Hallo miteinander, ich besitze einen Permanentmagneten dessen magnetische Flussdichte man mittels einer aux. coil (L1+R5) feintunen kann. Dafür hat der Magnet einen zweipoligen Anschluss der mit Strömen von -50mA bis +50mA gefüttert werden kann. Im Anhang ist mein erster Entwurf dafür. Vin ist die Ausgangsspannung des DACs meines uC. Sie geht von 0V-3.3V. Es soll sich nicht um eine Regelung halten. Es muss nur einmal ein Strom zwischen -50mA und +50mA durch den DAC Ausgang eingestellt werden. Geschwindigkeitsprobleme gibt es daher keine. C1 und R4 sollen daher erstmal vernachlässigt werden. Durch die Widerstände R1 und R2 stellt sich am nicht invertierenden Eingang des OPamps eine Spannung von -1.24V bis +1.24V ein. Druch den Widerstand R3 ergeben sich dann theoretisch Ströme von -55mA bis +55mA durch die auxcoil L1. Der genaue DC Innenwiderstand der auxcoil L1 ist nicht angegeben. Eine Messung mit dem Multimeter ergab allerdings 360R. Um jetzt noch den gewünschten Strom durch die Spule zu erhalten müsste die Ausgangsspannung des OPamps und daher die Versorgungsspannungen +/- 20V betragen. Das würde ich gerne vermeiden! Kennt einer von euch vllt eine Lösung. Vllt mit Hilfe eines Transistors oder so? Ich freue mich sehr auf Vorschläge Vielen vielen Dank schon mal
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Wie willst Du die 20V vermeiden, wenn die Spule 20V braucht? Das ist nun mal so bei U=R*I ...
@ Anderle >Um jetzt noch den gewünschten Strom durch die Spule zu erhalten müsste >die Ausgangsspannung des OP-Amps und daher die Versorgungsspannungen +/- >20V betragen. Das würde ich gerne vermeiden! Warum? Solche OPVs gibt es. Hier bieten sich auch kleine NF-Leistungsstufen an, TDA2050 & Co.
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Anderle K. schrieb: > ich besitze einen Permanentmagneten dessen magnetische Flussdichte man > mittels einer aux. coil (L1+R5) feintunen kann. Dafür hat der Magnet > einen zweipoligen Anschluss der mit Strömen von -50mA bis +50mA > gefüttert werden kann. > Es muss ... ein Strom zwischen -50mA und +50mA > durch den DAC Ausgang eingestellt werden. Geschwindigkeitsprobleme gibt > es daher keine. > Der genaue DC Innenwiderstand der auxcoil L1 ist > nicht angegeben. Eine Messung mit dem Multimeter ergab allerdings 360R. In dem Fall brauchst du nicht unbedingt eine gesteuerte Stromquelle. Eine Spannungsquelle (vulgo: ein Verstärker) reicht doch. Der Strom ergibt sich dann über den DC-Widerstand der Spule. Eine solche Schaltung ist im Gegensatz zu einer gesteuerten STromquelle auch leicht stabil zu bekommen. Eine Stromquelle brauchst du nur dann, wenn einer der folgenden Punkte für deine Anwendung zutrifft: 1. die Temperaturdrift des Stroms stört (Kupfer hat einen deutlichen Tempco und 50mA an 360R ergeben 900mW, das heizt also schon) 2. es geht nicht um ein Einzelstück sondern um eine Serie und du kannst/willst den Verstärker nicht abgleichen um zum Widerstand der jeweiligen Spule zu passen.
