Hallo. Eine Frage zur Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker. Der Instrumentationsverstärker ist durch seine hohe Gleichtaktunterdrückung bekannt. Filtert der Instrumentationsverstärker auch das (thermische) Rauschen heraus? Angenommen, ich greife mit dem Instrumentationsverstärker zwei Spannungen an Messplatten ab, wird das (thermische) Rauschen in den Messplatten durch den Instrumentationsverstärker ebenfalls reduziert/gefiltert (neben den Gleichtaktstörungen)? Grüße euch Rolf
Nur, wenn das Rauschen Gleichtakt hat. Wenn die Messpannung selbst verrauscht ist und man Sie dann Gegentakt-Verstärkt, wird das Rauschen mitverstärkt. Wenn man nen Sensor hat und ein langes Kabel und dann den Instrv. dann wird alles unterdrückt, was kapazitiv oder induktiv auf das Kabel einkoppelt. Wenn der Sensor aber verrauschte Betriebsspannung hat, schlägt die höchstwahrscheinlich voll durch.
Danke. Bei den erwähnten Messplatten handelt es sich genau genommen um die Messsektoren einer Feldmühle. Wieso verwenden dann die meisten einen Instrumentationsverstärker als erste Eingangsstufe? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > [...] Wieso verwenden dann die meisten einen > Instrumentationsverstärker als erste Eingangsstufe? Gerade wegen der hohen Gleichtaktunterdrückung und dem geringen Offset.
Klar. Aber wie beseitigen sie dann das thermische Rauschen auf den Messplatten und den Messwiderständen? Gruß Rolf
Oder irre ich mich, wenn ich behaupte, dass Kupferplatten stark thermisch rauschen? Gruß Rolf
Beim Thermischen Rauschen muss man unterscheiden zwischen Spannungsrauschen und Stromrauschen. Große Widerstände haben viel Spannungsrauschen aber wenig Stromrauschen. Die Kupferplatte selber wird kaum zum Rausche beitragen. Die wesentlichere Rauschquelle ist eher das Stromrauschen aus dem Widerständen um den DC Pegel festzulegen und der Verstärker selber. Die meisten Instrumentenverstärker sind eher nicht so gut als Eingangsstufe für einen Feldmühle geeignet. Die passende Wahl wären eher eine JFET basierte Eingangsstufen. Instrumentenverstärker sind dagegen meist BJT und ggf. CMOS mit AZ-Technik basiert. Gefiltert wird das Signal bei der Feldmühle in der Regel durch die phasenrichtige Gleichrichtung.
Lurchi schrieb: > Die meisten Instrumentenverstärker sind eher nicht so gut als > Eingangsstufe für einen Feldmühle geeignet. Die passende Wahl wären eher > eine JFET basierte Eingangsstufen. Instrumentenverstärker sind dagegen > meist BJT und ggf. CMOS mit AZ-Technik basiert. Danke Lurchi. Achso ist das, ok. Das heißt, die Rauschquellen wie beispielsweise die Messwiderstände, an denen Messspannungen erzeugt werden, werden durch den Lock-In-Verstärker herausgefiltert? Warum verwenden dann fast alle Feldmühlen-Verstärker einen Instrumentationsverstärker am Eingang? Gruß Rolf
Instrumentenverstaerker werden verwendet um Gleichtaktspannungen wegzumachen.
Ich wuerd den Verstaerker gleich beim Aufbau anbringen, und kein Kabel dazwischen haben wollen.
dünnwandiger Trog schrieb: > Instrumentenverstaerker werden verwendet um Gleichtaktspannungen > wegzumachen. Ok, danke. Die übrigen Störquellen wie beispielsweise das Widerstandsrauschen werden dann durch den Lock-In-Verstärker behoben? Gruß Rolf
> Warum verwenden dann fast alle Feldmühlen-Verstärker einen > Instrumentationsverstärker am Eingang? Weil sie 2 hochohmige Eingänge haben. (und nicht nur einen hochohmigen, wie der OpAmp).
Ok, danke. Wie werden die übrigen Rauschquellen wie das Widerstandsrauschen herausgefiltert in der Feldmühle? Durch den phasenrichtigen Gleichrichter (Lock-In-Verstärker)? Gruß Rolf
Gar nicht. thermisches, also zufälliges Rauschen lässt sich nicht einfach so durch Schaltungstricks eliminieren. Bandbreite verkleinern hilft. Mittteln oder integrieren.frequenzbereiche wählen die geringe rauschspannungsdichte haben, falls Frequenzabhängig Bei der feldmühle brauchst du große wiederstände um die kleinen unladeströme zu messen. Das thermische Rauschen hast du damit an der Backe. Was hilft? Möglichst geringer rauschstrom In der Eingangsstufe. Also jfet. Möglichst kleine Bandbreite. Möglichst geringes Noise-gain der Verstärkertopologie.
Cab_leer schrieb: > Was hilft? Möglichst geringer rauschstrom > In der Eingangsstufe. Also jfet. Möglichst kleine Bandbreite. Möglichst > geringes Noise-gain der Verstärkertopologie. Danke. Das heißt, als Eingangsstufe einen Instrumentationsverstärker, der aber mit OPVs mit JFETs betrieben wird? Gruß Rolf
Der Lockin-Verstärker wirkt wie ein schmalbandiges Filter. Das reduziert die Bandbreite und damit das Rauschen, kann aber das Rauschen etwa der Verstärker oder der Widerstände nicht zu 100% eliminieren. Die wesentliche Aufgabe des Lockin-Verstärker ist aber eher Störungen etwa bei 50 Hz zu unterdrücken. Die Schaltungen von Feldmühlen, die ich kennen nutzen 2 einzelne OPs (mit JFET oder CMOS Eingang). Damit wird dann ggf. ein Instrumentenverstärker aufgebaut. Instrumentenverstärker sind auch nicht alle gleich - nicht jeder Type ist für eine Feldmühle geeignet.
Weshalb moechte man denn ueberhaupt etwas mit Widerstaenden zu tun haben ? Weshalb kann man nicht einfach die geladenen Platten an den OpAmp anschliessen. Ich denke der Prozess sollte rauschfrei sein.
Auch hochohmige OPs brauchen einen DC Spannungspfad. Das sind dann in der Regel hochohmige (z.B. 10 M, denn höher wird teurer, wäre aber besser) Widerstände nach Masse. Die Widerstände sind vom Rauschen her auch nicht unbedingt das große Problem, wenn sie groß genug sind. Es gibt Alternativen zu den Widerständen nach GND, aber viel besser wird das auch nicht unbedingt. Probleme hat man der Feldmühle eher mit der Mechanik, Luftströmungen und so etwas wie Oberflächenfilmen, die die scheinbare Austrittsarbeit beeinflussen.
Lurchi schrieb: > Auch hochohmige OPs brauchen einen DC Spannungspfad. Danke. Was bedeutet ein "DC Spannungspfad" beim OPV? Gruß Rolf
Moin Leute, danke für eure bisherigen Antworten. Macht es Sinn, die von Gleichtaktstörungen befreite Messspannung einer Feldmühle (am Ausgang des Instrumentationsverstärkers) in einem Präzisionsgleichrichter weiterzuverarbeiten? Gruß Rolf
> Was bedeutet ein "DC Spannungspfad" beim OPV? Nun, man kann nich kapazitiv koppeln und sich nicht um den DC Anteil kuemmern. Es muss ein Pfad vorhanden sein. > .. in einem Präzisionsgleichrichter weiterzuverarbeiten? Nun. Im Prinzip liegt die Information im Wechsel-Anteil. Man kann mit einem Praezisionsgleichrichter dahinter, oder mit einem Synchrongleichrichter, oder AC verarbeiten. Auf welchen Spannungslevel liegen denn die Signale nach dem Instrumentenverstaerker ? Sind das uV, mV, V ?
Danke für Deine Hilfe. Genau das wollte ich auch noch fragen. Wie groß muss ich das Verstärkungsverhältnis wählen bzw. welche Spannung benötigt der Synchrongleichrichter? Im Allgemeinen oder habe ich da beliebige Freiheit? Gruß Rolf
Der Instrumentationsverstärker bekommt eine zu verstärkende Spannung von 27 mV und verstärkt bzw. filtert diese auf rund 5 Volt. Gruß Rolf
Es gibt auch Verstärker ohne DC-Pfad in der Form, daß der Pfad zwischen den beiden + und - Eingängen liegt, aber nicht zum Rest des Verstärkers. Ein Beispiel ist bei LTspice dabei: P2.asc (George A. Philbrick Researches, Inc. P2 All Solid State Differential Operational Amplifier) Bei FET-Eingängen fließt praktisch auch kein Strom.
Danke Leute. Wäre es möglich, einen Vollweg-Präzisionsgleichrichter bestehend aus OPVs und Dioden für die Feldmühle zu verwenden? Also anstelle des bei Feldmühlen allseits verwendeten Lock-In-Verstärkers bzw. Snchrongleichrichters. Gru Rolf
Ja, sicher. Aus den 27mV Signal gibt es dann eben auch eine Spannung in diesem Bereich. Da sollte man dann vorher und/oder nachher verstaerken. Ein Lock-in kann eben auch noch mit viel kleineren Signalen klarkommen. Insbesondere kann ein Lock-in auch noch mit Signalem im Noise klarkommen.
Sapperlot W. schrieb: > Ja, sicher. Aus den 27mV Signal gibt es dann eben auch eine Spannung in > diesem Bereich. Da sollte man dann vorher und/oder nachher verstaerken. Danke. Die 27mV werde ich in einen Instrumentationsverstärker geben, der einen Ausgangsspannungsbereich von 0 bis 10V zur Verfügung stellt. Nach dem Präzisionsgleichrichter muss noch ein Tiefpass hinzugefügt werden, um die endgültige Ausgangsspannung der Feldmühle zu bekommen? Gruß Rolf
Moin. Eine Feldmühle soll ein lineares Übertragungsverhältnis besitzen. Felderzeugende Spannung und Spannung am Ausgang der Feldmühle sollen in einem proportionalen Verhältnis zueinander stehen. Besitzt ein Lock-In-Verstärker dementsprechend auch ein lineares Übertragungsverhältnis? Ebenfalls auch ein Präzisionsgleichrichter mit OPVs? Gruß Rolf
Der Präzisionsgleichrichter hat den Nachteil, dass er immer eine positive Spannung liefert. Nahe null liefert Rauschen und andere Störunge auch einen positiven Untergrund. Der Synchrongleichrichter ist da besser weil auch negative Ausgangsspannungen möglich sind und Rauschen keinen Offset gibt. Insbesondere so etwas wie 50 Hz / 100 Hz Untergrund kann i.A. gut unterdrückt werden. Ein Synchrongleichrichter / Lockin ist recht gut linear. Insbesondere bei kleinen Spannungen besser als der Präzisionsgleichrichter. Entsprechend sollte man für die Feldmühle schon die Synchrongleichrichtung nutzen. Die Spannung darf da auch recht klein sein. Bei einem guten Aufbau kann man auch am Ausgang des Synchrongleichrichters noch Spannungen im Bereich 1-10 µV auflösen. Wichtig ist halt das auch Spitzen und bei ungünstigen Bedingungen die Spannung nicht in die Begrenzung kommt. So etwas wie eine 100 mV Pegel am Gleichrichter sind durchaus in Ordnung, viel größer sollten die Störungen auch nicht werden. OPs mit FET-Eingang haben zwar einen sehr kleinen DC Eingangsstrom, man darf den aber trotzdem nicht ganz au0er acht lassen und nur AC-kopplen. Auch wenn es nur pA sind kommen die nicht so ohne weiteres durch Kondensatoren.
Vielen Dank Lurchi! Ich werde beide Varianten ausprobieren. Eine Frage beschäftigt mich schon etwas länger: der AD620 und die guten OPVs haben Eingangsruheströme (input bias current) von 1 bis 2 nA. Wie verhindert man, dass die Influenzströme auf den Messplatten von den OPVs verschluckt bzw. als Eingangsruheströme draufgehen? Gruß Rolf
Der Input bias Strom ist ein DC Strom, dem wird bei der Feldmühle dann ein Wechselstrom von der Influenz. Im Prinzip stört der Biasstrom da noch nicht, der fließt einfach über die Widerstände nach Masse ab. 1 nA durch einen Widerstand vom 10 MOhm geben auch nur 10 mV an Offset, der nicht weiter stört. Störend ist beim AD620 aber das Stromrauschen (das indirekt mit dem Biasstrom zusammenhängt). Das sind zwar nur 0.1 pA pro Wurzel Hz - bei 10 MOhm als Widerstand gibt das aber trotzdem schon etwa 1 µV/Sqrt(Hz) als Rauschspannung. Über die Kapazität der Platte wird es ggf. etwas weniger, es ist aber schon eine deutliche Rauschquelle. Die passendere Verstärkung wäre das ein Instrumentenverstärker oder auch einfach 3 OPs auf CMOS / JFET Basis (z.B. TLC274 / TL074). Da liegt der Rauschstrom eher so bei 1 fA/sqrt(Hz) also etwa 100 mal niedriger - das etwas höhere Spannungsrauschen (z.B. 25 nV statt 9 nV) ist noch nicht so störend. Ein besonders gute Gleichtaktunterdrückung wird in der Regel nicht benötigt. Wenn es unbedingt ein INA sein soll, dann eher ein AD8220 INA121 oder INA155. Eine Ausführung mit Präzisionsgleichrichtung macht eher wenig Sinn, das geht nur so einigermaßen in starken Feldern und zusätzliche wenig Störungen. Die Synchrongleichrichtung muss nicht Aufwändig sein. Auch die günstigen Versionen mit CMOS Schaltern wie 4066 oder 4053 können gut sein. Die wesentliche Schwierigkeit dürfte darin bestehen das Referenzsignal in der Phase abzugleichen und ein Tastverhältnis nahe 50% zu erreichen.
Vielen Dank. Das hat mir erst einmal weitergeholfen. Könntest Du mir noch eine Email geben, falls sich noch Bauteilfragen ergeben. Gruß Rolf
Für eine typische Feldmühle muss eher nicht so genau sein. Eine Schaltung wie die hier: http://members.inode.at/576265/fieldmill.pdf sollte ausreichen. D.h. die Synchrongleichrichtung mit billigen CMOS Schaltern wie der CD40xx Serie.
Moin Lurchi, meine Feldmühle steht in einer von außen elektromagnetisch abgeschirmten Umgebung. Ich möchte erst einmal den Vollweg-Präzisionsgleichrichter ausprobieren. Welche OPVs würdest Du mir dafür und generell empfehlen? Würdest Du mir die Schaltung aus dem Titze/Schenk für den Vollweg-Präzisionsgleichrichter raten (Abb. 25.20)? [[https://books.google.de/books?id=FLzzBgAAQBAJ&pg=PA870&dq=titze+vollweg+gleichrichter&hl=de&sa=X&ved=0ahUKEwigj771qpXTAhWDDZoKHVeeBKUQ6AEIHDAA#v=onepage&q=titze%20vollweg%20gleichrichter&f=false]] gruß Rolf
Als OPs sollten eher einfache Typen ausreichen. Je nach Versorgungsspannung so etwas wie TL072 oder TLC272, ggf. auch die 4 fach Version. LM358/LM324 sollte man außer für DC am Ausgang eher vermeiden. Gleichrichterschaltungen mögen ggf. auch mal einen schnelleren OP - auch bei nur 10 Hz. Wenn man es unbedingt mit einfachem Gleichrichter probieren will, sollte man etwas filtern, um andere Frequenzen (vor allem 50 Hz und 100 Hz wenn es irgend geht) raus zu halten. Da die Frequenz mit vielleicht 10-100 Hz eher niedrig sein wird dürfte die Art der Gleichrichterschaltung nicht so wesentlich sein - gut wird es mit dem ungesteuerten Gleichrichter so oder so nicht.
Lurchi schrieb: > Wenn man es unbedingt mit einfachem Gleichrichter probieren will, sollte > man etwas filtern, um andere Frequenzen (vor allem 50 Hz und 100 Hz wenn > es irgend geht) raus zu halten. Da die Frequenz mit vielleicht 10-100 Hz > eher niedrig sein wird dürfte die Art der Gleichrichterschaltung nicht > so wesentlich sein - gut wird es mit dem ungesteuerten Gleichrichter so > oder so nicht. Vielen Dank Lurchi. Vor dem (Vollweg-)Präzisionsgleichrichter verwende ich einen Instrumentationsverstärker wie oben schon besprochen. Reicht dessen Gleichtaktunterdrückung nicht als Filterung der 50Hz und ähnlichem aus? Gruß Rolf
Ein Instrumentenverstärker kann nur Gleichtaktstörungen unterdrücken, gefiltert wird da noch nichts. Wie gut die Unterdrückung eines externen Gleichtaktsignals ist, hängt dabei auch vom genauen Layout und den Kabeln ab - d.h. die gute Gleichtaktunterdrückung fertiger Instrumentverstärker kommt gar nicht zum tragen. Wegen des Einflusses der Umgebung hilft da auch ein Abgleich nicht wirklich weiter. Eine Filterung im Frequenzbereich ist da was anderes und wirkt ggf. zusätzlich. D.h. man bekommt z.B. 20 bis 40 dB von der Symmetrie im Aufbau und der Gleichtaktunterdrückung. Dazu kann ein Filter (z.B. Bandpass für die Signalfrequenz) ggf. noch mal 10 dB bis 30 dB Unterdrückung für 50 Hz Störungen bringen. Mit Notch Filtern wären auch mehr möglich. Ein Synchroner Gleichrichter kann für 50 Hz / 100 Hz Störungen schon mal eine 80 dB Unterdrückung bringen.
Ah ok, danke. Was ist eigentlich der Unterschied zwischen einem Lock-In-Verstärker und einem Synchrongleichrichter? Ein Lock-In-Verstärker besitzt einen Modulator (Mischer) aber in den Schaltungen der Feldmühlen kann ich den Mischer nicht erkennen. Gruß Rolf
Der Synchrongleichrichter ist ein (ggf. der wesentliche) Teil eines Lockin-Verstärkers. Ein Lockin-Verstärkers hat zusätzlich eine einstellbare Verstärkung am Eingang, eine Aufbereitung für das Referenzsignal und ggf. einen Generator. Einen Modulator hat der Lockin-Verstärkers in der einfachen Form eigentlich nicht - nur den Synchrongleichrichter als Demodulator. Bei der Feldmühle greift man das Referenzsignal z.B. Optisch vom sich drehenden Rad ab. Als Modulator wirkt der mechanische Aufbau mit den Flügeln, die die Platten abdecken und frei geben. Bei der Auswertung mit Synchrongleichrichter baut man sich sozusagen einen einfachen Lockin-Verstärker, passend zu der Anwendung.
Ok soweit, danke Lurchi. Mal sehen, ob es klappt. Eine andere Sache noch: Mit der Feldmühle hatte ich auch vor, ein 50Hz-Wechselspannungsfeld zu vermessen. Dazu wollte ich den Rotor stilllegen und dann die dynamisch influenzierte Ladung/Spannung verarbeiten. Andere haben mir bereits geraten, für eine Wechselfeldmessung eine andere Mechanik/Schaltung zu bauen, da eine Wechselfeldmessung auf diese Art zwar prinzipiell funktionieren würde, aber keine brauchbaren Werte liefern wird. Würdest Du dem zustimmen? Für die Wechselfeldmessung würde ich aus diesem Grunde später eine Antenne/Spule mit Bandpass und Verstärkerschaltung entwerfen. Gruß Rolf
Das 50 Hz Wechselfeld wird man mit stehender Feldmühle auch schon empfangen können. Etwas Problematisch ist dass die Amplitude von der Position des Rotors abhängt. D.h. man müssten den Rotor so festsetzen dass gerade eine der Platten abgedeckt ist, nicht irgendwie zu fällig anhalten. Bei laufendem Motor erzeugen die 50 Hz auch ein Signal, und ggf. auch mehr als einem Lieb ist - die Unterdrücken durch den Instumentenverstärker ist alles andere als gut. Die Schätzung oben war schon recht optimistisch, bzw. gilt nur für die mittlere Stellung des Rotors. Es bleiben die 50 Hz multiplikativ gemischt mit der Modulation durch den Rotor. d.h. wenn der Rotor etwa eine Modulation mit 30 Hz verursacht, hat man Signal bei 20 Hz und 80 Hz und ein kleine bisschen Rest bei 50 Hz. Um die 50 Hz zu empfangen müsste dann die Auswertung ggf. etwas anders laufen (anderer Filter, Gleichrichter). Wo geht das Signal hin ? Man kann ggf. einen Synchronen Gleichrichter mit einer normalen Gleichrichtung kombinieren. Wenn man beim Synchronen Gleichrichter das Signal selber als Referenz (praktisch ohne Hysterese) wählt bekommt man eine normale Gleichrichtung (z.B. um die 50 Hz zu empfangen).
Lurchi schrieb: > Wo geht das Signal hin ? Das Ausgangssignal der Feldmühle geht zu einem hochohmigen digitalen Spannungsanzeigegerät. Die Bestimmung des Wechselfeldes ist ein Zusatz. Deine Vorschläge übersteigen den Aufwand, da ich ggf. noch einen Synchrongleichrichter entwerfen muss, falls die Genauigkeit des ungesteuerten Vollweg-Präzisionsgleichrichter nicht ausreichend ist. Was kannst Du mir für die Wechselfeldmessung mit einer Antenne/Spule bezüglich Filterung und Verstärkung empfehlen? Gruß Rolf
Den Rotor mit den 50Hz synchronisieren und weg sind sie.
Moin Leute. Wenn man die Feldmühle ohne Verstärkerschaltung in einem homogenen Plattenkondensator-Feld betreibt, kann man irgendein Signal erkennen? Im FFT-Modus vielleicht die Frequenz des Rotors? Gruß Rolf
Ohne Verstärkerschaltung hängt es sehr davon ab womit man misst. Mit einem 50 Ohm Eingang etwa vom Sprektrumanalysator oder schnellen Oszilloskop wird man eher nicht viel sehen. Bei einer 10 M Probe vom Oszilloskop wird man schon das Signal so ähnlich sehen wie später im Betrieb. In der FFT also 50 Hz als Störung von außen und dann die Modulation vom Rotor (Zahl der Flügel mal Drehzahl). Auch die Mischfrequenzen von 50 Hz +- Rotorfrequenz sollte man sehen. Der Synchrongleichrichter ist nicht so viel Aufwändiger als eine normaler Präzisionsgleichrichter. Man kann die 2 ggf. auch kombinieren: eine Version des Präzisionsgleichrichters ist es mit einem Komparator das Vorzeichen der Spannung zu bestimmen und dann je nach Vorzeichen eine Verstärkung von +1 oder -1 zu wählen. Das kommt dem Synchrongleichrichter schon sehr nahe: der einzige Unterschied ist, dass der Komparator nicht das Signal selber, sondern eine externe Referenz (bei der Feldmühle meist eine Lichtschranke) bekommt. Es lässt sich also ggf. relativ leicht zwischen den beiden Arten Gleichrichter umschalten. Als Filter für die 50 Hz Messung würde sich eine aktives 50 Hz Bandpass-Filter mit 1 OP anbieten. Dahinter dann halt auf den Präzisionsgleichrichter.
Vielen Dank Lurchi. Mit der 1MOhm-Messprobe und einem Oszilloskop hat es richtig gut geklappt. :-) Kleine Bitte: Könntest Du mir Deine Email geben. Ich habe eine Zeichnung über die Beschaltung des Instrumentationsverstärkers und will sicher gehen, dass ich nicht direkt am Anfang schon alles zerschieße. Es geht um den Masseanschluss für die Messwiderstände. Danke für Deine bisherige Unterstützung Rolf
Moin. Das Signal (eines einzigen Messplattenpaares) meiner Feldmühle ist ohne den Verstärker und als Messwiderstand eine 1MOhm-Oszi-Probe sinusförmig, wobei der Sinus sehr spitz ist. Wieso sollte der Verlauf nach den gängigen Aufbauten aus dem Netz rechteckförmig sein? Gruß Rolf
Wie das Signal aussieht, hängt vom RC Verhältnis ab. Mit der Kabelkapazität liegt man eher im Bereich vom großen RC und erhält ein eher dreieckiges Signal. Mit Verstärker direkt am Sensor hat man eine deutlich kleinere Kapazität bekommt man ein eher Rechteckiges Signal.
Vielen Dank Lurchi. Ich habe den 1MOhm-Messwiderstand, den ich vorher hatte, weggelassen, da er durch die Parallelschaltung mit dem 1MOhm-Tastkopf des Oszilloskops den gesamten Widerstand auf 500kOhm reduziert hätte. So hing der 1MOhm-Tastkopf direkt an einem Sektorpaar (also an der Leitung zu einem einzelnen Sektorpaar). Die Masse des Tastkopfes hatte ich nicht angeschlossen. Die beiden Leitungen der Sektorpaare habe ich zusammen verdrillt. Spricht der eher spitze Sinus für eine geringe Zeitkonstante? Eine andere Frage noch: Ich werde morgen einen AD620 Instrumentationsverstärker anschließen (mit zwei 9V-Batterie als symmetrische Spannungsversorgung). Ich würde die beiden Messwiderstände von 1MOhm an die Eingänge des AD620 und an das gemeinsame Bezugspotential der symmetrischen Spannungsversorgung des AD620 anschließen. Meiner Meinung nach müsste ich dieses gemeinsame Bezugspotential der symmetrischen Spannungsversorgung aber noch zusätzlich erden für die Influenzladung, die durch die Messwiderstände fließt. Sehe ich das richtig? Gruß und Dank Rolf
Hallo Lurchi, es hat heute mit dem AD620 (nur den verwendet) gut funktioniert. Zwei Fragen hätte ich noch dazu: 1. Die Gegentaktsignale der Feldmühle sahen aus wie die Summe aus der Lade- und Entladekurve eines Kondensators. Der Instrumentationsverstärker AD620 hat daraus ein relativ abgerundetes Rechtecksignal gemacht. Er verstärkt die Differenzspannung, klar soweit, aber wieso wird ein Rechtecksignal am Ausgang daraus? 2. Ohne Eingangssignale, also nur bei symmetrischer 9V-Batterieversorgung ist der Ausgang des AD620 nicht null, sondern -1.08V. Warum ist das so? Ist das ein Offset, der durch die Referenz gesetzt wird? Den REF-Anschluss habe ich nicht beschaltet. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Den REF-Anschluss habe ich nicht beschaltet. Genau über den Ref-Anschluss legst du aber den Nullpunkt des Ausgangs fest. Den darfst du nicht offen lassen. Rolf schrieb: > Ohne Eingangssignale, also nur bei symmetrischer > 9V-Batterieversorgung ist der Ausgang des AD620 nicht null, sondern > -1.08V. Warum ist das so? Die Eingänge des AD620 waren also offen? Dann darf der Ausgang machen, wozu er grade Lust hat. Nur mit festgelegten Eingangsspannungen ist klar, was der Ausgang macht. Rolf schrieb: > Die Gegentaktsignale der Feldmühle sahen aus wie die Summe aus der > Lade- und Entladekurve eines Kondensators. Der > Instrumentationsverstärker AD620 hat daraus ein relativ abgerundetes > Rechtecksignal gemacht. Er verstärkt die Differenzspannung, klar soweit, > aber wieso wird ein Rechtecksignal am Ausgang daraus? Vielleicht könntest du mal Screenshots deines Oszis zeigen, das wäre klarer ls deine Beschreibung der Kurvenform. Hast du bei der Messung erst den Oszitastkopf an den Eingang des AD620 geschalten (und die langsamen Flanken gesehen). Und hast du dann den selben Tastkopf an den Ausgang des AD620 umgeklemmt (und die steileren Flanken gesehen)? Dann wäre mein Tip, dass die e-Kurven am Eingang des AD620 zustande kamen, weil du deine hochohmige Signalquelle mit dem Tastkopf belastet hast. Als du den Tastkopf weggenommen hast (um am Ausgang des AD620 zu messen) fiel die Belastung weg und das Signal wurde auch am Eingang des AD620 "rechteckiger". (nur dass du es nicht mehr beobachten konntest, weil der Tastkopf ja weg war).
Achim S. schrieb: > Genau über den Ref-Anschluss legst du aber den Nullpunkt des Ausgangs > fest. Den darfst du nicht offen lassen. Hallo Achim. Also müsste ich bei der nächsten Messung den REF-Anschluss des AD620 direkt leitend durch eine Brücke an das geminsame Bezugspotential der symmetrischen 9V-Spannungsversorgung anschließen, auf das sich auch alle Eingangssignale und das Ausgangssignal beziehen? > Hast du bei der Messung erst den Oszitastkopf an den Eingang des AD620 > geschalten (und die langsamen Flanken gesehen). Und hast du dann den > selben Tastkopf an den Ausgang des AD620 umgeklemmt (und die steileren > Flanken gesehen)? > > Dann wäre mein Tip, dass die e-Kurven am Eingang des AD620 zustande > kamen, weil du deine hochohmige Signalquelle mit dem Tastkopf belastet > hast. Als du den Tastkopf weggenommen hast (um am Ausgang des AD620 zu > messen) fiel die Belastung weg und das Signal wurde auch am Eingang des > AD620 "rechteckiger". (nur dass du es nicht mehr beobachten konntest, > weil der Tastkopf ja weg war). Richtig. Ich verwende 1MOhm-Messwiderstände, die ich jeweils zwischen das Bezugspotential der symmetrischen Spannungsversorgung und den beiden Eingängen des AD620 schalte. Gleichzeitig schalte ich auf jeden der Eingänge des AD620 den Signalausgang der Messplattenpaare meiner Feldmühle. Würde ich jetzt mit dem 1MOhm-Tastkopf des Oszilloskops messen, würde der gesamte Widerstand auf 500kOhm gesenkt. Das habe ich also schon berücksichtigt. Ich habe also separat gemessen. Zuerst habe ich die zwei offenen Signalausgänge der Messplattenpaare an zwei Tastköpfe gehalten. So kann die Ladung genau durch die 1MOhm der Tastköpfe direkt eine Spannung erzeugen. Ich habe zwei Gegentaktsignale gemessen. Der Masseanschluss (Pigtail) des Tastkopfes war nicht angeschlossen. Dann habe ich alles wieder beschaltet und jetzt den Ausgang des AD620 mit einem 1MOhm-Tastkopf gemessen. Ahhh, jetzt verstehe ich. Dann waren die Auf- und Entladekurven durch den direkten Anschluss an den Tastkopf geschuldet. Dadurch habe ich nicht den "wirklichen" (rechteckigen) Signalverlauf gesehen. Kannst Du mir eine Methode nennen, mit der ich die Spannungen, die durch die Influenzströme der Messplatten der Feldmühle an 1MOhm-Widerständen entstehen, in ihrem Verlauf sehen kann (nur die Spannungen ohne gleichzeitigem Anschluss an den AD620). PS: Screenshots? Gerne, aber ich würde Dir das per Email schicken. Hier posten fände ich nicht so gut. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Also müsste ich bei der nächsten Messung den REF-Anschluss des AD620 > direkt leitend durch eine Brücke an das geminsame Bezugspotential der > symmetrischen 9V-Spannungsversorgung anschließen, auf das sich auch alle > Eingangssignale und das Ausgangssignal beziehen? Du musst dort das Potential anschließen, auf das sich das Ausgangssignal des Verstärkers beziehen soll. Die Masse deiner bipolaren Versorgung wäre tatsächlich naheliegend. Rolf schrieb: > Dann waren die Auf- und Entladekurven durch > den direkten Anschluss an den Tastkopf geschuldet. ist zumindest meine Vermutung. Dabei zählt übrigens nicht nur das 1MOhm, sondern auch die Kapazität deiner Tastköpfe. Wenn du die Gnd-Clips nicht angeschlossen hast (übrigens eine schlechte Angewohnheit), dann vielleicht nicht die volle Kapazität, die auf dem Tastkopf steht, sondern nur die in Serie zu irgendeiner Streukapazität zwischen deiner Feldmühle und dem Gnd des Oszis. Rolf schrieb: > Kannst Du mir eine Methode nennen, mit der ich die Spannungen, die durch > die Influenzströme der Messplatten der Feldmühle an 1MOhm-Widerständen > entstehen, in ihrem Verlauf sehen kann Wenn die aktuelle Verzerrung tatsächlich durch die Belastung mit den Tastköpfen zustande kommt, dann helfen nur höherimpedante Tastköpfe (also mehr MOhm, weniger pF). Oder halt eben ein Verstärker wie den AD620, den man ja grade auch deswegen benutzt, um die Belastung der Quelle gering hält. Rolf schrieb: > Screenshots? Gerne, aber ich würde Dir das per Email schicken. Hier > posten fände ich nicht so gut. Nein Danke: wenn es dir zu problematisch wäre, aussagekräftige Screenshots hier zu posten, dann brauche ich sie nicht so dringend.
Achim S. schrieb: > Du musst dort das Potential anschließen, auf das sich das Ausgangssignal > des Verstärkers beziehen soll. Die Masse deiner bipolaren Versorgung > wäre tatsächlich naheliegend. Ok, danke. Der Sinn des REF-Anschlusses ist mir noch nicht so eindeutig. Warum macht man das so aufwendig. Die Erläuterungen dazu im Datenblatt verstehe ich nicht. Ist der REF-Anschluss dazu da, um bei wesentlich komplizierteren Schaltungen, dem AD620 mitzuteilen, auf welches Potential sich der Ausgang beziehen soll? Wenn beispielsweise keine gemeinsame Masse in der Schaltung genutzt wird? > ist zumindest meine Vermutung. Dabei zählt übrigens nicht nur das 1MOhm, > sondern auch die Kapazität deiner Tastköpfe. Wenn du die Gnd-Clips nicht > angeschlossen hast (übrigens eine schlechte Angewohnheit), dann > vielleicht nicht die volle Kapazität, die auf dem Tastkopf steht, > sondern nur die in Serie zu irgendeiner Streukapazität zwischen deiner > Feldmühle und dem Gnd des Oszis. Nehmen wir einmal an, es ist der Hauptgrund (werde das überprüfen). Wieso sind denn dann die durch die Influenzladungen verursachten Spannungen an den Messwiderständen rechteckförmig? Die Messplatten unter dem Flügelrad bilden doch in der Tat zusammen mit der darunter (unter den Messplatten) gelegenen Gegenplatte eine Art Kondensator. Also Auf- und Entladunge-Kurven würde ich in der Tat erwarten. Zum Oszilloskop: Wieso kann man Signale anzeigen lassen, obwohl die Masse des Tastkopfes nicht angeschlossen ist? Habe das schon an dem 1kHz-Rechteckgenerator (zum Tastkopfabgleich) am Oszilloskop ausprobiert. Das Oszilloskop zeigt diese Rechteckschwingung auch ohne angeschlossene Masse an. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Warum macht man das so aufwendig. Was ist denn bitte aufwändig daran, den Ref-Pin an Masse anzuschließen? Du teilst dem Verstärker mit, auf welches Potential er sein Ausgangssignal beziehen soll. Irgendwoher muss der Verstärker ja schließlich erfahren, welches Bezugspotential du dir wünschst. Rolf schrieb: > Also Auf- > und Entladunge-Kurven würde ich in der Tat erwarten. Ich würde bei einer normal gebauten Feldmühle am ehesten etwas dreieckförmiges erwarten (weil die Überdeckung der Platten ja nicht schlagartig geschieht). Je nach geometrischer Gestatung kann das auch trapezähnlich bzw. rechteckig ausschauen. Die Entladung sollte dann dazu führen, dass sich das Rechteck/Trapez jeweils zu 0V hin entlädt (wenn man die Zeitkonstante zu klein realisiert hat). Vielleicht ist ja auch deine Beobachtung eines Rechtecks am Verstärkerausgang ein Artefakt, und du siehst nur, wie der AD520 einen 50Hz-Brumm verstärkt und dabei in Sättigung geht - schwer zu beurteilen, wenn die genauen Messergebnisse nicht für die Öffentlichkeit zugänglich sind. Rolf schrieb: > Wieso kann man Signale anzeigen lassen, obwohl die > Masse des Tastkopfes nicht angeschlossen ist? Wenn es eine andere Verbindung der Massen von Oszi und Quelle gibt, dann geht es im Prinzip auch ohne die Masseclips (nur ist die Messqualität dann oft schlecht). Wenn es keine DC-Verbindung zwischen Oszi-Masse und Quellenmasse gibt, dann gibt es zumindest doch immer eine gewisse Streukapazität zwischen den beiden. Hohe Frequenzanteile des Signals kann man damit erkennen, ein DC-Signal kann man damit nicht untersuchen.
Achim S. schrieb: > Was ist denn bitte aufwändig daran, den Ref-Pin an Masse anzuschließen? > Du teilst dem Verstärker mit, auf welches Potential er sein > Ausgangssignal beziehen soll. Irgendwoher muss der Verstärker ja > schließlich erfahren, welches Bezugspotential du dir wünschst. Klar. Ich meinte nur in Bezug auf einen normalen OPV wie den TL072, den ich auch verwende. Der besitzt keinen REF-Anschluss und für ihn ist klar, dass das Bezugspotential die Masse der symmetrischen Spannungsversorgung ist, sowohl für Ein- also auch für Ausgangssignale. Habe jetzt eine Brücke eingefügt zwischen dem REF-Anschluss und dem Bezugspotential der symmetrischen Versorgungsspannung. Im Messbereich bis 40V DC meines Voltmeters wird jetzt -0.01V angezeigt. Dieser Rest ist wohl Offsetspannung, oder? Aber warum ein Minus-Zeichen? Ich messe doch korrekt gegen Bezugspotential. > Ich würde bei einer normal gebauten Feldmühle am ehesten etwas > dreieckförmiges erwarten (weil die Überdeckung der Platten ja nicht > schlagartig geschieht). Je nach geometrischer Gestatung kann das auch > trapezähnlich bzw. rechteckig ausschauen. Die Entladung sollte dann dazu > führen, dass sich das Rechteck/Trapez jeweils zu 0V hin entlädt (wenn > man die Zeitkonstante zu klein realisiert hat). Stimmt. Also bestimmt die Zeitkonstante die Flankensteilheit? > Vielleicht ist ja auch deine Beobachtung eines Rechtecks am > Verstärkerausgang ein Artefakt, und du siehst nur, wie der AD520 einen > 50Hz-Brumm verstärkt und dabei in Sättigung geht - schwer zu beurteilen, > wenn die genauen Messergebnisse nicht für die Öffentlichkeit zugänglich > sind. Zuerst hatte ich ihn in Sättigung und da waren in der Tat saubere Rechtecke, weil ich den Gain-Widerstand zu hoch angesetzt hatte. Habe den dann für eine Verstärkung von 50,4 ersetzt. 50Hz-Netzbrummen sollen aber doch gerade durch die hohe Gleichtaktunterdrückung gefiltert werden. Gruß Rolf
Die 50 Hz Unterdrückung durch den INA ist nicht wirklich hoch. Das externe Wechselfeld wird wie ein Gleichfeld mit moduliert. D.h. man bekommt die 50 Hz +- Modulaktionsfrequenz. Nur die 50 Hz selber (ohne Modulation) sollten eher schwach ausgeprägt sein - sofern da keine Einkopplung auf anderen Wegen passiert. Eine Rauschfilterung, so wie im Titel nachgefragt macht der INA nämlich nicht. Die Hauptsächliche Filterung bei der Feldmühle macht das Tiefpass Filter hinter dem Synchrongleichrichter.
