LCR-Meter ist so intelligent, das es auch die

Imaginäranteile und Realanteile anzeigt. Aber dann kann es schnell recht

teuer werden.

Denn dann läuft es schon auf einen einfachen VNA hinaus.

Ralph Berres

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Ralph Berres schrieb:
> Es sei denn das LCR-Meter ist so intelligent, das es auch die
> Imaginäranteile und Realanteile anzeigt.

Äh, genau das macht ein LCR Meter. Wenn es Real- und Imaginärteil nicht 
unterscheiden kann, dann ist es auch kein LCR Meter.

Ralph Berres schrieb:
> Aber dann kann es schnell recht
> teuer werden.

http://www.ebay.de/itm/DER-EE-DE-5000-High-Accuracy-Handheld-LCR-Meter-New-/251940758035?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3aa8d6e213

Kommt drauf an, was man unter teuer versteht. Eine "Platine mit ein paar 
Widerständen" kostet bestimmt auch gut zweistellig. Dann lieber was 
richtiges für etwas mehr.

> Denn dann läuft es schon auf einen einfachen VNA hinaus.

Ein LCR Meter ist im Prinzip ein VNA. Man könnte es auch "Vector 
Impedance Analyzer" nennen.

von Teflonfräser (Gast)


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Micha H. schrieb:
> Es ist doch immer wieder das Gleiche, er schreibt HF und meint welligen
> Gleichstrom... Was geb ich mich eigentlich ab...

Also bei mir geht der Gleichstrom bis knapp 1GHz.

von Pjotr W. (Gast)


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Noch eine ergänzende Frage.

U sei die Spannung am Signalgenerator
R1 der Shuntwiderstand
U1 die Spannung über dem Shuntwiderstand
R2 der zu messende Widerstand
U2 die Spannung über dem zu messenden Widerstand

R2=((U*R1)/U1)-R1
Damit messe ich den Realanteil

und mit

R2=U2/(U1/R1)
Die Summe aus realem und imaginären (=Schein-)Widerstand

Sehe ich das richtig?
Welches von beiden ist beispielsweise in diesem Datenblatt:
http://www.mouser.com/ds/2/336/-370357.pdf
angegeben?

von Reinier Z. (mcnetuser)


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Pjotr W. schrieb:

> R2=((U*R1)/U1)-R1
> Damit messe ich den Realanteil

Nein.
R1/U1 ist 1/I. U/I ist der Scheinwiderstand. Wenn Du
von einem Scheinwiderstand einen Wirkwiderstand
subtrahierst, kommt irgend etwas Falsches heraus.

Der Fehler liegt in der Annahme, dass U = U1 + U2 gilt.
Für einen komplexen R2 (man sollte besser Z2 schreiben)
stimmt die Gleichung aber nicht!

> und mit
>
> R2=U2/(U1/R1)
> Die Summe aus realem und imaginären (=Schein-)Widerstand

Das ist der Scheinwiderstand von Z2, ja.

Du kommst nicht darum herum, auf irgend eine Weise die
Phasenverschiebung zu bestimmen - entweder direkt durch
Messen, oder durch Rechnen aus U, U1 und U2.
Da Du R1 kennst, muss man Blind- und Wirkanteil von Z2
bestimmen können.

> Welches von beiden ist beispielsweise in diesem Datenblatt:
> http://www.mouser.com/ds/2/336/-370357.pdf
> angegeben?

So ganz verstehe ich Deine Frage nicht. In der Spalte
"Inductance" steht die Induktivität, und in der Spalte
"DCR" steht der Gleichstromwiderstand.
Der Wirkwiderstand bei Betriebsfrequenz wird höher sein
als der DCR im Datenblatt, da bei AC noch weitere Effekte
und Verluste dazukommen (z.B. Skineffekt).

von Pjotr W. (Gast)


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Reinier Z. schrieb:
> So ganz verstehe ich Deine Frage nicht. In der Spalte
> "Inductance" steht die Induktivität, und in der Spalte
> "DCR" steht der Gleichstromwiderstand.

Die Diagramme zur Impedanz meine ich.

von Reinier Z. (mcnetuser)


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Pjotr W. schrieb:

> Reinier Z. schrieb:
>> So ganz verstehe ich Deine Frage nicht. In der Spalte
>> "Inductance" steht die Induktivität, und in der Spalte
>> "DCR" steht der Gleichstromwiderstand.
>
> Die Diagramme zur Impedanz meine ich.

Das ist der Scheinwiderstand. - Was soll es denn sonst sein?

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