@ Axel Schwenke (a-za-z0-9) >In dem Fall brauchst du nicht unbedingt eine gesteuerte Stromquelle. Doch, denn er will einen STROM einstellen. >Eine Spannungsquelle (vulgo: ein Verstärker) reicht doch. Der Strom >ergibt sich dann über den DC-Widerstand der Spule. Eine solche Schaltung >ist im Gegensatz zu einer gesteuerten STromquelle auch leicht stabil zu >bekommen. Auch die Stromquelle bekommt man stabil, zum der OP keine Geschwindigkeitsanforderungen hat. Also kann man sie ohne Not mit einem ausreichend großen C in der Rückkopplung (C1) ausreichend ausbremsen bzw. frequenzkompensieren. Dann muss man nix einstellen und rumfummeln!
> Eine solche Schaltung ist im Gegensatz zu einer gesteuerten STromquelle > auch leicht stabil zu bekommen. Diese Spule verheizt bis zu 1W und wird damit heiß. Dadurch erhöht sich deren Widerstand beziehungsweise der Strom sinkt. Da das Magnetfeld aber proportional zum Strom ist, wäre das ganz schlecht. Deshalb ist Stromsteuerung hier angebracht. Übrigens wird auch der Opamp bis zu 500mW Leistung verheizen. Das wird also nichts mit einem Mini-SMD Gehäuse. Deshalb bei der Wahl des Opamaps auf die erlaubte maximale Verlustleistung achten.
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Danke aber das hilft mir so leider nicht weiter. Ich würde gerne auf die Versorgungsspannungen +-20V verzichten weil ich sonst einfach zwei weitere auf meinem board habe. Und mit dem Innenwiderstand der Spule bin ich mir einfach noicht ganz sicher deshalb hätte ich gerne eine Schaltung die Lastwiderstände von ca 100R bis 1kR abdeckt. Ich dachte das würde vllt mit Transistoren funktionieren
> Und mit dem Innenwiderstand der Spule bin ich mir einfach nicht ganz
sicher
Traust du dem Multimeter nicht?
Dann häng einfach mal einen 330Ohm Widerstand an das Multimter und schau
ob der Widerstand richtig angezeigt wird.
Anderle K. schrieb: > Danke aber das hilft mir so leider nicht weiter. > Ich würde gerne auf die Versorgungsspannungen +-20V verzichten weil ich > sonst einfach zwei weitere auf meinem board habe. > Und mit dem Innenwiderstand der Spule bin ich mir einfach noicht ganz > sicher deshalb hätte ich gerne eine Schaltung die Lastwiderstände von ca > 100R bis 1kR abdeckt. > Ich dachte das würde vllt mit Transistoren funktionieren Wie oben schon erwähnt wurde gilt halt U=R*I. Das heißt, für dein R=360Ohm und I=50mA dann: 360Ohm*0,05A=18V. Diese Spannung wird abfallen wenn du 50mA an deiner Spule willst. Da führt leider kein Weg daran vorbei.
Anderle K. schrieb: > hätte ich gerne eine Schaltung die Lastwiderstände von ca > 100R bis 1kR abdeckt. Wenn 50mA durch 1kR fließen sollen dann ist dazu nach dem ohmschen Gesetz eine Spannung von 50V erforderlich. Ausnahmen gibt es nicht.
>Ich würde gerne auf die Versorgungsspannungen +-20V verzichten weil ich >sonst einfach zwei weitere auf meinem board habe. >Ich dachte das würde vllt mit Transistoren funktionieren Was ist so schwer daran zu begreifen, daß U=R*I gilt? Anhand der Formel kannst Du Deine Möglichkeiten ausloten: - 20V verwenden - I verringern (Spule wird dann dann nicht mehr mit 50mA ansteuerbar sein) - R verringern (andere Spule mit evtl. mehr Strombelastbarkeit)
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Du könntest die Spule noch in einer Brücke betreiben. Dann benötigst Du für +/-50mA keine +/-20V mehr sondern nur noch +/-10V. Das macht die Schaltung natürlich aufwendiger.