Lurchi schrieb: > Die 50 Hz Unterdrückung durch den INA ist nicht wirklich hoch. Das > externe Wechselfeld wird wie ein Gleichfeld mit moduliert. D.h. man > bekommt die 50 Hz +- Modulaktionsfrequenz. Nur die 50 Hz selber (ohne > Modulation) sollten eher schwach ausgeprägt sein - sofern da keine > Einkopplung auf anderen Wegen passiert. Hallo Lurchi. Danke. Ok, warum sehe ich die Modulation der 50Hz nur in der FFT nicht im Signalverlauf? Muss ich dazu die Drehzahl sehr hoch setzen, sodass ich sie in der Hüllkurve des Rechtecksignals erkennen kann. Ich hatte weiter oben eine Abweichung der Rohsignale der Messwiderstände von der Rechteckform am Ausgang des AD620 aufgezeigt. Würdest Du dem zustimmen, dass man die Signale kapazitiv belastet, wenn man sie direkt an die Tastköpfe des Oszilloskops anschließt? Und daher dieser Sinus- bzw. exponentielle Verlauf? Welche Messmethode würdest Du mir empfehlen, um die Rohsignale an den Messwiderständen darzustellen? Gruß Rolf
Der Tastkopf mit 1 M Eingangswiderstand hat normalerweise auch eine deutliche Kapazität. Irgend was im Bereich 100-200 pF wären das keine Überraschung. Das gibt mit 1 MOhm eine Zeitkonstante im 100-200 µs Bereich. Das dürfte ausreichen, um die Signalform schon etwas zu verfälschen, bei hoher Drehzahl bis hin zum Dreieck. Weniger stören würde man das Signal mit einer kleineren Kapazität, also etwa einem 1:10 Tastkopf und dann trotzdem noch 1 M nach Masse. Auch einfach ein 100 K Widerstand nach Masse würde wieder die Rechteckform herstellen, das Signal aber auch 1/10 reduzieren. Der Verstärker der später in der Feldmühle genutzt wird sollte auch einen kleine Eingangskapazität haben. Da darf dann der Widerstand ggf. auch größer als 1 M werden. Ob man die 50 Hz direkt sieht hängt von der Stärke des 50 Hz Feldes im Vergleich zum DC Feld ab. Bei viel 50 Hz Feld und wenig DC sollte man auch direkt die 50 Hz sehen. Die Drehzahl des Flügels hat nur einen Einfluss auf die Form des Signals: bei sehr langsamer Drehzahl halt 50 Hz mit Amplitudenmodulation bis zur Vorzeichenumkehr. Bei einer Drehzahl im 1500 U/min Bereich hat man auch eine niederfrequenten Anteil zusammen mit 100 Hz. Die wirkliche Hüllkurve beim Rechteck würde man erst bei wirklich hoher Drehzahl sehen. Oft hat man vergleichbare Frequenzen und entsprechend eine mehr komisch aussehende Wellenform. Um das wirklich zu sehen müsste man ggf. mal eine Elektrode über die Feldmühle legen und dort 50 Hz (z.B. 12 VAC ) anlegen.
Klasse, danke für den zusätzlichen Hinweis mit dem Kondensator am Eingang. Eine Sache noch zu dem REF-Anschluss des AD620: Habe jetzt eine Brücke eingefügt zwischen dem REF-Anschluss und dem Bezugspotential der symmetrischen 9V-Versorgungsspannung. Im Messbereich bis 40V DC meines Voltmeters wird jetzt -0.01V angezeigt. Dieser Rest ist wohl Ausgangs-Offsetspannung, oder? Aber warum ein Minus-Zeichen? Ich messe doch korrekt gegen Bezugspotential. "Schwarz" des Voltmeters auf Plus-Miuns-Anschluss der symmetrischen Versorgungsspannung, "rot" an den Ausgang des AD620. Die Eingänge des AD620 sind dabei unbelastet und nur durch die 1MOhm-Messwiderstände mit dem Bezugspotential der symmetrischen Versorgungsspannung verbunden. Als Gleichrichter verwende ich, wie schon besprochen, einen Vollweg-Präzisionsgleichrichter mit zwei Dioden. Als Dioden verwende ich BAT48 Shottky-Dioden. Die Schwellenspannung ist gering bei diesen Dioden. Was würdest Du mir für Dioden empfehlen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich meinte nur in Bezug auf einen normalen OPV wie den TL072, den > ich auch verwende. Der besitzt keinen REF-Anschluss und für ihn ist > klar, In den meisten Schaltungen besitzt auch jeder normale OPV einen Ref-Anschluss. Der "Ref-Anschluss des TL072" ist z.B. bei einer nichtinvertierenden Verstärkerschaltung das Ende eines Widerstands (der Widerstand, mit dem man die Rückkopplung runterteilt). Ohne den wüsste der normale OPV auch nicht, mit Bezug auf was er verstärken soll. Und weil beim AD620 die Widerstände schon fertig mit eingebaut sind, muss man halt die Masse ans IC legen. Rolf schrieb: > Im Messbereich > bis 40V DC meines Voltmeters wird jetzt -0.01V angezeigt. > Dieser Rest ist wohl Offsetspannung, oder? (Offsetspannung mal Verstärkung) plus (Eingangsstrom mal Quellwiderstand mal Verstärkung) plus (Messfehler vom Voltmeter). Rolf schrieb: > Aber warum ein Minus-Zeichen? Warum nicht? Wer sagt, dass die Fehlergrößen alle positiv sein müssen?
Moin Lurchi. Eine für Dich wahrscheinlich sehr simple Frage, aber: kann ich mit einer aus zwei 9V-Blockbatterien symmetrisch aufgebauten Spannungsversorgung mehrere Operationsverstärker gleichzeitig speisen, indem ich sie parallel an die symmetrische Versorgung schalte? Der AD620 soll gleichzeitig mit 2 weiteren Operationsverstärkern des Präzisionsgleichrichters und einem OPV als Integrierer aus der symmetrischen Batteriespannungsversorgung gespeist werden. Gruß Rolf
Natürlich kann man weitere OPs aus den +-9 V speisen. Allerdings hat man bei +-9 V in der Regel schon eine recht hohe Leistung für den Batteriebetrieb. Man sollte also wenigstens sparsame OPs wählen. Normal würde man so eine Schaltung eher für eine 4-6 V Versorgung oder vielleicht noch 1 mal 9 V auslegen. Das liegt auch daran, das die günstigen CMOS Schalter (z.B. 4066) für eine Synchrongleichrichtung eher 12 V oder weniger mögen. Der Motor dürfte aber ggf. sowieso ein wesentlicher Teil des Stromverbrauchs sein.
Alles klar, danke. Ein paar Kleinigkeiten noch zum Gleichrichten. Also ich will erst einmal, wie schon besprochen, einen (ungesteuerten) Vollweg-Präzisionsgleichrichter mit zwei OPV und zwei Dioden ausprobieren. 1. Auf dem TL072 sind zwei OPVs integriert. Würdest Du die beide zusammen nutzen oder zwei TL072 separat zusammenschalten, wobei der jeweils unbenutzte OPV als Spannungsfolger mit dem nichtinvertierenden Eingang auf Masse (so sollte man bekanntlich die unbenutzten OPVs verschalten) gelegt wird? 2. Ich verwende für die Gleichrichtung zwei Shottky-Dioden (BAT48). Sind die geeignet für diesen Anwendungsfall? 3. Würdest Du für die Glättung nach dem Gleichrichter eher einen Integrierer (Tiefpass) aus OPV und Kondensator verwenden oder den Tiefpass aus Widerstand und Kondensator zusammensetzen? Gruß Rolf
Natürlich kann man beide Hälften des TL072 nutzen. Der TL072 braucht auch recht viel Strom - die sparsamere (langsamer und mehr Rauschen) Version TL062 sollte auch ausreichen. Bei Batteriebetrieb sollte man unbenutzte OPs gar nicht erst einbauen. Bei sehr sparsamen Typen wie etwa TS27L2 oder MCP6044 könnte man das ggf. gerade noch machen, aber nicht bei einen Stromfresser wie dem TL072. Was man sonst mit einem überzähligen OP macht, hängt auch vom Type ab. Der Impedanzwandler für Masse ist eine Möglichkeit. Die BAT48 sollten als Dioden gehen, es sollten aber auch einfache 1N4148 ausreichen. Beim Filter hinter dem Gleichrichter wäre die aktive Version mit OP ggf. schon etwas besser, aber der einfache RC Filter sollte auch ausreichen. Die meisten LCD Voltmeter mitteln sowieso, wirken also auch schon als Filter.
Moin Lurchi. Die Signalform des influenzierten Stromes ist mir noch nicht so einleuchtend. In folgendem Link wird der Strom, hervorgerufen durch die influenzierte Ladung, durch Anwendung des Gauß'schen Gesetzes berechnet: https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Bericht-Elektrofeldmeter.pdf Die Rechnung ist gut verständlich und nachvollziehbar und ergibt in der Tat einen rechteckförmigen Stromverlauf, dessen Form sich auch im Experiment bestätigt. Aber den Gauß'schen Satz mittels der "Gauß'schen Schachtel" anzuwenden, gilt strenggenommen nur bei unendlich ausgedehnten (Mess-)Platten. Wo schlägt sich dieser "Fehler" bzw. die Endlichkeit der Messplatten nieder? Wie kann man die Endlichkeit in der Rechnung berücksichtigen? Wäre ein Modell dieser Kondensatoranordnung aus Messplatte und Gegenplatte ein Kondensator, dessen Kapazität ständig (durch die größer werdende nicht abgedeckte Fläche) vergrößert wird, wobei die Spannung gleichbleibt, da sich der Plattenabstand im elektrostatischen Feld nicht ändert? Eigentlich müsste der Strom aber dann dreieckig verlaufen. Das ist mir nicht so ganz klar. Gruß Rolf
Moin Lurchi, der Gleichrichter funktioniert nicht richtig. Muss zwischen dem Ausgang des AD620 und dem Eingang des Gleichrichters (invertierender Verstärker) noch ein Impedanzwandler? Ich würde sagen nein, weil der Ausgang des AD620 niederohmig ist. Gruß Rolf
Der Ausgang des AD620 ist niederohmig genug. Der normale ungesteuerte Gleichrichter ist aber sowieso mehr eine Notlösung, etwa um die 50 Hz zu sehen.
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Danke. Der Gelichrichter funktioniert jetzt. Hatte den nichtinvertierenden Eingang nicht auf Masse. Ich habe eine Oszilloskop-Aufnahme gepostet. Warum sind die Rechtecke abwechselnd kleiner? Würde ein Offsetabgleich jeder einzelnen Stufe noch etwas bringen? Gruß Rolf
Die Unterschiedlich Höhe ist ein Offset. Neben der Offsetspannung der Verstärker kommt da noch ein Teil vom Bias Strom mal Widerstand am Eingang. Man muss nicht jede Stufe einzeln abgleichen. Wenn man die Verstärkung nicht umschaltet reicht auch ein Abgleich - aber besser nicht über den Nullpunktabgleich an einem BJT basierten OP, der ist nur für den Offset des OPs.
Vielen Dank. Zum Integrierer bzw. Tiefpass mit OPV: Welche Größe sollte der Kondensator haben? Ich habe einen Keramikkondensator mit der Bezeichnung 105. Würde der sich eignen? Gruß Rolf
Bei der Tiefpassfilterung kommt es sehr auf das Anzeigeinstrument an. Die 50 Hz und so wie es aussieht eine etwa 80 Hz Modulation sollte man wenigstens überbrücken. D.h. eine Zeitkonstante im Bereich 10 ms -100 ms wäre vermutlich passend für eine direkte Anzeige. Die Anzeige sorgt ggf. für zusätzliche Filterung. Die 105 auf dem Kondensator stehen für 10 mal 10 hoch 5 pf, also 1 µF. Das wäre schon eine brauchbare Größe mit einem 10 K bis 100 K Widerstand. Die Keramischen dieser Größe sind zwar etwas piezoelektrisch - das dürfte aber hier nicht so schlimm sein.
Moin Lurchi, ich verwende einen 100K Widerstand zusammen mit OPV und Keramikkondensator als Integrierer verschaltet. Er glättet aber überhaupt nichts. Es erscheint nur ein breiter Sinus. Ich habe auch 10K ausprobiert. Keine große Änderung. Woran könnte es liegen? Gruß Rolf
Sollte die Zeitkonstante nicht sogar 0,5 Sekunden betragen? Gruß Rolf
Ok, stimmt. Es ergibt sich eine Zeitkonstante von 0,1 Sekunden. Seltsam, warum gibt er dann nur einen Sinus heraus? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > ich verwende einen 100K Widerstand zusammen mit OPV und > Keramikkondensator als Integrierer verschaltet. Kannst du mal die tatsächliche Schaltung zeigen? Wenn es wirklich ein reiner Integrierer sein sollte, dann muss der (mit dem gleichgerichteten Signal am Eingang) mit dem Ausgang gegen die positive Versorgungsspannung laufen. Eine Gleichspannung aufintegriert geht gegen unendlich, aber so weit kommt der OPV-Ausgang nicht sondern hält kurz vor der Versorgungsspannung an. Dann siehst du evtl. den Ripple der positiven Versorgung als "Sinus" durchschlagen.
Danke Achim. Als Integrierer verwende ich exakt diese Schaltung hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#/media/File:Integrating_Amplifier.svg Also Operationsverstärker kommt ein TL072 zum Einsatz, der Widerstand beträgt 100 kOhm. Gespeist wird der Integrierer mit dem gelben Betragssignal des AD620-Ausgangs im obigen Screenshot. Kann der Integrierer eine "gerade" Gleichspannungslinie erzeugen oder wird es bei Rechteckspeisung eine Dreiecksspannung? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Kann der Integrierer eine "gerade" Gleichspannungslinie erzeugen oder > wird es bei Rechteckspeisung eine Dreiecksspannung? Weder noch. Da dein Eingang einen Gleichanteil hat (wie sollte es hinter einem Gleichrichter auch ander sein) wird der Integrierer diesen Gleichanteil aufintegrieren und mit seinem Ausgang gegen die obere Versorgung laufen. Steht sinngemäß auch so in dem Wiki-Artikel, dessen Schaltbild du verlinkt hast.
Ok, danke. Wie bekomme ich den Gleichanteil des Ausgangssignales des AD620 herausgefiltert? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wie bekomme ich den Gleichanteil des Ausgangssignales des AD620 > herausgefiltert? Was meinst du mit herausgefiltert? Dass der Gleichanteil verschwindet? Das wäre schlecht, denn der Gleichanteil ist grade das Signal, das dich interessiert. Oder meinst du mit herausgefiltert, dass nur der Gleichanteil übrig bleibt? Das erreichst du mit einem entsprechend dimensionierten Tiefpass (aber nicht mit deinem Integrator).
und um Missverständnisse zu vermeiden: mit "Gleichanteil" meine ich den Mittelwert des gleichgerichteten Signals (nicht den Offset des AD620).
Danke. Ich meinte natürlich den Gleichanteil, der im Ausgangssignal des AD620 enthalten ist. Dieser interessiert. Warum verwenden dann einige Feldmühlen einen Integrator, entweder nachgeschaltet am gesteuerten oder ungesteuerten Gleichrichterausgang? Mir ist auch der Unterschied zwischen passivem Tiefpass und Integrierer nicht klar. Gru Rolf
Rolf schrieb: > Ich meinte natürlich den Gleichanteil, der im Ausgangssignal des AD620 > enthalten ist. Dieser interessiert. Nein: Am Ausgang des AD620 interessiert nur das Rechteck (also der Wechelspannungsanteil einer bestimmten Frequenz und Phasenlage). Der Gleichanteil an dieser Stelle ist ein Dreckeffekt. Aber hinter dem Gleichrichter wird aus dem (Wechselspannungs-)Rechteck dann ein pulsierendes Gleichsignal, dessen Gleichanteil interessiert. Rolf schrieb: > Warum verwenden dann einige Feldmühlen einen Integrator, entweder > nachgeschaltet am gesteuerten oder ungesteuerten Gleichrichterausgang? Zeig mal ein konkretes Beispiel. Dann lässt sich auch konkret sagen, warum etwas funktioniert (oder nicht funktioniert). Wenn du nur auf das Schlagwort "Integrierer" reagierst fällt dir evtl. gar nicht auf, dass damit etwas anderes gemeint ist als mit der Schaltung, die du aufgebaut hast. Rolf schrieb: > Mir ist auch der Unterschied zwischen passivem Tiefpass und Integrierer > nicht klar. Egal ob passiver Tiefpass oder aktiver Tiefpass oder Integrierer: du solltest imho erst kapieren, was so grundlegende Schaltungen bedeuten und wie sie funktionieren, ehe du sie fröhlich verbaust.
> Nein: Am Ausgang des AD620 interessiert nur das Rechteck (also der > Wechelspannungsanteil einer bestimmten Frequenz und Phasenlage). Der > Gleichanteil an dieser Stelle ist ein Dreckeffekt. Aber hinter dem > Gleichrichter wird aus dem (Wechselspannungs-)Rechteck dann ein > pulsierendes Gleichsignal, dessen Gleichanteil interessiert. Sorry, sorry. Habe mich total verschrieben. Ganz klar, ich meinte natürlich den Gleichanteil der im Ausgangssignal des Gleichrichters (in meinem Fall ein ungesteuerter Vollweg-Präzisionsgleichrichter) enthalten ist. > Zeig mal ein konkretes Beispiel. Dann lässt sich auch konkret sagen, > warum etwas funktioniert (oder nicht funktioniert). Wenn du nur auf das > Schlagwort "Integrierer" reagierst fällt dir evtl. gar nicht auf, dass > damit etwas anderes gemeint ist als mit der Schaltung, die du aufgebaut > hast. Dieses Projekt (arbeiten auch mit ungesteuertem Gleichrichter): https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Bericht-Elektrofeldmeter.pdf Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Dieses Projekt (arbeiten auch mit ungesteuertem Gleichrichter): Ja. Aber das, was die mit "Integrierer" bezeichnen ist etwas anderes als das, was du aufgebaut hast. Schau dir einfach nur mal deren Schaltung an. Deswegen reicht es eben nicht, nur auf das Stichwort zu achten, sondern man muss wissen (oder rausfinden), was konkret damit gemeint ist. Deswegen habe ich vor zwei Stunden auch nachgefragt, wie dein Integrierer konkret aussieht.
> Ja. Aber das, was die mit "Integrierer" bezeichnen ist etwas anderes als > das, was du aufgebaut hast. Schau dir einfach nur mal deren Schaltung > an. > > Deswegen reicht es eben nicht, nur auf das Stichwort zu achten, sondern > man muss wissen (oder rausfinden), was konkret damit gemeint ist. > Deswegen habe ich vor zwei Stunden auch nachgefragt, wie dein > Integrierer konkret aussieht. Danke, sehr wichtig. Das ist mir auch schon ein Paar mal so ergangen. Man kann in vielen Schaltungen die einzelnen Komponenten nicht immer auch in ihrer Funktion isoliert btrachten. Viele Funktionen, die sie alleine nicht besitzen, bekommen sie erst im Zusammenspiel mit den übrigen Komponenten. Das heißt, in Verbindung mit dem nachgeschalteten Teil (schaltbarer Verstärker) ergibt sich eine Gleichanteil-Gewinnung? An der Schaltung ist mir aber nicht klar, wie sie verhindern, dass der Integrierer bis zu seiner Versorgungsspannung aufsummiert. Was Du ja auch weiter oben angesprochen hast. Zu meiner Schaltung: Ich habe jetzt an den Ausgang des Vollweg-Präzisionsgleichrichters einfach einen Integrierer angeschlossen. Der Integrierer hat die Form wie oben verlinkt mit nur einem Widerstand von 100 KOhm und der Keramikkondensator besitzt eine Kapazität von 1µF. Gruß Rolf
Wie könnte ich den Mittelwert/Gleichanteil des Ausgangssignals des Gleichrichters relativ gut gewinnen? Wäre ein passiver Tiefpass in diesem Falle besser geeignet? Gruß Rolf
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Rolf schrieb: > Der Integrierer hat die Form > wie oben verlinkt mit nur einem Widerstand von 100 KOhm und der > Keramikkondensator besitzt eine Kapazität von 1µF. "wie oben verlinkt" schön gesagt: meinst du wie hier verlinkt Rolf schrieb: > Als Integrierer verwende ich exakt diese Schaltung hier: > https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#/media/File:Integrating_Amplifier.svg oder wie hier verlinkt: Rolf schrieb: > Dieses Projekt (arbeiten auch mit ungesteuertem Gleichrichter): > https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Bericht-Elektrofeldmeter.pdf Wenn du bei der Diskussion ständige Missverständnisse vermeiden willst: zeichne doch einfach mal eine Schaltskizze, dann muss man nicht immer nachfragen, was tatsächlich gemeint ist. Außerdem muss man sich dann die konkreten Bauteilwerte nicht in zig Beiträgen zusammensuchen, sondern sieht alles auf einen Blick. Und man kann den Bauteilen Namen geben und weiß dann sofort, wovon im Text die Rede ist. Siehe z.B. die angehängte Skizze. Rolf schrieb: > An der Schaltung ist mir aber nicht klar, wie sie verhindern, dass der > Integrierer bis zu seiner Versorgungsspannung aufsummiert. Für die Gleichspannungsverstärkung kannst du dir einfach den Kondensator wegdenken. (Weil ein Kondensator für beliebig kleine Frequenzen einen beliebig großen Widerstand darstellt). Wenn du dir bei Schaltung A den Kondensator wegdenkst, bleibt ein Komparator übrig. Die Eingangsspannung wird "unendlich" verstärkt. Na ja, eigentlich nur mit der Differenzverstärkung des OpAmp, aber das ist so gut wie unendlich. Das Ausgangsignal müsste also unendlich groß werden, tatsächlich schlägt es an der Versorgung an. Wenn du dir in Schaltung B den Kondensator wegdenkst, dann bleibt ein simpler Inverter übrig: die Verstärkung ist -1, es gibt keinen Grund, warum die Ausgangsspannung bis zur Versorgung hochlaufen soll. Bei richtig hohen Frequenzen ist der Blindwiderstand des Kondensators viel kleiner als 100kOhm. Dann kannst du dir in Schaltung B den Widerstand R3 wegdenken (weil bei der Parallelschaltung der Kondensator mit dem viel kleineren Widerstand den Stromfluss übernimmt). Für richtig hohe Frequenzen verhalten sich Schaltung A und B also gleich. Die Grenze zwischen beiden unterschiedlichen Verhalten ist grade die Grenzfrequenz des Verstärkers: da ist der Blindwiderstand des Kondensators grade genau so groß ist wie der Wirkwiderstand von R3, beide wirken sich gleich stark auf das Verstärkerverhalten aus. Rolf schrieb: > Wie könnte ich den Mittelwert/Gleichanteil des Ausgangssignals des > Gleichrichters relativ gut gewinnen? z.B. mit Schaltung B
Vielen Dank für Deine Mühe, Achim. Gibt es auch eine Schaltung wie B, die nichtinvertierend ist, bei der also der Gleichrichtwert positiv und qualitativ gut ist? Die Sache mit der Dimensionierung: Ich entscheide mich für Schaltung B. Wie bemesse ich die Größe der Widerstände und des Kondensators richtig? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wie bemesse ich die Größe der Widerstände und des Kondensators richtig? Das Widerstandsverhältnis wählst du so, dass die passende Verstärkung des Gleichanteils rauskommt. Wenn Faktor 1 für dich ok ist (weil der AD620 schon die wesentliche Verstärkung macht), dann eben beide Widerstände gleich groß. Bezüglich des Absolutwerts der Widerstände achtest du darauf, dass sie - nicht zu klein sind (nicht wesentlich kleiner als 1k, um die Verstärker nicht zu sehr zu belasten) - nicht zu groß sind (nicht ohne Not wesentlich größer als ~500k, damit irgendwelche Schmutzeinflüsse sich nicht zu stark bemerkbar machen) Den Kondensator wählst du so, dass die passende Grenzfrequenz rauskommt. Die hängt davon ab, wie stark du die Welligkeit unterdrücken willst und wie lange du auf das Einschwingen des Signals warten willst. Bei diesem einfachen Tiefpass erster Ordnung fällt die Verstärkung oberhalb der Grenzfrequenz mit 20dB/Dekade ab. (d.h. wenn die Frequenz einen Faktor 10 größer wird, wird die Verstärkung einen Faktor 10 kleiner). Wenn du willst, dass die Welligkeit deines Signals einen Faktor 100 weniger verstärkt wird als der Gleichanteil, muss die Grenzfrequenz des Verstärkers also einen Faktor 100 kleiner sein als die Grundfrequenz des gleichgerichteten AC-Signals (d.h. die doppelte Frequenz des Rechtecks). Aus deiner Wahl der Grenzfrequenz ergibt sich C, weil R ja schon zuvor festgelegt wurde. Wenn der resultierende Wert für C zu unhandlich wird, dann gehst du noch mal an den ersten Teil der Dimensionierung und wählst die Absolutwerte der Widerstände entsprechend anders. Rolf schrieb: > Gibt es auch eine Schaltung wie B, die nichtinvertierend ist, bei der > also der Gleichrichtwert positiv und qualitativ gut ist? Mit aktiven Filtern höherer Ordnung ließe sich die Unterdrückung der Welligkeit verbessern bzw. die Wartezeit aufs Einschwingen verkürzen. Aber das ist ein eigenes Kapitel für später, versuch lieber erst mal die Grundschaltungen richtig zu verstehen.
Achim S. schrieb: > Den Kondensator wählst du so, dass die passende Grenzfrequenz rauskommt. > Die hängt davon ab, wie stark du die Welligkeit unterdrücken willst und > wie lange du auf das Einschwingen des Signals warten willst. Klasse Erklärung. Vielen Dank für Deine Unterstützung. Ich verstehe. Das Signal am Ausgang des Gleichrichters, die "hochgeklappten" Rechtecke, sind eine Überlagerung aus dem Gleichanteil und einer (unendlichen) Anzahl an "Sinussen" unterschiedlicher Frequenz, die Welligkeit quasi, die "auf dem Gleichanteil liegt". Ich versuche diese zusätzlichen Frequenzen wegzudämpfen, ok. Klar, der Gleichanteil kann nicht über den Kondensator des Tiefpasses, also wird er invertierend verstärkt (oder bei -1 nur invertiert). Wieso habe ich nur einen Sinus gesehen bzw. auch, glaube ich, irgendwas dreieckförmiges als ich nur den Integrierer verwendete? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wieso habe ich nur einen Sinus gesehen bzw. auch, glaube ich, irgendwas > dreieckförmiges als ich nur den Integrierer verwendete? Wie schon geschrieben: vielleicht siehst du den Ripple der Versorgung auf dem Ausgangssignal (das an der Versorgung festhängt). Mit welchen Quellen hast du die Schaltung versorgt? Und: wenn du ein Messergebnis erklärt haben willst, dann wäre es geschickt, das Messergebnis auch zu zeigen (Screenshot vom Oszi).
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Moin Achim. Es funktioniert nicht mit der Schaltung B. Man erkennt deutlich, dass er das Eingangssignal (unten) invertiert. Ist die Grenzfrequenz zu hoch, sodass der Kondensator (33pF) nicht wirkt? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ist die Grenzfrequenz zu hoch, sodass der Kondensator (33pF) nicht > wirkt? Kommt darauf an: wie groß ist der Widerstand? Falls es 100kOhm sein sollten, dann ist die Grenzfrequenz 48kHz. Wenn dein gepulstes Signal eine niedrigere Frequenz hat als die 48kHz, dann wird davon natürlich nix gefiltert. Noch ein Hinweis: mach vom dem Oszi möglichst kein Foto sondern einen Screenshot ("Ausdrucken" in png-Datei auf USB-Stick). Das sieht nicht nur besser aus, sondern man erkennt dann meist auch zusätzlich Info (z.B. mit welcher Zeitablenkung du gearbeitet hast, welche Frequenz dein Signal hat, ....)
Ich habe jetzt einen 1 myF genommen. Jetzt ist es besser, wobei ein gewisser ripple übrig bleibt. Könnte ich auch in der FFT sehen, welche Frequenzen ich herausfiltern bzw. wegdämpfen müsste? Die FFT des gleichgerichteten Signals. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Könnte ich auch in der FFT sehen, welche Frequenzen ich herausfiltern > bzw. wegdämpfen müsste? Die FFT des gleichgerichteten Signals. Kannst du machen. Einfacher und naheliegender wäre aber, auf der Zeitachse des Oszibildes abzulesen, wie die (Grund)-Frequenz des gleichgerichteten Signals ist. Alle Harmonischen davon sind entsprechend höherfrequent und werden noch besser weggefiltert. Wenn du die Grenzfrequenz dieses einfachen Filters immer weiter nach unten drehst, wird aber auch die Einstellzeit des Signals immer langsamer werden. Was willst du denn mit dem Ausgangssignal machen, dass es so völlig "glatt" werden muss? Mit einem Multimeter messen? Dann kannst du das Multimeter die Mittelungsarbeit machen lassen (DC-Messbereich). Oder mit einem ADC digitalisieren? Dann nimm eine Reihe von ADC-Ergebnissen auf und bilde rechnerisch den Mittelwert darüber. Wenn du die Messperiode, über die du mittelst, grade gleich lang wählst wie die Periode des Ripples, dann fällt der Ripple durch die Mittelwertbildung völlig raus.
Danke Achim. Ich habe die Dauer eines Rechtecks zu 5,8 ms (Periodendauer) abgelesen. Die Freuenz ergibt sich daruaus dementsprechend zu 172,4 Hz. Die Grenzfrequenz ist also 172,4Hz? Könntest Du mir noch zeigen, wie ich daraus die Größe des Kondensators berechnen kann. Diese Ausgangsspannung soll von einem hochohmigen DC-Anzeigeinstrument (Digitalanzeige) aufgenommen werden. Das Anzeigegerät wird über ein 10Meter Koaxialkabel an die Feldmühle angeschlossen. Im Grunde genommen will ich mit der Feldmühle das elektrostatische Feld eines Hochspannungsmessteilers (DC) vermessen und eine proportionlae Spannung im Bereich von 0 bis 10 V durch die Feldmühle erzeugen. Von der Feldmühlenausgangsspannung kann ich dann durch einen bestimmten Faktor auf die Spannung am Schirm des Teilers schließen. Momentan will ich mit der Schaltung überprüfen, ob ein ungesteuerter Gleichrichter für diese Messung genügend Genauigkeit bietet. Standard-Feldmühlen verwenden ja das Lock-In-Prinzip. Gruß Rolf
Die Grenzfrequenz des Filters ist immer ein Kompromiss aus Unterdrückung von höherfrequenten Störungen und der zum Einschwingen nötigen Zeit. Zum Einschwingen sollte man beim Filter 1. Ordnung etwa 5 Zeitkonstanten warten. D.h wenn man eine Wartezeit von 1 Sekunde akzeptiert (viel schneller kann man eine Digitalanzeige kaum lesen), darf die Zeitkonstante also bis etwa 0.2 s betragen. Das entspricht einer Grenzfrequenz von ca. 1 Hz. Die Grenzfrequenz sollte schon etwas niedriger als die Störfrequenz sein. Um eine 10 fache Reduktion zu erhalten, etwa bei 1/10 der Frequenz. In diesem Fall hat man da einiges an Spielraum die Grenzfrequenz zu wählen. Die meisten Digitalanzeigen mitteln auch schon und können kleinere Schwankungen im Signal vertragen. Wenn die Anzeige hochohmig ist, dürfte das Filter auch Passiv sein.
Danke Lurchi, also wäre ein Keramikkondensator mit 33 mykroFarad geeignet, um das restliche Ripple zu unterdrücken? Eine andere Sache noch: Wenn ich die Drehzahl stark erhöhe, dann klappen die Rechtecke am Ausgang des Gleichrichters (nicht Tiefpass) nach untern, Zwischen den Rechtecken entsteht eine Art Sinus. Ist der Gleichrichter aus einem Opv (Einweggleichrichter) und einem nachgeschalteten Addierer irgendwie instabil? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Die Freuenz ergibt sich daruaus dementsprechend zu 172,4 Hz. > Die Grenzfrequenz ist also 172,4Hz? Nein, das wurde oben schon erklärt und jetzt von Lurchi nochmal. Rolf schrieb: > Könntest Du mir noch zeigen, wie ich daraus die Größe des Kondensators > berechnen kann. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass und suche dort bei "Tiefpass erster Ordnung" nach "die Grenzfrequenz beträgt" Rolf schrieb: > Diese Ausgangsspannung soll von einem hochohmigen DC-Anzeigeinstrument > (Digitalanzeige) aufgenommen werden. Welches DC Anzeigeinstrument? Wenn es wirklich im DC-Messbereich arbeitet, dann kannst du die ganze Filterei ruhig dem Messgerät überlassen. Rolf schrieb: > Ist der Gleichrichter aus einem Opv > (Einweggleichrichter) und einem nachgeschalteten Addierer irgendwie > instabil? Das ist doch jetzt ein Witz, oder? Du hast noch nicht einen einzigen konkreten Schaltplan von dir gezeigt (immer nur irgendwelche "ähnlichen" Schnipsel aus anderen Quellen verlinkt), aber du erwartest ein Beurteilung, welche Probleme deine Schaltung haben könnte? Rolf schrieb: > Das Anzeigegerät wird über ein > 10Meter Koaxialkabel an die Feldmühle angeschlossen. Das sind also in der Größenordnung 1nF Lastkapazität am Ausgang deines letzten OPVs. Das ist ggf. großer Mist, und aus keinem deiner bisherigen Beiträge hatte man drauf kommen können, dass du so eine Sollbruchstelle in deiner Schaltung eingebaut hast. Sehr viele OPV nehmen so etwas übel und reagieren ggf. mit Schwingen darauf. Wenn du willst, dass deine Schaltung funktioniert, dann zeig uns halt deine Schaltung! (und nicht irgendetwas ähnliches, dass du im Internet gefunden hast) Rolf schrieb: > Momentan will ich mit der Schaltung überprüfen, ob ein ungesteuerter > Gleichrichter für diese Messung genügend Genauigkeit bietet. > Standard-Feldmühlen verwenden ja das Lock-In-Prinzip. Und wie genau muss es denn werden, damit es "genügend Genauigkeit" bietet? Das Lock-in-Prinzip ist aus sehr guten Gründen der Standard für diese Art Messungen.
Achim S. schrieb: > Das ist doch jetzt ein Witz, oder? Du hast noch nicht einen einzigen > konkreten Schaltplan von dir gezeigt (immer nur irgendwelche "ähnlichen" > Schnipsel aus anderen Quellen verlinkt), aber du erwartest ein > Beurteilung, welche Probleme deine Schaltung haben könnte? Sorry Achim, hast natürlich recht. Werde meinen Schaltplan posten. Ich habe jetzt einen 33 mykroFarad Kondensator verwendet. Jetzt erscheint eine relativ saubere Linie. Allerdings ist es ein bipolarer Tonfrequenz-Kondensator. Keramikkondesatoren gibt es in der Größenordnung nicht. Ich verstehe die Ausführungen von Lurchi nicht. Ich habe einen Gleichanteil und ich habe ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz. Ich verstehe nicht, was jetzt die Grenzfrequenz ist. Meiner Meinung nach ist es die erste Harmonische im gleichgerichteten Signal. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich verstehe die Ausführungen von Lurchi nicht. Ich habe einen > Gleichanteil und ich habe ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz. Ich > verstehe nicht, was jetzt die Grenzfrequenz ist. Meiner Meinung nach ist > es die erste Harmonische im gleichgerichteten Signal. Nein: die erste Harmonische im Signal ist deine Signalfrequenz. Das Verhältnis von Signalfrequenz zur Grenzfrequenz des Filters gibt dir an, wie stark deine Signalfrequenz abgeschwächt wird. Nochmal die Erklärung von oben: Achim S. schrieb: > Bei diesem einfachen Tiefpass erster Ordnung fällt die Verstärkung > oberhalb der Grenzfrequenz mit 20dB/Dekade ab. (d.h. wenn die Frequenz > einen Faktor 10 größer wird, wird die Verstärkung einen Faktor 10 > kleiner). > > Wenn du willst, dass die Welligkeit deines Signals einen Faktor 100 > weniger verstärkt wird als der Gleichanteil, muss die Grenzfrequenz des > Verstärkers also einen Faktor 100 kleiner sein als die Grundfrequenz des > gleichgerichteten AC-Signals (d.h. die doppelte Frequenz des Rechtecks).
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Danke. Im Anhang habe ich den Schaltplan meiner gesamten Schaltung eingefügt. Ich möchte einen Offsetabgleich meiner gesamten Schaltung durchführen. Dazu habe ich die beiden Eingänge des AD620 auf Masse gelegt und das Ausgangssignal meiner gesamten Schaltung gemessen. Ich konnte eine Spannung von rund 80mV am Ausgang der gesamten Schaltung messsen. Ist dieses Vorgehen korrekt, um die gesamte Offsetspannung zu bestimmen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Im Anhang habe ich den Schaltplan meiner gesamten Schaltung eingefügt. Danke Dein aktueller Tiefpass hat eine Grenzfrequenz von 0,5Hz. Das liegt einen Faktor ~350 unter der Frequenz deines Wechselanteils, damit wird der Wechselanteil ungefähr um den Faktor 350 unterdrückt. Wie schon geschrieben: wenn es dir nur auf die Anzeige eines DC-Messgeräts geht, musst die Kurve nicht beliebig glatt sein: das Messgerät wird selbst über die Kurve integrieren. Rolf schrieb: > Ich möchte einen Offsetabgleich meiner gesamten Schaltung durchführen. Der einfache Präzisionsgleichtrichter ist sehr empfindlich auf den Offsetfehler der Stufen davor (weil er "beim Nulldrchgang der Spannung umschaltet", und der Nulldurchgang wird durch den Offset verschoben). Würdest du stattdessen einen Lock-In Ansatz verwenden, dann wäre der Offset des AD620 weitgehend egal - weil der gesteuerte Gleichrichter "immer im richtigen Moment umschaltet", nicht beim (verschobenen) Nulldurchgang. Rolf schrieb: > Dazu habe ich die beiden Eingänge des AD620 auf Masse gelegt und das > Ausgangssignal meiner gesamten Schaltung gemessen. Schalte sie nicht auf Masse sondern schalte sie einfach zusammen. Durch die verbauten 1M-Widerstände liegen die Eingang dann ja ungefähr auf Masse, aber der Spannungsabfall des Eingangsoffsetstroms über die 1MOhm-Widerstände bleibt gleich und kann ebenfalls mit abgeglichen werden. Wenn du dagegen die Eingänge für den Abgleich auf Masse schaltest, geht dir der Einfluss des Eingangsoffsetstroms verloren. Mit der Eingangsbeschaltung würde ich dann die Spannung am Ausgang des AD620 (also vor dem Eingang des Präzisionsgleichrichters) auf Null drehen. Das ist die kritischste Stelle (weil sie die Funktion des Gleichrichters beeinflusst). Wenn an der Stelle 0V anliegen und am Ausgang der Schaltung der Offset immer noch zu groß sein sollte, würde ich zur Not am Addierer oder bei OPV3 noch einen zusätzlichen Offsetabgleich einführen. Mit einem Lock-In sollte in jedem Fall ein einzelner Offsetabgleich an der Ausgangsstufe ausreichen (der jetzt dominierende Offset des AD620 wäre dann egal). Wie schon gesagt: sehr viele OPV mögen keine zu großen kapazitiven Lasten am Ausgang (also z.B. keine langen Koaxialkabel). Der TL072 hat zwar eine Spezifikation für 100pF am Ausgang, aber nicht für 1nF am Ausgang (dein Kabel). Kannst ja mal das Kabel abziehen und schauen, ob die unerwünschten Schwingungen verschwinden. Falls ja hilft es wahrscheinlich, wenn du zwischenden Ausgang deiner Schaltung und das Koaxialkabel einen Widerstand (50-100Ohm) einbaust.
Der Ref. Pin des AD620 muss auch noch an GND. Einen Offset beim AD620 könnte man z.B. über den Punkt ausgleichen wo einer der 1 M Widerstände hin geht. Also den nicht am GND, sondern an eine kleine einstellbare Spannung im mV Bereich. Um bei der Offset-Bestimmung auch den Einfluss vom Bias mit drin zu haben würde ich die beiden Eingänge per Kondensator verbinden. Wenn man direkt verbindet fällt der Spannungsfall an den 1 M Widerständen wieder raus. Am Gleichrichter sollten die Widerstände vom Wert schon passen: 2.2 K statt 2 K sind schon etwas viel daneben. Ggf. einfach 2 mal 1 K in Reihe, wenn man keine 2 K hat. Das könnte z.B. die unterschiedlichen Stufen nach der Gleichrichtung erklären. Die Addierer-stufe hinter dem Gleichrichter könnte auch schon etwas Filterfunktion und bei Bedarf Verstärkung übernehmen. An den RC Tiefpass mit 10 K und 33 µF könnte man auch schon direkt ein hochohmiges Anzeigemodul anschließen. Da stört dann auch eine Kabel Kapazität nicht mehr.
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Vielen Dank lurchi. Den REF-Anschluss habe ich vergessen einzuzeichnen. Sorry, auf dem Steckbrett steht die REF-Verbindung zur Masse natürlich. Ich habe noch eine Sache, die mir auffällt. Wenn ich die Drehzahl stark erhöhe oder das Feld erhöhe, kippt das gleichgerichtete Signal, wie im Anhang zu sehen ist. Die Batteriespannung ist auf 7,4 v abgesunken. Ist der Gleichrichter vor dem Tiefpass übersteuert? Gru Rolf
Lurchi schrieb: > Einen Offset beim AD620 könnte man z.B. über den Punkt ausgleichen wo > einer der 1 M Widerstände hin geht. Hm: ich dachte, dass ich dazu auch was geschrieben hatte, aber dann hab ich es vor dem Abschicken wohl versehentlich wieder gelöscht. Ich würde den Offset des AD620 lieber am Ref-Pin wegdrehen (also nicht am Eingang des Instrumentenverstärkers, sondern an dessen Ausgang). Per Spannungsteiler mit Trimpoti die nötige "Gegenspannung" erzeugen und dann mit einem Spannungsfolger-OPV niederohmig auf den Ref-Pin des AD620 treiben. Hat den Vorteil, dass das Signal schon um den faktor 100 verstärkt ist (man muss also keine µV wegdrehen sondern mV) und dass man die Eingangsbeschaltung des AD620 schön symmetrisch lassen kann. Am Eingang des AD620 den Offset wegdrehen geht natürlich auch, aber ich finde, der Ref-Pin bietet sich dafür an.
Rolf schrieb: > Die Batteriespannung ist auf 7,4 v abgesunken. Ist > der Gleichrichter vor dem Tiefpass übersteuert? Auf wie viel V/Kästchen ist das Oszi denn eingestellt (mit einem Screenshot per Druckfunktion statt mit einem Foto könnte man das direkt ablesen). Wenn die Versorgung nur 7,4V beträgt, sollte die Eingangsspannung des TL072 nur in den Bereich 3-4V gehen, sonst übersteuerst du ihn. Ich bin nicht sicher, ob der TL072 zu Phase Reversal bei Übersteuerung neigt, aber das würde das "Umkippen" erklären.
Achim S. schrieb: > Auf wie viel V/Kästchen ist das Oszi denn eingestellt (mit einem > Screenshot per Druckfunktion statt mit einem Foto könnte man das direkt > ablesen). Sorry, habe immer noch keine guten Screenshots. Versuche das in Kürze wie beschrieben zu beheben. Die eine Batterie hat jetzt 7,6V und die andere 8V. Die Spannungsversorgung ist dann das nächste Thema. Gruß Rolf
Achim S. schrieb: > Hm: ich dachte, dass ich dazu auch was geschrieben hatte, aber dann hab > ich es vor dem Abschicken wohl versehentlich wieder gelöscht. Kein Problem, Achim. > Ich würde den Offset des AD620 lieber am Ref-Pin wegdrehen (also nicht > am Eingang des Instrumentenverstärkers, sondern an dessen Ausgang). Per > Spannungsteiler mit Trimpoti die nötige "Gegenspannung" erzeugen und > dann mit einem Spannungsfolger-OPV niederohmig auf den Ref-Pin des AD620 > treiben. Danke. Könntest Du mir die Abgleichschaltung mit dem REF-Anschluss schaltungsmäßig aufzeichnen. Wäre super nett. Gruß Rolf
Ich habe die Eingänge verschaltet wie Du gesagt hast. Klingt logisch eben wegen dem Offstestrom. Am Ausgang des AD620 liegen jetzt 1,1mV an. Am Gleichrichter 9,1mV. Habe die einzelnen Stufen dabei nicht von einander leitfähig getrennt. Gruß Rolf
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Ich habe die Schaltung zur Kompensation aufgezeichnet. Steckt in dieser Kompensation auch die Offset- Bias-Stromkompensation? Gruß Rolf
Das Übersteuern könnte vom verlassen des Gleichtaktbereichs des OPs kommen. Über 1,1 mV am Ausgang des AD620 muss man sich eigentlich kein Sorgen machen. Das geht unter in den Fehlern des Gleichrichters. Der TL072 kann auch mal 5 mV Offset haben. Die Schaltung mit dem OP zum Abgleich funktioniert so im Prinzip, wenn die Versorgung extrem stabil wäre und der Poti super gut. Die Praktische Lösung wäre ein passiver Teiler mit vielleicht 5 Ohm nach GND und dann 10 K zu einem Poti der den Offset einstellt. Die 5 Ohm am Ref Eingang wären wohl noch zu tolerieren. So exakt gleich sind die Empfängerflächen in der Regel auch nicht. Einfacher wäre das Prinzip aber an der Eingangsseite, weil da die Impedanz höher wäre. Auf 100 Ohm mehr oder weniger kommt es bei dem 1 M Widerstand nicht an. Der Offset hinter dem Gleichrichter könnte zum Teil vom TL072 kommen und zum Teil vom Rauschen. Den Offset könnte man etwa am Addierer hinter dem Gleichrichter abgleichen. Die Genauigkeit ist mit dem ungesteuerten Gleichrichter sowieso begrenzt. Wichtiger als ein genauer Offset-Abgleich wäre bei der Lösung mit dem einfachen Gleichrichter wäre da eher etwas gegen überlagerte 50 Hz Störungen - etwa ein Bandpassfilter und eine sehr stabile Motordrehzahl dazu. Einfach geht aber anders (etwa mit dem synchronen Gleichrichter).
Lurchi schrieb: > Das Übersteuern könnte vom verlassen des Gleichtaktbereichs des OPs > kommen. Was könnte man dagegen machen? Liegt es nur an der zu geringen Versorgungsspannung (die Versorgung werde ich sowieso auf 12V erhöhen, denn ich will alles in einen Ausgangsspannungsbereich von 0V bis 10V abbilden), weil es bei Erhöhung der Eingangsspannung der Verstärkerschaltung entsteht. > Der Offset hinter dem Gleichrichter könnte zum Teil vom TL072 kommen und > zum Teil vom Rauschen. Den Offset könnte man etwa am Addierer hinter dem > Gleichrichter abgleichen. Mit welcher Schaltung würdest Du den Abgleich durchführen? Auch einen Spannungsteiler mit Poti und dann am Ausgang des 2. OPVs? > Die Genauigkeit ist mit dem ungesteuerten > Gleichrichter sowieso begrenzt. Wichtiger als ein genauer > Offset-Abgleich wäre bei der Lösung mit dem einfachen Gleichrichter wäre > da eher etwas gegen überlagerte 50 Hz Störungen - etwa ein > Bandpassfilter und eine sehr stabile Motordrehzahl dazu. Einfach geht > aber anders (etwa mit dem synchronen Gleichrichter). Ich will einen maximalen Messfehler von 1% erreichen. Hälst Du das für generell machbar mit dieser Schaltung/ungesteuertem Gleichrichter? Ich müsste noch überprüfen wie groß die 50Hz-Belastung in der späteren Betriebsumgebung ist (das ist in der Hochspannungshalle). Hälst Du auch unter diesem Gesichtspunkt ein Bandpassfilter für ratsam? Gruß Rolf
1% Genauigkeit ist mit dem ungesteuerten Gleichrichter eher nicht machbar, jedenfalls nicht einfach. Der Bandpassfilter ist auch eher eine theoretische Lösung und kaum Praktikabel. Das Problem ist ja, dass 50 Hz Störungen eine Signal bei +-50Hz um die Modulaktionsfrequenz erzeugen. D.h. eine Filterung ist nicht so einfach: Ein Bandpass mit hoher Güte würde eine sehr stabile Motordrehzahl erfordern und neigt trotzdem zur Drift. Eventuell machbar wären eine digitale Auswertung, auch ohne Sychronisation: also das AC Signal genügend schnell digitalisieren und dann halt rechnen, um auf einen DC Wert und ggf. auch gleich den 50 Hz Anteil zu kommen. Selbst mit dem Synchron-gleichrichter wird es mit 1% Unsicherheit schwer: Da gehen gehen nicht nur Fehler bei der Auswertung ein, sondern auch Fehler der Mechanik und parasitäre Kapazitäten im sub pF Bereich (etwa der Einfluss von Feuchtigkeit auf das Platinenmaterial). Zu kleinen Feldern (Spannung an der unbelasteten Probe im mV Bereich) hin kommen dann ggf. noch Fehler durch Adsorbat an der Oberfläche dazu. D.h man sollte auf eine passende einheitliche Oberfläche achten. Normal ist eine Feldmühle auch mehr ein Schätzeisen. Das Problem mit der Übersteuerung könnte man durch weniger Verstärkung vor dem Gleichrichter lösen. Andere OPs (z.B. OPA171) könnten das Problem auch reduzieren weil sie dichter an de Versorgung kommen. Der Offsetabgleich nach dem Gleichrichter wäre am einfachsten über einen extra Eingangspfad an OPV2.
Lurchi schrieb: > 1% Genauigkeit ist mit dem ungesteuerten Gleichrichter eher nicht > machbar, jedenfalls nicht einfach. Ich meinte 1% Fehler. Was meinst Du mit 1% Genauigkeit? > Das Problem mit der Übersteuerung könnte man durch weniger Verstärkung > vor dem Gleichrichter lösen. Andere OPs (z.B. OPA171) könnten das > Problem auch reduzieren weil sie dichter an de Versorgung kommen. Mir ist nicht ganz klar, warum dieser Gleichrichter in meiner Schaltung in Sättigung geht. Liegt es nicht an der zu geringen Versorgungsspannung? Ich habe die Widerstände doch so bemessen (ok 2,2 KOhm), dass er nicht verstärkt, sondern nur vollweggleichrichtet. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Am Ausgang des AD620 liegen jetzt 1,1mV an. Das ist ein guter Wert. Wie Lurchi schon gesagt hat brauchst du da tatsächlich nicht mehr nachjustieren, wenn dein Signal im Bereich mehrerer V ist. Andererseits sah es in deiner Messung in Beitrag "Re: Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker" noch nach einem sehr viel größeren Offset aus. Sonst hätten alle Halbwellen gleich hoch sein müssen. Aber der wahrscheinlichen Grund für die unterschiedlich hohen Halbwellen liegt in deiner Schaltungsauslegung: in deinem Präzisionsgleichrichter hast du R1=1kOhm gewählt und 2*R1=2,2kOhm. Die unterschiedlichen Halbwellen werden damit um 10% unterschiedlich verstärkt. Das ist nicht sehr präzise und sieht nach der Gleichrichtung so aus, als hätte das Rechteck einen Offset gehabt. 2*R1 muss wirklich genau doppelt so groß sein wie R1. Wenn du keine 2kOhm Widerstände hast, dann schalte halt 2 1kOhm Widerstände in Serie. Rolf schrieb: > Ich meinte 1% Fehler. Was meinst Du mit 1% Genauigkeit? Was meinst du mit 1% Fehler (oder Genauigkeit). 1% bezogen auf was? Bezogen auf die knapp 5V Signalspannung wäre der Offsetfehler von einigen mV schon jetzt deutlich unter 1%. Rolf schrieb: > Mir ist nicht ganz klar, warum dieser Gleichrichter in meiner Schaltung > in Sättigung geht. Liegt es nicht an der zu geringen > Versorgungsspannung? Ich habe die Widerstände doch so bemessen (ok 2,2 > KOhm), dass er nicht verstärkt, sondern nur vollweggleichrichtet. Wenn das Signal am Verstärkereingang schon zu groß ist, dann braucht der OPV auch nicht mehr zu verstärken und der Gleichtaktbereich wird trotzdem überschritten. Wenn später die Versorgung 5V größer wird, musst du dir um den Punkt aber keine Gedanken machen (solange das Signal mit Störungen nicht auch um 5V größer wird).
Achim S. schrieb: > Was meinst du mit 1% Fehler (oder Genauigkeit). 1% bezogen auf was? > Bezogen auf die knapp 5V Signalspannung wäre der Offsetfehler von > einigen mV schon jetzt deutlich unter 1%. Mit der Feldmühle will ich die Linearität eines DC-Hochspannungsmessteilers bestimmen. Dazu muss die Feldmühle eine gewisse Messgenauigkeit besitzen. > Wenn das Signal am Verstärkereingang schon zu groß ist, dann braucht der > OPV auch nicht mehr zu verstärken und der Gleichtaktbereich wird > trotzdem überschritten. Wenn später die Versorgung 5V größer wird, musst > du dir um den Punkt aber keine Gedanken machen (solange das Signal mit > Störungen nicht auch um 5V größer wird). Ich werde alles mit 12V betreiben, weil auch mein Ausgangsbereich der gesamten Schaltung (am Ausgang) von 0V bis 10V arbeiten soll. Verstehe das immer noch nicht. Inwiefern der Gleichtaktbereich? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Mit der Feldmühle will ich die Linearität eines > DC-Hochspannungsmessteilers bestimmen. Dazu muss die Feldmühle eine > gewisse Messgenauigkeit besitzen. Und ich weiß immer noch nicht, was "1%" dabei bedeuten soll. Wenn du 1% vom Messwert meinst, dann wirst du das bei beliebig kleinen Messwerten nie erreichen. Wenn du 1% vom Messbereich meinst, dann hast du bezogen auf den Offsetfehler diese 1% schon locker erreicht (auch ohne Offsetabgleich). Wie groß der Verstärkungstärkungsfehler ist, können wir den Messungen nicht ansehen (es ist ja ohnehin noch nicht festgelegt, welcher Feldstärke eine Ausgangsspannung von 1V entspricht). Rolf schrieb: > Inwiefern der Gleichtaktbereich? Die Spannung am Verstärkereingang muss einen gewissen "Abstand" zur Versorgungsspannung einhalten. "Gleichtaktspannung" heißt auf Englisch "common mode voltage". In den "recomended operating conditions" des TL072 steht common mode voltage min: Vcc- + 4V max: Vcc+ - 4V (als auf beiden Seiten 4V Abstand zur Versorgungsspannung. Wenn die Eingangsspannung 4V Abstand zur Versorgung hat, dann funktioniert der TL072 noch garantiert. Wenn der Abstand kleiner wird, dann funktioniert er nur noch mit Glück oder gar nicht mehr. Mit 12V Versorgungsspannung und der aktuellen Signalstärke wird diese Problem aber nicht mehr auftreten (weil der Abstand dann größer als 4V ist).
Vielen Dank. Endlich habe ich es verstanden. Gruß Rolf
Moin. Ich habe noch einmal über die unterschiedlichen Höhen der Rechtecke im gleichgerichteten Signal überlegt. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters ist Ua=((R2)/(2*(R1)))*Ue. Durch meine Wahl der Widerstände von 1kOhm und 2,2KOhm dürfte sich demnach doch nur eine Verstärkung von 1,1 ergeben. Aber eine gleichmäßige Verstärkung für alle Amplituden der Rechtecke. Eine unterschiedliche Höhe dürfte sich doch auch durch dieses Widerstandsverhältnis nicht ergeben. Gruß Rolf
Bei dem gezeigten Präzisionsgleichrichter is der Obere Widerstand für die Verstärkung der negativen Halbwelle zuständig, die Widerstände am OP mit den Diode sind für die positive Halbwelle zuständig. Wenn da das Verhältnis nicht stimmt wird die eine Halbwelle Stärker verstärkt. Der mit 2,2 K zu große Widerstand würde in etwa die Beobachtete Form erklären. Die Formel für die Verstärkung passt nur wenn auch an allen Stellen in der Schaltung richtige Verhältnis der Widerstände ist. Der Widerstand vom Eingang zum 2. OP muss schon doppelt so hoch sein wie der vom Ausgang des 2. OPs.
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Danke Lurchi. Ich habe eine Messreihe aufgenommen, indem ich in Zehnerschritte die Spannung an den felderzeugenden Platten (selbstgebauter Plattenkondensator) von 100V an gesenkt habe. Dabei habe ich jeweils die Spannung am Ausgang der gesamten Schaltung gemessen. Im Anhang sieht man den Verlauf. Die Gerade geht nicht durch den Ursprung. Liegt dies am noch nicht ausgeglichenen Offset der Schaltung? Gruß Rolf
Der Offset der Schaltung (vor allem die TL072) werden mit zur Verschiebung der Kurve Beitragen, aber auch 50 Hz Einkopplungen werden einen Einfluss habe. Dazu kommen ggf. auch Störungen / Vibrationen die vom Motor kommen. Zu guter Letzt geht da auch noch die Austrittsarbeit der Materialien mit ein - das sind ggf. auch ein paar 100 mV.
Lurchi schrieb: > Der Offset der Schaltung (vor allem die TL072) werden mit zur > Verschiebung der Kurve Beitragen, aber auch 50 Hz Einkopplungen werden > einen Einfluss habe. Dazu kommen ggf. auch Störungen / Vibrationen die > vom Motor kommen. Danke. Um die Offsetspannung des Gleichrichters und des Tiefpasses zu reduzieren, wäre es besser die TL072 durch an einem Anschluss abgleichbare TL071 zu ersetzen oder eine äußere Beschaltung für die beiden TL071 aufzubauen? Die Feldmühle soll während des späteren Betriebes durch Akkus mit Spannung versorgt werden. Welche Operationsverstärker würdest Du mir empfehlen? Vielleicht auch Rail-To-Rail-Faähigkeit unter Berücksichtigung des hohen Gleichtakt-Abstandes von 4V zur Versorgungsspannung? Gruß Rolf
Relativ sparsame fast Rail to Rail (mit kleinen Einschränkungen) OPs für auch etwas mehr Spannung wären etwa OPA170 / OPA171 je nachdem was man an Bandbreite braucht. Die OPAx170 wären ggf. auch ein Ersatz für den AD620 am Eingang. Bei der Gezeigten Schaltung kann man den Offset am Gleichrichter durch einen zusätzlichen Widerstand zum Addierer gut abgleichen. Da braucht man nicht auf 1-fach OPs zurückgreifen.
Vielen Dank für Deine Unterstützung. Noch eine Frage zu dem gleichgerichteten Signal: Auf der Amplitude der gleichgerichteten Rechtecke erkennt man keinen geraden Verlauf, sondern eine leichte Schwingung. Woher könnte das stammen? Sind das die 50Hz aufmoduliert? Gruß Rolf
Hinter dem Gleichrichter können das Reste der 50 Hz oder ggf. auch von der Modulation bzw. ggf. eine Mischfrequenz sein. Die Anzeigemodule filtern in der Regel aber auch noch mal.
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Danke. Für den Offsetabgleich würde ich ein Potentiometer oder einen Widerstand gegen -9V am nichtinvertierenden Eingang des OPVs anschließen. Meintest Du das so? Ist durch den Offsetabgleich auch gleichzeitig die Wirkung der Offset- und Biasströme reduziert? Gruß Rolf
Moin Lurchi, Ist der Offsetabgleich für den Gleichrichter schaltungstechnisch so korrekt wie oben dargestellt? Gruß Rolf
Man kann den Offset so abgleichen, auch wenn der Abgleich am neg. Eigang logischer wäre. Der Trick ist ggf. noch wie man eine kontrollierte Spannung im +-10 mV Bereich erzeugt. Etwa Poti an stabile +-2,5 V und dann ein Teiler 1:200 nach Masse.
Vielen Dank. Wäre der Abgleich durch einen speziellen Anschluss beim TL071 effektiver als diese äußere Beschaltung? Ist durch den Offsetabgleich auch gleichzeitig die Wirkung der Offset- und Biasströme reduziert? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich habe meinen AD620 und vermutlich auch die anderen OPVs mit einem alten Spannungsnetzteil zerstört. Deshalb bin ich erst einmal praktisch gebremst und muss auf die neue Lieferung warten. Ich möchte die Sache mit der Genauigkeit noch einmal besprechen, weil dadurch mein Schaltungskonzept in eine bestimmte Richtung geht. Für den späteren Kalibriervorgang ist die Genauigkeit, mit der ich durch die Feldmühlenausgangsspannung auf die Spannung am Kopf des Messteilers rechnen/schließen kann, nicht so entscheidend. Die Genauigkeit sollte natürlich relativ gut sein bzw. der Fehler so klein wie möglich. Liegt eine Spannung von 1,2kV am Schirm des Teilers und ich rechne diese Spannung mittels der Feldmühle zu 1,4kV, ist das natürlich schlecht für das Verhältnis der Spannungen zueinander (das Verhältnis benötigt der Kalibriertest). Die Genauigkeit sollte also so gut wie möglich sein. Es genügt eine Genauigkeit von +-1% vom Spannungswert. Das Entscheidende für den Kalibriertest ist die Reproduzierbarkeit und dementsprechend die Langzeitstabilität der Feldmühle/Schaltung. Wenn ich eine Messung unter exakt denselben Bedingungen wiederhole, sollten die Ergebnisse auch nahezu dieselben sein. Fragen: 1) Die Software, die die Spannungen der Feldmühle verarbeitet, ist in der Lage, den Fehler (systematisch) zu reduzieren. Ich werde eine Ausgleichsrechnung meiner fertigen Feldmühle machen und diesen stabilen, errechneten Fehler der Software mitteilen. Hälst Du eine Genauigkeit von 1% vom Nenn-Spannungswert (Die durch die Feldmühle berechnete Spannung darf um 1% vom wirklichen Nennwert abweichen) mit dem obigen Schaltungsprinzip für realisierbar? 2) Die wichtigste Randbedingung ist jetzt die Langzeitstabilität der Schaltung. Worauf muss ich in Bezug auf diesen Aspekt bei der Wahl der Bauteile achten? Z. B. auf den Offsetdrift der OPV und den Temperaturkoeffizienten der Messwiderstände/Widerstände? Gruß Rolf
Die Schaltung mit dem einfachen Gleichrichter ist eher nicht für eine genaue Messung geeignet. Das Problem ist, dass auch ein 50 Hz zu einem Signal am Ausgang des Gleichrichters führt - d.h. die Unterdrückung von der artigen Störungen ist nicht gut genug. Ansonsten sollten die Widerstände schon genügend stabil sein. Vor allem die 1 M Widerstände am Eingang sind da ggf. etwas schwieriger. Der Offset der Verstärker wäre ggf. für kleine Spannungen eine Problem. Da müsste man ggf. vor einer Messung kontrollieren und wenn nötig abgleichen. So schlimm ist das aber auch nicht, vor allem nicht bei eher höherer Amplitude. Der Bereich kleiner Amplituden ist wegen der oben genannten AC Störungen sowieso nicht gut. Es geht auch die Motordrehzahl mit ein - d.h. auch die sollte stabil sein oder ggf. mit gemessen werden. Da auch Dinge wie der Abstand der Flügel zu den Empfangsflächen eingehen kann, wird man so oder so relativ häufig eine Kontrollmessung machen müssen.
Lurchi schrieb: > Die Schaltung mit dem einfachen Gleichrichter ist eher nicht für eine > genaue Messung geeignet. Das Problem ist, dass auch ein 50 Hz zu einem > Signal am Ausgang des Gleichrichters führt - d.h. die Unterdrückung von > der artigen Störungen ist nicht gut genug. Vielen Dank. Die spätere Betriebsumgebung der Feldmühle wird die Hochspannungshalle sein. Um quanitative Aussagen über die konkrete Belastung durch den 50Hz-Netzbrumms zu machen, wäre da ein EMV-Test in der Halle geeignet oder macht man das bezüglich des 50Hz-Netzbrumms anders? Das ging für mich aus Deiner obigen Antwort nicht klar hervor: Hälst Du meine jetzige Schaltung für langzeitstabil bzw. in Bezug auf die Reproduizierbarkeit von Messungen für geeignet? Ist der TL072/TL071 in Bezug auf Stabilität relativ gut oder gibt es bessere OPV? Gruß Rolf
Lurchi schrieb: > Die 50 Hz Unterdrückung durch den INA ist nicht wirklich hoch. Das > externe Wechselfeld wird wie ein Gleichfeld mit moduliert. D.h. man > bekommt die 50 Hz +- Modulaktionsfrequenz. Nur die 50 Hz selber (ohne > Modulation) sollten eher schwach ausgeprägt sein - sofern da keine > Einkopplung auf anderen Wegen passiert. Ich habe noch einmal in den Beiträgen zum Synchrongleichrichter gelesen. Genau, die 50Hz stecken als Modulation noch in dem Signal, das der Gleichrichter bekommt. Würde das Lock-In-Prinzip mit Synchrongleichrichter die 50Hz auch noch aus der Modulation rausholen? Gruß Rolf
Der Synchrongleichrichter würde die 50 Hz auch noch hinter der Demodulation wieder herstellen. D.h. wenn das Feld eine 50 Hz Komponente hat, hat man hinter der Demodulation auch wieder die 50 Hz in entsprechender Größe. In der Regel wird man dann aber filtern, um die 50 Hz und andere Störungen zu reduzieren. Viele ADCs für Digitalanzeigen messen über vielfache von 20 ms und unterdrücken so die 50 Hz (und 100 Hz usw.) bereits sehr gut mit einer Art Notch Filter - oft im Bereich 60-100 dB. Der eigentliche Sychrongleichrichter selber unterdrückt die 50 Hz also nicht, aber er erlaubt ein effektive Filterung dahinter. Der Vorteil ist, dass sich der Synchrongleichrichter linear verhält: d.h. man kann verschiedene Beiträge zum Signal getrennt betrachten. Daher funktioniert auch die Differenzmessung am Nullpunkt ohne Probleme und auch das Vorzeichen des Feldes wird mit übertragen. Mit dem normalen Gleichrichter kann man die 50 Hz und DC Beiträge nicht so einfach trennen, denn der einfache Gleichrichter ist nichtlinear: Verschiedene Beiträge addieren sich nicht einfach am Ausgang, sondern das vermischt sich nichtlinear. Bei kleinem Feld hat der 50 Hz Teil mehr Einfluss und lässt sich daher nur schwer bis gar nicht herausrechnen.
Vielen Dank Lurchi. Ich habe mich heute in das Thema "Synchrongleichrichter" eingelesen. Es gibt in diesem Elektronik-Kompendium eine unglaublich gute Seite zu diesem Thema. https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/syncrec.htm Den Synchrongleichrichter, der dort dargestellt wird, werde ich ausprobieren. Ist relativ einfach das Prinzip. Ist es so, dass bei dem Lock-In-Prinzip für die Feldmühle, der einzige Unterschied darin besteht (zu dem im Link dargestellten), dass die Steuerspannung über die Lichtschranke zugeführt wird? Mir ist noch nicht hanz klar, welcher Nachteil sich ergibt, wenn man die Steuerspannung direkt vom Messsignal abgreift wie oben im Link dargestellt ist. Würde eine Schaltung wie im Link oben ohne Steuerspannung von der Lichtschranke schon zu einer Verbesserung bei meiner Messung führen? Gruß Rolf
Wenn man beim Synchrongleichrichter die Steuerspannung (= ref Signal) vom Signal selber nimmt, hat man eine andere Realisierung des normalen Präzisionsgleichrichters. D.h. man wieder das Verhalten der alten Schaltung mit all ihren Nachteilen. Dies ist vor allem ein Weg, wenn man einfach beide Varianten vergleichen will. Ein echter Synchrongleichrichter wird es erst mit einem unabhängigen Signal um den Umschalter zu steuern, also etwa der Lichtschranke.
Lurchi schrieb: > Wenn man beim Synchrongleichrichter die Steuerspannung (= ref Signal) > vom Signal selber nimmt, hat man eine andere Realisierung des normalen > Präzisionsgleichrichters. D.h. man wieder das Verhalten der alten > Schaltung mit all ihren Nachteilen. Dies ist vor allem ein Weg, wenn man > einfach beide Varianten vergleichen will. Vielen Dank. Ach ja, stimmt. Es ist ja das mit Rauschen behaftete Messsignal. Das Komplizierte ist also die Referenzspannungsquelle. Es wäre aber zu einfach gedacht, wenn man also nur das Lichtschrankensignal auf den Komparator geben würde, oder? Ist es wirklich so kompliziert wie in dieser Schaltung hier? http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Gruß Rolf
Die Verlinkte Schaltung ist nicht so kompliziert. Es sieht etwas umständlich aus, weil einfache CMOS Schalter (4066) genutzt werden. Da braucht man dann für die Umschaltung auch ein invertiertes Signal. Einer der Schalter wird dazu als Inverter genutzt. Mit einem 4053 als Schalter sähe die Schaltung etwas einfacher aus, braucht aber auch 3 ICs (4066 oder 4053 und insgesamt 6 OP). Der Instrumentenverstärker am Eingang ist dort von Hand aus 3 OPs aufgebaut, statt einen nicht so ganz passenden AD620 zu verwenden. Die gezeigte Schaltung sollte weniger Rauschen, trotz einfacher Teile. Das Signal von der Lichtschranke auf den Komparator ist schon richtig. Man braucht aber noch einen Abgleich für die Phase - dies kann ggf. auch mechanisch geschehen. Auch sollte das Tastverhältnis nahe 1:1 sein. Ggf. kann man dafür die Schaltschwelle einstellen.
Moin Lurchi. Ich konnte meine ungesteuerte Gleichrichterschaltung noch verbessern, in dem ich den Glättungskondensator in den Addierer geschaltet habe. Wenn die Schaltung gearbeitet hat und ich messe dann den Offset des AD620, ist dieser rund 5mV. Ohne vorherigen Betrieb sind es 1mV. Wieso ist die Drift so groß? Wäre dieses Problem mit einem echten Synchrongleichrichter umgangen? Gruß Rolf
Der Synchrongleichrichter stört sich nicht an einem kleine DC Offset am Eingang. DC Spannung vom Eingang wäre erst über Fehler im Referenzsignal (nicht exakt 50% Tastverhältnis) sichtbar. Auch bei einfachen Gleichrichter stört ein DC Offset nur bei kleiner Amplitude - bei großer Amplitude passt es auch. Der Offset am Eingang ist auch eher nicht das Problem. Das größere Problem für den normalen Gleichrichter sind eher 50 Hz und ähnliche Störungen. Fall nötig könnte man den Offset über eine AC Kopplung zwischen dem Verstärker und Gleichrichter entfernen. So groß ist die Drift gar nicht. Die Drift Specs des AD620 gelten für den Eingang. Mit der Verstärkung wird es deutlich mehr am Ausgang. Neben der Offset Spannung geht auch noch der Bias / Offset Strom mit ein. Mit je 1 MOhm am Eingang und 100 facher Verstärkung braucht es nur 40 pA an Strom um das Signal am Ausgang um 4 mV zu verschieben. Da kann auch schon Leckstrom auf der Platine eine Rolle spielen. Der AD620 ist zwar für einen BJT basierten INA noch recht gut, hat aber trotzdem relativ hohe Eingangsströme im Vergleich FET basieren Versionen.
Rolf schrieb: > in > dem ich den Glättungskondensator in den Addierer geschaltet habe. Ein kondensator direkt an den OPV-Ausgang? Das ist meist eine schlechte Idee. Wie sieht dessen konkrete Verschaltung denn jetzt aus (inklusive Bauteilwerten)? Rolf schrieb: > Wieso ist die Drift so groß? Versuch doch auch mal, so etwas selbst auszurechnen. nimm den Average Tempco der Input Offset Voltage Dann nimme eine mögliche Erwärmung durch den Betrieb an Dann multipliziere mit der Verstärkung des AD620 in deiner Schaltung Du kommst in den mV-Bereich, aber nicht auf 5mV Dann nimm den Average TC des input bias current (hängt sehr stark vom genauen Typ des AD620 ab) Multipliziere mit den Quellenwiderstand Multipliziere mit der möglichen Erwärmung Multipliziere mit dem Gain des AD620 Dann dürftest du sehen, dass es sich bei dieser Anwendung lohnt, auf das "Kleingedruckte" bei der Auswahl des AD20 zu achten. Dazu kommt ggf die Drift deines Offsetabgleichs. Ich habe jetzt nicht nachverfolgt, wie du den letztlich realisiert hast, aber es passiert schnell mal, dass der eigene Offsetabgleich den größten Teil der Drift ausmacht. Rolf schrieb: > Wäre dieses Problem mit einem echten Synchrongleichrichter umgangen? Ihn Ähnlicher Form hast du vergleichbare Fragen gefühlt schon mehr als ein Dutzend mal gestellt, und jedesmal wurde sie gleich beantwortet. Auch dieses konkrete Detail wurde schon beantwortet: Achim S. schrieb: > Würdest du stattdessen einen Lock-In Ansatz verwenden, dann wäre der > Offset des AD620 weitgehend egal Bevor du das nächste mal nachfragst, ob eine echter, gesteuerter Synchrongleichrichter in der Anwendung besser wäre, lies bitte nochmal jede der hier zitierten Stellen nach: Lurchi schrieb: > Gefiltert wird das Signal bei der Feldmühle in der Regel durch die > phasenrichtige Gleichrichtung. Lurchi schrieb: > Der Lockin-Verstärker wirkt wie ein schmalbandiges Filter. Sapperlot W. schrieb: > Ein Lock-in kann eben auch noch mit viel kleineren Signalen klarkommen. > Insbesondere kann ein Lock-in auch noch mit Signalem im Noise > klarkommen. Lurchi schrieb: > gut wird es mit dem ungesteuerten Gleichrichter so > oder so nicht. Lurchi schrieb: > Der normale ungesteuerte > Gleichrichter ist aber sowieso mehr eine Notlösung Lurchi schrieb: > Der Synchrongleichrichter ist da besser Lurchi schrieb: > Einfach geht > aber anders (etwa mit dem synchronen Gleichrichter). Achim S. schrieb: > Das Lock-in-Prinzip ist aus sehr guten Gründen der Standard für > diese Art Messungen. Lurchi schrieb: > 1% Genauigkeit ist mit dem ungesteuerten Gleichrichter eher nicht > machbar, Lurchi schrieb: > Die Schaltung mit dem einfachen Gleichrichter ist eher nicht für eine > genaue Messung geeignet. Lurchi schrieb: > Mit dem normalen Gleichrichter kann man die 50 Hz und DC Beiträge nicht > so einfach trennen Da zeichnet sich in den Antworten schon eine gewisse Tendenz ab, oder?
Achim S. schrieb: > Da zeichnet sich in den Antworten schon eine gewisse Tendenz ab, oder? Danke an euch beide. Ja. Ich arbeite mich von der einfachen Vorstellung weiter und erkenne, dass die Standardlösung die beste ist. Sorry, hatte bis gestern den Snchrongleichrichter nicht verstanden. Das Wichtigste für meine Feldmühle und die Messung ist die Reproduzierbarkeit von Messwerten unter gleichen Bedingungen. Deshalb ist die Langzeitstabilität der Bauteile und der Schaltung wichtiger. Einen Offsetabgleich habe ich noch nicht mit dieser Schaltung. Der Kondensator ist parallel zum Widerstand zwischen invertierenden Eingang und Ausgang des Addierer-OPVs. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Der > Kondensator ist parallel zum Widerstand zwischen invertierenden Eingang > und Ausgang des Addierer-OPVs. Ok: an der Stelle ist gegen einen passend dimensionierten Kondensator nichts einzuwenden.
Danke Achim. Sorry noch einmal wegen der gleichen Fragerei. Ich tue mich an dieser Stelle schwer, zu entscheiden, ob ich einen Synchrongleichrichter entwerfe oder bei der obigen Schaltung bleibe. Ich teste momentan alles in einer Werkstatt, die nicht die Betriebsumgebung sein wird (Hochspannungshalle). Ich werde die Störbelastung in der Halle jedoch noch vermessen. Wozu würdest Du mir raten auch in Bezug auf die Reproduzierbarkeit anstelle hoher Genauigkeit? Gruß Rolf
Also doch nochmal die selbe Frage (Lock-In oder nicht)? Dann gibt es halt nochmal die selbe Antwort. Dein Hauptproblem bei der Reproduziertbarkeit ist derzeit die Offsetdrift des Instrumentenverstärkers, weil sie direkt auf den Offset nach dem Präzisionsgleichrichter durchschlägt, oder? Die nochmal wiederholte Antwort auf die Frage ist daher Achim S. schrieb: > Achim S. schrieb: >> Würdest du stattdessen einen Lock-In Ansatz verwenden, dann wäre der >> Offset des AD620 weitgehend egal Diesmal mit Begründung: der (driftende) Offset vor dem Synchrongleichrichter wird durch den Synchrongleichrichter auf die Frequenz des Referenzsignals hochgemischt und im anschließenden Tiefpass weggefiltert.
Danke Achim für Deine Geduld. Jetzt habe ich es verstanden. Ich werde eine eigene Schaltungsidee zum Synchrongleichrichter posten. Gruß Rolf
Ich habe noch ein Paar allgemeine Fragen. Im Synchrongleichrichter werden Verstärkungen umgeschaltet, -1 und +1. Diese Operation kann man als analoge Multiplikation auffassen. Der Synchrongleichrichter enthält also einen Analogmultiplizierer. Warum nennt man diesen Analogmultiplizierer auch Demodulator? Dass diese Operation auch einer Demodulation entspricht, sehe ich irgendwie nicht. Wozu benötigt man einen Phasenschieber im Synchrongleichrichter bzw. In der Feldmühle? Dient es zur Abstimmung der Phasenverschiebung auf 0, so dass man nach Filterung den Gleichrichtwert bekommt? Gru Rolf
Rolf schrieb: > Diese Operation kann man als analoge Multiplikation auffassen. Der > Synchrongleichrichter enthält also einen Analogmultiplizierer. Wenn du es so nennen willst. Tatsächlich kann man das Umschalten als Multiplikation mit +1 und -1 auffassen. Aber umgekehrt würden die meisten Leute von einem Analogmultiplizierer erwarten, dass er mehr kann, als nur mit +1 und -1 multiplizieren. Rolf schrieb: > Wozu benötigt man einen Phasenschieber im Synchrongleichrichter bzw. In > der Feldmühle? Damit der Synchrongleichrichter im richtigen Moment umschaltet (nämlich genau bei der Flanke des Nutzsignals). Du kannst den Phasenschieber in der Feldmühle auch realisieren, indem du die Postion der Lichtschranke vor- oder zurückschiebst. Rolf schrieb: > Dass diese > Operation auch einer Demodulation entspricht, sehe ich irgendwie nicht. Du kannst die Frequenz deiner Fehldmühle als Trägerfrequenz auffassen, die mit dem Nutzsignal (Feldstärke) amplitudenmoduliert ist. Du demodulierst, um das Nutzsignal rauszukriegen. Rolf schrieb: > Dient es zur Abstimmung der Phasenverschiebung auf 0, in deinem Fall: ja (es kann auch andere Anwendungen geben, bei denen man sich ggf. für andere Phasenlagen interessiert)
Achim S. schrieb: > Damit der Synchrongleichrichter im richtigen Moment umschaltet (nämlich > genau bei der Flanke des Nutzsignals). Du kannst den Phasenschieber in > der Feldmühle auch realisieren, indem du die Postion der Lichtschranke > vor- oder zurückschiebst. Vielen Dank für die Erklärungen. Ich verstehe. Nehmen wir beispielsweise an, ich habe die Lichtschranke verbaut und sehe auf dem Oszilloskop, dass mein Messsignal und das Referenzsignal eine feste Phasenverschiebung zueinander haben, bedingt durch den Lichtschrankenaufbau. Um die Verschiebung nicht mechanisch ausgleichen zu müssen, kann ich also mit dem Phasenschieber diese Phasenverschiebung ausgleichen. Gruß Rolf
Es gibt auch eine übersichtlichere Synchrongleichrichter-Schaltung von Stefan Kneifel. http://www.qsl.net/dh1stf/aufbauae/images/schaltung.gif Besteht der Synchrongleichrichter in der obigen Schaltung aus dem OPV mit der Bezeichnung IC3D? Dahinter wäre nämlich der Tiefpass zur Filterung. Der OPV ist als Differenzierer verschaltet. Wieso bekommt der Differenzierer das Signal aus dem Instrumentenverstärker direkt? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich bräuchte noch einmal Deine Hilfe. Ich habe die erste verlinkte Schaltung oben (die umständlichere) durchgeackert und konnte alle für den Lock-In-Verstärker wesentlichen Komponenten weitestgehend identifizieren. Der Operationsverstärker am Ende der Schaltung (U2C) ist ein Endverstärker und wichtig für die einstellbare Kalibrier-Verstärkung. Davor wird ein Offsetabgleich und die Tifpassfilterung gemacht. Der OPV in Differenzierer-Verschaltung bei U2B ist dann der Multiplizierer/Demodulator. Der Komparator befindet sich bei U2D. Was mir noch nicht klar ist, warum man so viele CMOS-Schalter benötigt, um genau zu sein 3. Gruß Rolf
Die übliche Schaltung für die +-1 V Verstärkung nutzt einen Umschalter: der nicht invertierende Eingang des OPs geht entweder an den Signaleingang oder Masse. Mit einzelnen CMOS Schaltern sind das schon mal Schalter, die Abwechselnd geschaltet werden sollen. Dafür muss man das Steuersignal einmal invertieren - da für nutzt die Schaltung oben auch einen CMOS Schalter. Die vermeintlich einfachere Version nutzt dafür einen extra Transistor. Das wohl günstigste Schalter IC ist das 4066 bzw 74HC4066: da sind 4 CMOS Schalter drin, und die kann man auch nutzen, und sei es auch nur um einen Transistor zu ersetzen. Es gibt auch passende ICs gleich als Umschalter (z.B. DG419), die sind aber deutlich teurer.