@ Helmut S. (helmuts) >Diese Spule verheizt bis zu 1W und wird damit heiß. Dadurch erhöht sich >deren Widerstand beziehungsweise der Strom sinkt. Da das Magnetfeld aber >proportional zum Strom ist, wäre das ganz schlecht. Deshalb ist >Stromsteuerung hier angebracht. Meine Rede. >Übrigens wird auch der Opamp bis zu >500mW Leistung verheizen. 250mW. Leistungsanpassung -> 1/4 P0 > Das wird also nichts mit einem Mini-SMD >Gehäuse. Doch. SO8 kann das. Power-SO8 sowieso.
Jens G. schrieb: > Was ist so schwer daran zu begreifen, daß U=R*I gilt? Nun ja, man könnte eine BTL zur Ansteuerung verwenden, und kommt statt mit +/-24V Doppelnetzteil nur mit einpoligen 24V aus. Geht mit jedem L272.
>> Übrigens wird auch der Opamp bis zu 500mW Leistung verheizen. > 250mW. Leistungsanpassung -> 1/4 P0 Uspule=12V Ispule=33,33mA Popamp=(24V-12V)*33,33mA = 400mW Da so ein Leistungopamp auch 100mW Eigenverlustleistung hat, kommt man auf Popamp=500mW.
Falk B. schrieb: > @ Axel Schwenke (a-za-z0-9) > >>In dem Fall brauchst du nicht unbedingt eine gesteuerte Stromquelle. > > Doch, denn er will einen STROM einstellen. Das sagt er. Er bin mir nicht sicher daß er genau weiß was er will. Am Ende will er irgendwie das Magnetfeld seines Magneten einstellen. Wenn er das z.B. mißt und dann seinen DAC nachzieht, dann reicht eine einstellbare Spannungsquelle vollkommen aus. Helmut S. schrieb: > Diese Spule verheizt bis zu 1W und wird damit heiß. Dadurch erhöht sich > deren Widerstand beziehungsweise der Strom sinkt. Da das Magnetfeld aber > proportional zum Strom ist, wäre das ganz schlecht. Woher kennst du denn die Anforderungen des OP? Geschrieben hat der davon ja nichts.
> Woher kennst du denn die Anforderungen des OP? Geschrieben hat der davon
ja nichts.
Er hat geschrieben, dass die Spule laut eigener Messung 360Ohm hat. Um
damit 55mA zu treiben sind ca. 20V notwendig.
Allerdings weiß er noch nicht ob sein Ohmmeter überhaupt richtig
funktioniert. Das sind natürlich prima Vorsuassetztungen eine Schaltung
zu dimensionieren. :-)
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Ganz kommt man um die höhere Spannung nicht herum. Ggf. kann man auch nur die Spule per Schalter oder Relais umpolen - die Schaltung wird dann nicht so viel komplizierter und man braucht keine +- 20 V sondern käme mit etwa +20 V und - 3 V aus. Es kommt halt drauf an was an Spannung vorhanden ist.
Anderle K. schrieb: > ... Ströme von -55mA bis +55mA > durch die auxcoil L1. Der genaue DC Innenwiderstand der auxcoil L1 ist > nicht angegeben. Eine Messung mit dem Multimeter ergab allerdings 360R. Ein so hoher Widerstandswert für die Wicklung deutet auf viele Windungen hin. Da kommen mir 12µH extrem wenig vor. Entweder stimmt der gemessene Widerstandswert nicht oder die Induktivität der Wicklung ist deutlich größer. Gibt es kein Datenblatt vom Magneten?
Gibt ein Datenblatt, da steht aber nichts über die aux. coil drin. Habe heute beim Hersteller angefagt. Der Wert für die Spule ist ein random Wert, da er ja keinen Einfluss auf die Stromquelle haben sollte. Habe die Induktivität mal gemessen (allerdings recht schlampig, da kein LENO 00 connector zu Hand). Sind ca. 300mH. Gehe ich von einer Helmholtz aux. coil aus, komme ich auf ca 25000 Windungen um einen Tuningfaktor von 0.06T/A (Datenblatt) zu erhalten. Klingt sehr viel aber erklärt den extrem hohen DC Widerstand. Bin gespannt was der Hersteller antwortet.