Lurchi schrieb: > Die übliche Schaltung für die +-1 V Verstärkung nutzt einen > Umschalter: Zum Beispiel auf dieser Seite: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/syncrec.htm Da benötigt man nur einen Schalter. Ich verstehe nicht, warum nach dem Komparator (IC1A9 nochmal umgeschaltet werden muss. > der nicht invertierende Eingang des OPs geht entweder an den > Signaleingang oder Masse. Ist der Widerstand R16 ein Pull-Up-Widerstand oder welche Funktion hat er? > Das wohl günstigste Schalter IC ist das 4066 bzw 74HC4066: da sind 4 > CMOS Schalter drin, und die kann man auch nutzen, und sei es auch nur um > einen Transistor zu ersetzen. Es gibt auch passende ICs gleich als > Umschalter (z.B. DG419), die sind aber deutlich teurer. Also könnte der DG419 alle CMOS ersetzen? Gruß Rolf
Betrachten wir die Komparatorschaltung oben links (aufwändigere Schaltung). 1) Der Widerstand R9 ist ein Vorwiderstand für die LED der Lichtschranke. Richtig? 2) Wird der Phototransistor der Lichtschranke durch den R10 in Emitterschaltung betrieben? 3) Der TL084N vergleicht als Komparator also den Ground mit der Phototransistorspannung. Wozu dient der R12? Ist es ein Pull-Up-Widerstand? Gruß Rolf
Man könnte statt der 4066 CMOS Schalter wohl auch einen DG419 nutzen, allerdings ist der DG419 deutlich teurer (bei Reichelt als DIP 6,70 statt 0,25 EUR für den 4066). In der SMD Version wird es etwas günstiger. Die günstige Umschalter Variante wäre der 4051 - ist aber immer noch etwas größer und teurer als er 4066 + 1 Widerstand. Auch die Variante mit einem Schalter (z.B. JFET) geht, auch wenn da das Signal nicht zu 100% auf Masse geht. Viel einfacher wird es dadurch aber auch nicht. Bei der Schaltung von http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM ist R9 der Widerstand für die LED. Beim Fototransistor macht die Unterscheidung in Emitter / Kollektorschatung nicht viel Sinn. Wenn man will kann man es als Emitterschaltung bezeichnen. R12 zusammen mit R11 stellen den Vergleichspegel für den Komparator ein. Bei einem schon eher Rechteck ähnlichen Signal von der Lichtschranke ist das aber nicht so wichtig. Im Prinzip könnte man mit der Spannung noch das Testverhältnis ein wenig verändern. Man kann die Gleichrichtung auch per µC mit internem ADC machen.
Lurchi schrieb: > Bei der Schaltung von http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM ist R9 der > Widerstand für die LED. > Beim Fototransistor macht die Unterscheidung in Emitter / > Kollektorschatung nicht viel Sinn. Wenn man will kann man es als > Emitterschaltung bezeichnen. Wird der Strom in ST7 denn nicht verstärkt durch den Arbeitswiderstand R10? > R12 zusammen mit R11 stellen den Vergleichspegel für den Komparator ein. > Bei einem schon eher Rechteck ähnlichen Signal von der Lichtschranke ist > das aber nicht so wichtig. Im Prinzip könnte man mit der Spannung noch > das Testverhältnis ein wenig verändern. Wofür benötige ich das Tastverhältnis? Könnte ich damit eine Phasenverschiebung machen? Wird der Phasenabgleich mechanisch gemacht, weil ich sehe den Phasenschieber nicht. Wofür sind die Kondensatoren C2 und C3? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Das Anzeigegerät hinter der Feldmühle benötigt einen Spannungsbereich von 0 bis 10V. Könnte ich mit dem Endverstärker (letzter OPV) das gefilterte Signal in diesen Spannungsbereich heben und trotzdem die Kalibrierung damit einstellen? Gruß Rolf
Moin Lurchi, ich habe noch ein Paar Verständnisprobleme. 1) Könnte man den Verstärker (aufwändigere Schaltung) auch mit nur einem Schalter des 4066 schalten, wie es beispielsweise auf dieser Seite auch mit nur einem Schalter gemacht wird? https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/syncrec.htm Welchen Vorteil hat diese Nutzung von drei Schaltern des 4066? 2) In der Schaltung mit den 3 Schaltern des 4066 verstehe ich den IC1A nicht. Bei Ansteuerung durch den Komparator schaltet er die -7,5V durch. Ist das richtig? 3) Mir ist noch nicht ganz klar, wofür man das durch die Widerstände R11 und R12 Einstellbare Tastverhältnis nutzen könnte. Gruß Rolf
Man kann auch bei 4066 nur einen Schalter nutzen und gegen den Widerstand arbeiten, so wie bei der Schaltung mit JFET. Beim 4066 sind aber schon 4 Schalter im IC, wieso also nicht nutzen. Mit der 2/3 Schalter Lösung geht der Schalter On Widerstand nicht mehr mit ein, und die Schaltung wird etwas genauer / temperatur-stabiler. IC1A (ein Teil des 4066) schaltet die -7,5 V durch und damit den anderen CMOS Schalter (IC1C) aus. IC1A mit dem Widerstand R18 wirken als Inverter. Das einstellen der Schaltschwelle für die Lichtschranke über R11,R12 wird man in der Regel nicht benötige. Man könnte aber, etwa bei einer eher großen Lichtschranke und damit eher weichen Übergängen das Tastverhältnis noch abgleichen. Je besser man da 50% trifft, desto weniger Einfluss hat ein Offset vom Eingangsverstärker. Wirklich kritisch ist das aber nicht.
Danke Lurchi, jetzt habe ich es verstanden. Im Mikrocontrollernet hier ist anscheinend ein falsches Datenblatt verlinkt. Der 4066 ist hier ein "step down regulator". Ich werde vermutlich einen 4066 bei Conrad erwerben. Ich habe schon mal bei Conrad recherchiert: Ist dieser 4060 der Standard? https://www.conrad.de/de/logik-ic-signalschalter-texas-instruments-cd4066be-zweiseitiger-fet-schalter-doppelversorgung-pdip-14-172928.html Für die Genauigkeit der Schaltung sollte man jetzt beim Lock-In-Prinzip vor allem auf den OPV des umschaltbaren Verstärkers achten, da der Offset der Eingangsstufe (AD620, Instrumentationsverstärker) nicht mehr groß zu Buche schlägt, oder? Ich werde wegen dem Batteriebetrieb wahrscheinlich auch eine Single-Supply-Versorgung verwenden. In Bezug auf die Reproduzierbarkeit von Messwerten und der Langzeitstabilität der Schaltung, welchen OPV würdest Du mir jetzt empfehlen? Wäre der LMC6484 ein geeigneter Kandidat? Gruß Rolf
Mit dem 4066 sind CD4066, HEF4066 bzw. MC14066 gemeint, also die alten CMOS Logik-Familie. Der verlinkte CD4066 passt also. Der LMC6484 sieht gut aus, auch der Stromverbrauch hält sich in Grenzen. Für die Eingangsstufe ist der AD620 nicht unbedingt ideal - da wäre ein Instrumenterverstärker auf Basis von 3 FET OPs (wie dem MC6484, OPA2170 oder ähnlich) ggf. die bessere Wahl. Da darf dann der Widerstand gegen Masse größer (z.B. 10 M) und dafür die Verstärkung kleiner werden als in der Schaltung mit dem AD620. Für Batteriebetrieb könnte man ggf. mit einer virtuellen Masse bei etwa 2 V auskommen.
Lurchi schrieb: > Für die Eingangsstufe ist der AD620 nicht unbedingt ideal - da wäre ein > Instrumenterverstärker auf Basis von 3 FET OPs (wie dem MC6484, OPA2170 > oder ähnlich) ggf. die bessere Wahl. Da darf dann der Widerstand gegen > Masse größer (z.B. 10 M) und dafür die Verstärkung kleiner werden als in > der Schaltung mit dem AD620. Danke. Das Problem ist, dass ich bei einer Übersteuerung (Feldstärke unter dem Teiler zu stark) gerne einen schaltbaren Verstärker hätte. Am AD620 könnte man dann über ein Poti als Gain-Widerstand aus der Übersteuerung fahren (Verstärkung kleiner stellen). Die Übersteuerung will ich ggf. auch über eine LED anzeigen lassen. > Für Batteriebetrieb könnte man ggf. mit einer virtuellen Masse bei etwa > 2 V auskommen. Danke. Das Anzeigegerät hinter der Feldmühle benötigt einen Spannungsbereich von 0 bis 10V. Könnte ich mit dem Endverstärker (letzter OPV) das gefilterte Signal in diesen Spannungsbereich heben und trotzdem die Kalibrierung damit einstellen? Gruß Rolf
Die Einstellung der Verstärkung kann man auch bei der Instrumenteverstärkerschaltung aus 3 OPs mit einfach einem Widerstand machen. In dem Beispiel fehlt einfach nur der Widerstand zwischen den beiden OPs. Ein Poti verträgt sich da aber nicht so gut mit Präzision - eher ein Stufenschalter. Die Letzte Verstärkerstufe kann zum Einstellen der Verstärkung genutzt werden. Für einen 10 V Bereich braucht man aber natürlich die entsprechend hohe Spannung. Die Schaltung mit Synchrongleichrichter kann auch positive und negative Spannungen ausgeben, je nach Polarität des Feldes. Eine +-12 V Versorgung ist aber schon unpraktisch und für den LMC6484 auch zu viel. Die Anzeige mit 10 V Bereich ist da schon unpraktisch, zur Not als Brückenschaltung (dann mit +-6 V) ; +-2 V für die Anzeige wäre einfacher.
Lurchi schrieb: > Eine +-12 V Versorgung ist aber schon unpraktisch und für den > LMC6484 auch zu viel. Danke. Im Datenblatt zum LMC6484 steht aber eine maximale Versorgungsspannung von 16V. Warum sind 12V Deiner Meinung nach schon zuviel? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich habe den Störpegel im meiner Werkstatt bestimmt. Bei einer 50Hz-Bandpassfilterung ergibt sich eine Feldstärke von 200V/m. Kann man durch eine Überschlagsrechnung ermitteln, wie stark die Signale der Feldmühle dadurch beeinflusst werden? Gruß Rolf
Natürlich kann man überschalgsmäßig berechnen wie viel Signal die Feldmühle bei 200 V/m sieht: Aus Fledstärke mal epsilon_0 gibt sich die Oberflächenladungsdichte. Multipliziert mit der Fläche der Sensorflächen und geteilt durch die Zeit zum Überstreichen gibt das den Strom. Der Rest ist dann die elektronische Verstärkung. Man kann es aber auch einfach nachmessen, mit einem definierten Feld. Da die Mühle schneller als 50 Hz läuft ist das 50Hz Feld noch eher langsam als veränderliche Gleichspannung zu sehen. Das Signal von den 50 Hz ist halt nach dem Synchrongleichrichter noch da und wird durch den Tiefpass gedämpft. Ein Filter 1. Ordnung bei vielleicht 2 Hz Bandbreite gibt etwa einen Faktor 25, die Anzeige dürfte da den Hauptteil ausmachen. Meist sind die sehr gut gegen 50 Hz. Um + 10 V und -10 V auszugeben zu können sollte die Versorgung schon etwa +-12 V betragen, d.h. 24 V von der negativen zur positiven Versorgung des OPs. Mit nur 12 V müsste man den Ausgang als eine Art Vollbrücke ansteuern: also für +10 V dann einmal +5 V und -5 V und für -10 V halt andersherum. Ob das geht hängt von der Anzeige ab. Der 10 V Bereich ist halt unpraktisch für Batteriebetrieb.
Danke. Das mit der Spannungsversorgung ist mir noch nicht so klar. Ich will die gesamte Schaltung mit einem Akku speisen. Kann ich dafür eine Single-Supply-Versorgungsspannung bauen, die die LMCs versorgt und aus einer einzigen Batterie gespeist wird? Welche Batteriespannung ist dann notwendig, um einen Ausgangsbereich von (-10V) bis 10V aussteuern zu können? Gruß Rolf
Um direkt, ohne extra Klimmzüge +-10 V ausgeben zu können wäre eine Versorgung mit etwa 22-24 V nötig und auch entsprechende OPs dazu. Der LMC6484 geht da also nicht. Auch die 4066 vertragen nur bis etwa 16 V. Für den Hauptteil sollte man also besser eine Versorgung wie +-4 V ... +-8 V haben. Das wäre dann nur der letzte OP, der mit einer höheren Spannung laufen müsste. Möglich wäre es etwa mit 2 mal 12 V (Akkus zu starten und dann Spannungsregler für +- 6 V oder so dran zu haben. Damit läuft dann der größte Teil der Schaltung. Einfacher und vor allem stromsparender wäre es wohl eine andere, mehr normale Anzeige für +-2 V (oder +-200 mV) zu nutzen. Was ist das für eine Anzeige - ggf. kann man ja auch da einen anderen Bereich nutzen.
Lurchi schrieb: > Einfacher und vor allem stromsparender wäre es wohl eine andere, mehr > normale Anzeige für +-2 V (oder +-200 mV) zu nutzen. Was ist das für > eine Anzeige - ggf. kann man ja auch da einen anderen Bereich nutzen. Danke, muss ich nachschauen. Könnte sein, dass man da etwas einstellen kann. Gruß Rolf
Moin Lurchi. Das Problem mit den 10V am Ausgang hat sich gelöst. Die Ausgangsspannung kann jetzt beliebig sein, denn sie wird von einer Software entgegengenommen. Werde das also bei Standardwerten belassen, wie Du oben auch beschrieben hast (+-2V). Ich habe noch ein großes Problem mit dem Motor der Feldmühle. Momentan verwende ich einen Gleichstrommotor von Pollin: http://www.pollin.de/shop/dt/OTYzOTg2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Motoren/Gleichstrommotoren/Gleichstrommotor_JOHNSON_9019191A_10_V_.html Das Problem ist, das er ziemlich instabil in der Drehfrequenz ist. Die Drehzahl schwankt dementsprechend bei konstanter Spannung. Auf die Motorwelle habe ich ein Gewinde geschnitten, um den Flügel befestigen zu können. Die leitfähige Verbindung zwischen Motorgehäuse und Welle (für die Erdung des Flügelrades) ist mit zunehmender Schmierung durch die Drehbewegung nahezu verschwunden. Durch den Lock-In-Verstärker bin ich dann später auch nicht mehr auf so starke Signale angewiesen, sodass der Flügel kleiner werden kann und der Motor kein großes Drehmoment mehr benötigt. Welchen Motor könntest Du mir empfehlen oder hast Du Erffahrung damit? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich möchte diese Schaltung als Versorgungsspannungsquelle mit einer 9V-Batterie verwenden. http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Symmetrische%20Spannungsversorgung.htm Welche Bipolartransistoren würdest Du mir für den Gegentaktverstärker empfehlen? Richten sich die Widerstandswerte nach den Transistortdaten? Gruß Rolf
Für die virtuelle Masse wird man ohne extra Transistoren auskommen können. Bei der Schaltung fließt da nur ein sehr kleiner Strom. Ggf. reicht sogar nur eine Spannungsteiler mit Kondensator. Der Motor für die Feldmühle sollte viel kleiner sein. Eher so etwas wie ein Motor für mobile Kassettenspieler. Bei Pollin ggf. so was wie der M2513R-11440 oder JOHNSON 10435. Zur Not müsste man den Motor in der Drehzahl regeln. Ein etwas größerer Flügel hat für eine stabile Drehzahl auch Vorteile. Eine lange Welle wäre ggf. Ein Vorteil, weil man so platz für das Rad vorne und für die Lichtschranke hat. Die Alternative wäre ggf. eine Reflexlichtschranke. Zur Erdung könnte man auf der Rückseite des Motors einen Kontakt zur Welle machen. Zur Not ein Draht als Schleifer.
Vielen Dank. Falls man bei der obigen Schaltung Bipolartransistoren verwendet, ist eigentlich nur wichtig, dass es komplementäre Transistoren sind, also npn- und pnp-Transistoren mit nahezu gleichen Btriebsdaten, richtig? Ist Folgendes richtig gedacht: Die obige Schaltung schafft eine symmetrische Spannung gegen GND und halbiert dazu die anliegende Versorgungsspannung (durch eine Batterie). Wenn ich eine 9V-Batterie anlege, bekomme ich dementsprechend 4,5V. Der OPV wird dann aber nicht mit 4,5V belastet, sondern mit 9V, oder? Wenn ich einen TL071 mit maximaler Versorgungs-Spannungbelastbarkeit von 18V und einen Akku mit 24V an die Schaltung anlege, erzeugt sie dann 12V symmetrisch, oder ist der OPV überbelastet, weil er mit 24V belastet wird. Gruß Rolf
Die Schaltung erzeugt eine Virtuelle Masse in der Mitte der Versorgung. Die OPs werden trotzdem weiter direkt die Spannung der Batterie sehen. Wenn man die virtuelle Masse dann als 0 betrachtet werden aus z.B. 0 und 9 V halt +- 4,5 V. Der TL071 hätte kein Problem mit +-12 V oder 24 V, was für den OP das gleiche ist. Für die Schaltung sollte irgendwas zwischen 6 und 9V ausreichen. Wegen des Stroms für die Lichtschranke geht die Tendenz zu eher kleiner Spannung. Die Anzeige wird aber ggf. 5 V oder so benötigen. Die Transistoren sind nur für den Fall, dass höhere Ströme über die Masse benötigt werden. Die Transistoren müssen bei weitem nicht ähnlich sein - wenn man will auch 2N3055 und AF379 (HF Ge Transistor). Wenn man mit den etwa 10 mA, die ein OP liefern kann nicht auskommt, sollte man aber bei Batteriebetrieb eher daran arbeiten als die Transistoren zu nutzen. Bei der Schaltung für die Feldmühle sollte der Strom über die Masse bei unter 1 mA bleiben, und super stabil muss die Spannung nicht mal sein. Die Frage ist eher ob man überhaupt einen OP braucht, oder ggf. mit 2 mal 10 K und 2 mal 100 µF auskommt. Dazwischen gibt es ggf. noch eine Variante mit 1- 2 LEDs für halbwegs stabile 4-5 V und einem Widerstand.
Angehängte Dateien:
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Speisespannung.jpg
240 KB
Vielen Dank. In der Schaltung im Anhang könnte ich die 22Ohm-Widerstände weglassen und anstelle dessen noch zwei Elekos einfügen? Gruß Rolf
Die 22 Ohm Widerstände sollte weg, eher noch 100 Ohm in Reihe am OP Ausgang und dann 1-2 Kondensatoren. Ein Kondensator direkt am OP Ausgang ist nicht gut weil der OP dann zum schwingen neigt.
Angehängte Dateien:
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Spannungsversorgung.jpg
410 KB
Danke. Welchen Wert sollten die Elektrolytkondensatoren haben für den Bereich 9V bis 24V Speisung? Gruß Rolf
Der OP Feedback sollte direkt vom OP kommen - so wird die Schwingungsneigung sogar noch etwas größer. Wenn man unbedingt den DC Pegel genau in der Mitte haben will, ggf. noch getrennte Rückkopplung: DC vom Ausgang (mit extra Widerstand) und AC mäßig direkt vom OP. Die passende Größe der Kondensatoren hängt von den Frequenzen in der Schaltung ab, weniger von der Spannung. AC Strom der über die Kondensatoren geht, muss nicht mehr über den OP gehen, und spart so auch Strom von der Batterie. So 100 µF kann man da also schon ruhig spendieren, auch wenn es ggf. 1 oder 10 µF auch schon tun würden.
Moin Lurchi. Ich würde gerne noch eine Anzeige für Übersteurung miteinbauen. Wenn der Gain-Widerstand zu hoch ist bei hoher Feldstärke, soll eine LED aufleuchten, sodass man den Gain-Widerstand durch einen Stufensteller reduzieren kann. Wenn der AD620/Instrumentationsverstärker übersteuert, fährt er gegen seine Betriebsspannung. Also könnte die LED die Spannung am Ausgang des Instrumentenverstärkers anzeigen. Wie würdest Du einen Übersteuerungs-Indikator einfügen? Gibt es eine Faustformel, mit der man die elektrostatische Feldstärke am Boden eines Hochspannungsmess-Teilers grob berechnen kann, wenn man die Abmessungen und die an der Schirmelektrode anliegende Spannung hat? So könnte ich schon mal grob die minimale bzw. maximale Betriebsfeldstärke für meine Feldmühle abschätzen auch in Bezug auf eine mögliche Übersteuerung. Gruß Rolf
Eine Übersteuerungsanzeige ist gut, muss aber nicht unbedingt: Wenn der Teil mit Eingangsverstärker und Gleichrichter auch etwas höhere Amplituden verkraftet hat man dann halt einen Überlauf bei der Anzeige. Ein Übersteuerung nur bei der Eingangsseite hätte man eigentlich nur wenn man eine starkes Wechselfeld (z.B. 50 Hz) hat, oder halt ggf. höherfrequente Störungen. Eine Möglichkeit für die Überlaufanzeige wäre hinter dem AD620 (sofern man den weiter nutzen will) 2 Komparatoren (etwa LM393) und dann 1 oder 2 LEDs für die Anzeige. Die Vergleichslevel kann man per Teiler von der Versorgung gewinnen. Die Feldstärke im 1 D Fall ist Spannung durch Abstand. Als grober Schätzwert sollte das ausreichen. Wenn die Feldmühle in der Fläche Vorsteht kann es noch zu einer leichten Konzentration / Verstärkung des Feldes kommen. Da kann dann die Bauform wichtig werden, denn das Messgerät verändert auch das Feld.
Vielen Dank. http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Wenn der IC1D sperrt und der IC1C durchlässt, liegt der nicht invertierende Eingang des OPV (U2B) in Reihe mit R16 auf Masse. Der OPV ist nun als invertierender Verstärker geschaltet und macht die negative Halbwelle positiv. Welche Funktion hat der Widerstand R16, denn normalerweise wird bei dem invertierende Verstärker der nicht invertierenden Eingang direkt auf Masse gelegt? Gruß Rolf
R16 dient wohl dazu um an beiden Eingängen etwa den gleichen DC Widerstand zu sehen. Das macht man ggf. bei BJT basierten OPs um den Fehler durch einen relativ hohen Bias Strom zu reduzieren. Bei gleichen Widerständen hebt sich der Spannungsabfall durch den Bias Strom auf. Mit dem hier genutzten OP mit FET Eingängen ist R16 aber überflüssig.
Danke. Ist eine Reflexionslichtschranke als Referenzsignalquelle genauso gut wie eine normale Gabellichtschranke mit Unterbrecherflügelrad? Ich werde wahrscheinlich noch eine Achsenverlängerung für den Motor herstellen. Würdest Du den Reflektor unterhalb des Rotors auf die Achsenverlängerung kleben? Gruß Rolf
Im Gehäuse, also mit extra Flügelrad, wäre eine Reflexlichtschranke ähnlich gut wie eine normale Lichtschranke. Der Übergang ist ggf. nicht ganz so scharf, so dass man die Schaltschwelle ggf. abgleichen sollte. Dafür hat man den Vorteil, dass man ggf. mit einer kürzeren Achse auskommen könnte. Mit einer SMD LED für die normale Lichtschranke wäre auch da ein kompakter Aufbau möglich. Mit einer 6-8 mm Achse könnte man also ggf. auch noch ohne Verlängerung auskommen. Das Flügelrad für die Lichtschranke muss nicht unbedingt eben sein. Das Licht kann z.B. auch von innen nach außen gehen.
Danke. Die Achsenverlängerung ermöglicht neben der Verlängerung vor allem auch, ein Gewinde aufzuschneiden, um den Rotor richtig befestigen zu können. Die Motorachsen der kleineren Motoren sind recht dünn und zu kurz, um ein zentriertes Gewinde aufschneiden zu können. Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich verwende jetzt diese Gabellichtschranke: http://www.conrad.com/ce/en/product/181140/Honeywell-HOA1881-011-Infrared-Sensor-Case-type-Thermo-plastic-housing-with-air-gap-Shaft-length-850-nm?ref=list Bei einer Speisespannung von 8,3V habe ich den Vorwiderstand der LED zu (8,3V-1,6V)/(20mA) = 335 Ohm berechnet und einen 330 Ohm verwendet. Ich habe mich dabei an dem Vorward Current (20mA) orientiert. Kann man auch den Continuous Forward Current von 50mA verwenden? Welchen Arbeitwiderstandswert würdest Du mir als Kollektorwiderstand (R10) empfehlen und wie groß sollte der Spannungsteiler (R11 und R12) sein, der den Vergleichswert für den Komparator am invertierenden Eingang liefert? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Als ich die Lichtschranke angeschlossen habe, hat der 22Ohm geraucht. Die Lichtschranke hängt an der symmetrischen Spannungsversorgung, die der OPV erzeugt. Ist der Strom zu groß? Gruß Rolf
An sich sollten für die Lichtschranke etwa 10 mA ausreichen, vor allem wenn die im Dunkel ist. Wegen Batteriebetrieb könnte man eher auf die Idee kommen noch weniger Strom zu nutzen. Der Arbeitswiderstand der Lichtschranke kann eher klein sein, wenn da ein Komparator hinter ist. Weniger als etwa 1 K eher nicht - so kann nicht zu viel Strom fließen. Große Widerstände rauschen, kleine Widerstände rauchen. Wozu 22 Ohm ?
Danke. Ich verwende zur Speisung der Schaltung und Lichtschranke diese Schaltung wie bekannt: http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Symmetrische%20Spannungsversorgung.htm Der 22 Ohm hat geraucht und die Transistoren sind wohl auch hin. Die übrige Schaltung hat nichts davon gemerkt. Was könnte die Ursache gewesen sein? Gruß Rolf
Nach dem Aufbau der Schaltung kann theoretisch kein großer Strom über den 22-Ohm-Widerstand fließen, oder? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Nach dem Aufbau der Schaltung kann theoretisch kein großer Strom über > den 22-Ohm-Widerstand fließen, oder? Wen alles läuft wie geplant, dann nicht. Aber es kann passieren, - wenn "weiter hinten" eine niederohmige Verbindung zwischen der virtuellen Masse und einer Versorgung auftritt. Dann wäre aber wahrscheinlich eher nur eine Seite abgeraucht und nicht beide 22Ohm-Widerstände und beide Transistoren - vielleicht wenn der OPV instabil wird - auf jeden Fall wenn die Schaltung falsch aufgebaut wird (z.B. Transistoren vertauscht) Hattest du diesen Schaltung Teil schon mal erfolgreich in Betrieb und er ist erst mit Anschluss der Lichtschranke abgeraucht? Oder kam das gleich bei der ersten Inbetriebnahme der Transistorschaltung.
Achim S. schrieb: > Hattest du diesen Schaltung Teil schon mal erfolgreich in Betrieb und er > ist erst mit Anschluss der Lichtschranke abgeraucht? Oder kam das gleich > bei der ersten Inbetriebnahme der Transistorschaltung. Danke. Gestern habe ich die Schaltung ohne Lichtschranke betrieben, um zu testen, ob überall die richtige Spannung anliegt. Alles ok. Dann habe ich anstelle der Lichtschranke (heute erst befestigt) einen Referenz-Oszillator angeschlossen, mit dem ich ein Rechteck-Signal derselben Frequenz wie die Rotorfrequenz eingespeist habe. Auch hier wurde nichts heiß. Erst durch das heutige Anschließen der Lichtschranke rauchte der 22 Ohm weg. Die übrige Schaltung blieb ok, auch der OPV zur Erzeugung der Versorgungsspannung. Jetzt wird nichts mehr heiß (22Ohm ausgetauscht), wahrscheinlich weil die Transistoren hin sind. Deshalb vermute ich, dass der Fehler bei den Transistoren liegt. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Erst durch das heutige Anschließen der Lichtschranke rauchte der 22 Ohm > weg. Na dann wärs wohl mal an der Zeit, die konkrete Beschaltung der Lichtschranke und ihren Anschluss an deine virtuelle Masse vorzustellen. Rolf schrieb: > Jetzt wird nichts mehr heiß (22Ohm ausgetauscht), wahrscheinlich weil > die Transistoren hin sind. Deshalb vermute ich, dass der Fehler bei den > Transistoren liegt. Wenn die Transistoren vor dem Anschluss der Lichtschranke ihren Job problemlos gemacht haben, würde ich den Fehler eher bei der Lichtschranke vermuten. (Dass die Transistoren nach dem Durchbrennen nicht mehr funktionieren, kann man ihnen kaum verübeln)
Achim S. schrieb: > Na dann wärs wohl mal an der Zeit, die konkrete Beschaltung der > Lichtschranke und ihren Anschluss an deine virtuelle Masse vorzustellen. Hallo Achim. Ähm, ich habe die Lichtschranke mit einem geeigneten Widerstand in Reihe zwischen Plus und Minus der Versorgungsspannung angeschlossen. Ebenso die Infrarot-LED der Lichtschranke. Kann es daran liegen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ähm, ich habe die Lichtschranke mit einem geeigneten Widerstand in Reihe > zwischen Plus und Minus der Versorgungsspannung angeschlossen. Ebenso > die Infrarot-LED der Lichtschranke. > Kann es daran liegen? da demnach keine Verbindung zu deiner virtuellen Masse besteht klingt es erst mal nicht danach. Da aber andererseits vor Einbau der Lichtschranke deine Generierung der verschobenen Masse angeblich funktionierte und sie danach abrauchte, scheint der Einbau der LS wohl doch einen gewissen Einfluss zu haben. Nicht ganz einfach, aus diesen Befunden auf den Fehler zu schließen.
Moin. Ich habe jetzt die Lichtschranke zwischen dem Pluspol der symmetrischen Versorgung und der virtuellen Masse angeschlossen. Jetzt scheint alles ordnungsgemäß zu laufen. Eigentlich macht es doch keinen Unterschied, ob die Lichtschranke zwischen Plus und Minus oder zwischen Plus und der virtuellen Masse angeschlossen ist. Außer natürlich vom Betrag der Spannung her (8V bzw. 4V), oder? Über dem Kollektorwiderstand mit 22Ohm (am npn-Transistor) fällt übrigens während des Betriebes keine Spannung ab. Am 22Ohm am npn-Transistor etwa 0,19V. Ist das normal? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Eigentlich macht es doch keinen Unterschied, ob die Lichtschranke > zwischen Plus und Minus oder zwischen Plus und der virtuellen Masse > angeschlossen ist. Außer natürlich vom Betrag der Spannung her (8V bzw. > 4V), oder? Wenn du die Widerstände an der Lichtschranke gleich gelassen hast, dann fließt jetzt natürlich weniger Strom (wegen des geringeren Spannungshubs am Widerstand). Und der Strom fließt jetzt über die "untere Hälfte" deines virtuelle Masse Schaltkreises, während er vorher daran vorbei geflossen ist. Rolf schrieb: > Über dem Kollektorwiderstand mit 22Ohm (am npn-Transistor) fällt > übrigens während des Betriebes keine Spannung ab. Am 22Ohm am > npn-Transistor etwa 0,19V. Ist das normal? Du meinst: am 22Ohm Kollektorwiderstand des pnp (oben) fällt nichts ab, am 22 Ohm Kollektorwiderstand des npn (unten) fallen 0,19V ab, korrekt? Klingt so, als würden von +Ub über die Lichtschranke 10mA auf die virtuelle Masse fließen und von dort über den unteren 22Ohm Widerstand auf -Ub. Daran wäre nichts auszusetzen. Ein bisschen dubios bleibt, warum zuvor die Bauteile abgeraucht sind. Vielleicht hilft deiner Massererzeugung, dass jetzt ein definierter Strom in den unteren Zweig fließt (und die Schaltung nicht ständig zwischen sourcen und sinken umschalten muss - der OPV muss bei jedem Umschalten der Stromrichtung erst mal 1,4V springen und dabei hoffentlich nicht zu sehr überschwingen). Vielleicht war in deinem Aufbau gesten auch einfach was falsch, und heute hast du den Fehler nicht mehr drin.
Achim S. schrieb: > Wenn du die Widerstände an der Lichtschranke gleich gelassen hast, dann > fließt jetzt natürlich weniger Strom (wegen des geringeren Spannungshubs > am Widerstand). Und der Strom fließt jetzt über die "untere Hälfte" > deines virtuelle Masse Schaltkreises, während er vorher daran vorbei > geflossen ist. Moin Achim, vielen Dank. Richtig, jetzt fließt weniger Strom. Aber das reicht aus. Ich habe noch zusätzlich in die Spannungsversorgungsschaltung ein 100K-Poti eingefügt, um den Pos. Eingang des OPVs auf halbe Betriebsspannung einzustellen. Gestern hatte ich nur 120kOhm-Widerstände ohne das Poti drin. Heute habe ich die gegen 220KOhm ersetzt und, wie gesagt, noch ein Poti rein. Aber das macht eigentlich kein Unterschied, oder? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Gestern hatte ich nur 120kOhm-Widerstände ohne das Poti drin. Heute habe > ich die gegen 220KOhm ersetzt und, wie gesagt, noch ein Poti rein. > > Aber das macht eigentlich kein Unterschied, oder? Ne, kein Unterschied. Vielleicht waren der Killer gestern doch die ständigen "Lastwechsel" durch deine Feldmühle und damit einhergehende Schwingungen (nach Lastübernahme) am OPV. Mit dem überlagerten Gleichstrom vom Optokoppler fallen diese Lastwechsel jetzt weg. Wie viel Kapazität hängt den hinten an deiner virtuellen Masse? Du benutzt sie doch eigentlich nur für den Ref-Pin des AD620 und als Bezugspotential für die nachgeschalteten Verstärker, oder? Du kannst die Übernahmeverzerrungen (und daraus evtl. angekickte Nachschwinger) bei deinem virtuelle Masse Erzeuger übrigens deutlich reduzieren, wenn du noch einen Widerstand zwischen den Basen und Emittern der Transistoren einfügst (meinetwegen 200Ohm). Kleine Ströme um 0 herum treibt der OPV dann alleine (ohne dass einer der Transistoren öffnet). Erst wenn mehr als 0,7V/200Ohm=3,5mA benötigt werden, kommt Strom durch den Transistor dazu. Und beim Lastwechsel gibt es einen kontinuierlichen Übergang, keinen Sprung der Basisspannung um 1,4V. (Wobei es - wie schon geschrieben - sein kann, dass mit dem Gleichstrom deiner Lichtschranke jetzt gar keine Lastwechsel mehr auftreten und nur noch die untere Hälfte deines Masseschiebers benötigt wird).
Achim S. schrieb: > Vielleicht waren der Killer gestern doch die ständigen "Lastwechsel" > durch deine Feldmühle und damit einhergehende Schwingungen (nach > Lastübernahme) am OPV. Mit dem überlagerten Gleichstrom vom Optokoppler > fallen diese Lastwechsel jetzt weg. Vielen Dank. Ich tendiere auch dazu. Lurchi sprach weiter oben auch, dass "- vielleicht wenn der OPV instabil wird". Wie gesagt, es rauchte nur der eine 22 Ohm am npn-Transistor (BC547C) durch. > Wie viel Kapazität hängt den hinten an deiner virtuellen Masse? Du > benutzt sie doch eigentlich nur für den Ref-Pin des AD620 und als > Bezugspotential für die nachgeschalteten Verstärker, oder? Ich befinde mich mit der Schaltung momentan noch auf dem Steckbrett. Exakt. Auch kein Anzeigegerät oder Koaxialkabel am Ausgang. Nachdem das Problem heute behoben war, habe ich die Phase zwischen dem Lichtschrankensignal und dem Ausgangssignal des AD620 (nahezu) ausgeglichen. Dazu habe ich noch eine Verändnisfrage: Am Ausgang des Umschaltbaren Verstärkers (Wechsel zwischen Spannungsfolger und Invertierendem Verstärker) müssten doch eigentlich alle Rechtecke "nach oben geklappt sein". Wieso sind diese Spitzen richtig (mechanische Abgleich)? http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich tendiere auch dazu. Lurchi sprach weiter oben auch, dass "- > vielleicht wenn der OPV instabil wird". Die Zeile hast du aus einem anderen Beitrag von mir. Ist also keine unabhängige Bestätigung von zwei Personen sondern nur zwei mal mein gleicher Sermon ;-) Rolf schrieb: > Wie gesagt, es rauchte nur der eine 22 Ohm am npn-Transistor (BC547C) > durch. Hm: ich hatte es oben so gelesen, dass die ganze Kette (22-Ohm-Widerstände plus Transistoren) defekt seien. Rolf schrieb: > Am Ausgang des Umschaltbaren Verstärkers (Wechsel zwischen > Spannungsfolger und Invertierendem Verstärker) müssten doch eigentlich > alle Rechtecke "nach oben geklappt sein". In dem fall werden sie alle nach unten geklappt (wenn du das Referenzsignal um 180° in der Phase schiebst wird es umgekehrt). Ist beides gleich gut, du bekommst dann halt am Ausgang des Lock-In eine negative Gleichspannung statt einer positiven. Rolf schrieb: > Wieso sind diese Spitzen > richtig (mechanische Abgleich)? Die Spitzen sind die Nulldurchgäne des Signals vor dem Gleichrichter. Wenn die genau auf der Nulllinie liegen, dann erfolgt die Umschaltung genau im richtigen Moment. Wenn du in der Phase etwas zu spät kommst, dann geht die Ausgangsspannung noch ein bisschen "auf die falsche Seite", ehe der Gleichrichter dann umschaltet.
Achim S. schrieb: > Hm: ich hatte es oben so gelesen, dass die ganze Kette > (22-Ohm-Widerstände plus Transistoren) defekt seien. Danke. Nein. Es rauchte nur der 22-Ohm-Widerstand am npn. Danach war aber der npn-Transistor auch hin (habe den getestet). Meine Vermutung war dann, dass es nach dem Austausch des Widerstandes nicht mehr rauchte, weil einer der Transistoren defekt war und somit die Problemstelle lahmgelegt war. Achim S. schrieb: > Die Spitzen sind die Nulldurchgäne des Signals vor dem Gleichrichter. > Wenn die genau auf der Nulllinie liegen, dann erfolgt die Umschaltung > genau im richtigen Moment. Wenn du in der Phase etwas zu spät kommst, > dann geht die Ausgangsspannung noch ein bisschen "auf die falsche > Seite", ehe der Gleichrichter dann umschaltet. Achso, das unterste Signal repräsentiert nicht den Ausgang des Verstärkers, der durch das Referenzsignal umgeschaltet wird? Das Signal ist also wie nach jeder Gleichrichtung ohne Glättung? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Nein. Es rauchte nur der 22-Ohm-Widerstand am npn. Danach war aber der > npn-Transistor auch hin (habe den getestet). Das klingt dann ziemlich danach, dass du beim Einbau der Lichtschranke gestern versehentlich einen Kurzschluss von der verschobenen Masse auf die untere Versorgung fabriziert hast. Hast du evtl. mit dem Oszi an der Schaltung gemessen, und eine GND-Klemme des Oszis an die verschobene Masse, die andere GND-Klemme mit -Ub verbunden? Dann hast du wieder was dazugelernt :-) Die GND-Klemmen des Oszi sind untereinander und mit PE verbunden. Wenn man sie an unterschiedliche Potentiale in der Schaltung hängt, dann schließt man die kurz. Rolf schrieb: > Achso, das unterste Signal repräsentiert nicht den Ausgang des > Verstärkers, der durch das Referenzsignal umgeschaltet wird? > Das Signal ist also wie nach jeder Gleichrichtung ohne Glättung? Das Signal ist "... Pin 7 von U2 (Gleichgerichtetes Signal, im Bild Ch3)". Es ist also phasenrichtig gleichgerichtet, aber nocht nicht geglättet. Dein Verständnisproblem ist wahrscheinlich immer noch, dass du erwartest, dass nach der phasenrichtigen Gleichrichtung alle Halbwellen nach oben geklappt sein müssen. Alle Halbwellen nach unten ist aber genau so gut wie alle Halbwellen nach oben. Wenn man die Lichtschranke um genau 180° verschiebt (oder wenn man ihr Ausgangssignal invertiert) hat man ebenfalls wieder eine phasenrichtige Gleichrichtung.