Anderle K. schrieb: > Der Wert für die Spule ist ein random > Wert, da er ja keinen Einfluss auf die Stromquelle haben sollte. Du meinst sicher nicht random (zufällig) sondern nur daß der Wert der Induktivität dich nicht interessiert. Aber auch das letztere stimmt nicht. Denn für eine spannungsgesteuerte Stromquelle muß man wenigstens eine obere Abschätzung der Lastinduktivität haben, um die Frequenz- kompensation richtig dimensionieren zu können. Und was auch noch nicht klar ist: willst du nur daß Strom durch die Spule fließt oder muß der Strom der sich für einen bestimmten DAC-Wert einstellt, dann auch konstant gehalten werden? Damit meine ich daß der Strom auch dann absolut konstant bleibt, wenn sich der Widerstand der Spule ein bisschen (mit der Temperatur) oder sehr deutlich (ein anderer Magnet mit anderer Spule) ändert. Das macht einen großen Unterschied.
Ich denke ich brauche keine Frequenzkommpensation, da es sich um DC Werte handelt. Der Permanentmagnet wird für ein NMR Experiment verwendet. Daher is es extrem wichtig das die Flussdichte sehr genau 0.2890T beträgt. Sollte der Wert leicht davon abweichen kann ich das durch die aux. coil anpassen. Ich kann die Flussdichte nicht in Echtzeit messen daher ist eine Regelung ausgeschlossen. Das heißt ich werde einmal das Magnetfeld vor den Messungen genau einstellen. Daher sollte der Strom über die Zeit möglichtst konstant sein heißt ein fixer DAC Wert sollte in einem möglichst konstanten Strom resultieren. Jetzt habe ich allerdings realisiert dass ich im worst case ca 1W in der aux.coil verbraten werde, was zu einer Erwärmung des Magneten?! und daher zu einer Verschiebung der Flussdichte führt (350ppm/K). Habe noch keine Idee wie stark sich das W auf die Temp auswirken wird. Eine leichte temperaturbedingte Änderung des Spulenwiderstands sollte mit der Schaltung (s. ganz oben) keinen Einfluss haben.
Anderle K. schrieb: > Ich denke ich brauche keine Frequenzkommpensation, da es sich um DC > Werte handelt. Um eine Frequenzkompensation wirst Du wohl kaum herumkommen.
@ Lurchi (Gast) >Ganz kommt man um die höhere Spannung nicht herum. Ggf. kann man auch >nur die Spule per Schalter oder Relais umpolen - die Schaltung wird dann >nicht so viel komplizierter und man braucht keine +- 20 V sondern käme >mit etwa +20 V und - 3 V aus. Es kommt halt drauf an was an Spannung >vorhanden ist. Er hat aber das geschrieben: >Ich würde gerne auf die Versorgungsspannungen +-20V verzichten weil ich >sonst einfach zwei weitere auf meinem board habe. Er will also überhaupt keine weitere Spannung haben. Nich einmal 20V, nicht 2x20V, und auch nicht 2x10V oder BTL-mäßiges ... Insofern ist das nicht zu helfen. Aber nochmal zur Ausgangsfrage: in der Simulation glaube ich zwei Spannungsquellen +30V und -30V zu erkennen. Wenn ich das richtig interpretiere, dann hast Du doch schon genügend Spannung. Da sollte der OPV doch in der Lage sein, die 20V auszugeben (sofern er auch wirklich für diese Spannung+Leistung ausgelegt ist). Wieso dann die Frage?