Achim S. schrieb: > Hast du evtl. mit dem Oszi an der Schaltung gemessen, und eine > GND-Klemme des Oszis an die verschobene Masse, die andere GND-Klemme mit > -Ub verbunden? Dann hast du wieder was dazugelernt :-) Die GND-Klemmen > des Oszi sind untereinander und mit PE verbunden. Wenn man sie an > unterschiedliche Potentiale in der Schaltung hängt, dann schließt man > die kurz. Das ist es. Exakt. Die eine Masse habe ich an -Ub gehängt, weil die Lichtschranke an Plus und Minus angeschlossen war und ich dementsprechend die -Ub als Bezugspotential genutzt habe. Die andere Masse hatte ich auf der virtuellen Masse, um das Ausgangssignal des AD620 zu überprüfen. Ohhhhh Mannnnn Viele Dank Achim, wieder was Essentielles gelernt.
Achso, aus Interesse: Wieso ist der OPV nicht durchgebrannt? Hat der npn-Transistor sich geopfert? Hohe Ströme soll ja diese Gegentaktstufe liefern. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wieso ist der OPV nicht durchgebrannt? > Hat der npn-Transistor sich geopfert? Der OPV hatte nur über die BE-Strecke des Transistors Kontakt zum Kurzschluss. Und selbst wenn die nicht durchgebrannt wäre, ist der TL061 meiner Erinnerung nach kurzschlussfest (er liefert nicht mehr Strom, als er vertragen kann).
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Moin Achim, Moin Lurchi. Mit der phasenrichtigen Gleichrichtung stimmt noch was nicht. Lichtschranke und AD620(gelb) sind in Phase. Bei dem gleichgerichtete Signal (grün) hängen aber irgendwie einige Rechtecke unten. Könnte das mit der instabilen Frequenz des Motors zusammenhängen? Gruß Rolf
Alles in Ordnung, jetzt funktioniert es. Hatte einen Widerstand vergessen. Wenn ich das Feld umpole, ändert sich die Richtung der Rechtecke jedoch nicht. Sie bleiben immer noch nach oben geklappt. Wie kann das sein? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wenn ich das Feld umpole, ändert sich die Richtung der Rechtecke jedoch > nicht. Sie bleiben immer noch nach oben geklappt. > Wie kann das sein? ?? Eigentlich gar nicht. Da is wohl irgendwas faul. Wenn es am Gleichrichterausgang nicht richtig ist, dann betrachte halt mal den Gleichrichtereingang. Sind AD620-Signal und Lichtschrankensignal da in Phase? Wechselt die Phase, wenn das Feld umgepolt wird? Ist das Steuersignal für die Switches in Phase mit dem Lichtschrankensignal? Hat es die richtigen Pegel, so dass die Switches korrekt umschalten? (inzwischen bezieht sich dein Lichtschrankensignal ja nicht mehr auf -Ub sondern auf die verschobene Masse. Passt das, um die Switches richtig anzusteuern?)
Danke. Der PNP-Transistor wird warm. Der Kollektorstrom beträgt 15mA. Bei 12V Versorgung wird er heißer als bei 9V. Ist der immer noch überlastet? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ist der immer noch überlastet? überlastet wird er nur, wenn er "zu warm" wird. 15mA*(12V/2)=90mW Das ist für einen BC557 (falls du den nutzt) ein vernünftiger Wert. Dann muss er halt einige 10° über die Umgebungstemperatur ansteigen (ohne Temperaturdifferenz könnte er keine Wärme abgeben). Wenn du mit der Fingerspitze ein paar Sekunden dranfassen kannst, ohne zurückzuziehen, dann ist er nicht zu heiß. Da inzwischen klar ist, weshalb die Schaltung gestern abrauchte, könntest du die Lichtschranke auch wieder auf -Ub laufen lassen und den pnp enlasten. Aber nötig ist es wahrscheinlich nicht.
Die Transistoren werden halt warm wenn da 15 mA fließen und 6 V an Spannung abfallen. 90 mW ergeben für einen kleinen (TO92) Transistor halt schon eine Erwärmung, aber nicht unbedingt zu viel.
Vielen Dank. Am Gleichrichter ist noch was faul. Das Signal am Gleichrichtereingang, also neg. Eingang des OPVs ist nicht dasselbe wie am AD620 obwohl nur ein Widerstand dazwischen ist. Es fehlen die zweiten Rechtecke. Gruß Rolf
Moin Lurchi, hast Du eine Idee, warum auch bei Umpolung des Feldes sich nichts ändert an der Gleichrichtung? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Am Gleichrichter ist noch was faul. > Das Signal am Gleichrichtereingang, also neg. Eingang des OPVs ist nicht > dasselbe wie am AD620 obwohl nur ein Widerstand dazwischen ist. Nein: der Eingang des Gleichrichters ist vor dem Widerstand, nicht dahinter (am OPV-Eingang). Das Signal hinter dem Widerstand muss natürlich anders aussehen als vor dem Widerstand (sonst bräuchte man den Widerstand nicht). Überleg dir mal, wie viel vom Signal du bei einer simplen Inverterschaltung hinter dem Widerstand noch siehst. Rolf schrieb: > Es > fehlen die zweiten Rechtecke. Du bist sicher nicht überrascht, dass ich aus dieser Beschreibung nicht unmittelbar vor Augen habe, wie das Signal konkret aussieht.
Rolf schrieb: > Am Gleichrichter ist noch was faul. > Das Signal am Gleichrichtereingang, also neg. Eingang des OPVs ist nicht > dasselbe wie am AD620 obwohl nur ein Widerstand dazwischen ist. Nein: der Eingang des Gleichrichters ist vor dem Widerstand, nicht dahinter (am OPV-Eingang). Das Signal hinter dem Widerstand muss natürlich anders aussehen als vor dem Widerstand (sonst bräuchte man den Widerstand nicht). Überleg dir mal, wie viel vom Signal du bei einer simplen Inverterschaltung hinter dem Widerstand noch siehst. Rolf schrieb: > Es > fehlen die zweiten Rechtecke. Du bist sicher nicht überrascht, dass ich aus dieser Beschreibung nicht unmittelbar vor Augen habe, wie das Signal da konkret aussieht. Nochmal für deine Fehlersuche: Achim S. schrieb: > Sind AD620-Signal und Lichtschrankensignal > da in Phase? Wechselt die Phase, wenn das Feld umgepolt wird?
Danke Achim. Achim S. schrieb: > Nein: der Eingang des Gleichrichters ist vor dem Widerstand, nicht > dahinter (am OPV-Eingang). Das Signal hinter dem Widerstand muss > natürlich anders aussehen als vor dem Widerstand (sonst bräuchte man den > Widerstand nicht). Dann stimmt es. Lichtschranke und AD620 sind in Phase. Ich glaube das Problem gefunden zu haben. Die Information über die Umpolung des Feldes bzw. das "Vorzeichen" des Feldes steckt doch im Ausgangssignal des AD620. Dort, wo vorher Maximas waren müssen nach der Umpolung Minimas auftreten. Meine Mechanik polt nicht um. Egal wie ich das Feld anlege, das AD620 Ausgangssignal (plua/minus) bleibt in Phase, also Maxima und Minima an derselben Stelle. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Egal wie ich das Feld anlege, das AD620 > Ausgangssignal (plua/minus) bleibt in Phase, also Maxima und Minima an > derselben Stelle. Der Phasenvergleich ist nur sinnvoll in Bezug auf das Lichtschrankensignal. An welcher Stelle des Oszi-bilds die Maxima und Minima erscheinen hängt nur davon ab, wie du den Oszi-Trigger einstellst. Aber wenn Maxima und Minima des AD620 Ausgangs immer in Phase zum Lichtschrankensignal sind (und nicht auf die Umpolung des Felds reagieren), dann ist etwas faul. Wie erzeugst du denn dein "Testfeld", und wie polst du es um?
Achim S. schrieb: > Wie erzeugst du denn dein "Testfeld", und wie polst du es um? Danke. Ich habe mir aus Aluminiumpapier und Karton einen Zylinderkondensator gebastelt. An die Platten lege ich eine hohe Gleichspannung an. Die Gegenplatte der Feldmühle lege ich dabei ebenfalls auf den Minus dieser Versorgungsspannung. Die Sektorplatten sind also gleichmäßig vom Feld durchsetzt. Gruß Rolf
Die Umpolung geschieht durch das Vertauschen der Anschlussklemmen an Zylinderkondensator. Gruß Rolf
Mir ist leider nicht klar, warum sich die Phase Zwischen dem Ausgangssignal des AD620 und dem Lichtschrankensignal ändert, wenn das Feld umgepolt wird. Phasenänderung bei Umpolung bedeutet, dass eine Phasenverschiebung auftritt? Gruß Rolf
Bei der Feldmühle ist normal der eine Pol des Feldes die Schaltung der Feldmühle selber, bzw. das Potential es Flügels (die virtuelle Masse). Für das Testfeld braucht man also nur noch eine Elektrode, meist einfach nur mit etwas Abstand. Wenn der Abstand nicht so groß (z.B. 1 cm) ist, braucht man auch keine hohe Spannung. Da reichen dann ggf. auch 9 V schon aus. Die Eingangsstufe misst den Strom zum Umladen der Empfänger-Elektroden. Mit dem Vorzeichen des externen Feldes ändert sich da auch das Vorzeichen des Stromes.
Rolf schrieb: > Phasenänderung bei Umpolung bedeutet, dass eine Phasenverschiebung > auftritt? Nein, ein Vorzeichenwechsel (was genau so aussieht wie die eine Verschiebung der Kurve um eine halbe Periode) Rolf schrieb: > Ich habe mir aus Aluminiumpapier und Karton einen Zylinderkondensator > gebastelt. Ein Zylinderkondensator? Wie bringst du die Fehldmühle zwischen Innen und Außenzylinder? Oder meinst du einen Plattenkondensator? Rolf schrieb: > Die > Gegenplatte der Feldmühle lege ich dabei ebenfalls auf den Minus dieser > Versorgungsspannung. du legst die Platte der Feldmühle auf das Potential einer Elektrode deines Kondensators? Immer auf das Potential der "unteren" Elektrode oder immer auf das Potential der "negativeren" Elektrode? Ich hab noch nicht vor Augen, wie das Feld in deinem Aufbau tatsächlich ausschaut.
Lurchi schrieb: > Bei der Feldmühle ist normal der eine Pol des Feldes die Schaltung der > Feldmühle selber, bzw. das Potential es Flügels (die virtuelle Masse). > Für das Testfeld braucht man also nur noch eine Elektrode, meist einfach > nur mit etwas Abstand. Wenn der Abstand nicht so groß (z.B. 1 cm) ist, > braucht man auch keine hohe Spannung. Da reichen dann ggf. auch 9 V > schon aus. Danke. Aber durch den selbstgebastelten Plattenkondensator ändert sich nichts, oder funktioniert deswegen die Polangabe der Schaltung nicht? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Aber durch den selbstgebastelten Plattenkondensator ändert sich nichts, > oder funktioniert deswegen die Polangabe der Schaltung nicht? Tut mir leid, aber ohne wenigstens einer Skizze deines Aufbaus sage ich zu der Umpolung nur noch eins: wenn sich das Vorzeichen des AD620 Ausgangssignals bei Umpolung wirklich nicht ändert, dann änderst du in deinem Aufbau sehr wahrscheinlich die Feldrichtung nicht. Und noch mal, weil es wichtig ist: das Vorzeichen des AD620-Ausgangs ist nur sinnvoll zu bewerten im Vergleich zum Lichtschrankensignal. Wenn du nur den AD620-Ausgang auf dem Oszi betrachtest, siehst du ihm das Vorzeichen nicht an.
Achim S. schrieb: > Ein Zylinderkondensator? Wie bringst du die Fehldmühle zwischen Innen > und Außenzylinder? Oder meinst du einen Plattenkondensator? Sorry, verschrieben. Es ist natürlich ein Plattenkondensator. Achim S. schrieb: > du legst die Platte der Feldmühle auf das Potential einer Elektrode > deines Kondensators? Immer auf das Potential der "unteren" Elektrode > oder immer auf das Potential der "negativeren" Elektrode? Ich hab noch > nicht vor Augen, wie das Feld in deinem Aufbau tatsächlich ausschaut. Ausgangspunkt ist eine beidseitig mit Kupfer beschichtete Kunststoffplatte. Beide Platten sind dementsprechend gegeneinander isoliert. Die obere Kupferschicht ist zu vier Sektoren gefräst. Als Gegenplatte bezeichne ich somit die unterste Kupferschicht dieser Kunststoffplatte. Diese Gegenplatte lege ich mechanisch in die unterste Platte des Kondensators durch Ausschneiden eines Kreises. Die oberste Kupferschicht liegt unter der obersten Kondensatorplatte und unter dem Flügelrad. Die unterste Kondensatorplatte lege ich beispielsweise auf Minus. Die Gegenplatte auf dasselbe Potential. Die oberste Kondensatorplatte auf den Pluspol. Gruß Rolf
Achim S. schrieb: > Und noch mal, weil es wichtig ist: das Vorzeichen des AD620-Ausgangs ist > nur sinnvoll zu bewerten im Vergleich zum Lichtschrankensignal. Wenn du > nur den AD620-Ausgang auf dem Oszi betrachtest, siehst du ihm das > Vorzeichen nicht an. Ich glaube, langsam verstehe ich es. Aber müsste in Channel 3 im obigen Link: http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM (Mechanischer Abgleich) das Signal nicht unterhalb der x-Achse verlaufen? Daraus wird ja die negative geglättete Spannung gewonnen. Gruß Rolf
Die Ebene hinter den Messeleckroden muss mit der Schaltung der Feldmühle verbunden sein, also etwa der Virtuellen Massen. Mit einem Externen Netzteil für das Testfeld hat man ggf. auch wieder ein Masse-problem. Was entscheidend ist, ist die obere Elektrode relative zu Virtuellen Masse der Feldmühle.
Lurchi schrieb: > Die Ebene hinter den Messeleckroden muss mit der Schaltung der > Feldmühle > verbunden sein, also etwa der Virtuellen Massen. Mit einem Externen > Netzteil für das Testfeld hat man ggf. auch wieder ein Masse-problem. > > Was entscheidend ist, ist die obere Elektrode relative zu Virtuellen > Masse der Feldmühle. Unglaublich wie viel man über die Feldmühle lernen kann. Vielen Dank Lurchi, dieser Aspekt hatte mir noch gefehlt. Allerdings erinnere ich mich, beim Ladungsverstärker gelesen zu haben, dass man durch ihn kein Problem mit der Isolierung hat, eben durch die virtuelle Masse. Das heißt jetzt, ich kann die unterste Kondensatorplatte wegnehmen, nur an die obere eine Spannung anlegen (beispielsweise der Pluspol einer batterie) und die Gegenplatte mit der virtuellen Masse der Schaltung verbinden? Gruß Rolf
Moin Lurchi, Jetzt funktioniert die Umpolung. Ich habe jetzt nur die Elektrode an der oberen Kondensatorplatte. Allerdings sind die Signale sehr schlecht. Darf die Gegenplatte, an der die virtuelle Masse angefügt ist, nicht geerdet sein? Bei mir ist die Gegenplatte nämlich noch über die Haltestangen der Feldmühle geerdet. Gruß Rolf
Die Platte hinter den Elektroden und auch das Rad und das Gehäuse sollten schon verbunden sein. Ob die ganze Feldmühle dann geerdet ist, oder nicht hängt von der Anwendung ab, oft wird das der Fall sein. Es sollte für die Signalqualität aber keinen unterschied mehr machen. Dass das Signal "schlechter" / kleiner geworden ist, kann damit zusammenhängen, dass ein großes falsches Signal weggefallen ist, dass das eigentliche Signal überlagert hat. Man kann von der Feldmühle keine so stabile Messung wie direkt mit dem Voltmeter erwarten, etwas Rauschen muss man da schon erwarten, denn schließlich ist der Eingang extrem hochohmig. Man muss halt ggf. etwas länger mitteln.
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Vielen Dank. Der Anhang zeigt das AD620-Signal(gelb) und das gleichgerichtete Signal(in grün), wenn das Feld durch den Pluspol einer 100-V-Spannung erzeugt wird. Sind die Signale im Erwartungsbereich oder kann man da ggf. noch was verbessern? Wie meinst Du das mit dem Signalwegfall? Gruß Rolf
Das Signal sieht doch eigentlich noch ganz ordentlich aus, bis auf die Spikes gegen Ende der positiven Phase. Da sollte man ggf. klären ob das ein übersprechen von der Lichtschranke oder ggf. eine Störung vom Motor ist. Der Teil sollte sich vermeiden lassen oder zumindest reduzieren. Die Feldmühle misst eine Feldstärke - die Angabe 100 V macht nur Sinn, wenn man auch den Abstand hat. Bei der Schaltung könnte man ggf. am AD620 die Widerstände auf z.B. 10 M Vergrößern - das sollte mehr Signal geben. Für weniger Rauschen könnte man den AD620 noch durch 3 Rauscharme JFET OPs ersetzen, vor allem wenn man die höheren Widerstände nutzt. Um weniger Empfindlich auf Schwankungen in der Phase von der Lichtschranke zu sein, könnte man ggf. die Bandbreite des Signals vom AD620 noch etwas reduzieren. Ein Filter ist aber auch extra Aufwand. Theoretisch könnte man den Synchrongleichrichter noch auf eine Variante mit Totzeit ändern - das ist aber schon ein deutlicher Aufwand. Damit würden die negativen Spitzen beim gleichgerichteten Signal größtenteils ignoriert werden. Ein anderer Punkt könnten Schwankungen bzw. Drift in der Motordrehzahl sein. Bei konstantem Feld ist das Signal etwa proportional zur Drehzahl. Wenn es sein muss könnte man die Geschwindigkeit regeln bzw. mit messen und berücksichtigen. Es könnte sich lohnen das Ausgangssignal der Feldmühle mal für längere Zeit (Minuten) anzusehen, um dort das Rauschen zu beurteilen. Viele der Störungen werden ja noch weg-gefiltert um kommen am Ausgang gar nicht an.
Vielen Dank. Wie kann ich jetzt entscheiden, wie groß die Grenzfrequenz des Tiefpass sein muss? Könnte ich mir dazu im FFT-Modus die Störungen im gleichgerichteten Signal anschauen und dann entscheiden, was gedämpft werden müsste? Gruß Rolf
Moin Lurchi, in Bezug auf das hochohmige Anzeigegerät am Ausgang der Feldmühle wähle ich eine Grenzfrequenz von 1Hz. Richtet sich die Wahl des Widerstandes des RC-Filters nach dem Kondensator, den man bekommen kann? Ich habe noch einen Keramikkondensator 105, kann ich den Widerstand so bemessen, dass beide auf die 1Hz kommen? Gruß Rolf
Die Wahl des Widerstandes kann in Grenzen nach den verfügbaren Kondensatoren gehen. Eine 1 Hz Grenzfrequenz ist schon eher störend langsam - da müsste man schon relativ lange auf Einschwingen warten. Meist zieht man ein leichtes Schwanken der Anzeige einer langsamer Drift vor. Ich würde da so eher 2-5 Hz für das Filter am Ausgang wählen, also so das die einzelnen Wandlungen bei ADC schon nicht mehr so stark korreliert sind. Etwas Filterwirkung hat die Anzeige auch noch. 1 µF und 50 K gibt gibt irgendwas um die 3 Hz. Falls eine Filterung des Signal vor dem Gleichrichter gewünscht ist, dann eher so bei 5 mal der Modulation, also eher 1 kHz.
Vielen Dank Lurchi. Ich überlege mir gerade die Schaltung mit dem LM393 zur Anzeige der Übersteurung. Der output voltage swing des AD620 beträgt min. -Vs+1,1 und max. Vs-1,1. Gehen wir von einer Versorgungsspannung von +-5V aus (10V-Akku für meine Schaltung). Der Komparator des LM393 soll also eine LED ansteuern für den Fall, dass das Maximum der Ausgangsspannung des AD620 größer als 3,9V ist. Entsprechendes gilt für das Minimum der Ausgangsspannung. Es handelt sich aber bei dem Ausgangssignal des AD620 um ein Rechtecksignal. Wie kann der Komparator solch ein Signal mit der Gleichspannung der Versorgung vergleichen, da es nach einer halben Periode sein Vorzeichen wechselt? Gruß Rolf
Mit 2 der Komparatoren kann man einen Fenstervergleicher machen: Einer prüft auf zu hohe Spannung und der andere auf zu niedrige. Die Ausgänge sind Open Collektor: man kann also direkt zusammenschalten, als oder Verknüpfung. Eine entsprechende Schaltung sollte sich im Datenblatt des LM393 oder LM339 (4 fach version) finden. Wenn man die LED dann nicht direkt, sondern über einen Transistor, kann man per Kondensator als die Pulse dehnen, so dass man auch eher kurze zu hohe Pulse erkennen kann.
Danke, klar soweit. Ein zusätzliches UND-Gatter wird also nicht benötigt? Mir ist nicht ganz klar, wie ich die beiden Ausgänge des LM393 UND-mäßig verknüpfe ohne ein zusätzliches Gatter; auch im Datenblatt steht dazu nichts. Gruß Rolf
Die Ausgänge beim LM393 schalten nur nach GND. Halt beiden Ausgänge zusammen und ein Widerstand nach +10 V, bzw. dort direkt die LED mit Vorwiderstand. Früher bei TTL Logic mit Open Collector nannte man das wired AND. Die Komparatoren dann so das, der Ausgang high ist, wenn das Signal im erlaubten Bereich ist. Also einmal das Signal auf den invertierenden und einmal auf den nicht invertierenden Eingang.
Danke Lurchi. Als nächstes möchte ich noch einen Offset-Abgleich meiner Schaltung durchführen. Um die Offset-Spannung am Ausgang der Schaltung zu messen, schließe ich die Eingänge am AD620 einfach zusammen (Ohne Eingangssignal). Über die Messwiderstände liegen diese dann praktisch auf Masse? http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Der Offset-Abgleich an U2C erzeugt im Prinzip eine entgegengesetzte Spannung am Eingang des OPVs. Welche Funktion übernehmen die Dioden? Dienen sie als Spannungsstabilisierung? Könnte man den Offset-Abgleich auch mit einem Widerstand in Reihe zum nicht invertierenden Eingang schaffen? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Eine allgemeine Frage zu meiner Spannungsversorgung. Ist die jetzige Schaltung für die Spannungsversorgung (OPV mit Gegentaktverstärker) stabil genug bei Akkubetrieb? Ich meine in Bezug auf die Reproduzierbarkeit von Messwerten. Die Schaltung wird später mit vollem Akku höchstens eine halbe Stunde betrieben. Oder wäre ein Spannungsregler besser? Gruß Rolf
Die 2 Dioden erzeugen eine nicht besonders stabile Referenzspannung für den Offsetabgleich. Je nach Spannungsversorgung / Regelung könnte ggf. auch eine einfacher Spannungsteiler besser sein. Ein Widerstand in Reihe zum Eingang geht nur eingeschränkt zum Offsetabgleich, nämlich dann wenn der Biasstrom hoch und halbwegs konstant ist (etwa NE55532) und dann auch nur in eine Richtung. Der Offset hat 2 Komponenten: einmal Übersprechen und Offsets in der Schaltung. Die kann man mit kurzgeschlossenen Eingängen abgleichen wie vorgeschlagen. Der andere Anteil ist eine eher kleine Spannung (ggf. unter der Rauschgrenze) aus der Austrittsarbeit der Materialien. Da muss man sich entscheiden welches Material man als Referenzpunkt haben will. Diesen Anteil gleicht man ab, ähnlich der Kalibrierung mit einem Konstanten Feld und dann ohne Spannung und ggf. verschiedenen Abständen. Hier geht es aber nur um weniger als 1 V an der Platte. An sich sollte die Schaltung keine geregelte Spannung benötigen. Die 4066 vertragen aber nur eine begrenzte Spannung (je nach Version etwa 10-20 V).
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Vielen Dank. Die Offsetspannung ist in meiner Schaltung negativ. Wäre es so wie im Anhang möglich, wobei ich auf die positive Versorgungsspannung gehe? Ggf. noch ein Widerstand zwischen Poti und Ub+. Gruß Rolf
Im Prinzip kann es mit der Einfachen Schaltung gehen. Allerding müsste der Widerstand für den Offset sehr groß werden. Für einen Offset im mV Bereich ist man da ggf. im 100 M Bereich, und gerade um 0 wird der Widerstand sehr groß. Bei großen Offset würde sich auch die Verstärkung ändern. Da ist die Schaltung mit dem extra Spannungsteiler schon einfacher und besser - nur die Dioden sind nicht unbedingt die beste Lösung.
Moin Lurchi. Beeinflusst der extra Spannungsteiler in der Schaltung oben ( nicht meine) nicht auch die Verstärkung des Endverstärkers? Gruß Rolf
Die Schaltung mit nur dem Widerstand beeinflusst die Verstärkung ein wenig (so im Bereich 0.1% je Einstellung des Potis). Die Variante mit den Diode oder eine Teiler vorweg hat auch einen Einfluss auf die Verstärkung (eher so 1% Bereich), allerdings ist der Einfluss praktisch konstant, stört also nicht.
Danke. Ich habe jetzt die Schaltung 2.3 im Link genommen. https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm Mache ich zuerst den Offsetabgleich und dann die Kalibrierung mit dem Endverstärker auf eine bestimmte Feldstärke? Weil beides beeinflusst sich ja ein wenig. Gruß Rolf
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Eine andere Möglichkeit im Anhang. Um mit diesem Abgleichnetzwerk die eingestellte Eich-Verstärkung (Poti am OPV) so wenig wie möglich zu beeinflussen, muss dazu der Quellwiderstand des Abgleichnetztwerkes besonders niederohmig sein? Was hältst Du von dieser Schaltung, wenn ich den Quellwiderstand niedrig mache? Gruß Rolf
Bei der Schaltung nach 2.3 beeinflussen sich Gain- und Offset-Abgleich ggf. recht stark. Da muss man ggf. interativ vorgehen: also etwa erst Offset dann Gain und dann noch einmal Offst und ggf. Gain.
Ok, wie gut wäre ein Spannungsteiler am nichtinvertierenden Eingang ohne die Dioden? Was würdest Du für ein Abgleichnetzwerk verwenden? Gruß Rolf
Je nach Aufbau ist der Offset den man ausgleichen muss auch gar nicht so groß, dann tut es auch die einfache Version, etwa nach Schaltung 11 (ohne C2 und viel kleinerem R5) aus dem elektronik-kompendium. Bei wenig Offset sind auch die Dioden kein Problem. Wenn die Versorgung einigermaßen stabil ist, könnte man die Schaltung so wie mit den Dioden verwenden, nur mit Widerständen an Stelle der Dioden. Als nächst bessere Version dann 1.2x V Referenzen (wie LM385?) statt der Dioden.
Lurchi schrieb: > Je nach Aufbau ist der Offset den man ausgleichen muss auch gar nicht so > groß, dann tut es auch die einfache Version, etwa nach Schaltung 11 > (ohne C2 und viel kleinerem R5) aus dem elektronik-kompendium. Bei wenig > Offset sind auch die Dioden kein Problem. Danke. Nur bei Schaltung 11 hat man wieder das Problem, dass die Verstärkung (Poti anstelle von R1) durch das Abgleichnetzwerk beeinflusst wird, oder? Gruß Rolf
Ein Poti bei R1 wäre da um gezielt die Verstärkung zu verstellen. Der Poti für die Offseteinstellung ist doch in der Schalung schon drin. Bei einem nur kleinen Offsetbereich (z.B. +-100 mV und entsprechend kleines R5) ist der Einfluss auf die Verstärkung sehr gering. Auch ein R4 größer als der Widerstand von P1 hilft die Wechselwirkung klein zu halten. Also etwa P1 = 10-50 K, R4 = 47 K und R5 = 220 Ohm - 2,2 K (je nach Einstellbereich). R2 = 47 K und R1 = z.B. 22 K + Poti . Der 100 Ohm Widerstand und der Kondensator am OP sind da, um am Ausgang auch kapazitive (etwa ein längeres Kabel) Last zu erlauben, die haben mit dem Offset nichts zu tun.
Danke Lurchi, mit der Schaltung funktioniert es. Es ist so, dass man erst die Eichverstärkung mit Poti(R1) einstellt und danach einen Offsetabgleich durchführt. Eine anschließende Messung zeigt, dass die Verstärkung sich kaum geändert hat. Gruß Rolf
Wenn die Schaltung etwas länger in Betrieb ist, hat sich danach der Offset vergrößert, der zuvor abgeglichen wurde. Woran kann das liegen? Gruß Rolf
Mit der Zeit werden die OPs etwas warm. Auch einige Elkos brauchen ggf. etwas Zeit bis die Ladeströme abgeklungen sind. Auch die Lichtschranke kann durch die Eigenerwärmung ggf. eine leichte Drift in der Phase zeigen. Mit der Erwärmung der Platine ändert sich ggf. auch da der Abstand zum Flügelrad oder die DK des Platinenmaterials etwas. Schließlich kann sich auch die Motordrehzahl ändern, über die Temperatur oder die Spannung. Wie viel Änderung beim Offset ist es denn ?
Lurchi schrieb: > Wie viel Änderung beim Offset ist es denn ? So um die 10mV. Ich würde die Schaltung morgen im Plattenkondensator testen. Ich würde von 100V bei 3cm Abstand beginnen und dann in Zehner-Schritten gegen Null fahren und jeweils die Ausgangsspannung messen. Die Kalibrierung mit dem Endverstärker ist mir noch nicht so klar. Bei diesem Vorgehen könnte ich dann auf die 100V bei 3cm Abstand kalibrieren. Welche Ausgangsspannung der Gesamtschaltung stelle ich dann mit dem Endverstärker ein? 100mV wird auf der Feldmühlen-Website gemacht. Gemessen wird übrigens doch mit einem Multimeter am Ausgang eines 20m langen Koaxialkabels. Bei Anschluss des Koaxialkabels an den Endverstärker treten keine Störungen auf. Die Gleichspannung liegt also nahezu ohne Beeinflussung am Multimeter nach 20m Koaxialkabel) an. Würdest Du trotzdem am Endverstärker eine Lead-Kompensation durchführen beispielsweise durch einen Widerstand in Reihe? Gruß Rolf
Zwischen den letzten OP und das Koax Kabel sollte auf alle Fälle ein Widerstand (so im Bereich 100 Ohm, auch wenn es ein 50 Ohm Kabel ist). Das sollte auch noch außerhalb der FB Schleife des OPs gehen. Viele OPs mögen keine so hohe Kapazitive Last. 10 mV Änderung beim Offset sind eigentlich schon eine ganze Menge, außer da ist eine Menge Verstärkung hinter dem Gleichrichter. Bleibt denn die Frequenz einigermaßen konstant und passt die Phase ? Welchen Wertebereich man am Ausgang wählt ist eigentlich nicht so wichtig. 100 mV sind schon eher wenig. Ein Bereich von etwa +-2 V wäre vermutlich passend. Die Verstärkung der letzten Stufe sollte in der Regel nicht so hoch sein. Mehr als etwa ein Faktor 10 sollte es eher nicht sein. Wenn das Signal sehr kleine ist, müsste man eher vorne AC mäßig verstärken.
Lurchi schrieb: > 10 mV Änderung beim Offset sind eigentlich schon eine ganze Menge, außer > da ist eine Menge Verstärkung hinter dem Gleichrichter. Bleibt denn die > Frequenz einigermaßen konstant und passt die Phase ? Die Verstärkung des letzten OPVs ist nicht größer als 10. Relativ gut in Phase. Wird zuerst die Verstärkung am letzten OPV eingestellt und dann der Offset abgeglichen? Gruß Rolf
Moin Lurchi, habe das noch einmal kontrolliert. Die Abgleichdrift ist doch nicht größer als 2 bis 3mV. Ich hatte kurze Zeit einen Fehler in der Schaltung. Die Schaltung hatte eine Stromaufnahme von 0.2A. Dabei wurde der 4066 heiß. Danach war es wieder in Ordnung. Am AD620 waren nur die Eingänge miteinander verbunden. Ich meine, eine Oszimasse war drin. Kann das Steckbrett einen Wackelkontakt haben? Gruß Rolf
Wackelkontakte beim Steckbrett sind nichts ungewöhnliches, bei den billigen schon fast der Normalfall. Über die Erde von Oszilloskop und Erde am Netzteil kann man auch Unheil anrichten. Die 4066 sind aber relativ robust und in Zweifelsfall günstig zu ersetzen. 2-3 mV sind zwar immer noch viel, aber für das Steckbrett auch nicht so schlecht. Ein Teil des Offsets kann schließlich durch übersprechen von der Lichtschranke und ggf. parasitären Kapazitäten kommen. Die sind beim Steckbrett nicht unbedingt so stabil. Von der Tendenz her würde ich erst den Nullpunkt einstellen und dann die Verstärkung. Wenn man viel verstellt muss man ggf. das auch noch einmal wiederholen - wenn es sowieso nur wenig ist, das man verstellt ist die Reihenfolge egal.
Danke. Ja, wenn man bedenkt, dass mein Unterbrecherplättchen der Lichtschranke noch aus einer zugeschnittenen Pappe hergestellt ist. Bei 300V und 3cm Abstand herrschen im Plattenkondensator etwa 10kV/m. Mit dem Poti am letzten OPV komme ich aber dann nur bis auf 1V herunter. Dementsprechend ist die Verstärkung durch den AD620 wohl zu hoch. Könnte man als Gain-Widerstand des AD620 ein Poti in Reihe mit einem Widerstand einfügen, um den Gain-Widerstand und damit die Verstärkung einstellbar zu machen? Auch um später aus einer Übersteuerung herauszukommen (herausgeführtes Gain-Poti)? Gruß Rolf
Potis sind nicht besonders stabil. An sich reicht auch eine Poti für eine feine Einstellung der Verstärkung. Für den Gain Widerstand am AD620 könnte man also auch Widerstände für ein paar Stufen vorsehen und dann etwa per Jumper auswählen, bzw. auf dem Steckbrett einfach umstecken. Das hätte auch den Vorteil, dass die Umschaltung der Verstärkung reproduzierbar ist, also keine neue Kalibrierung braucht auch wenn man zwischen 2 oder 3 Stufen wechselt.
Lurchi schrieb: > Das hätte auch den Vorteil, dass die Umschaltung der Verstärkung > reproduzierbar ist, also keine neue Kalibrierung braucht auch wenn man > zwischen 2 oder 3 Stufen wechselt. Danke. Im Datenblatt des AD620 sind einige Gain-Widerstände vorgeschlagen. Sind denn auch die Werte dazwischen möglich? Wieso ist dadurch keine neue Kalibrierung notwendig, wenn mit Festwiderständen eingestellt wird? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Der Gleichspannungs-Teiler hat eine Höhe von etwa 4,50m. Minimale Prüfspannung ist 100kV und maximale Prüfspannung 1,2MV. Nach der Faustformel für das elektrische Feld ergibt sich für die minimale Feldstärke: E=U/d=(100kV)/(4,50m)=22,2KV/m Maximale Feldstärke: E=266,7kV/m Die Faustformel gilt natürlich nur für einen idealen Plattenkondensator. Wie groß würdest Du die effektive Feldstärke an der Feldmühle demnach schätzen? 250kV/m bei 1,2MV oder weniger? Die Feldstärken sind relativ hoch. Würdest Du für diese Betriebsbedingungen den Endverstärker geringer bemessen in seiner Verstärkung. Worauf sollte ich bei den genannten Betriebsbedingungen in Bezug auf die Verstärkerschaltung noch achten? Gruß Rolf
Die DC Verstärkung (hinter dem Gleichrichter und Filter) sollte eher nicht so hoch sein, vielleicht ein Faktor 2-10. Viel Verstärkung braucht man da nur, wenn man so hohe Störungen hat, die sonst die Schaltung in die Sättigung bringen könnten. Bei einer so hohen Feldstärke sollte rauschen nicht mehr so das Problem sein. Für eine definierte Feldstärke kann die mechanische Form der Feldmühle ggf. wichtig werden. Also eher eine Flache Bauform, und ggf. ohne scharfe Ecken / Kanten. Bei genügendem Abstand und passender Form sollte die Näherung Spannung durch Abstand schon etwa hinkommen. Viel mehr als eine Überhöhung um den Faktor 1,5-2 sollte man durch einen passende Form vermeiden. Also vielleicht 400 kV/m als Maximalwert.
Lurchi schrieb: > Bei einer so hohen Feldstärke sollte rauschen nicht mehr so das Problem > sein. Für eine definierte Feldstärke kann die mechanische Form der > Feldmühle ggf. wichtig werden. Also eher eine Flache Bauform, und ggf. > ohne scharfe Ecken / Kanten. Ich dachte daran, die Feldmühle zusammen mit der Antenne (und Schaltung) für die Wechselfeldmessung in einem gemeinsamen Kunststoff-Koffer unterzubringen. Sensorplatten und Antenne liegen dann, wenn man den Koffer öffnet, in einer Ebenen. Unten im Koffer dann die abgeschirmten Schaltungen. Also wäre es besser, die Schaltungen und die Sonden durch geschirmte Leitungen von einander zu trennen? Dadurch könnte man auch den "Empfangsteil" der Feldmühle separat flach gestalten. Gruß Rolf
Die Höhe für die Feldmühle ist vor allem durch den Motor vorgegeben. Weniger als die Länge des Motors wird schwer. Vom Gehäuse sollte es eher eine Metallgehäuse (zumindest Leitfähige Oberfläche) werden, so dass die Oberseite mit der Feldmühle eine relativ ebene Fläche (größer als die eigentliche Feldmühle) wird. Die Ränder dann definiert abgerundet, etwa ein Viertelkreis an den Seiten. Ein Koffer hätte unschöne scharfe Kanten Da sollte eigentlich genügend Platz auch für die Elektronik sein, zumindest für die erste Verstärkerstufe. Extern wären dann wohl nur die Anzeige und ggf. Akkus.
Lurchi schrieb: > Ein Koffer hätte unschöne scharfe Kanten Vielen Dank. Der Koffer wäre zwar nicht aus Metall, aber beeinflusst trotzdem das Feld aufgrund seiner Polarisationsladungen? Die Felder, die von dem Wechselspanungsteiler (50Hz) erzeugt werden, sind ähnlich stark wie die oben genannten Werte für den Gleichspannungsteiler. Wäre es geeignet, den ungesteuerten Gleichrichter (OPV mit Dioden und Addierer) als Verstärker für die Wechselfeldmessung zu verwenden? Dementsprechend ohne den AD620 am Eingang. Welche "Antenne" würdest Du mir dazu empfehlen? Eher eine Spule mit einigen Windungen oder eine magnetische Antenne? Die Hauptstörquelle (50Hz-Netzbrumm) befindet sich ebenfalls auf 50Hz. Wie könnte man diese Störung unterdrücken ohne das Nutzsignal vom Wechselspanungsteiler (50Hz) ebenfalls zu dämpfen? Gruß Rolf
Moin Lurchi, Manchmal wird der 4066 warm während des Betriebes. Nach dem Abschalten ist es wieder weg. Worauf deutet das hin, wenn der 4066 warm wird? Gruß Rolf
So ein Fehler am 4066 deutet auf so etwas wie Latch-up hin. Das kann passieren, wenn an einem der Pins eine Spannung außerhalb des Versorgungsbereichs anliegt. Das kann z.B. beim hochfahren passieren. Je nach Stärke des Netzteils wird beim Latchup ggf. auch der Chip zerstört - teils auch sichtbar an fehlendem Oberteil. Fall man die ursprüngliche Ursache nicht beseitigen kann, hilft es ggf. die Versorgung über einen Widerstand zu schicken und dann einen nicht so großen Abblockkondensator (z.B. 10-100 nF) zu haben. Damit wird der Strom begrenzt. Normal sollte der 4066 ja weniger als 1 µA benötigen. Eine Möglichkeit wäre gff. noch dass die Schaltung als ganzes anfängt zu schwingen, etwa durch parasitäre Kopplungen oder wegen fehlender Kondensatoren an der Versorgung. Dadurch können dann überschwinger in der Spannung entstehen, die ggf. den 4066 auch ohne Latchup warm werden lassen.