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Also für DC kann man da ja sogar einen LM358 und ein BD139/BD140 Päarchen nehmen. Wenn es nur +-30 V gibt, kann man dafür so eine Schaltung nehmen: https://www.mikrocontroller.net/attachment/272305/2015-10-28-184235_1280x800_scrot.png +-15 V dafür dann eben per Z-Dioden und Widerstand (ALLE konkreten Bauteilwerte und Bauteile in dem Screenshot sind als Vorschlag zu sehen, nicht als Festlegung) Sofern die Versorgung da ist... Axel S. schrieb: > willst du nur daß Strom durch die > Spule fließt oder muß der Strom der sich für einen bestimmten DAC-Wert > einstellt, dann auch konstant gehalten werden? Damit meine ich daß der > Strom auch dann absolut konstant bleibt, wenn sich der Widerstand der > Spule ein bisschen (mit der Temperatur) oder sehr deutlich (ein anderer > Magnet mit anderer Spule) ändert. Eine Stromquelle, die den Strom nicht konstant hält, ist keine sonderlich gute Stromquelle...
Frequenzkompensation für die Regelschleife wird man schon brauchen, damit die Regelschleife nicht schwingt - nur kann man die sehr konservative (langsam) auslegen weil die Schaltung nicht schnell nachregeln muss oder den Wert schnell ändern muss. Die 50 mA dürften der worst case wert sein - ob es dann noch sinnvoll funktioniert ist eine Frage der thermischen auslegung der Spulen bzw. des Magents. Bei weniger Strom wird die Eigenerwärmung deutlich geringer ausfallen.
@ Helmut S. (helmuts) >>> Übrigens wird auch der Opamp bis zu 500mW Leistung verheizen. >> 250mW. Leistungsanpassung -> 1/4 P0 >Uspule=12V >Ispule=33,33mA >Popamp=(24V-12V)*33,33mA = 400mW Bitte nicht schummeln!!! Du weißt genau so gut wie ich, wie Leistungsanpassung funktioniert! Du hast es scheinbar nur vergessen ;-) >Diese Spule verheizt bis zu 1W und wird damit heiß. Wie heiß das ist, wissen wir nicht, weil wir den Aufbau und damit die Kühlung nicht kennen. Aber das nur nebenbei. Das Thema heißt Leistungsanpassung. Wenn die Spule die genannten 360R hat und an 20V liegt verheizt sie P=U^2 / R = 20V^2 / 360R = 1100mW. Wenn wir per Poti oder Linearverstärker nun die Spannung an der Spule auf die Hälfte reduzieren, reduziert sich auch der Strom auf die Hälfte! Also werden in der Spule nur 277mW umgesetzt, ebenso im Vorwiderstand/Verstärker (gleiche Spannung und Strom wie die Spule!). Q.E.D. >Da so ein Leistungopamp auch 100mW Eigenverlustleistung hat, Kann sein, muss nicht > kommt man >auf Popamp=500mW. Du rechnest immer mit verschiedenen Ausgangswerten, das ist Unsinn. Leg dich mal fest! Auch 500mW kriegt man zur Not aus einem DIL8 raus.
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Ein bischen mehr Verluste hat man beim OP schon. Man braucht nämlich etwas mehr Spannung als Versorgung, und der Punkt mit maximaler Leistung liegt bei der halben Gesamtspannung, also etwa 12 V am Widerstand bei 24 V versrogung. 24 V Versorgung ist ggf. etwas übertrieben aber schon besser als 20 V.