Vielen Dank. Während dieses Fehlers zeigt mir das Spannungsversorgungsgerät eine Stromaufnahme von 0,3A an. Nach Abschalten ist dann meistens der Fehler wieder verschwunden. Deutet diese erhöhte Stromaufnahme der gesamten Schaltung ebenfalls auf ein Latchup oder ein Schwingen hin? Ich werde jeweils einen Elko und einen Keramikkondensator zwischen "+" und GND und zwischen "-" und GND schalten. Welche Werte würdest Du vorschlagen? Gruß Rolf
0.3 A an Stromaufnahmen sind eigentlich zu viel nur für ein Schwingen. Es kann immer noch sein, dass Schwingungen dann ein Latchup triggern, bzw. dabei ggf. noch unter der Schwellen zum echten Latch-up bleiben. Das spricht mehr für ein Latch-up oder ähnliches. Übliche Abblockkondensatoren bei nicht so sehr schnellen Schaltungen sind 100 nF. Je nach Spannungsregler wären ggf. noch 10 µF oder so als Elko angebracht. Gerade bei LDOs sollte man da ins Datenblatt schauen, welche Kondensatoren am Regler passend sind.
Moin Lurchi. http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Verhindern die Kondensatoren C3 und C2 einen Latch-Up des 4066 oder dienen sie nur dem Ableiten höherfrequenter Störungen? Gruß Rolf
Wenn ich die Kondensatoren C2 und C3 mit jeweils 100nF einfüge wie in der Schaltung oben, geht die Stromaufnahme auf 300mA. Ich verstehe das nicht. Irgendwas ist noch falsch, obwohl die Schaltung insgesamt funktioniert. Könnte ich mit dem Oszilloskop überprüfen, ob da ein Latch-up drin ist? Gruß Rolf
Die Kondensatoren an der Versorgungsspannung dienen dazu höherfrequente Schwankungen / überschwinger auf der Versorgung zu verhindern. Unter ungünstigen Umständen könnten starke Überschwinger auf der Versorgung ein Latchup begünstigen, es kann aber auch andere Gründe geben. Direkt mit dem Oszilloskop sieht man ein Latch-up eher nicht. Am ehesten sieht man ein zusammenbrechen der Versorgung auf vielleicht 2 V, zumindest für das Betroffene IC. Bei eher konstant 300 mA spricht das eher für eine Pfad wo zu viel Strom fließt. Das könnte etwa die virtuelle Masse sein, wenn da die Schaltung schwingt. Für den Motor wären 300 mA ggf. gar nicht zu viel. Wie sieht denn die Schaltung (einschließlich Spannungsversorgung) nun aus ?
Vielen dank Lurchi. Noch einmal das jetzige Problem der Schaltung: 1.) Wenn ich die Versorgungsspannung anschließe und wieder abtrenne (den Plus- oder Minuspol, wobei das Spannungsversorgungsgerät eingeschaltet bleibt), ist die Stromaufnahme unterschiedlich. Mal ist sie im normalen Bereich von 24mA (alles dran, Lichtschranke etc.), dann wieder springt sie plötzlich auf 300mA, wobei der 4066 und der OPV heiß werden. Nach dem Ausschalten und erneutem Anschalten ist die Stromaufnahme wieder normal. 2.) Wenn ich einen 100nF-Keramikkondensator zwischen einen Pol, Plus- oder Minus-Pol, und der virtuellen Masse anschließe, erhöht sich die Stromaufnahme um rund 10mA. 3.) Ich habe jetzt jweils einen Elko (2,2µF) zwischen Plus und virtueller Masse und Minus und virtueller Masse geschaltet. Danach war das Problem unter 1.) anscheinand behoben. Als ich aber das Signal auf den AD620 gelegt habe, ging die Stromaufnahme wieder auf 300mA hoch 84066 und OPV wurden heiß). Danach trat dieses Problem nicht auf, 24mA-Stromaufnahme. Durch die Elkos tritt das Problem unter 2.) auch nicht mehr auf. Irgenwas ist noch faul. Ich vermute auch (wegen 2.)), dass etwas mit der virtuellen Masse nicht stimmt. Woran kann es liegen bzw. wie kann ich eine Prüfung vornehmen? Gruß Rolf
Das klingt sehr nach einem Schwingen der virtuellen Masse. Das kann mit Kapazitiver Last für einen OP am Ausgang oder am Emitterfolger ggf. schon mal passieren. Einige der für die virtuelle Masse gezeigten Schaltungen waren auch so dass man Schwingungen erwarten kann. Wenn man den Strom über die virtuelle Masse kleine hält, sollte man dort mit sehr wenig Strom auskommen. Da reicht dann ggf. einfach ein Spannungsteiler, etwa 2 mal 4,7 K und dann etwa 10µF+100 nF zur Stabilisierung dazu. Die extra Transistoren sind jedenfalls nicht nötig. Über den Teiler kann man ggf. auch gleich die LED für die Lichtschranke versorgen - man braucht also nicht einmal extra Ruhestrom und kann dann relative niederohmige Widerstände nehmen (dann etwa LED + 1 K und 1.2 K). Ein Schwingen sollte mit dem Oszilloskop zu sehen sein.
Lurchi schrieb: > Das kann mit > Kapazitiver Last für einen OP am Ausgang oder am Emitterfolger ggf. > schon mal passieren. Einige der für die virtuelle Masse gezeigten > Schaltungen waren auch so dass man Schwingungen erwarten kann. Vielen Dank. Ein Koaxialkabel ist noch nicht am Ausgang der Schaltung angeschlossen. Das Problem tritt auch im Leerlauf auf. Lurchi schrieb: > Ein Schwingen sollte mit dem Oszilloskop zu sehen sein. Wie kann ich das genau messen? Lurchi schrieb: > Wenn man den Strom über die virtuelle Masse kleine hält, sollte man dort > mit sehr wenig Strom auskommen. Da reicht dann ggf. einfach ein > Spannungsteiler, etwa 2 mal 4,7 K und dann etwa 10µF+100 nF zur > Stabilisierung dazu. Die extra Transistoren sind jedenfalls nicht nötig. Also anstelle der Gegentaktstufe (Transistoren) die Spannungsteiler? Gruß Rolf
Wenn da nichts großen dran hängt reicht ein Spannungsteiler für die virtuelle Masse: möglich wäre da z.B. rote LED (als Anzeige ob an) - 1 K - virtuelle Masse - 1,2 K - IR LED der Lichtschranke. Dazu dann halt Kondensatoren an der virtuellen Massen. Dir Schaltung mit den Transistoren bräuchte man nur wenn da viel Strom über die Masse fließt. Hier ist das aber nicht der Fall.
Lurchi schrieb: > Wenn da nichts großen dran hängt reicht ein Spannungsteiler für > die > virtuelle Masse: möglich wäre da z.B. rote LED (als Anzeige ob an) - 1 > K - virtuelle Masse - 1,2 K - IR LED der Lichtschranke. Dazu dann halt > Kondensatoren an der virtuellen Massen. > > Dir Schaltung mit den Transistoren bräuchte man nur wenn da viel Strom > über die Masse fließt. Hier ist das aber nicht der Fall. Verstehe ich es richtig? Durch die Gegentaktstufe bestehend aus den beiden Transistoren ergibt sich das Schwingen der Masse und damit das geschilderte Verhalten? Würde das fehlerhafte Schwingen auch verschwinden, wenn man einfach nur die Transistoren weglässt? Gruß rolf
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Wie kann ich verhindern, dass die Schaltung im Anhang eine schwingende virtuelle Masse erzeugt? Ich habe jetzt nur die zwei Elekos drin. Gruß Rolf
Moin Lurchi. Mir ist aufgefallen, dass das Problem erst aufgetreten ist, seitdem ich ein Spannungsversorgungsgerät verwende. Bei Batteriebetrieb trat es soweit ich weiß nicht auf. Werde das noch einmal überprüfen. Kann es sein, dass die unsaubere Versorgungsspannung die Masse zum Schwingen bringt? Gruß Rolf
Ich verstehe das nicht. Jetzt ist die Stromaufnahme wieder 300mA. Wenn ich Elkos mit 2,2myF wie oben im Bild einfüge, ist sie bei 15mA. Gruß Rolf
In die Spannungsversorgung oben im Anhang habe ich jeweils wie dargestellt zwei 220µF Elektrolytkondensatoren und zwei 100nF Keramikkondensatoren eingefügt. Im Leerlauf und während des Betriebes tritt nun keine sprunghaft erhöhte Stromaufnahme auf. Wenn ich allerdings während des Betriebes die Signalanschlüsse vom AD620 trenne oder vertausche, tritt wieder eine erhöhte Stromaufnahme von 300mA auf. Ist die Schaltung durch die Kondensatoren jetzt stabiler geworden? Warum tritt trotzdem noch eine Stromüberhöhung auf, wenn die Signale am AD620 unterbrochen werden? Gruß Rolf
Die Schaltung für die virtuelle Masse kann schwingen - das ist sogar recht wahrscheinlich. Abhilfe wäre es z.B. dem OP und R1/R2 wegzulassen. Wenn die Masse unbedingt genau in der Mitte sein soll, dann ggf. R3 und R4 weglassen und dafür einen Kondensator (z.B. 1-10 nF) in der direkten Rückkopplung am OP und etwa 10 K zum "Ausgang". Dazu dann noch ein Widerstand zwischen den OP und die Transistoren oder von den Emittern der Transistoren zur virtuellen Masse. Wenn das Problem nur mit dem Netzgeräte auftritt, kann es auch noch sein, dass das Netzgerät Massebezug (PE) hat und dann über das ebenfalls geerdete Oszilloskop einen Kurzschluss macht.
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Lurchi schrieb: > Wenn die Masse unbedingt genau in der Mitte sein soll, dann ggf. R3 und > R4 weglassen und dafür einen Kondensator (z.B. 1-10 nF) in der direkten > Rückkopplung am OP und etwa 10 K zum "Ausgang". Vielen Dank. Ja, ich würde die Spannungsversorgungsschaltung mit OPV gerne behalten. Im Anhang habe ich die Ergänzungen eingefügt. Mir ist nicht ganz klar, was Du mit "10 kOhm zum Ausgang" meinst. Korrekt eingezeichnet? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Folgendes verstehe ich nicht: Wenn ich die Schaltung mit der symmetrischen Spannungsversorgung (Bild oben) ohne Elkos und Kerkos betreibe, konnte ich Folgendes beobachten. Wenn ich die Tastkopfmasse auf die virtuelle Masse gelegt habe und einen Eingang (Signal von der Messplatte) am AD620 mit dem Tastkopf berührt habe, stieg die Stromaufnahme der gesamten Schaltung auf 80 bis 300mA. Ohne Kerkos und Elkos ist die Schaltung also instabil gegenüber kapazitiver Belastung. Wieso verhindern die Kondensatoren dieses Verhalten? Warum steigt bei einer Schwingung der virtuellen Masse die Stromaufnahme? Gruß Rolf
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Wenn die Schalung schwingt, werden abwechselnd die Kondensatoren an der virtuellen Masse geladen und entladen - das braucht Strom. Je nach Schaltung kann es auch noch passieren das über Kapazitive Kopplung andere ICs zu hohe oder zu niedrige Spannungen bekommen und dann ggf. extra Strom verbrauchen. Die Schaltung mit der Virtuellen Masse ist mit und ohne den Kondensatoren am Ausgang schlecht: entweder empfindliche auf kapazitive Last (z.B. Oszilloskopmasse an vGND) oder schon gleich mit viel Kapazitiver Last. Eine bessere Version für die Virtuelle Masse habe ich angehängt. Die beiden Transistoren kann man ggf. durch eine direkte Verbindung zum OP ersetzen, wenn der Strom unter etwa 10 mA bleibt. C4 ist optional. R3 sollte ggf. kleiner werden, wenn mehr Kapazität an den Ausgang kommt.
Viele, vielen Dank für Deine Mühe. Der Kondensator C2 mit 10µF ist ein Keramikkondensator sowie die übrigen Kondensatoren auch? Der Widerstand R3 beträgt 100 Ohm oder kleiner? Gruß Rolf
Moin Lurchi, Noch einen Effekt, den ich beobachten kann: Wenn ich 100nF Kerkos von den Versorgungsspannungsanschlüssen des AD620 auf virtuelle Masse anschließe, steigt die Stromaufnahme auf 80mA. Das passiert aber nur, wenn die vier Elkos in der Versorgung nicht drin sind. Gruß Rolf
Moin Lurchi, die verbesserte Schaltung funktioniert. Die Schwingung tritt nicht mehr auf bei kapazitiver Belastung. Ich habe den 10µF als 47µF Elko eingefügt. Hattest Du die 10µF auch als Elko vorgesehen? Gruß Rolf
Die 10 µF dürfen auch Elkos sein. Bei 10 µF wird es mit normalen Kondensatoren auch schon etwas schwieriger.
Danke. Die vorherige Schaltung hatte tatsächlich eine Schwingung drin, 400kHz etwa, je nachdem, wie genau man die Resonanzfrequenz mit der kapazitiven Last getroffen hat. Mit Deiner verbesserten Schaltung sind die Effekte nun verschwunden. Zwei Sachen noch: Wenn ich die Versorgungsspannung erhöhe, steigt auch die Stromaufnahme der gesamten Schaltung. Ist das ok? Bei 10V ist sie etwa bei 8mA im Leerlauf. Ich hatte versehentlich die Verbindung vom nichtinvertierenden Eingang zum Spannungsteiler R1, R2 unterbrochen, dadurch stiegt die Stromaufnahme wieder auf 300mA. In Ordnung oder Hinweis auf einen Fehler? Gruß Rolf
Zwei Sachen noch: Wenn ich die Versorgungsspannung erhöhe, steigt auch die Stromaufnahme der gesamten Schaltung. Ist das ok? Bei 10V ist sie etwa bei 8mA im Leerlauf. Sorry, hatte mich vertan. Ich habe die Rückkopplung, also die Verbindung vom invertierenden Eingang zum Knoten R4 und C1 unterbrochen. Dabei stieg der Strom wieder auf 140mA. Ist das normal? Gruß Rolf
Mit der Unterbrechung könnte der OP schwingen. Um den zustand würde ich mir keine so großen Gedanken machen. Das der Strom mit der Versorgung etwas ansteigt ist normal. Soweit ich mich erinnere ist das für die TL072 und ähnliche normal.
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Vielen Dank. Im Anhang habe ich die Schaltung für die Übersteuerung eingefügt. Die +-3,9V sind der Bereich, in dem der AD620 arbeiten soll bzw. nicht in Sättigung ist. Das stelle ich mit dem Spannungsteiler ein. Ist der Versorgungsanschluss des LM393 so korrekt, also an -+10V? Wenn alles im "Fenster" von +-3.9V ist, müsste die LED leuchten? Gruß Rolf
So wie ich es sehen sind die Eingänge der Komparatoren gerade vertauscht: wenn alles im erlaubten Bereich ist, sollten die Komparatoren am Ausgang auf "high" sein, also einen höhere Spannung am (+) Eingang. Eine +-10 V Versorgung für den Komparator kann hinkommen. In der Regel wird es die selbe Versorgung sein wie für die OPs die man überwacht. Bei Batteriebetrieb also eher weniger als +-10 V. +-10 V wären jedenfalls zu viel für die meisten der 4066.
Lurchi schrieb: > So wie ich es sehen sind die Eingänge der Komparatoren gerade > vertauscht: wenn alles im erlaubten Bereich ist, sollten die > Komparatoren am Ausgang auf "high" sein, also einen höhere Spannung am > (+) Eingang. Danke, also -3,9V am invertierenden Eingang des oberen OPVs? Beziehen sich die Spannungen an den Eingängen der OPV auf die virtuelle Masse? -3,9V gegen GND also? Lurchi schrieb: > +-10 V wären jedenfalls zu viel für die meisten der 4066. Richtig, meine Schaltung läuft mit +-5V. Gruß Rolf
Die +-3,9 V Vergleichspegel vertauschen kommt auch hin. Also -3,9 V oben und +3,9 V beim Komparator unten. Die Schwellen sollten da sein wo die Grenzen der OPs / des INA liegen, ober man die Spannung gegen die virtuelle Masse misst oder nicht ist egal. Die Limits sind in der Regel relativ zur Versorgungsspannung des ICs. Mit +-5 V Versorgung reicht es beim LM393 als Gleichtaktbereich von -5 V bis etwa -3,5 V -> der 3,9 V Pegel geht damit also noch nicht. Da sollten es dann wenigstens etwa +6 V sein. Es darf auch unsymmetrisch, z.B. -5 V und +7 V sein. Alternativ könnte man ggf. das Limit auf z.B. 3.4 V senken und so im Zweifelsfall etwas früher einen Überlauf anzeigen um im Gleichtaktbereich des LM393 zu bleiben. Der nachfolgende OP muss beim erlaubten Signalhub auch berücksichtigt werden: für den TL072 geht es da z.B. nur bis etwa 3 V über die negative Versorgung des OPs. D.h. bei +-5 V für den OP nur bis -2 V.
Lurchi schrieb: > Der nachfolgende OP muss > beim erlaubten Signalhub auch berücksichtigt werden: für den TL072 geht > es da z.B. nur bis etwa 3 V über die negative Versorgung des OPs. D.h. > bei +-5 V für den OP nur bis -2 V. Vielen Dank. Ich verwende einen LMC6484. Demnach müsste es kein Problem geben, oder? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Ich habe die gesamte Schaltung jetzt im kompletten Betrieb getestet also bei Anschluss der Feldmühle. Läuft alles stabil bei 12V mit einer Stromaufnahme von rund 22mA. Auch bei kapazitiver Last (Oszi) bleibt alles stabil. Auch die Transistoren bleiben kalt. Eine Kleinigkeit aber: wenn ich unter Betrieb die Eingangsleitungen am AD620 häufig vertausche (bei 1/2 Mal nicht), steigt die Stromaufnahme auf 100mA. Eine Vertauschung über die Polarität des Feldes zeigt diesen Effekt nicht. Später sind die Eingänge natürlich fest verlötet. Braucht man sich über diesen Effekt jetzt keine Sorgen zu machen? An welchen Stellen in der Schaltung würdest Du Kontrollmessungen durchführen, um sicherzugehen, dass wirklich alles stabil arbeitet? Gruß Rolf
Es hat sich noch ein Problem ergeben. Durch die Lichtschranke ist die Versorgungsspannung jetzt unsymmetrisch. Am Minus liegen -4V gegen virtuelle. GND und an Plus 5.8V an. Ich denke ich werde auf einen Spannungsregler umsteigen. Diese jetzige Versorgung ist einfach ungeeignet. Kannst Du mir einen Regler zur Erzeugung einer symmetrischen Spannung von +-6V und Batterieversorgung empfehlen. Gibt es da etwas integriertes, dass man durch Kondensatoren ergänzt? Ich will nicht unbedingt die Schaltung aus der Literatur kopieren. Gruß Rolf
Moin Lurchi. http://www.qsl.net/dh1stf/ Was hälst Du von der Versorgungsspannungsschaltung, Spannungsregler 7805 und der Baustein ICL 7660? Könnte man die Schaltung noch abändern oder verbessern? Ich möchte die Schaltung mit einem einzigen 12V-Akku betreiben und die Schaltung mit +-6V versorgen. Gruß Rolf
Ich bin kein Fan des ICL7660. Die Ladungspumpe erzeugt ziemlich viel Störungen und braucht einiges an Aufwand die vom Rest der Schaltung fern zu halten. Das ist die virtuelle Masse schon eleganter - insbesondere bei der Schaltung für die Feldmühle braucht man kaum Strom gegen Masse und könnte die Schaltung auch noch einfacher machen (einfach nur Spannungsteiler, oder wenigstens nur 1 Transistor und dann der Strom für die LED als Last). Aufpassen muss man ggf. noch mit kapazitiver Last am Ausgang, auch da kann der OP ggf. schwingen. Schon 2 m Koaxkabel sind ggf. zu viel für so manchen OP. Ein Punkt den man ggf. noch verbessern kann, wäre der Eingangsverstärker: der AD620 ist für eine sehr hochohmige Quelle wie hier nicht optimal. Ein anderer Punkt wäre ggf. eine Regelung für die Motordrehzahl.
Danke. Durch die Lichtschranke ist die Versorgungsspannung jetzt unsymmetrisch. Am Minus liegen -4V gegen virtuelle. GND und an Plus 5.8V an. Wie kann man das korrigieren ohne die Lichtschranke an Plus und Minus anzuschließen? Gruß Rolf
Ist ein Spannungsregler nicht unbedingt notwendig für die Versorgung der Feldmühle bei Batteriebetrieb? Aber ohne Spannungsregler ist die symmetrische Batteriespannung doch nicht sehr stabil? Gruß Rolf
An sich bracht die Schaltung keine stabilisierte Spannung. Fehler sind aber ggf. durch indirekte Effekte über Fehler der OPs usw. möglich. Die Spannungsversorgung muss auch nicht symmetrisch sein: +7 V und -4 V sind ggf. auch OK. Beim 4066 muss man ggf. etwas aufpassen mit der maximalen Spannung. Auch die Lichtschranke könnte eine leichte Verschiebung der Schaltschwelle je nach Strom für die LED haben - viel hebt sich aber auch wieder auf wenn die Schwelle von der Versorgungsspannung abgeleitet wird. Für höchste Präzision wäre ein Spannungsregler natürlich besser. Ob man das für die Feldmühle wirklich braucht glaube ich eher nicht. Der Aufwand für einen Regler ist aber auch nicht mehr so hoch. Wichtiger dürfte ein geregelte Motordrehzahl sein.
Vielen Dank. Wechen Regler (integrierte Bausteine etc.) könntest Du mir empfehlen als Versorgung mit einer Batterie? Die Motordrehzahl ist wichtig, das habe ich slbst beobachtet, wie sich eine nicht konstante Drehzahl auf die gleichgerichtete Spannung auswirkt. Ist eine Motorregelung aufwendig? Welchen Regler könntest Du mir hier empfehlen? Gruß Rolf
Die Regelung der Motordrehzahl kann schon relativ aufwändig werden. Über die Lichtschranke hat man bereits eine Messgröße (Frequenz). Es gibt auch spezielle ICs für die Drehzahlregelung. Die alten Typen sind aber kaum noch zu bekommen und neu macht man es eher per µC. Mit etwas Glück findet man eine Schaltung etwa für Plattenspieler oder Kassettendecks. Im Prinzip könnte ein 4046 (PLL Baustein aus der CMOS Serie) passen: den VCO im 4046 als festen Oszillator nutzen und den Frequenzvergleicher dann als PLL mit dem Motor als "VCO". Man wird da also zusätzlich noch so etwas wie einen OP für den Loop-Filter und einen Leistungstransistor brauchen.
Vielen Dank. Könntest Du mir einen Spannungsteiler zeichnen, der stabil ist (notwendige Kondensatoren) und auch symmetrisch bleibt bei Belastung durch die Lichtschranke. Sehe es genauso, dass das ausreicht. Mir raucht grade total der Kopf. Gruß Rolf
Moin Lurchi, Wenn ich die Lichtschranke zwischen Plus und Minus anschließe, dann ist die Spannung wieder symmetrisch +-5V. Warum wird Deine verbesserte Schaltung unsymmetrisch im Betrag, wenn man die Lichtschranke zwischen Plus und GND anschließt? Kann man das so zwischen Plus und Minus (Widerstände angepasst) lassen? Gruß Rolf
Ich werde doch einen Spannungsregler verwenden: https://www.google.de/search?q=TRN+1-0521&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b&gfe_rd=cr&ei=2H0tWbXRFOeA8Qfs14uwDA Der Schaltung steht damit eine symmetrische Versorgungsspannung von +-5V zur Verfügung. Reicht Deiner Meinung nach ein Ausgangsspannungshub von 5V aus, um mit der Feldstärke unter einem Teiler (max. 1,2MV) messtechnisch umgehen zu können? Gruß Rolf
Ich habe mich entschieden, +-7V zu verwenden. Dazu will ich diese Schaltung verwenden: Beitrag "7815 = L7815? Z-Dioden bei Spannungsversorgung?" Die symmetrische Eingangsspannung erzeuge ich mit in Reihe geschalteten 1,5V Batterien. Ist eigentlich kein Problem, dass ich diese Batterien dann zweimal brauche. Was hälst Du von der Schaltung? Kannst Du mir noch was empfehlen? Gruß Rolf
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Moin Lurchi, Im Anhang habe ich die Schaltung eingefügt, die meine gesamte Schaltung jetzt mit symmetrischen -+6V versorgt. Irgendwelche Schwingungen treten jetzt nicht mehr auf. Ich verwende zur Speisung zwei Batterie, was kein Problem ist. Ist diese Schaltung Deiner Meinung nach ok? Würdest Du noch Elkos einfügen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Würdest Du noch Elkos > einfügen? Ja, aber nur max. je 10µF am Ausgang. Bei mehr schwingt's.
Danke Ralf. Die Spannung ist etwas unsymmetrisch bei Belastung mit 20mA (Feldmühlenschaltung), 6V und auf der anderen Seite -5.9V. Ich vermute es liegt daran, dass die 9V-Blockbatterien nur noch bis knapp unter 8V geladen sind. Würdest Du dem zustimmen? Gruß Rolf
Moin Lurchi, mich interessiert Deine Meinung zu der geregelten Spannungsversorgung (Anhang oben). Ist die Schaltung geeignet oder muss man noch mit Problemen während des Betriebes rechnen bzw. kann man noch etwas verbessern? Gruß Rolf
Die 7806 / 7906 verbrauchen schon relativ viel Strom für eine Batteriebetriebene Schaltung. Es gibt heute deutlich sparsamere Regler und LDOs, so dass man mit weniger Spannung auskommt. Eigentlich liegt fast keine Last auf der virtuellen Masse wenn man dann nichts falsch macht, braucht man den ganzen Umweg nicht und eine einfache virtuelle Masse reicht aus. Der wesentliche Teil des Stromverbrauch wird sowieso der Motor sein. Der wesentliche Teil der wohl noch fehlt ist eine Drehzahlreglung.
Lurchi schrieb: > Die 7806 / 7906 verbrauchen schon relativ viel Strom für eine > Batteriebetriebene Schaltung. Es gibt heute deutlich sparsamere Regler > und LDOs, so dass man mit weniger Spannung auskommt. Vielen Dank. Was könntest Du mir an sparsameren LDOs empfehlen, mit symmetrischen 6V Ausgang, die auch den Motor mitversorgen können? Gruß Rolf
Ok, angenommen man nimmt einen Spannungsteiler zur Erzeugung der virtuellen Masse. Die Hauptlasten sind die Lichtschranke mit 20mA und der Motor mit 50mA. Wie ermögliche ich es, dass die virtuelle Masse zwischen dem Spannungsteiler den Strom aufnehmen kann? Gruß Rolf
Moin Lurchi. Eine kleine Zwischenfrage zur Spannungsversorgung der CMOS-Schalter 4066: Ich habe den 4066 an -6V und an +6V in meiner Schaltung angeschlossen. Ist das richtig oder müsste er zwischen +6V und der virtuellen Masse? Gruß Rolf
Die 4066 sollten schon an die +-6 V. Schließlich sind auch die Signal zu beiden Seiten der Masse, also etwa +-2-3 V. Für die Verstärkerschaltung und den Motor würde ich getrennte Regler nehmen, denn viele der Motoren verursachen schon recht viel Störungen. Wenn der Motor eine extra Drehzahlregelung hat, wird man eher gar keine Spannungsregelung für den Motorstrom selber benötigen. Das macht dann die Drehzahlregelung. Sparsame LDOs wären etwa LM2951 oder MCP1703. Der MCP1703 ist aber für kleinere Spannungen also für so etwas wie eine 10 V Spannung eher nicht geeignet. So super sparsam muss es ja auch nicht sein, weil schon viel Strom für die LED und den Motor benötigt wird. Die Virtuelle Masse muss eigentlich nur eine ganz kleinen Strom von vielleicht 0.1 mA für das Anzeigemodul (Eingangsstrom) und den DC Verstärker liefern. Das geht auch per Teiler, denn es macht nichts, wenn sich der Spannungspegel etwas verschiebt - Fehler entstehen da erst in 2. Ordnung also etwa wegen der nicht perfekten Gleichtaktunterdrückung oder weil der R_on des 4066 von der Spannung abhängt. Den Strom für die Lichtschranke kann man auch gleich für den Teiler für die virtuelle Masse nutzen. D.h. der Teiler kann mit etwa 2 mal 330 Ohm (ggf. mehr wenn die Lichtschranke mit weniger Strom auskommt) schon recht niederohmig ausfallen. Für einen Strom von 0.1 mA verschiebt sich die virtuelle Masse dann nur noch um etwa 17 mV. AC Strom kann durch Elkos abgefangen werden.
Vielen Dank Lurchi, ich bleibe bei der Versorgungsschaltung aus dem Anhang oben mit den L7806/L7906. Zwei Akkus mit je 12V halten mehr als ausreichend für 45 Minuten Kalibrierzeit. 9V-Blockbatterien halten schon knapp 2 Stunden. Im Datenblatt wird vorgeschlagen, 0,33µF und 0,1µF Kerkos zu verwenden. Würdest Du noch was an der Versorgungsschaltung einfügen oder verbessern? Ich werde den Motor bezüglich konstanter Drehzahl testen (noch nicht geliefert) und dann entscheiden, ob es bei einem L7805 bleibt oder eine extra Regelung benötigt. Gruß Rolf
Nachtrag: Könntest Du mir den Spannungsteiler mit virtueller Masse und Kondensatoren als Schaltplan zeichnen. WÄre super nett. Vielleicht teste ich das morgen auch noch. Die Lichtschranke müsste dafür nicht anders angeschlossen werden, also weiterhin zwischen +6V und GND? Gruß und Dank
Moin Lurchi, noch eine allgemeine Frage: Ich habe mir überlegt, die gesamte Feldmühle in einem Eimer (wie beispielsweise ein Farbeimer) unterzubrinegn. Und zwar folgendermaßen: Den Deckel des Eimers stelle ich aus einer stabilen Aluminium oder Kuperferplatte her. In diesen Metalldeckel säge ich in der Mitte ein Loch aus, das vom Durchmesser her der Messplatte der Feldmühle entspricht. Die Messplatte liegt also in einer Ebenen mit dem Metalldeckel, darüber kreist wie bekannt der Rotor. Der übrige Eimer soll aus Kunststoff sein, in dem unten die Schaltung zur Signalverarbeitung und die Akkus untergebracht sind. Auf dem Deckel kann ich ggf. noch den Hauptschalter sowie die LEDs zur Übersteuerung anbringen (eventuell noch die Jumper für unterschiedliche Verstärkungen). Wäre diese Idee gut in Bezug auf den Metalldeckel? Der Metalldeckel wirkt dann zusätzlich als homogenisierende Platte eines Plattenkondensators. Oder verfälscht der Eimer das Feld zu stark? So eine kleine Feldmühle wie in der Literatur ist eher zu empfindlich für die recht grobe Umgebung unter dem Hochspannungsmessteiler. Den Eimer kann man dann praktisch wegtragen usw. Gruß Rolf
Um das Feld nicht zu stark zu beeinflussen, sollte die Feldmühle eher flach sein. Ein Eimer ist also falsch, weil viel zu hoch im Vergleich zum Durchmesser. Eher würde ich so etwas die eine Keksdose (ca. 25 cm Durchmesser und 8 cm hoch) wählen. Auch da wäre noch flacher besser, aber der Motor wird vermutlich etwa 4-5 cm als Minimum vorgeben. Von der Oberseite sollte eher das Flügelrad in einer Ebene mit dem Rest des Gehäuses sein. ggf. kriegt man es auch so hin, daß der Deckel noch auch die fertige Feldmühle passt. Schalter und LED sollten eher an die Seiten, oder wenn an der Oberseite, dann eher versenkt und am Rand.
Vielen Dank, noch eine Frage zur Dimensionierung: Wie groß würdest Du die Messplatte, die Sektoren und das Flügelrad machen auch in Bezug auf die hohe Feldstärke (zwischen 20kV/m und 270kV/m) unter dem Teiler? Wie kann man das theoretisch/physikalisch abschätzen/begründen? Gruß Rolf
Aus der Feldstärke kann man die Oberflächenladungen und damit die Signalstärke je Fläche errechnen. Je größer die Fläche, desto kleinere Felder kann man noch auflösen. Da kann man also eine Fläche berechnen die man mindestens braucht, um eine gegebene Feld noch aufzulösen. Über die Kapazität der Flachen und die angenommenen Widerständen kann Größe man noch mit einem etwa rechteckigen Signal rechnen kann. Das könnte man etwa also obere Sinnvolle Grenze sehen. Ich fürchte allerdings, das dieses Limit eher zu groß ist und damit kaum relevant. Man könnte auch die Eingangsstufe entsprechend anpassen. Für ein halbwegs homogenes Feld würde ich das Flügelrad nicht viel mehr als 1/3 des Durchmessers des Gehäuses machen (so rein vom Gefühl her). Je größer der Flügel, desto mehr Lärm und Wind macht der auch, auch da gibt es ein oberes Limit für die Größe.
Vielen Dank Lurchi. Zwei Sachen noch zu meiner Spannungsversorgung: 1) Die Spannungsregler sind etwas unsymmetrisch (fertigungsbedingt). So erzeugt der L7806 6,05V und der L7906 6,12V. Kann man das etwas korrigieren, beispielsweise durch Dioden oder etwas ähnliches? 2) Reichen die symmetrischen +-6V Versorgungsspannung aus, um Feldstärken von 20kV/m bis 270kV/m verarbeiten zu können oder sind +-7,5V wie in der Literatur besser? Gruß Rolf
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Rolf schrieb: > Die Spannungsregler sind etwas unsymmetrisch (fertigungsbedingt). So > erzeugt der L7806 6,05V und der L7906 6,12V. > Kann man das etwas korrigieren, beispielsweise durch Dioden oder etwas > ähnliches? Ja, entweder mit einstellbaren Spannungsreglern (LT1086) oder mit einem Power OPV L165 oder TDA2030 (siehe Bild, der TCA365 ist veraltet). Wenn Du unbedingt experimentieren willst, dann schalte Deine beiden 12V Akkus in Reihe und schließ einen LM7818 dahinter. dann hast Du schon mal 18 Volt. Daran schließt Du die Schaltung mit dem L165. Jetzt erhälst Du 2 mal 7,5 Volt (3 Volt Verlust weil nicht Rail to Rail). Wenn Du einen der beiden 47k Widerstände als 100k Trimmer auslegst, kannst Du die beiden Ausgangsspannungen exakt symmetrisch einstellen. Ideal wäre 7,500 Volt. Das geht, wenn der 18 Volt Festspannungsregler auch einstellbar ist (siehe LT1086). Funktion: Die Eingangsspannung (+Vs und -0) darf zwischen +8...+36V groß sein. Die Ausgangsspannungen haben dann immer den halben Wert (+4...+18V an VQ+ und Masse bzw. -4...-18V an VQ- und Masse). Der Leistungsoperationsverstärker L165 hat die geringste Erwärmung, wenn beide Ausgangslastwiderstände (Verbraucher) gleich groß sind, bei unterschiedlichen Lastwiderständen regelt er die Ausgangsspannungen zu gleichen Teilen aus, beide Ausgangsspannungen sind immer gleich groß egal wie unterschiedlich die Ausgangslasten sind. Es dürfen auch Glühlampen angeschlossen werden. Der OP enthält eine interne Strom und Verlustleistungsbegrenzung. Bei induktiven Lasten je eine Diode in Sperrichtung parallel zum Ausgang schalten. Max. Ausgangsstrom 3 Ampere. viel Spaß beim experimentieren.
Die Versorgung für die Schaltung muss nicht symmetrisch sein. +-6 V nominal sind gut, aber +7 V und -5 V sind ähnlich gut (je nach Gleichtaktbereich der OPs ggf. sogar besser). Entsprechend unkritisch ist auch ein virtuelle Masse statt der 2 Regler. Die virtuelle Masse darf ja auch ein einfacher Spannungsteiler sein, auch sich da die Spannung unter Last verschiebt. Die Empfindlichkeit der Feldmühle hängt von den Widerständen von den Eingangspads nach Masse ab. Eine zu hohe Empfindlichkeit ließe sich also immer reduzieren. D.h. man könnte auch die Schaltung für einen +-2,5 V oder +2 V und -3 V Versorgung auslegen. Bei kleinerer Versorgung muss man halt ggf. die Verstärkung am Eingang nicht ganz so hoch wählen. Wichtiger wäre das die Regelung (Drehzahl oder ggf. ersatzweise Spannung) für den Motor getrennt ist, denn Störungen von Motor können (und werden es wahrscheinlich auch) Frequenzen enthalten, auf die die Schaltung reagiert. D.h. der Synchron-Gleichrichter kann gerade diese Störungen nicht unterdrücken, denn sie sind Synchron zum Motor.
Vielen Dank, Lurchi. 1) Ich bin gerade mit dem Layout der Spannungsversorgung beschäftigt. Würdest Du in die Versorgung oben mit den L78ern noch Kondensatoren außer den vier 100nF Kerkos einfügen? 2) Wie füge ich den Hauptschalter ein? Ich habe ja zwei Versorgungsakkus. Gruß Rolf
Für den Schalter gibt es 2 Polige Ausführungen um beiden Akkus etwa zur gleichen Zeit abzuschalten. Den Motor und die Restliche Elektronik könnte man auch einfach mit separaten Schaltern bedienen. Außer ggf. die Lichtschranke für eine Drehzahlregelung haben die nichts gemeinsam. Die 78xx kommen mit einfach 2 Kondensatoren (z.B. 100 nF) aus. Bei den 79xx muss man ggf. nachlesen im Datenblatt. Die sind ggf. etwas wählerischer (fast wie LDOs) und brauchen ggf. noch so was wie 47 µF als Elko dazu.
Vielen Dank, Lurchi. Im Datenblatt des L7806 gibt es eine Beispielschaltung auf Seite 26 mit der Bezeichnung "split power supply". Entspricht das meiner Anwendung als symmetrische Spannungsversorgung? Welche Aufgabe haben die 1N4001, dienen sie der Gleichrichtung? Gruß Rolf
Moin Lurchi, sind die Kondensatoren (0.33µF und 0,1µF) im Datenblatt des L7806 Keramikkondensatoren? Könnte man auch Folienkondensatoren nehmen, wie bei einige Feldmühlen in der literatur gemacht wird? Was ist der Unterschied zwischen Folkos und Kerkos für diese Anwendung (Netzteil)? Gruß Rolf
Die Kodensatoren am 7806 können keramische oder Folienkondensatoren sein. Durch die kleine Bauform als MLCC und die höhere Dämpfung sind die keramischen Kondensatoren auch eher besser. Die meisten (keine zu hohe parasitäre Induktivität) der Folienkondensatoren sind aber auch gut genug. Früher hat man eher Folienkondensatoren genommen, heute sind keramische deutlich günstiger und als SMD auch besser zu löten, weil nicht so hitzeempfindlich.
Vielen Dank. Die Dioden verhindern ein Latch-up. Würdest Du die als notwendig erachten für die Schaltung oder eher weglassen? Gruß Rolf
Moin Lurchi, würdest Du die Dioden einfügen oder weglassen? Gruß Rolf
Die Dioden als Schutz an den Spannungsreglern würde ich schon vorsehen. Bei der +- Versorgung mit 2 Reglern vor allem die, die eine Negative Spannung am Ausgang begrenzen. Die werden beim nicht ganz gleichzeitigen Schalten ggf. wirklich benutzt.
Vielen Dank, Lurchi. In der Bibliothek von Eagle finde ich nur die Diode 1N4004. Die Abessungen stimmen soweit mit den 1N4001, die ich benötige, überein. Kann man also einfach die 1N4004 als Symbol für die 1N4001 nehmen? Gruß Rolf
Natürlich kann man die 1N4004 statt der 1N4001 nutzen. Das gilt für das Symbol, das Layout und sogar für das Bauteil. Die Fragen werden langsam wirklich trivial - bald kommen dann so Fragen, ob der Strom bergab schneller fließt als bergauf.
Lurchi schrieb: > Die Fragen werden langsam wirklich trivial Mensch Lurchi, ich habe großen Respekt vor Dir, dass Du den 348 Fragen brav standgehalten hast. Weiter so!
Lurchi schrieb: > Die Fragen werden langsam wirklich trivial - bald kommen dann so Fragen, > ob der Strom bergab schneller fließt als bergauf. Sorry wegen der simplen Frage. Ich wollte nur sicher gehen. Danke für Deine bisherige Geduld.