Anderle K. schrieb: > Ich denke ich brauche keine Frequenzkommpensation, da es sich um DC > Werte handelt. Der OPV der den Strom regeln soll, muß trotzdem frequenzkompensiert werden wenn du nicht willst daß der unkontrolliert schwingt. > Der Permanentmagnet wird für ein NMR Experiment verwendet. Daher is es > extrem wichtig das die Flussdichte sehr genau 0.2890T beträgt. Sollte > der Wert leicht davon abweichen kann ich das durch die aux. coil > anpassen. OK. Nun schreibst du weiter oben von einem Anderle K. schrieb: > Tuningfaktor von 0.06T/A (Datenblatt) Deine +/-50mA ergeben also eine Flußdichteänderung von +/-3mT. Bei deinem Nennwert von 289mT also gerade mal 1% des Nennwerts. Selbst wenn der Strom wegen der Temperaturabhängigkeit des Spulenwiderstands um 5% schwanken sollte, wären das gerade mal 0.05% Fehler. Ich kann mir nicht vorstellen, daß das relevant sein soll. Kannst du die Flußdichte überhaupt so genau messen? > Ich kann die Flussdichte nicht in Echtzeit messen daher ist eine > Regelung ausgeschlossen. Das heißt ich werde einmal das Magnetfeld vor > den Messungen genau einstellen. Daher sollte der Strom über die Zeit > möglichtst konstant sein Dann wäre die nächste Frage was das mit dem µC und dem von diesem gesteuerten DAC überhaupt soll. Ein stinknormales Labornetzteil kann den eingestellten Strom sicher auf 1% genau einhalten. Und für die umgekehrte Polarität steckt man die Strippen zur Spule einfach anders herum ein. Für eine einmalige Kalibrierung alle paar Stunden(?) ist das doch ausreichend. > Jetzt habe ich allerdings realisiert dass ich im worst case ca 1W in der > aux.coil verbraten werde, was zu einer Erwärmung des Magneten?! und > daher zu einer Verschiebung der Flussdichte führt (350ppm/K). Richtig. Der magnetische Fluß aus einem Permanentmagneten ist alles andere als konstant über Temperatur und Zeit. Wenn die Anforderung an die Konstanz der Flußdichte das erfordert, wirst du um eine permanente Messung der Flußdichte und Nachregelung des Magnetfelds nicht drum herum kommen. Details wären hilfreich. Daß die Flußdichte "sehr genau" am Nennwert sein soll, ist keine sinnvolle Spezifikation.
Marian . schrieb: > Axel S. schrieb: >> willst du nur daß Strom durch die >> Spule fließt oder muß der Strom der sich für einen bestimmten DAC-Wert >> einstellt, dann auch konstant gehalten werden? Damit meine ich daß der >> Strom auch dann absolut konstant bleibt, wenn sich der Widerstand der >> Spule ein bisschen (mit der Temperatur) oder sehr deutlich (ein anderer >> Magnet mit anderer Spule) ändert. > > Eine Stromquelle, die den Strom nicht konstant hält, ist keine > sonderlich gute Stromquelle... Der TE ist offensichtlich fachfremd. Wenn er "Stromquelle" schreibt, dann meint er offensichtlich nur etwas, aus dem Strom herausfließt und nicht wie ein Elektroniker eine Konstantstromquelle. Ist das eigentlich nur Idiotie oder böser Wille von deiner Seite mit der du meine Versuche torpedierst, den TE zu einer eindeutigen Erklärung zu bringen?
Also nochmal vielen Dank für die vielen Antworten. Leider glaube ich dass wir mitlerweile sehr weit vom eigentlichen Thema weg sind. Aber ich gehe jetzt nochmal auf alles ein. Jens G. schrieb: > Aber nochmal zur Ausgangsfrage: in der Simulation glaube ich zwei > Spannungsquellen +30V und -30V zu erkennen. Wenn ich das richtig > interpretiere, dann hast Du doch schon genügend Spannung. Da sollte der > OPV doch in der Lage sein, die 20V auszugeben (sofern er auch wirklich > für diese Spannung+Leistung ausgelegt ist). Wieso dann die Frage? Ja das ist richtig und funktioniert so auch. Allerdings war das ja nur eine Simulation. Axel S. schrieb: > Deine +/-50mA ergeben also eine Flußdichteänderung von +/-3mT. Bei > deinem Nennwert von 289mT also gerade mal 1% des Nennwerts. Selbst wenn > der Strom wegen der Temperaturabhängigkeit des Spulenwiderstands um 5% > schwanken sollte, wären das gerade mal 0.05% Fehler. Ich kann mir nicht > vorstellen, daß das relevant sein soll. Kannst du die Flußdichte > überhaupt so genau messen? Bei einer Flussdichte von 0.289T ergibt sich für Wasserstoffatome ein Larmorfrequenz von 12.305MHz. Die NMR Sende/Empfangsspule ist auf die Frequenz gematched mit einer -20dB Bandbreite von ca. 24kHz. Daher muss die Flussdichte auf 0.3mT genau sein. Jetzt kann mein ein bisschen rechnen und kommt dann auf einen Verschiebung der Larmorfrequnz von 4.3kHz/K (350ppm/K). Mit dem Strom von +-50mA kann ich die Larmorfrequenz theoretisch um +-127kHz verschieben und damit in den gültigen, angepassten Bereich des Systems schieben. In der Schaltung wie sie ganz oben dargestellt ist spielt die Temperaturbedingte Änderung des Innenwiderstands der aux. coil keine Rolle. Ich will nicht die Flussdichte des Magneten messen sondern die induzierte Spannung durch Kernsspinns der Wasserstoffatome. Axel S. schrieb: > Dann wäre die nächste Frage was das mit dem µC und dem von diesem > gesteuerten DAC überhaupt soll. Ein stinknormales Labornetzteil kann den > eingestellten Strom sicher auf 1% genau einhalten. Und für die > umgekehrte Polarität steckt man die Strippen zur Spule einfach anders > herum ein. Für eine einmalige Kalibrierung alle paar Stunden(?) ist das > doch ausreichend. Natürlich kann ich das mit einem Labornetzteil machen. Allerding will ich autarkes System entwickeln und nicht immmer extra irgenwelche großen Geräte anstecken müssen. Axel S. schrieb: > Richtig. Der magnetische Fluß aus einem Permanentmagneten ist alles > andere als konstant über Temperatur und Zeit. Wenn die Anforderung an > die Konstanz der Flußdichte das erfordert, wirst du um eine permanente > Messung der Flußdichte und Nachregelung des Magnetfelds nicht drum herum > kommen. Details wären hilfreich. Daß die Flußdichte "sehr genau" am > Nennwert sein soll, ist keine sinnvolle Spezifikation. Ja das ist gerade sehr schwierig zu sagen. Ich weis leider nicht wie weit sich der Magnet aufheizt wenn ich 50mA durchschicke. Habe gesten beim support nachgefragt ob die da irgendwelche werte haben. Also mal schaun. Das mit der FLussdichtenregelung klingt sehr schwierig. Daher würde ich sie gerne einmal messen und dann den Strom so einstellen dass sie genau genug ist. Bei gleichen umgebungstemperaturen und bei einer hoffentlich vernachlässigbaren Erwärmung des Magneten durch die KONSTANTSTROMQUELLE/SENKE sollte das dann hoffentlich für eine gewisse Zeit passen. Grob weis ich ja wie ich diese KONSTANTSTROMQUELLE/SENKE baue. Es fehlen mir halt Details. Z.B. wie genau der Strom dann ist und wie konstant usw. Von welchen Parametern hängt das genau ab und wie stark ist deren Einfluss. Ich denke Versorgungsspannungen und die Refenrenzspannung sind schonmal recht wichtig. Auf welche Parameter des OPamps z.B. muss man noch achten? Habt ihr einen guten Opamp oder Schaltungsvorschlag mit Begründung. Danke
Anderle K. schrieb: > Ich würde gerne auf die Versorgungsspannungen +-20V verzichten weil ich > sonst einfach zwei weitere auf meinem board habe. Welche Spannungen hast du denn schon auf dem Board zur Verfügung?