Moin Lurchi, noch eine Frage zum Hauptschalter und zur einstellbaren Verstärkung meiner Feldmühle: Würdest Du den Schalter am Gehäuse befestigen und mit Leitungen zwischen den Akkus und der Spannungsversorgungsschaltung (L7806/L7906) anschließen, also ich meine, nicht direkt auf der Platine (L7806/L/7906) aufbringen? Die Platine hat ja ohnehin schon einen Abstand zur Hülle der Feldmühle. Falls eine Übersteuerung auftritt (elektriche Feldstärke zu groß), will ich die Verstärkung umschalten können bzw. den Gain-Widerstand am AD620 verringern. Wie könnte man von außen darauf zugreifen ich meine, Jumper wären recht klein. Würde ein Drehpotenziometer immer wieder eine neue Kalibrierung erfordern? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Würde ein Drehpotenziometer immer wieder eine neue > Kalibrierung erfordern? Ein 6-stufiger Drehschalter mit Metallfilm-Festwiderständen ist präziser, weil die Verstärkungsfaktoren exakt immer in das gewünschte Raster einrasten. Zum Beispiel: 2, 5, 10, 20, 50, 100. Das verbessert die Wiederholgenauigkeit!
Vielen Dank Ralf. Eine Kalibrierung mit dem Endverstärker ist aber bei einem neu eingestellten Gain-Widerstand nicht notwendig? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Eine Kalibrierung mit dem Endverstärker ist aber bei einem neu > eingestellten Gain-Widerstand nicht notwendig? Wenn Du es sowieso besser weißt, dann hättest Du die Frage gar nicht erst stellen brauchen, oder? Gruß Ralf
Ralf L. schrieb: > Wenn Du es sowieso besser weißt, dann hättest Du die Frage gar nicht > erst stellen brauchen, oder? Sorry Ralf. Ich frage nur, weil Lurchi hatte das weiter oben einmal angesprochen. Mir ist nur nicht genau klar, warum eine Kalibrierung notwendig sei, wenn man ein Drehpotentiometer verwendet. Bei festen Widerständen, die durch Jumper verbunden werden, jedoch nicht. Gruß Rolf
Probier's aus. Stelle ein Poti auf einen Widerstandswert ein und lese den Wert vom Multimeter ab. Dann verdrehe das Poti und versuche den gleichen Wert noch einmal einzustellen ohne dabei auf das Multimeter zu schauen! Jetzt hast Du es auch gemerkt, woll!
Korrekt. Das verstehe ich. Meine Problem ist, ob man die Feldmühle am Endverstärker neu kalibrieren muss, wenn man einen anderen Gain-Widerstand (jetzt ein Stufenpotentiometer) eingestellt hat. Du dachtest, ich frage wegen der reproduzierbaren Potieinstellbarkeit. Mit dem Potiversuch oben hast Du natürlich absolut Recht. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Du dachtest, ich frage wegen der reproduzierbaren Potieinstellbarkeit. Ja, das habe ich Fälschlicherweise tatsächlich gedacht. Es tut mir leid. Gruß Ralf
Moin Lurchi, der AD620 geht schon bei +-3,9V an seinem Ausgang in Sättigung, obwohl er mit symmetrischen 6V betrieben wird. Der Output-Swing müsste also größer sein als +-3,9V. Woran kann das liegen? Gru Rolf
Rolf schrieb: > Woran kann das liegen? Weil der AD620 vermutlich kein Rail to Rail Typ ist. Deswegen wurde in der Originalschaltung auch eine Versorgungsspannung von +-7,5 Volt vorgesehen. Lehne Dich doch einfach an den fertigen Schaltplan an, der weiter oben bereits vorgeschlagen wurde. Gruß Ralf
Danke Ralf. Richtig, aber im Datenblatt wird ja die maximale Ausgangsspannung bei verschiedener Versorgung angegeben. Bei Speisung mit 6V (Bereich 5V bis 18V) gilt Uaus=Us-1,4V. Es müsste also höher sein als bei Speisung mit +-4.5V. Gruß Rolf
Der AD620 ist kein einzelner OpAmp sondern ein Instrumentenverstärker, der aus mehreren integrierten OpAmps besteht. Deswegen gibt es dabei nicht nur das Limit des Augangspins (das du zitierst), sondern man muss auch beachten, dass kein interner Knoten ans Limit gerät. Die geeignete Betrachtung dafür ist der sog. Diamond Plot. Bei einigen InstrVerstärkern findet man die Abbildungen im Datenblatt. Bei Analog Devices gibt es dafür ein schönes online-Tool. http://www.analog.com/designtools/en/diamond/#difL=-0.04&difR=0.04&difSl=-0.04&gain=100&l=0&pr=AD620&r=0&sl=0&tab=1&ty=2&vn=-6&vp=6&vr=0 Dort kann man die konkreten Spannungswerte eintragen und sieht, ob etwas an ein Limit anschlägt oder nicht. Ich habe in dem Link oben mal vernünftige Werte eingetragen, und da sollte bei 3,9V am Ausgang sicher noch nichts limitieren. Gib bitte die tatsächlichen Werte deines Aufbaus (Verstärkung, Eingangsspannung, Gleichtaktspannung) ein und kontrolliere das nach. Wenn der Diamond-Plot sagt, dass nichts limitiert, dann glaube ich dem im Allgemeinen. Deshalb die Nachfrage: worauf beruht deine Aussage, dass der Verstärker bei +-3,9V in Sättigung geht? Hast du entsprechende Oszi-Messungen? Dann zeig sie bitte. Oder beruht die Aussage auf deine Übersteuerungsanzeige? Beitrag "Re: Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker" Dann sollte dir klar sein, dass die LED nur anzeigt, dass die Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Sie zeigt nicht an, dass der AD620 in Sättigung geht.
Achim S. schrieb: > Wenn der Diamond-Plot sagt, dass nichts limitiert, dann glaube ich dem > im Allgemeinen. Deshalb die Nachfrage: worauf beruht deine Aussage, dass > der Verstärker bei +-3,9V in Sättigung geht? Hast du entsprechende > Oszi-Messungen? Dann zeig sie bitte. > > Oder beruht die Aussage auf deine Übersteuerungsanzeige? > Beitrag "Re: Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker" > Dann sollte dir klar sein, dass die LED nur anzeigt, dass die Spannung > einen bestimmten Wert überschreitet. Sie zeigt nicht an, dass der AD620 > in Sättigung geht. Hallo Achim. Vielen Dank für den wichtigen Hinweis. Meine Aussage, dass der AD620 bei jetziger Versorgungsspannung von +-6V bei 3,9V in Sättigung geht, beruht auf einer Messung mit dem Ozilloskop und der Anzeige der LED. Die Referenzspannung für den LM393 beträgt 3,9V. Kurz nachdem die LED leuchtet, kann man auf dem Odzilloskop erkennen, dass das Ausgangssignal übersteuert bzw. die Amplitude flach wird. Gruß Rolf
dass die LED leuchtet bedeutet also nur, dass die Spannung größer als 3,9V ist - über Sättigung sagt das erst mal gar nichts. Hast du deine konkreten Spannungswerte jetzt mal in das Diamond Plot Tool eingegeben? Was ist das Ergebnis? Was die Beobachtung mit dem Oszi angeht, wiederhole ich mich: Achim S. schrieb: > Hast du entsprechende > Oszi-Messungen? Dann zeig sie bitte. Mach bitte aussagekräftige Messung, auf der man sowohl den Ausgang des AD620 als auch zumindest eine Versorgungsspannung sinnvoll ablesen kann. Mach weiterhin am besten zwei Messungen, wo einmal die angebliche Sättigung auftritt und einmal das ungesättigte Signal zu sehen ist, damit man was zum Vergleichen hat.
Vielen Dank für Deine Unterstützung Achim. Achim S. schrieb: > Hast du deine konkreten Spannungswerte jetzt mal in das Diamond Plot > Tool eingegeben? Was ist das Ergebnis? Ja, ich habe das Tool ausprobiert. Mit den jetzigen Betriebswerten ist ein Spannungshub (output voltage swing) von -4,8V bis +4,6V möglich. Achim S. schrieb: > Mach bitte aussagekräftige Messung, auf der man sowohl den Ausgang des > AD620 als auch zumindest eine Versorgungsspannung sinnvoll ablesen kann. > Mach weiterhin am besten zwei Messungen, wo einmal die angebliche > Sättigung auftritt und einmal das ungesättigte Signal zu sehen ist, > damit man was zum Vergleichen hat. Am Montag werde ich noch einmal entsprechende Messungen machen. Ich vermute, dass es an den verwendeten Tastköpfen liegt. Die Tastköpfe, die ich verwendet habe, gehören eigentlich nicht zu dem Keysight-Oszilloskop. Sie zeigen einen Spitze-Spitze-Wert von 80V an und lassen sich nicht weiter einstellen (keinen x1- oder x10-Schieber). Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Sie zeigen einen Spitze-Spitze-Wert von 80V an Das bedeutet, auf dem Oszi werden bei der Begrenzung 80V angezeigt, aber du "weißt" dass es knapp über 3,9V sind, weil deine LED erst kurz zuvor anging? Dann ist die Aussage "der AD620 geht bei 3,9V in Sättigung" wirklich ziemlich gewagt (respektive irreführend) und du solltest tatsächlich zuerst die Messung in Ordnung bringen.
Vielen Dank. Ja. Was ich nur sagen kann ist, dass, wenn die LED leuchtet, das Ausgangssignal des AD620 noch in Ordnung ist, aber kurz danach (Feldstärke erhöhen) die Sättigung sichtbar auf dem Oszilloskop-Bildschirm eintritt. Die Referenzspannung von 3,9V ist die Sättigungsspannung bei Versorgung mit symmetrischen 4,5V, die ich zuvor hatte. Das müsste also noch am Fensterkomparator geändert werden. Ich weiß jedoch nicht, ob dieser genannte Bereich zwischen LED-Leuchten und Sättigung einem Volt entspricht, weil dann wäre es korrekt. Gruß Rolf
Abend Achim. Eine Frage habe ich noch zur einstellbaren Verstärkung des AD620. Im Falle einer Übersteuerung des AD620 würde ich gerne den Verstärkungswiderstand (Gain) einstellbar gestalten. Gibt es ein Potentiometer, das diskrete Einrastpunkte besitzt, die relativ genaue Widerstandswerte für entsprechende Verstärkung bieten? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Gibt es ein Potentiometer, das diskrete Einrastpunkte besitzt, die > relativ genaue Widerstandswerte für entsprechende Verstärkung bieten? Jetzt hätte ich fast die Suchmaschine angeworfen ob es vielleicht wirklich irgendwo so ein exotisches Teil gibt. Aber ist ja eigentlich gar nicht mein Job, sondern deiner. Oben wurden dir schon die Hinweise gegeben, wie man so eine Verstärkungseinstellung üblicherweise macht. Ansonsten die Rückfrage: über wie viele Größenordnungen mit wie feiner Abstufung willst du die Verstärkung denn einstellbar machen? Ich kann mir grade nicht so richtig vorstellen, dass mehr als 3 oder 4 Messbreichseinstellungen sinnvoll wären.
Vielen Dank. Achim S. schrieb: > Ansonsten die Rückfrage: über wie viele Größenordnungen mit wie feiner > Abstufung willst du die Verstärkung denn einstellbar machen? Ich kann > mir grade nicht so richtig vorstellen, dass mehr als 3 oder 4 > Messbreichseinstellungen sinnvoll wären. Ich bin mir noch etwas unsicher und habe folgendes Problem. Ich betreibe meine Schaltung bzw. die Messplatten momentan noch mit einem selbstgebastelten Plattenkondensator mit einer Feldstärke von maximalen 10kV/m. Die Feldstärke beim späteren Betrieb unter dem Hochspannungsmessteiler reicht von minimalen 22kV/m (bei kleinster Kalibrierspannung) bis zu 270kV/m (bei maximaler Kalibrierspannung). (Nach der Faustformel für das elektrische Feld ergibt sich für die minimale Feldstärke: E=U/d=(100kV)/(4,50m)=22,2KV/m Maximale Feldstärke: E=266,7kV/m) Der Teiler ist für Testzwecke nicht zugänglich, ich kann also nicht eben mal die Schaltung darunterhalten und so die richtigen Gain-Widerstände ermitteln. Ich fürchte, dass die jetzige Bemessung meiner Schaltung (499 Ohm Gain-Widerstand des AD620 und Endverstärker) zur Übersteuerung beim Betrieb unter dem Teiler führen würde. Wie kann ich das grob abschätzen? Ist das elektrostatische Feld unter dem Teiler vielleicht geringer als im Plattenkondensator? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich betreibe meine Schaltung bzw. die Messplatten momentan noch mit > einem selbstgebastelten Plattenkondensator mit einer Feldstärke von > maximalen 10kV/m. > > Die Feldstärke beim späteren Betrieb unter dem Hochspannungsmessteiler > reicht von minimalen 22kV/m (bei kleinster Kalibrierspannung) bis zu > 270kV/m (bei maximaler Kalibrierspannung). Und die 10kV/m deiner aktuellen Schaltung nutzen den Spannungsbereicht deines AD620 bereits aus? Dann würde ich an deiner Stelle zwei Verstärkungseinstellungen für den AD620 vorsehen. Eine, die ca. 5 mal kleiner ist als die aktuelle Verstärkung. Und eine, die 50 mal kleiner ist. Ein einfacher Umschalter reicht. Und wenn das dann nicht aufgeht (weil eine der Annahmen nicht gepasst hat), dann musst du halt hinterher noch einmal umlöten. Rolf schrieb: > Ist das elektrostatische Feld unter dem Teiler vielleicht geringer als > im Plattenkondensator? Gib mal eine brauchbare Übersicht, wie das Feld in deinem Testaufbau geformt wird und wie am Ausgang deines HV-Teilers. Nichts, was man sich in 300 Einzelbeiträgen zusammensuchen muss sondern eine klare Skizze, die beide Situationen (z.B. Aufbau des HV-Teilers, Geometrie der Elektroden) klar gegenüber stellt. Dann kann man vielleicht etwas dazu sagen. Worum handelt es sich eigentlich bei deinem Gesamtprojekt? Ist das so was wie eine Studienarbeit oder ist es ein bezahltes Auftragsprojekt, bei dem es nur auf das Endergebnis ankommt? Wenn es eine Studienarbeit/Abschlussarbeit sein sollte, dann wäre es imho angemessen, wenn du dir selbst Gedanken zu solchen Fragen machst, diese hier klar vorstellst und zur Diskussion stellst. Nichts spricht bei einer Studienarbeit dagegen, dass du dir Hilfe suchst. Aber es spricht schon etwas dagegen, dass du das Nachdenken anderen überlässt (die nicht mal die konkreten Randbedingungen vor Ort kennen). Wenn es sich um ein bezahltes Auftragsprojekt handeln sollte, dann wäre es imho angemessen, wenn du Lurchi als Unterauftragsnehmer engagierst und ihn an der Bezahlung beteiligst ;-)
Hallo Achim. Ich habe heute noch einmal eine Messung bezüglich der Übersteuerung des AD620 durchgeführt. Der richtige Tastkopf zusammen mit der richtigen Einstellung des Tastkopfverhältnisses im Menü des Oszilloskops. Die Übersteuerung tritt erwartungsgemäß bei rund +5,23V (Manximalwert) und -5,9V (Minimalwert) auf. Laut Simulationstool also ok (-4,8V und +4,6V). Zusätzlich noch kontrolliert durch eine parallele Peak-to-Peak-Messung mit einem Multimeter. Die Übersteuerungsanzeige aus Fensterkomparator und LEDs konnte ich dementsprechend auf eine neue Referenzspannung von +-5V einstellen. Achim S. schrieb: > Worum handelt es sich eigentlich bei deinem Gesamtprojekt? Ist das so > was wie eine Studienarbeit oder ist es ein bezahltes Auftragsprojekt, > bei dem es nur auf das Endergebnis ankommt? Es ist eine Abschlussarbeit. Achim S. schrieb: > Wenn es eine Studienarbeit/Abschlussarbeit sein sollte, dann wäre es > imho angemessen, wenn du dir selbst Gedanken zu solchen Fragen machst, > diese hier klar vorstellst und zur Diskussion stellst. Nichts spricht > bei einer Studienarbeit dagegen, dass du dir Hilfe suchst. Aber es > spricht schon etwas dagegen, dass du das Nachdenken anderen überlässt > (die nicht mal die konkreten Randbedingungen vor Ort kennen). Geht klar. Achim S. schrieb: > Gib mal eine brauchbare Übersicht, wie das Feld in deinem Testaufbau > geformt wird und wie am Ausgang deines HV-Teilers. Nichts, was man sich > in 300 Einzelbeiträgen zusammensuchen muss sondern eine klare Skizze, > die beide Situationen (z.B. Aufbau des HV-Teilers, Geometrie der > Elektroden) klar gegenüber stellt. Dann kann man vielleicht etwas dazu > sagen. Werde ich tun. Gruß Rolf
Moin Achim, mir ist noch etwas an der Schaltung in der Literatur aufgefallen, das mir unklar ist. http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM In der Hauptschaltung zur Signalverarbeitung gibt es noch zusätzlich die Signaleingänge ST2 und ST4, die jeweils eine Invertierung der Eingänge ST1 und ST3 darstellen (zu erkennen an dem Minus vor dem Bezeichner). ST2 und ST4 sind jeweils direkt auf die virtuelle Masse geschaltet. Geht es einfach darum, die unbenutzten Metallflächen der Feldmühlenmechanik auf GND der Schaltung zu beziehen? Dann hätte aber doch auch ein einziger Anschluss genügt, oder? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > In der Hauptschaltung zur Signalverarbeitung gibt es noch zusätzlich > die Signaleingänge ST2 und ST4, die jeweils eine Invertierung der > Eingänge ST1 und ST3 darstellen (zu erkennen an dem Minus vor dem > Bezeichner). Nein, nicht wirklich eine Invertierung. +In1 und -In1 (an ST1 und ST2) bedeutet, dass das Eingangssignal In1 zwischen diesen beiden Punkten anliegt.-In1 entpsricht dem Bezugspotential für +In1. Wie im Text beschrieben wird, wird das Eingangssignal über eine geschirmte (Koax)Leitung an den Verstärker geführt. Der Schirm dieser Leitung wird an ST2 auf die Masse des Verstärkers gelegt. Am anderen Ende der Leitung wird damit die Grundplatte der Feldmühle auf Masse gelegt.
Achim S. schrieb: > Wie im Text beschrieben wird, wird das Eingangssignal über eine > geschirmte (Koax)Leitung an den Verstärker geführt. Der Schirm dieser > Leitung wird an ST2 auf die Masse des Verstärkers gelegt. Am anderen > Ende der Leitung wird damit die Grundplatte der Feldmühle auf Masse > gelegt. Vielen Dank, Achim. Sorry, hätte ich selbst drauf kommen müssen, steht ja direkt im ersten Satz unter der Schaltung. Habe aber irgendwie nicht im Hinterkopf gehabt, dass ein Koaxialkabel auch immer einen Anschluss für die Schirmung haben muss. Wieder was gelernt. Gruß Rolf
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Ich habe im Anhang die spätere Betriebsumgebung der Feldmühle aufgezeichnet. Darunter ist mein jetziges Testfeld im Plattenkondensator gezeigt. Die Felderzeugung geschieht am Hochspannungsteiler durch den obersten Koronaring, der Sprühentladungen verhindern soll. Der Untergrund der Halle stellt sogesehen ein großes Dielektrikum dar. Ich denke, dass man in guter Näherung das Feld in der Nähe der Feldmühle als gut homogen annehmen darf. Ich denke auch, dass die Feldmühle nicht übersteuern wird, da das Feld am Boden insgesamt schwächer ist als im Plattenkondensator. Gibt es oder kennst Du eine Software, mit der man dieses elektrostatische Feld, erzeugt durch den Koronaring, simulieren bzw. nachbilden kann? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich denke, dass man in guter Näherung das Feld in der Nähe der Feldmühle > als gut homogen annehmen darf. Nach den Abständen in der Zeich würde ich auch davon ausgehen. Rolf schrieb: > Ich denke auch, dass die Feldmühle nicht > übersteuern wird, da das Feld am Boden insgesamt schwächer ist als im > Plattenkondensator. Im schlimmsten Fall musst du halt nach der ersten Testmessung noch einmal umlöten. Du solltest nur darauf achten, dass bei der ersten Testmessung eine Verstärkungseinstellung verfügbar ist, aus der du ablesen kannst, um wie viel die Verstärkung daneben ist (also lieber eine zu schwache Verstärkung vorsehen, der man ansieht, welcher Faktor noch fehlt als eine zu hohe Verstärkung mit Sättigung, der man nicht ansieht, um welchen Faktor man daneben liegt. Rolf schrieb: > Gibt es oder kennst Du eine Software, mit der man dieses > elektrostatische Feld, erzeugt durch den Koronaring, simulieren bzw. > nachbilden kann? Das realistisch zu simulieren dürfte aufwändig werden. Zu den "üblichen Verdächtigen" gehört comsol. Die geben natürlich auch an, Corona-Entladungen simulieren zu können. Aber ich schätze, es dürfte den Aufwand einer praktisch-orientierten Abschlussarbeit übersteigen, bis dabei etwas realitätsnahes rauskommt.
Das Feld am Boden dürfte deutlich schwächer sein als die grobe Abschätzung aus Spannung durch Abstand. Einerseits wird es schwächer, weil nur das Seitliche Streufeld wirkt. Andererseits gibt es aber auch eine Verstärkung weil die Feldmühle in der Höhe aufträgt, und so das Feld konzentriert. Um den Effekt klein zu halten sollte die FM halt niedrig sein. Es gibt Software um solche Felder zu simulieren. Hier sollte eine 2 D FEM Simulation ausreichen - da gibt es auch frei verfügbare Pakete. Elektrische Felder sind von der Simulation noch einfach. Allerdings braucht es einiges an Einarbeitung dafür. Ganz einfach zu bedienen sind die in der Regel nicht. Zur Not könnte man es auch old-Style machen: mit einer analogen Messung an einem Modell in einer Wasserwanne. Das ginge ggf. schneller als die Einarbeitung in ein FEM Programm. Eine Umschaltung in groben Stufen sollte man schon vorsehen. Digitale Anzeigen erlauben in der Regel schon eine Ablesung über einen größeren Bereich, so dass ein Abstufung in 10 er Schritten ausreichen sollte, ggf. sogar gröber.
Lurchi schrieb: > Eine Umschaltung in groben Stufen sollte man schon vorsehen. Digitale > Anzeigen erlauben in der Regel schon eine Ablesung über einen größeren > Bereich, so dass ein Abstufung in 10 er Schritten ausreichen sollte, > ggf. sogar gröber. Vielen Dank, Lurchi. Würdest Du den Endverstärker zur Kalibrierung auch variabel lassen? Ich habe jetzt ein 10k-Poti und einen 1K-Widerstand zur Verstärkungseinstellung fest drin. Sonst müsste man später wieder um- bzw. auslöten. Was würdest Du mir für Größenordnungen für Poti und Widerstand des Endverstärkers empfehlen in Anbetracht der obigen Feldverläufe und -stärke? Gruß Rolf
Moin Achim, eine Frage zum Layout der Schaltung von dieser Internetseite: http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Bei Platinen für Messverstärker etc. werden häufig die unbenutzten, leitfähigen Flächen als Massefläche verwendet. Dies hat einige Vorteile für die Signalverarbeitung bezüglich gleichen Spannungsabfalls etc. Warum verwendet er in seiner Schaltung nur die Massefläche in der Spannungsversorgungsschaltung nicht aber in der Hauptschaltung des Synchrongleichrichters? Gruß Rolf
Moin Lurchi, moin Achim. Ich habe für meine Spannungversorgung (LM7806 und LM7906) mit Eagle ein Layout entworfen. Ich überlege gerade, ob ich den Anschluss für die virtuelle Masse der Schaltung als gemeinsame Massefläche (copper pouring) auf der Platine ausführen soll. Eine gemeinsame Massefläche bietet vorallem bezüglich Störungen und EMV einige Vorteile. Auch für die Herstellung der Platine ergeben sich dadurch einige Erleichterungen. Würdet ihr eine gemeinsame Massefläche einfügen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Warum verwendet er in seiner Schaltung nur die Massefläche in der > Spannungsversorgungsschaltung nicht aber in der Hauptschaltung des > Synchrongleichrichters? Stell dir vor, wie die "Massefläche" bei dieser einseitigen, halbwegs gut gefüllten Platine aussehen würde. Das wäre nämlich keine zusammenhängende, niederohmige Massefläche. Sondern das wären viele einzelne Masseschnipselchen und "Wurmfortsätze". Wohl deswegen hat der Designer darauf gesetzt, selbst stabile Masseleitungen vorzugeben, und ansonsten auf eine Masseflutung verzichtet. Rolf schrieb: > Ich überlege gerade, ob ich den Anschluss für die virtuelle Masse der > Schaltung als gemeinsame Massefläche (copper pouring) auf der Platine > ausführen soll. Wenn du mit 7806 und 7906 arbeitest, dann ist es ja keine "virtuelle Masse" mehr sondern eine echte Masse, oder? (D.h. der eine Bezugspunkt all deiner Spannungsregler, Batterien, ...) Rolf schrieb: > Eine gemeinsame Massefläche bietet vorallem bezüglich Störungen und EMV > einige Vorteile. richtig eingesetzt: ja Rolf schrieb: > Auch für die Herstellung der Platine ergeben sich > dadurch einige Erleichterungen. Das lass mal die Sorge des Platinenätzers sein, die können auch ganz gut Platinen ohne Massefläche herstellen. Bei deiner Verstärkerschaltung kann eine Massefläche tatsächlich sinnvoll sein. Wenn du sie nutzt, achte trotzdem darauf - dass auch vor dem copper pouring ein "stabiles" Netz aus Masseleitungen zu den verschiedenen Verbrauchern führt. Verlass dich nicht darauf, dass durch die Massefläche Masse schon überall hingeliefert wird, wo man es braucht (denn sonst kann es passieren, dass der Strom auf der Massefläche auf ungewünschten Wegen fließt). - auch mit Massefläche überlege dir, wie der Stromfluss beim Betrieb der Schaltung stattfindet. Der Rückstrom vom Motor sollte z.B. sicher nicht über die In- Anschlüsse deiner Messelktroden fließen (auch wenn beide nominell Masse-Potential haben).
Vielen Dank Achim. Das Layout für die Verstärkerschaltung ist deutlich schwieriger zu entwerfen. Probleme habe ich besonders bei der Platzierung der Bauteile. Könntest Du mir ein Paar Tipps geben, wie Du bei dem Layout-Entwurf für die Hauptschaltung vorgehen würdest. Nur grob aus Deiner Layout-Erfahrung. Sollte man beispielsweise erst die 14-poligen IC (4066 und LMC6484) anordnen? Oder erst die Anschlüsse für Eingangs- und Ausgangssignale? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Könntest Du mir ein Paar Tipps geben, wie Du bei dem Layout-Entwurf für > die Hauptschaltung vorgehen würdest. Nur grob aus Deiner > Layout-Erfahrung. Ich würde: - die "großen" Bauteile (ICs) grob nach dem Signalfluss platzieren (also z.B. Eingang links, dann Verstärkerstufe, Sync-Gleichrichter, DC-Verstärker rechts). Dabei auf genügend Abstand zwischen den unverstärkten Eingängen und allen kräftig schaltenden Signalen (Steuerung der Analogschalter) achten. - ein Grobkonzept für die Verteilung der Versorgungsspannung überlegen(wie führe ich die Versorgung zu den einzelnen ICs, wie verhindere ich, dass die Pulsströme des Analogschalter an der Versorgung des Eingangsverstärkers wackeln) - die Versorgungsleitungen mit kräftigen Leiterbahnen ziehen (das bezieht sich auf +6V, -6V und auf Masse, nicht darauf verlassen, dass das copper pouring später eine niederohmige Masseverbindung ergibt) - die Pufferkondensatoren der Versorgung anschließen und dabei auf kurze Leiterschleifen achten - den weiteren Kleinkram so um die ICs verteilen, dass sich die Leitungen günstig legen lassen. Zur Not auch bereits gelayoutete Stücke mal wieder auftrennen, Widerstände umdrehen und verschieben(ob sie andersrum besser passen) ... - hinterher noch mal drüberschauen, ob man nicht irgendeinen Bock geschossen hat (Störsignale auf Eingang gekoppelt, ...)
Achim S. schrieb: > - die Versorgungsleitungen mit kräftigen Leiterbahnen ziehen (das > bezieht sich auf +6V, -6V und auf Masse, nicht darauf verlassen, dass > das copper pouring später eine niederohmige Masseverbindung ergibt) Vielen Dank Achim. Wie breit würdest Du die Leiterbahnen für die Signale und wie breit die Leiterbahnen für die Spannungsversorgung wählen? Ich habe die Leitungen der Spannungsversorgungsschaltung momentan etwa 0.35mm breit gemacht und den Abstand der Leitungen untereinander etwa zu 0,5mm gewählt. Den Wert 0,35mm habe ich aus dieser Quelle hier: https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts Die Leiterbahnen der Hauptschaltung (Synchrongleichrichter) haben alle dieselben Maße (0,35mm) und denselben Abstand zueinander (0,5mm). Werden die Breite und der Abstand größer, wird es auch schwieriger mit dem Routen der Leiterbahnen. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich habe die Leitungen der Spannungsversorgungsschaltung momentan etwa > 0.35mm breit gemacht und den Abstand der Leitungen untereinander etwa zu > 0,5mm gewählt. Eine Aura von 0,5mm ist bei kleinen Spannungen OK. Eine Leiterbahnbreite von 0,35mm ist auch gerade noch OK. Für Hauptleitungen (kleine Motorströme oder Versorgungsspannungen) würde ich die Leitungen etwas breiter machen (ca. 0,5 - 1mm). Falls das nicht ausreicht, kann der Lötstoplack gezielt nur für die kritischen Leiterbahnen weggelassen werden, dann werden diese Bahnen im Lötbad automatisch verzinnt und sind dadurch belastbarer.
Rolf schrieb: > Den Wert 0,35mm habe ich aus dieser Quelle hier: > https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts diese Quelle behandelt die notwendige Leiterbahnbreite, damit eine "Überhitzung" der Leitung durch den Stromfluss vermieden wird. Ich kann mir nicht vorstellen, dass dieses Kriterium bei deiner Leiterplatte irgend eine Rolle spielt. Relevant für dich ist aber, ob du unerwünschten Spannungsabfall an Versorgungs/Masseleitungen hast oder nicht, weil der zu Einkopplungen auf dein (sehr empfindliches) Messsignal führen kann. Simple Signalleitungen (ohne größe Ströme, ohne Berücksichtigung von Leitungsimpedanzen, ...) mache ich meist 0,4mm. 0,35mm oder 0,5mm sind sicher genau so gut. Bei den Versorgungen und den Motorleitungen würde ich ohne Not nicht unter 1mm anfangen. Wenn es an einer Engestelle mal unbedingt sein muss würde ich die Versorgungsleitung notfalls auch mal auf 0,8mm reduzieren - aber wenn du das Versorgungsnetz als erstes vorsiehst ergeben sich solche Engestellen mit Bedarf für Notlösungen wahrscheinlich gar nicht. Rolf schrieb: > denselben Abstand zueinander (0,5mm). Kann für viele Leitungskombinationen mehr als genug sein (z.B. für die beiden Versorgungsleitungen: die kannst du gerne mit dem Minimalabstand routen, den dein Leiterplattenhersteller in der billigsten Herstellungsvariante vorgibt. Die 0,5mm können für andere Leitungskombinationen viel zu wenig sein, und dein Signal dramatisch stören. Wie oben schon geschrieben: Achim S. schrieb: > Dabei auf genügend Abstand zwischen den > unverstärkten Eingängen und allen kräftig schaltenden Signalen > (Steuerung der Analogschalter) achten. Rolf schrieb: > Werden die Breite und der Abstand größer, wird es auch schwieriger mit > dem Routen der Leiterbahnen. Wieso, wie klein muss deine Platine denn werden? Beim ersten Layout tut man sich immer schwer damit, die eleganten Leiterführungen zu erkennen und zu nutzen. Ist ne Übungssache und eine Frage davon, wie viel Mühe du dir geben magst.
Moin Achim. So, habe das Layout fertig. Jetzt beschäftige ich mich mit dem mechanischen Teil. Ich würde gerne einen Zylinder verwenden, der einen Durchmesser von 30cm und eine Höhe von 8cm besitzt. Der Deckel oben sollte aus Metall sein und in der Mitte eine Öffnung aufweisen, in der das Flügelrad auf der gleichen Höhe wie der Deckel rotieren kann. Diese Anordnung liegt dann später unter dem Hochspannungsmessteiler. Wäre die Idee geeignet in Bezug auf die Feldbeeinflussung? Wichtig ist ja in solchen Fällen immer die geringe Höhe. Gruß Rolf
Hallo zusammen, Eure Meinung zu meiner Zylinderform der Feldmühle interessiert mich auch. Was würdet Ihr sagen? Gruß Rolf
Die Zylinderform ist relativ einfach zu berechnen. Die Ränder sind ggf. ein Problem und sollten ggf. abgerundet werden - dann wird es aber mit dem rechnen wieder etwas schwieriger. 8 cm Höhe sind immer noch recht viel - bei Hochspannung sind die Abstände aber auch größer, kann also noch passen. Motoren dürfte man auch für eine geringere Höhe (z.B. 3-4 cm) finden, und der Platz sollte trotzdem noch für die Elektronik ausreichen. Für einen Prototypen ist mehr Platz natürlich hilfreich.
Rolf schrieb: > Eure Meinung zu meiner Zylinderform Einen Zylinder dafür zu verwenden, ist schon mal ein sehr guter Ansatz. Quatrate oder Rechtecke (gerne auch mehrere) sind für diesen Zweck nicht geeignet, weil durch die Drehbewegung eine Kreisbahn ensteht. Der Zylinder sollte einen möglichst großen Durchmesser haben, vorausgesetzt die Energiemenge ist dafür ausreichend, und die Bauhöhe so flach wie möglich, aber ohne dabei die mechanische Funktion nennenswert zu beeinträchtigen. Denn nur dann ergibt das am Ende eine runde Sache.
Vielen Dank an euch beide. Den "Deckel" des Zylinders habe ich mir so vorgestellt, dass er aus Metall besteht und das elektrostatische Feld etwas homogenisiert und in seiner Mitte eine Bohrung besitzt, in der auf gleicher Höhe das Flügelrad rotiert. Welches Material würdet ihr mir empfehlen? Ich dachte selbst schon einmal an diese Farbeimer. Kürzen und den Deckel und Boden selber machen. Gruß Rolf
Moin zusammen, ist es für die Feldmessung günstig, wenn der Deckel des Zylinders, in dessen Mitte das Flügelrad rotiert, aus Metall ist? Durch den Metalldeckel wird das elektrostatische Feld im Bereich des Flügelrades homogenisiert, meiner Meinung nach. Oder wäre es besser die (unmittelbare) Umgebung des Flügelrades aus Kunststoff zu wählen? Gruß Rolf
Hallo Leute! Das was hier die ganze Zeit diskutiert wird wurde schon in diesem Thread Beitrag "Zeitkonstante groß oder klein bei Feldmühle?" ausführlichst diskutiert: Identische Fragen, fast gleiche Antworten und gleiche Resistenz des TO bezüglich der gegebenen Hinweise. Allerdings hieß der TO im genannten Thread "Feldmüller" und ich verwette meinen Allerwertesten das Rolf und Feldmüller identisch sind. Ich hatte mit dem Feldmüller noch eine zeitlang E-Mailverkehr und auch da gab es z.B. das Problem mit der schwingenden Spannungssymmetrierung. Er hat im Prinzip meine Lösung der FM nachgebaut, die auf dieser Schaltung http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM basiert. Ich habe diese Schaltung um die Spannungssymmetrierung ergänzt. Allerdings hat der Feldmüller die von mir am Ausgang der Symmetrierung vorgesehenen Elkos und Kerkos erst mal weg gelassen. Ich habe mich dann nach ewigen Gejammer mal damit beschäftigt und ja die Symmetrierung neigt zum Schwingen insbesondere dann wenn man eben diese C's weg läßt. Nach langem Suchen habe ich dann herausgefunden, das die Schwingungen durch das Messen mit einem nicht erdfreien Oszi entstehen, wenn die Schaltung aus einem Labornetzteil gespeist wird - bei Akkubetrieb ist die Schaltung stabil auch ohne C's. Ich hätte es wissen müssen (es hatte schon einen Grund warum wir früher in der Firma zwischen Oszi und Netz - verbotener Weise - einen Teufelsschwanz geschalten haben). Rolf schrieb: > Moin Lurchi. > > http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM > > Verhindern die Kondensatoren C3 und C2 einen Latch-Up des 4066 oder > dienen sie nur dem Ableiten höherfrequenter Störungen? Genau diese und noch einige andere Fragen aus dem Thread hat er mir alle während unserer Mailkorrespondenz gestellt - habe sie eigentlich alle beantwortet. Ich habe ihm (dem Feldmüller) einige Fotos meiner Feldmühle geschickt (z.B. auch von der LP), aber als er dann mein Layout haben wollte (weil bei ihm angeblich immer Bauteile übrigbleiben, was ich so gar nicht verstehe) bin ich ausgestiegen. Nicht weil ich es ihm nicht geben könnte (ist ja kein Geheimnis), aber der Bursche studiert irgend etwas Elektrisches und schreibt an seiner Masterarbeit und da erwarte ich einfach das man eine so simple Schaltung in ein Layout umgesetzt bekommt. Und wenn man das Layout partout nicht hin bekommt, dann gibt es ja auch Uniplatten. Ich befürchte die Diskussion wird noch eine ganze Weile so weiter gehen, wenn da nicht einer die Notbremse zieht. Zeno
Kleiner Nachtrag: Der TO erfragt jeden Pfurz. Einfach mal selber denken und/oder ausprobieren - das ist für den Erkenntnisprozess ungemein hilfreich.
Moin Lurchi, moin Achim. Ich möchte die Abmessungen des Flügelrades und dementsprechend auch der Messplatte neu berechnen und an den Lock-In-Verstärker angleichen. Die Spannung an den Messwiderständen, das ist also die Spannung, die die Eingangsstufe, bestehend aus AD620, verarbeitet, lässt sich nach folgender Formel berechnen: U_max(f, E)=8*f+(A_0)*Epsilon_0*E*R_Mess A_0 ist darin der Flächeninhalt eines einzelnen Messsektors. Diesen Flächeninhalt möchte ich durch Berechnung neu setzen. (Daraus lässt sich anschließend der Durchmesser des Flügelrades bestimmen) Meine Frage jetzt: Welchen sinnvollen Wert würdet ihr für die U_max (als Eingangsspannung für den AD620) ansetzen, über die dann der neue Flächeninhalt und damit der Durchmesser des Flügelrades bestimmt werden kann? Die Feldstärke reicht laut Faustformel (für einen Plattenkondensator) von 22kV/m bis 270kV/m. Eigene Abschätzungen ergeben eine Feldstärke von 10kV/m in der Umgebung der Feldmühle unter dem Messteiler (Messobjekt). Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Welchen sinnvollen Wert würdet ihr für die U_max (als Eingangsspannung > für den AD620) ansetzen welchen würdest du denn vorschlagen?
Hallo Achim, ich würde den Wert meines Testaufbaus nehmen. Da waren es um die 20mV Eingangsspannung an den 1MOhm-Messwiderständen. Ich möchte hier keine "Pfürze" erfragen, wie oben unfreundlicher Weise unterstellt wurde. Es geht mir momentan nur darum, einen sinnvollen Durchmeser für Flügelrad und (daraus folgend) für Messplatte zusammen mit einer rechnerischen Begründung zu erhalten. Ich habe einen guten Motor gefunden, für den ich das Flügelrad nicht zu groß machen möchte. Der Durchmesser des Flügelrades soll also ein Kompromiss sein zwischen geringer Motorbelastung und verarbeitbarem Eingangssignal (für den AD620). Motor: https://www.conrad.de/de/universal-brushed-elektromotor-igarashi-3020-495-gfv-3p-4500-umin-220490.html Das Problem ist auch, dass ich nicht weiß, mit welchen Feldstärken ich es in der Betriebsumgebung (unter dem Teiler) der Feldmühle zutun habe. Dazu hast Du mir ja schon geraten, das später direkt zu testen und bei Bedarf "umzulöten". Gruß Rolf
Rolf schrieb: > ich würde den Wert meines Testaufbaus nehmen. Da waren es um die 20mV > Eingangsspannung an den 1MOhm-Messwiderständen. Denke ich auch. Es ist dem AD620 weitgehend egal, ob du am Eingang 15mV, 55mV oder 100mV hast. Daraus kannst du keine Kriterium ableiten, welches die "optimale Geometrie" für Flügelrad ist: ein Faktor 2 größer oder kleine ist hier immer genau so gut. Es gibt schon "harte" Kriterien: das Eingangssignal sollte nicht so groß werden, dass selbst die kleinste Verstärkungsstufe deines AD620 bereits zum Clippen des Ausgangs führt. Aber darüber wurden ja weiter oben schon viele Beiträge geschrieben. Rolf schrieb: > Das Problem ist auch, dass ich nicht weiß, mit welchen Feldstärken ich > es in der Betriebsumgebung (unter dem Teiler) der Feldmühle zutun habe. Ohne eine Idee dazu sind alle anderen detaillierten Dimensionierungsüberlegungen für die Katz. Rolf schrieb: > Ich möchte hier keine "Pfürze" erfragen, wie oben unfreundlicher Weise > unterstellt wurde. Ich hätte es nicht so ausgedrückt. Aber ich glaube, alle Teilnehmer, die dir in diesem Thread öfters geholfen haben, haben auch schon zum Ausdruck gebracht, dass teilweise wahllos und hemmungslos fragst. Je mehr du den Eindruck hinterlässt, dass du dir selbst Gedanken machst - und nur knifflige Aspekte nachfragst oder deine eigenen Ideen zur Diskussion stellst - desto größer sicher die Bereitschaft zu helfen. Das Gegenstück dazu ist: du schreibst von irgendwo ein paar Formeln oder Statements ab und fragst dann "was soll ich daraus machen " - ohne erkennbar eigenes Hirnschmalz investiert zu haben. Das senkt auf Dauer die Hilfsbereitschaft.