Anderle K. schrieb: ... > Das mit der FLussdichtenregelung klingt sehr schwierig. Daher würde ich > sie gerne einmal messen und dann den Strom so einstellen dass sie genau > genug ist. Bei gleichen umgebungstemperaturen und bei einer hoffentlich > vernachlässigbaren Erwärmung des Magneten durch die > KONSTANTSTROMQUELLE/SENKE sollte das dann hoffentlich für eine gewisse > Zeit passen. > > Grob weis ich ja wie ich diese KONSTANTSTROMQUELLE/SENKE baue. Es fehlen > mir halt Details. Z.B. wie genau der Strom dann ist und wie konstant > usw. > Von welchen Parametern hängt das genau ab und wie stark ist deren > Einfluss. Ich denke Versorgungsspannungen und die Refenrenzspannung sind > schonmal recht wichtig. Auf welche Parameter des OPamps z.B. muss man > noch achten? Habt ihr einen guten Opamp oder Schaltungsvorschlag mit > Begründung. Um die Verluste bei einer linearen Ansteuerung zu vermeiden, drängt sich bei einer Spule eine getaktete Ansteuerung geradezu auf. Durch die Forderung nach einem einstellbaren bipolaren Spulenstrom wird der Aufwand um einiges größer, aber technisch machbar ist das allemal. Durch die sehr große Induktivität von 300mH werden die Schaltfrequenzen entsprechend klein sein. Deshalb lässt sich die ganze Stromregelung locker per µC machen, ggf. (optional) auch unter Berücksichtigung von veränderlichen magnetischen Eigenschaften. An einer hohen Versorgungsspannung (24V, 30V, besser noch mehr) kommt man aber aufgrund der Eigenschaften der vorliegenden Spule grundsätzlich nicht vorbei.
Getaktet würde ich eher auschließen. NMR möchte in aller Regel ein wirklich stabiles Feld und wenig Störungen. Ich würde mal als Ziel von Rippel deutlich unter 1 µA augehen. Der Stom sollte also schon gut stabilisiert sein. Es sind auch nur bis etwa 500 mW an Verlusten im Regler das schafft mit etwas gutem willen ein OP im SO8 oder ein Transistor wie BD135. Einen µC zur einstellung düfte man vermutlich nicht benötigen und wenn es geht würde ich den da auch vermeiden wollen, wegen der Störungen. Ich würde mal vermuten, dass man mit einfach einen guten Poti (ggf. 10 gang) zur Einstellung auskommen müsste. Die Frage wäre ggf. ob man die Temperatur des Magneten zusätzlich messen will und so den Temperaurgang ggf. automatisch korrigieren (nicht regeln) will. Auch dass kann man auch noch analog erledigen. Das große Geheimnis ist noch die zur verfügung stehende Spannungsquelle.
> Um die Verluste bei einer linearen Ansteuerung zu vermeiden, drängt sich
bei einer Spule eine getaktete Ansteuerung geradezu auf.
Das ist doch hier völlig daneben. Wenn es hier ein Problem gibt, dann
mit der Erwärmung der Spule. Dagegen hilft auch Takten der Spule nicht.
Ob der Opamp 500mW Verlustleistung hat spielt doch keine Rolle.
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Hallo nochmal, ich habe mir jetzt den OPA454 für die Schaltung rausgesucht und verwende die beiden Versorgungsspannungen +-24V. Ich habe mir das PSpice modell von TI runtergeladen und wollte die Schaltung mit LTSpice simulieren. Leider klappt das gar nicht. Wenn ich die Simulation nach einer Zeit Abbreche kommt Singulr matrix check node u2:immerwasanderes Iteration No.xx Hatte einer von euch schon mal das Problem und kann mir sagen was ich falsch mache. Oder hat jemand schon Erfahrungen mit dem OPA454 gemacht? Gehe ich richtig in der Annahme, dass aus E/DCOM=0V folgt das die Schaltung an ist wenn E/D = 3.3V und aus wenn E/D=0V. Zwischen welchen Spannungen switched dann der status flag pin? Laut Datenblat dann aber nich zwischen 0 und 3.3V d.h. er kann nicht direkt am uC ausgewertet werden. Dank schonmal
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