Rolf schrieb: > Danke für Deine bisherige Geduld. Dafür kannst Du ja mal am Ende Deines Projekts ein Foto von der Kiste hier reinstellen, damit wir alle mal sehen können, was daraus geworden ist. Vielleicht noch ein paar Eckdaten dazu (Durchmesser, Höhe, Spannung, Drehzahl, etc...). Dazu noch einen kurzen Zweizeiler, ob Du mit dem Ergebnis zufrieden gewesen bist. Dann braucht die nächste Generation nicht nochmal die gleichen Fragen stellen! Gruß Ralf
Vielen Dank, Achim. Achim S. schrieb: > Rolf schrieb: >> Das Problem ist auch, dass ich nicht weiß, mit welchen Feldstärken ich >> es in der Betriebsumgebung (unter dem Teiler) der Feldmühle zutun habe. > > Ohne eine Idee dazu sind alle anderen detaillierten > Dimensionierungsüberlegungen für die Katz. Könntest Du mir helfen, indem du mir sagst, wie Du bei diesem Problem vorgehen würdest? Würdest Du beispielsweise mit geeigneter Software eine Simulation durchführen und die Feldstärke durch die Software schätzen lassen? Ich weiß nicht, wo ich bei der Lösung einer begründeten Dimensionierung ansetzen soll. Ich schwimme total. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Könntest Du mir helfen, indem du mir sagst, wie Du bei diesem Problem > vorgehen würdest? Wenn du irgendeine Möglichkeit zur Messung hast: nachmessen (auch wenn es sehr ungenau ist). Wenn nicht: abschätzen oder simulieren, danach den eigenen Aufbau dimensionieren (muss nur grob hinkommen, weil die Schätzung der Feldstärke eh nicht genau ist), eine Messung versuchen und ggf. nachkorrigieren. Da das Ganze deine Abschlussarbeit darstellt: solche Fragen ggf. auch mal mit dem Betreuer diskutieren.
Achim S. schrieb: > Rolf schrieb: >> Ich möchte hier keine "Pfürze" erfragen, wie oben unfreundlicher Weise >> unterstellt wurde. > > Ich hätte es nicht so ausgedrückt. Gebe ja zu das ich es etwas hart formuliert habe. Aber man gewinnt immer mehr den Eindruck das der TO zu faul ist, sich etwas selbst zu erarbeiten und so wie es sich gehört ein wissenschaftliches Thema - Masterarbeiten zähle ich dazu - durchzuarbeiten. Beispiel gefällig: Rolf schrieb: > U_max(f, E)=8*f+(A_0)*Epsilon_0*E*R_Mess > > A_0 ist darin der Flächeninhalt eines einzelnen Messsektors. > Diesen Flächeninhalt möchte ich durch Berechnung neu setzen. (Daraus > lässt sich anschließend der Durchmesser des Flügelrades bestimmen) > > Meine Frage jetzt: > Welchen sinnvollen Wert würdet ihr für die U_max (als Eingangsspannung > für den AD620) ansetzen, über die dann der neue Flächeninhalt und damit > der Durchmesser des Flügelrades bestimmt werden kann? Im Folgepost schreibt Achim S. schrieb: > welchen würdest du denn vorschlagen? Darauf der TO: "ich würde den Wert meines Testaufbaus nehmen" Ist ja in Ordnung so und da muß man nicht noch zig mal nachfragen und ein neues Thema daraus machen. Da das Ganze ja prinzipiell ein Nachbau von hier http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM bzw. http://www.qsl.net/dh1stf ist, einfach in den Quellen noch einmal genau nach lesen. Speziell die 2. Quelle beschreibt das Thema sehr detailiert, beginnend vom Funktionsprinzip, Aufbau, Eichung bis hin zu praktischen Messungen. Diese Quellen wurden mehrfach von verschieden Leuten benannt. Intensives Studium selbiger dürfte 99,9% der Fragen des TO beantworten. Bei den restlichen 0,1% wird hier im Forum sicher gern geholfen. Mit einer Studienabschlußarbeit soll man beweisen, das man ein wissenschaftliches Thema selbständig und alleine abarbeiten kann. Nicht umsonst begannen zu meiner Zeit die Diplomarbeiten, auch meine, mit diesem Satz : "Hiermit erkläre ich an Eides Statt, daß ich die vorliegende Arbeit selbständig angefertigt und in Anspruch genommene Hilfe an der entsprechenden Stelle des Berichtes vermerkt habe.". Das mag zwar heutzutage anders formuliert werden, aber es hat immer noch Gültigkeit. Und wenn man sich nicht daran hält und die Sache auffliegt, dann passiert halt so etwas wie bei Herrn von G... und Exbundesministerin Sch... . Im übrigen gibt es in meiner Diplomarbeit noch einen Nachfolgesatz, der genau auf diesen Sachverhalt hinweist. Mit anderen Worten man darf sich schon helfen lassen und/oder auf fremdes Wissen zurück greifen, man muß es nur benennen. Wenn ich diesen Thread und den anderen von mir genannten Thread (und noch die Mailkorrespondenz) betrachte, dann wird wohl die gesamte Arbeit aus sehr vielen Quellenangaben bestehen (müssen).
Achim S. schrieb: > Da das Ganze deine Abschlussarbeit darstellt: solche Fragen ggf. auch > mal mit dem Betreuer diskutieren. Richtig!! Genau dafür ist ein Betreuer da.
Zeno schrieb: > Bei den > restlichen 0,1% wird hier im Forum sicher gern geholfen. Dann stelle ich jetzt eine Frage, die zu den 0,1% gehört. Ist es geeignet, das Flügelrad innerhalb einer großen Metallscheibe (30cm Durchmesser) rotieren zu lassen, oder würde das zu messende Feld durch diese Scheibe zu stark verzerrt/beeinflusst werden? Mein Gedanke ist, dass durch das Rotieren in der Metallplatte das ganze wie ein Kondensator wirkt und das zu messende Feld etwas gleichförmiger macht. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Dann stelle ich jetzt eine Frage, die zu den 0,1% gehört. > > Ist es geeignet, das Flügelrad innerhalb einer großen Metallscheibe > (30cm Durchmesser) rotieren zu lassen, oder würde das zu messende Feld > durch diese Scheibe zu stark verzerrt/beeinflusst werden? Hast Du schon gefragt siehe hier: Rolf schrieb: > ist es für die Feldmessung günstig, wenn der Deckel des Zylinders, in > dessen Mitte das Flügelrad rotiert, aus Metall ist? > Durch den Metalldeckel wird das elektrostatische Feld im Bereich des > Flügelrades homogenisiert, meiner Meinung nach. > Oder wäre es besser die (unmittelbare) Umgebung des Flügelrades aus > Kunststoff zu wählen? Warum baust Du die Feldmühle nicht einfach so wie in den mehrfach zitierten Links beschrieben? Dieser Aufbau hat sich bewährt und funktioniert. Ich hatte Dir einige Detailfotos meiner Feldmühle zugesandt und auch die Fragen dazu beantwortet. Wenn Dir das immer noch nicht reicht dann bemühe doch mal Google , da findest Du definitiv mindestens 1 Dutzend Aufbauvorschläge und da wird doch wohl was Passendes dabei sein. Für alle anderen: Ich habe meine Feldmühle in ein altes LNB Gehäuse eingebaut (Fotos gibt es hier Beitrag "Zeitkonstante groß oder klein bei Feldmühle?") Im zitierten Thread gibt es auch noch das Foto einer kommerziellen Feldmühle. Das sollte Anregung genug für den mechanischen Aufbau sein. Wie stellst Du Dir denn das mit der Metallscheibe vor? Ich kann den Posts nicht entnehmen wie Du die anbringen willst. Die anderen Forenteilnehmer könnens offensichtlich ebenfalls nicht, denn sonst hätte es schon Anworten gegeben. Mach doch mal eine Skizze damit wir eine Vorstellung von Deiner Idee bekommen. Ansonsten hat es Achim schon gesagt : Versuch macht schlau! Auch bei einer Masterarbeit darf man Versuche durchführen und die dürfen sogar schief gehen.
Hier http://www.rapp-instruments.de gibt es auch noch was zum Thema Elektrostatik und oh Wunder die Beschreibung der Feldmühle. Also lesen, lesen nochmals lesen.
Danke Zeno. Ich hätte noch eine Frage zur Erdung der Felmühle. Die Feldmühlenmechanik, dazu zählen beispielsweise das Flügelrad sowie die kupferbeschichteten Platten, wird mit der geminsamen Masse der Schaltung (virtuelle Masse) galvanisch verbunden. Reicht das als Erdung aus oder muss diese virtuelle Masse noch mit einem Ladungsreservoir (dem Erdboden) verbunden werden? Die Messplatten müssen während des Influenzvorganges Ladugen ziehen können. Hast Du bei Akkubetrieb Deine Feldmühle noch zusätzlich mit einem Ladungsreservoir (Erdboden) verbunden? Gruß Rolf
Die Links gelesen? - dann beantwortet sich die Frage
Zeno schrieb: > Die Links gelesen? - dann beantwortet sich die Frage Ja, gelesen, aber es wird nicht meine spezielle Frage beantwortet. Das mit der Masse habe ich verstanden, ich möchte nur wissen, ob die Masse mit einem Ladungsreservoir verbunden werden muss. Es macht nämlich einen Unterschied. Gruß Rolf
Der Ausdruck ROLF ist eine von Studenten ausgedachte Abkürzung für einen Bot. ROLF = Roboter Only Learnig Forum Die Universität in Freiburg will herausfinden ob es heute bereits möglich ist, eine komplette Diplomarbeit oder Bachelorarbeit durch einen intelligenten Bot nur mit Hilfe durch zahlreiche Foren zu schreiben. Ein von Studenten entwickeltes Softwareprogramm (ROLF), ähnlich wie ein Virus oder Wurm schlängelt sich automatisch durch möglichst viele Foren um an die entsprechenden Antworten zu gelangen zu einem Thema, was zuvor von den Profs festgelegt wurde (z.B. Feldmühle). Die Auflage ist jedoch, dass dieser Bot keinen Schaden in den Foren anrichten darf, deshalb am Ende einer Frage immer ein automatisiertes höfliches: Gruß Rolf
Wenn Du meinst es ist ein Unterschied, dann probier es aus! Ich wiederhole es noch einmal: Zeno schrieb: > Ansonsten hat es Achim schon gesagt : Versuch macht schlau! Auch bei > einer Masterarbeit darf man Versuche durchführen und die dürfen sogar > schief gehen. Mir wird es langsam zu blöd ich steige jetzt endgültig aus.
Moin Lurchi, ich habe noch eine etwas spezielle Frage. Die Messplatte besteht aus einer beidseitig mit Kupfer beschichteten Epoxy-Faserplatte. Auf der Oberseite sind, wie bekannt, die Messsektoren vorhanden. Die Kupferschicht aus der Rückseite bildet zusammen mit dem Flügelrad einen Kondensator, der die inneren Messsektoren abschirmt. Meine Frage jetzt: Reicht es, wenn die Kupferschicht auf der Rückseite ganzflächig ist, also so belassen wird oder müsste sie strenggenommen dieselbe Form wie der Messektor bzw. das Flügelrad haben? Macht es keinen Unterschied, wenn ein "Abschirmkondensator" keine gleich großen (gleichen) Flächen aufweist? Gruß Rolf
An sich will man keine große Kapazität für die Messflächen. Für die hier eher kleine nötige Empfindlichkeit kann man wohl eine Durchgängige Masse nutzen. Etwas unterschiedliche Kapazitäten sollten auch kein Problem sein - das werden sie erst, wenn die Kapazität zu groß wird, so dass man nicht mehr im Quasi-Kurzschluss ist.
Lurchi lass es sein! Der TO ist nur zu bequem die in diesem Thread mehrfach geposteten Links durchzuarbeiten. Dort ist der Aufbau von A - Z sowohl elektrisch als auch mechanisch ausreichend beschrieben. Ich meine ich hatte ihm auch schon per Mail geschrieben warum ich für die Sektorplatte doppelseitiges Material genommen habe. Detailfotos von meiner Feldmühle hat er auch. Die Frage ist also so überflüssig wie ein Kropf. Man könnte ja auch mal einfach eine Messreihe machen, einmal mit der Kupferfläche und einmal ohne - dann wüßte man es und könnte gleichzeitig noch eine zusätzliche Untersuchung in der Masterarbeit präsentieren und damit zeigen, daß man sich mit dem Thema umfassend beschäftigt hat. Aber dazu scheint der TO zu bequem zu sein, der läßt sich seine Masterarbeit lieber von den Leuten hier im Forum diktieren. Wart mal ab, morgen fragt er Dich ob er lieber rote oder blaue Drähte nehmen soll. Ist zwar jetzt etwas überspitzt formuliert aber die nächste Frage kommt bestimmt. Das hört erst auf wenn die Masterarbeit fertig ist.
Moin Zeno. Zeno schrieb: > Ich meine ich hatte ihm auch schon per Mail geschrieben warum ich für > die Sektorplatte doppelseitiges Material genommen habe. Zeno schrieb: > Man könnte ja auch mal einfach eine Messreihe machen, einmal mit der > Kupferfläche und einmal ohne Das ist nicht das Thema meiner Frage gewesen. DASS man eine leitfähige Gegenplatte (untere Kupferbeschichtung) benötigt, ist mir absolut klar, denn sonst wird der Messsektor nicht abgeschirmt. Der Messsektor liegt zwischen Flügelrad und Gegenplatte in einer Art Kondensator. Meine Frage war, ob man die Gegenplatte in ihrer Funktion als Kondensatorplatte in exakt gleiche Formen wie das Flügelrad (und dementsprechend auch wie der Messsektor) unterteilen sollte. Wie beim Platten-Kondensator eben, bei dem sich zwei deckungsgleiche Platten gegenüberstehen. Lurchi hat diese Frage exakt über den Kapazitätsbegriff erklärt. Gruß Rolf
Ach ne! Das bekommt man als Elektrotechnikstudent auf der Zielgeraden nicht selbst heraus? Wohl zuviel bei Theoretischer ET oder Feldtheorie geschwänzt? Ja so etwas rächt sich. Meinst Du das die Trennlinien nennenswerten Einfluß auf die auf die Fläche haben? Einfach mal abschätzen wie groß der Flächenanteil der Trennlinien ist und dann mal rechnen. Größenordnungen abschätzen ist aber eben auch wieder so eine Sache was der technische Nachwuchs nicht wirklich kann - hört und sieht man immer wieder.
Moin Lurchi. Es hat sich noch ein Problem ergeben, über dass ich eine Experten-Meinung brauche. Ich habe mir für das Gehäuse meiner Feldmühle eine zylindriche Backform (Durchmesser 20cm und Höhe 7cm) aus Aluminium gekauft. Das Aluminium ist eloxiert. Ich habe mit einem Durchgangsprüfer die Leitfähigkeit an der Oberfläche getestet mit dem Ergebnis: nicht leitfähig. Meine Frage jetzt: Kann diese Eloxierschicht, da eine Oxyd-Schicht, das elektrische Feld später beeinflussen ähnlich einem Dielektrikum wie Kunststoff und dann zu falschen Messergebnissen führen? Gruß Rolf
So langsam werden mir die Fragen hier auch zu dumm. Gerade für Studenten gilt: selber denken macht schlau.
Hi Lurchi, was habe ich Dir gesagt - roter oder blauer Draht. Gut jetzt ist daraus ne eloxierte Backform geworden. Die Frage ist jetzt welche Farbe der Eloxalschicht für die Feldmühle besser geeignet ist. Das muß man einfach irgendwann mal beenden sonst wird's eine never ending story. Habe das Spiel schon ne Weile per Mail durch. Dem fallen immer wieder neue Fragen ein. Eine Sache selbst bis zum Schluß zu durchdenken scheint nicht unbedingt das Ding des TO zu sein aber vielleicht war auch die Auswahl der Studienrichtung nicht so ganz optimal.
Rolf schrieb: > Meine Frage jetzt: > Kann diese Eloxierschicht, da eine Oxyd-Schicht, das elektrische Feld > später beeinflussen ähnlich einem Dielektrikum wie Kunststoff und dann > zu falschen Messergebnissen führen? Rauchst Du irgend etwas? Auf so ne Frage muß man erst mal kommen. Du glaubst doch nicht im Ernst, daß Du auf so eine Frage eine ernst zu nehmende Antwort bekommst.
Zeno schrieb: > Rauchst Du irgend etwas? Ich finde diese Frage und insbesondere diese Haltung dahinter ziemlich unverschämt. Ich habe zwar sehr große Lücken und meine Fragen zeigen dies, aber mit deiner Haltung, was hat denn dann wohl dieser "Heinrich Hertz" für Drogen genommen? Will unsichtbare Wellen beweisen... Stellt Fragen... Ich stelle diese Frage ernsthaft. Wenn Kunststoff ungeeignet ist, dann müsste diese nicht leitende Schicht ebenfalls ungeeignet sein. Sie unterscheidet sich von dem Kunststoff durch eine andere Dielektrizitätszahl.
Was meinst Du wohl warum ein Kunststoffgehäuse ungeeignet ist? Mit Kapazität hat es nichts zu tun. Warum kaufst Du ein eloxiertes Gehäuse wenn Du dann doch der Meinung bist das es nicht geeignet ist. Schau Dir mal die Feldmühle im Netz an. Da findet man mit etwas Ausdauer jede Menge und da macht keiner so ein Gewese. Meine FM ist übrigens auch mit Lack beschichtet. Soll ich den jetzt abkratzen? Selbstversuch macht schlau. Wie viele haben denn bis jetzt auf Deine Frage geantwortet? Nicht sehr viele - überlege mal warum. Selbst Lurchi der lange durchgehalten hat, hat aufgegeben - es hat bis jetzt zumindest den Anschein.
Rolf schrieb: > Ich finde diese Frage und insbesondere diese Haltung dahinter ziemlich > unverschämt. > Ich habe zwar sehr große Lücken und meine Fragen zeigen dies, aber mit > deiner Haltung, was hat denn dann wohl dieser "Heinrich Hertz" für > Drogen genommen? Willst Du Dich mit diesem vergleichen? Das ist unverschämt. Vor der Lebensleistung dieses Mannes kann man nur höchsten Respekt haben. Na klar hat er sich - Betonung liegt auf "sich" - Fragen gestellt, um das Phänomen der der Wellen zu erforschen. Im Gegensatz zu Dir hat er das Thema mit wissenschaftlichen Methoden abgearbeitet und letztendlich eine Lösung gefunden. Das hat er aber selbständig getan - er konnte auch nicht im Internet nachfragen. Wissenschaftliche Arbeit lebt halt davon, das man zunächst "Warum" fragt.
Ich möchte das trotzdem ernsthaft diskutieren. Zeno schrieb: > Was meinst Du wohl warum ein Kunststoffgehäuse ungeeignet ist? Mit > Kapazität hat es nichts zu tun. Der Kunststoff kann sich elektrostatisch aufladen, beispielsweise bei Berührung durch eine geladene Hand und dann durch sein Polarisationsfeld die Messung beeinflussen. Zeno schrieb: > Meine FM ist übrigens auch > mit Lack beschichtet. Soll ich den jetzt abkratzen? Tut mir Leid, ich verstehe es einfach nicht, warum man dann Metall nimmt, wenn man darüber eine nicht leitende Schicht bzw. ein Dielektrikum hat. Ich verstehe auch nicht, wieso das Metall keinen Einfluss auf das zu messende Feld hat. Die auf dem Metall neu ausgerichtete Ladung müsste das zu messende Feld doch stören.
Hallo Rolf, wenn die anderen beiden keine Lust mehr haben, Dir zu antworten, ich bin Rentner und stehe Dir gerne zur Verfügung. Vorausgesetzt das Thema ist nicht zu kompliziert für mich.
Vielen Dank Heinz. Ich stehe gerade komplett auf dem Schlauch. Für eine elektrostatische Feldmessung sollte die Feldmühle keine größeren Kunststoffflächen beinhalten, beispielsweise das Gehäuse. Warum stört es allerdings nicht, wenn das metallene Gehäuse eine zusätzliche Lackschicht besitzt oder wie in meinem Falle eine Oxidschicht? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Warum stört es allerdings nicht, wenn das metallene Gehäuse eine > zusätzliche Lackschicht besitzt oder wie in meinem Falle eine > Oxidschicht? Die Oxidschicht besteht weiterhin aus Aluminium und ist nur mit Sauerstoff angereichert, das wirkt sich überhaupt nicht negativ aus. Eine Kunststoffschicht dagegen wirkt wie ein Dielektrikum mit einer gewissen Dielektrizitätszahl. Wenn man das ausrechnen würde (ich kann das nicht), wirkt sich das maximal um 5% aus, ähnlich wie bei einem Koaxialkabel. Da die Kunststoffschicht im Verhältnis zum Abstand der Platten sehr dünn ist, wirkt sich das höchstens um 0,5% negativ aus, eher noch weniger. Das ist also somit vernachlässigbar und fast nicht messbar.
Vielen Dank Heinz! Heinz Koch schrieb: > Die Oxidschicht besteht weiterhin aus Aluminium und ist nur mit > Sauerstoff angereichert, das wirkt sich überhaupt nicht negativ aus. Ich verstehe. Bekommt die Oxidschicht keine dielektrischen Eigenschaften dadurch, dass sie nun keine frei beweglichen Ladungsträger (Elektronen) mehr beinhaltet? Wo ist der Unterschied zwischen einem Dielektrikum aus Kunststoff und der mit Sauerstoff angereicherten Oxidschicht, wenn beide keine frei beweglichen Ladungsträger beinhalten? Heinz Koch schrieb: > Eine Kunststoffschicht dagegen wirkt wie ein Dielektrikum mit einer > gewissen Dielektrizitätszahl. Besteht die Wirkung dann darin, dass die Polarisationsladungen im Dielektrikum nun das zu messende elektrische Feld in Rotornähe verändern? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Bekommt die Oxidschicht keine dielektrischen Eigenschaften dadurch, dass > sie nun keine frei beweglichen Ladungsträger (Elektronen) mehr > beinhaltet? Ein wenig schon. Das ist aber für die Feldmühle vernachlässigbar. Rolf schrieb: > Wo ist der Unterschied zwischen einem Dielektrikum aus Kunststoff und > der mit Sauerstoff angereicherten Oxidschicht, wenn beide keine frei > beweglichen Ladungsträger beinhalten? Eine Kunststoffschicht kann je nach Kunststoffdicke einige zehntel Millimeter dick sein. Eine Oxidschicht ist unter einem Mikrometer dick (Beispiel eloxierter Kühlkörper für Halbleiter). Die dritte Frage kann ich leider nicht beantworten, ich bin da kein Experte. Ich denke aber, dass Du Dir deswegen keine Sorgen machen brauchst, egal ob Kunststoff- oder Oxidschicht (Mut zur Lücke). Wenn Du es genau wissen willst, dann klebe die Backform einfach mit Tesafilm zu und mache eine zweite Messung und vergleiche Deine Ergebnisse (Tesafilm kann danach wieder entfernt werden).
Vielen Dank. Vielleicht noch zu der Sache mit dem Metall. Im Metall findet ein Influenzvorgang statt, wenn dieses einem elektrostatischen Feld ausgesetzt ist. Das Innere des Metalls ist anschließend feldfrei und wird zur Äquipotentialfläche. Beeinflusst dieser neue Zustand des Metalls nun das zu messende Feld etwas? Ich schätze dann mal, dass die Beeinflussung wieder vernachlässigbar ist, wenn das Metallgehäuse klein ist bzw. als Metallzylinder relativ flach (wie in meinem Fall)? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ich schätze dann mal, dass die Beeinflussung wieder vernachlässigbar > ist, wenn das Metallgehäuse klein ist bzw. als Metallzylinder relativ > flach (wie in meinem Fall)? Ja, aber die Beeinflussung hängt nicht von der geometrischen Konstellation ab, sondern sie ist generell klein, sofern Fläche und Abstand nicht verändert werden. Ich bin jetzt müde. Wir können gerne morgen in gewohnter Frische, so Gott will, weiter darüber diskutieren. Gruß Heinz
Vielen Dank Heinz, das hat mir erst einmal sehr geholfen :-) Gruß Rolf
Heinz Koch schrieb: > Die Oxidschicht besteht weiterhin aus Aluminium und ist nur mit > Sauerstoff angereichert, das wirkt sich überhaupt nicht negativ aus. Das ist so nicht korrekt. Die Eloxalschicht besteht aus Aluminiumoxid und Aluminiumoxid ist definitiv ein Nichtleiter. Aluminiumoxid hat sogar ein relaiv hohe Permittivität (früher Dielektrizitätskonstante) von 9. Das ist ungefähr 3x soviel wie viele polymerisierte Kunststoffe (z.B. Polyethylen). Selbst Papier hat nur knapp die Hälfte und Papier wurde früher den Bau von Kondensatoren (MP Kondensator) verwendet. Hier https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivität sind die Permittivitäten einiger Stoffe aufgeführt. Die grundlegenden Formeln zur Berechnung sind dort ebenfalls zu finden Heinz Koch schrieb: > Eine Kunststoffschicht dagegen wirkt wie ein Dielektrikum mit einer > gewissen Dielektrizitätszahl. Diese Aussage ist mit obiger Darstellung auch wiederlegt. Alle schwachleitenden oder Isolierstoffe besitzen eine Permittivität. Selbst Wasser (meist schwach leitend) besitzt eine Permittivität und diese ist sogar (frequenzabhängig) deutlich höher als die von Aluminiumoxid. Dies ist z.B. ein Grund warum kapazitive Füllstandsmesser funktionieren. Heinz Koch schrieb: > Eine Kunststoffschicht dagegen wirkt wie ein Dielektrikum mit einer > gewissen Dielektrizitätszahl. Wenn man das ausrechnen würde (ich kann > das nicht), wirkt sich das maximal um 5% aus, Du kannst es nicht ausrechnen und behauptest das es es sich maximal um 5% auswirkt. Hast Du eine Glaskugel die Dir das sagt? Wo kommen denn die 5% her? Heinz Koch schrieb: > Da die Kunststoffschicht im Verhältnis zum Abstand der > Platten sehr dünn ist, wirkt sich das höchstens um 0,5% negativ aus, > eher noch weniger. Das ist auch wieder so eine Behauptung die Du nicht beweisen kannst, weil Du es nicht berechnen kannst. Wie groß ist denn der Abstand der Platten? Die Kapazität des Kondensators ist umgekehrt proportional zum Abstand der Platten = Dicke des Dielektrikums. Bei 2 Dielektrika haben wir praktisch eine Reihenschaltung von 2 Kondensatoren. Man muß also beide Kondensatoren berechnen und erst dann kann man da eine Aussage machen. Wenn man es aber nicht berechnen kann ist es halt schlecht. Rolf schrieb: > Ich verstehe auch nicht, wieso das Metall keinen Einfluss auf das zu > messende Feld hat. Die auf dem Metall neu ausgerichtete Ladung müsste > das zu messende Feld doch stören. Warum versieht man Metall im Außenbereich mit einem Schutzanstrich? Es hat auch niemand gesagt das das Gehäuse keinen Einfluß auf das Feld hat, aber man nimmt ein Metallgehäuse weil .... - jetzt selber denken. Warum eicht man wohl so eine Feldmühle? Heinz Koch schrieb: > Eine Kunststoffschicht kann je nach Kunststoffdicke einige zehntel > Millimeter dick sein. Eine Oxidschicht ist unter einem Mikrometer dick > (Beispiel eloxierter Kühlkörper für Halbleiter). Hast Du eine Vorstellung wieviel 1µm ist? Ich behaupte mal nein. Eloxalschichten sind minimal 5µm dick eher 10-15µm (s. hier http://www.anoditec.de/wie-dick-sollen-bzw.-koennen-die-eloxal-schichten-erzeugt-werden.html ). Heinz Koch schrieb: > Wenn Du es genau wissen willst, dann klebe die Backform einfach mit > Tesafilm zu und mache eine zweite Messung und vergleiche Deine > Ergebnisse (Tesafilm kann danach wieder entfernt werden). Das hatte ich ja im Prinzip auch schon gesagt, aber Experimente hält der TO offenbar für überflüssig. Es ist einfacher im Netz zu fragen. Zwischen beiden gibt es halt nur einen kleinen Unterschied. Ersteres führt zu deutlich mehr Erkenntnisgewinn. Heinz Koch schrieb: > wenn die anderen beiden keine Lust mehr haben, Dir zu antworten, ich bin > Rentner und stehe Dir gerne zur Verfügung. Vorausgesetzt das Thema ist > nicht zu kompliziert für mich. Es geht nicht um die Lust. Der TO studiert irgendetwas Elektrisches und schreibt an seiner Masterarbeit. Damit soll er beweisen das er ein gestelltes (wissenschaftliches) Thema selbständig abarbeiten und Lösungen aufzeigen kann. Dabei sind allgemein anerkannte wissenschaftliche Methoden, u.a. Experimente, anzuwenden. Zum Ende darf auch ein Negativergebnis herauskommen, also der Beweis das die beschriebene/vorgeschlagene/etc. Methode nicht zielführend ist. Die Fragen die er stellt sind Themen des Grundlagenstudiums. Wenn er das bis jetzt nicht gerafft hat, dann hat er sich verdammt noch einmal in die Bibliothek zu setzen und entsprechende Fachliteratur durchzuarbeiten. Und natürlich darf er auch das Internet zur Recherche nutzen. Nur selbsterarbeitetes Wissen bringt einen wirklich weiter.
Heinz Koch schrieb: > Ja, aber die Beeinflussung hängt nicht von der geometrischen > Konstellation ab, sondern sie ist generell klein, sofern Fläche und > Abstand nicht verändert werden. Was so denn das schon wieder? Du hast keine Ahnung und stellst Behauptungen die weder belegen noch durch Rechnung beweisen kannst. Selbstverständlich beeinflußt die Geometrie den Verlauf der Feldlinien und die Stärke des Feldes. Warum nimm man z.B. für ein Geiger-Müller-Zählrohr einen dünnen und keinen dicken Draht? Warum ist für einen Spitzendetektor (Sensor für Radioaktivität) die Form der Spitze entscheidend? Hat alles einen ganz einfachen feldtheoretischen Hintergrund. Welchen dürft ihr selbst herausfinden.
Zeno schrieb: > Was so denn das schon wieder? Du hast keine Ahnung und stellst > Behauptungen die weder belegen noch durch Rechnung beweisen kannst. > Selbstverständlich beeinflußt die Geometrie den Verlauf der Feldlinien > und die Stärke des Feldes. Warum nimm man z.B. für ein > Geiger-Müller-Zählrohr einen dünnen und keinen dicken Draht? Warum ist > für einen Spitzendetektor (Sensor für Radioaktivität) die Form der > Spitze entscheidend? Hat alles einen ganz einfachen feldtheoretischen > Hintergrund. Welchen dürft ihr selbst herausfinden. Oh je was für'ne Rechtschreibung! Also noch einmal: Was soll denn das schon wieder? Du hast keine Ahnung und stellst Behauptungen auf die Du weder belegen noch durch Rechnung beweisen kannst. Selbstverständlich beeinflußt die Geometrie den Verlauf der Feldlinien und die Stärke des Feldes. Warum nimmt man z.B. für ein Geiger-Müller-Zählrohr einen dünnen und keinen dicken Draht? Warum ist für einen Spitzendetektor (Sensor für Radioaktivität) die Form der Spitze entscheidend? Hat alles einen ganz einfachen feldtheoretischen Hintergrund. Welchen dürft ihr selbst herausfinden.
Moin Heinz. Würdest Du das eloxierte Aluminium trotz der hohen Permittivität für ein Feldmühlengehäuse verwenden? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Würdest Du das eloxierte Aluminium trotz der hohen Permittivität für ein > Feldmühlengehäuse verwenden? Ich fasse es nicht! Heinz kann Dir da auch nicht weiter helfen, denn er kann es nicht berechnen. Kannst Du nicht einmal selbständig ein Problem lösen? Wie willst Du später im Beruf Deinem Mann stehen? Du kannst doch nicht jedes mal im Netz nachfragen wenn Du ein Problem hast.
Ich habe das Problem gelöst. Mich interessiert nur zusätzlich eine andere Meinung. Würdest du das eloxierte Aluminium verwenden? Gruß Rolf
Hallo Heinz. Ich würde gerne noch über die Gehäuse von Elektrofeldmetern diskutieren. Mir ist noch nicht ganz klar, wieso man für die Feldmühle Metall als Gehäuse verwendet, obwohl die influenzierte Ladung im Metall das zu messende Feld verändert. Gruß Rolf
Keiner macht so ein Geschiß beim Aufbau einer Feldmühle. Was aber fast alle machen, sie testen - führen also ein Experiment durch, um zu überprüfen ob der Denkansatz korrekt war. Das Konzept des Experimentes scheint für Dich aber nicht zu existieren, dabei wurden fast alle physikalischen Erkenntnisse durch Experimente gewonnen oder bestätigt. Du bist einfach zu faul mal ein Experiment, eine Messreihe etc. zu machen. Ich hatte Dir schon mehrfach gesagt, das der Einbau der Feldmühle in Metallgehäuse schon Gründe hat, die aber mit dem zu messenden Feld eher weniger zu tun haben, letzendlich nur mittelbar wenn nämlich nichts Vernünftiges herauskommt, wenn man es nicht in ein Metallgehäuse einbaut. In Deinem ersten Thread zum Thema hat Dir jemand das Bild einer kommerziellen Feldmühle gezeigt. Wo war die wohl eingebaut? - jawohl in einem Metallgehäuse, welches sogar zum Schutz eloxiert oder zumindest beschichtet war, wenn ich mich recht entsinne. Warum machen das wohl kommerzielle Hersteller so? Ach ja, Studenten an der Hochschule Konstanz haben in einem Projekt herausgefunden warum es sinnvoll ist die Feldmühle in eine Bierdose einzubauen (ganz schlimm Metall+Eloxiert+Farbe :-)). Raussuchen darfst Du diesen Beitrag im Netz gern selbst. Habe mit den Hinweisen eigentlich schon wieder Deine Bequemlichkeit unterstützt. Ach ja Heinz wird oder besser kann Dir da nicht helfen, weil er, wie er schon mehrfach bewiesen hat, an dieser Stelle nicht das nötige Fachwissen hat und er eher die Glaskugel bemüht. Aber vielleicht tue ich ihm jetzt auch unrecht und er hat sich zwischenzeitlich informiert. Aber vielleicht hat er mittlerweile bemerkt das Du zu bequem bist und hat keine Lust mehr. Noch etwas Google bringt "Ungefähr 32.900 Ergebnisse (0,54 Sekunden)" zum Thema "Feldmühle elektrisch". Da sind definitiv Beiträge dabei die Deine Fragen beantworten, u.a. die von mir genannten Studenten aus Konstanz.
Danke Zeno. Den Artikel der Studenten hatte ich nicht soweit gelesen. Ok, jetzt komme ich weiter. Ich habe aber noch ein Problem mit der Eloxierschicht der Backform. Ich verstehe einfach nicht, ob diese Schicht auf dem Aluminium etwas ausmacht, dass die Messung beeinflussen kann. Wieso nimmt der Hersteller das. Tut mir Leid, auch nach Durcharbeiten der Theorie der Dielektrikas verstehe ich es nicht :-( Gruß Rolf
Moin Zeno. Für mich ergibt sich noch ein Widerspruch. http://www.hcrs.at/ "Die Feldmühle sollte keinesfalls in ein Kunststoffgehäuse eingebaut werden, da sich dieses durch Berührungen elektrostatisch auflädt und das Messergebnis verfälscht." Das ist so korrekt. Konnte ich selbst in einem Versuch mit Kunststoff und Van-De-Graaff-Generator feststellen. http://www.dg1sfj.de/index.php/elektronik/selbstbau/42-feldmuehle In dieser Anleitung wird eine Metalldose mit Lackbeschichtung verwendet. Wieso darf man hier eine Lackschicht verwenden? Lädt sich diese nicht auf, falls eine elektrisch geladene Hand sie berührt? Gruß Rolf
Moin Rolf. Ich war am Wochenende leider kurz mal im Krankenhaus zur Behandlung. Rolf schrieb: > Wieso darf man hier eine Lackschicht verwenden? Lädt sich diese nicht > auf, falls eine elektrisch geladene Hand sie berührt? Die Lackschicht ist mit dem Metallgehäuse verbunden und nimmt deshalb zwangsläufig das Potential des Metallgehäuses an und das ist auch überhaupt nicht schlimm. Zeno hat Recht, ich kann Dir ab hier tatsächlich nicht mehr weiterhelfen, weil mir das Thema doch zu kompliziert ist. Ich kenne mich überwiegend mit Hochspannung und Röhren aus. Heinz Koch schrieb: > Vorausgesetzt das Thema ist > nicht zu kompliziert für mich. Aber so wie ich das sehe, kann Dir Zeno deutlich mehr helfen als ich, sofern Du ihn nicht zu stark beanspruchst :) Ich ziehe mich jetzt zurück und wünsche Dir viel Erfolg bei Deinem Projekt. Euer Karl Heinz Koch
Heinz Koch schrieb: > Ich war am Wochenende leider kurz mal im Krankenhaus zur Behandlung. Oh, hoffentlich nichts schlimmes. Gute Besserung. Heinz Koch schrieb: > Die Lackschicht ist mit dem Metallgehäuse verbunden und nimmt deshalb > zwangsläufig das Potential des Metallgehäuses an und das ist auch > überhaupt nicht schlimm. Das verstehe ich nicht. Wie kann denn ein Nichtleiter wie die Lackschicht dasselbe Potential wie das Blech annehmen? Kann sich die Lackschicht nicht elektrostatisch aufladen? Heinz Koch schrieb: > Ich kenne mich überwiegend mit Hochspannung und Röhren > aus. Das ist gut. Wie hoch würdest Du die Feldstärke am Boden des Gleichspannungsmessteilers schätzen? Der Teiler ist 5 Meter hoch und es liegen einige kV bis 1,2MV an. Heinz Koch schrieb: > wünsche Dir viel Erfolg bei Deinem > Projekt. Vielen Dank. Gruß Rolf
Heinz Koch schrieb: > Zeno hat Recht, ich kann Dir ab hier > tatsächlich nicht mehr weiterhelfen, weil mir das Thema doch zu > kompliziert ist. Ich kenne mich überwiegend mit Hochspannung und Röhren > aus. Ich verneige mich vor Dir. Wer sich eingestehen kann, daß er an dieser Stelle nicht mehr weiter kommt und das auch noch öffentlich, vor dem kann man nur den Hut ziehen. Falls ich Dir zu nahe getreten bin, entschuldige ich mich dafür, denn ich wollte Dich definitiv nich beleidigen, aber dieser Satz Heinz Koch schrieb: > Wenn man das ausrechnen würde (ich kann > das nicht), wirkt sich das maximal um 5% ... legt schon nahe, daß Du da eher die Glaskugel bemüht hast. Wenn Du das nicht kannst ist das ja auch nicht weiter schlimm - wer kann schon alles. Ich kann auch nicht alles. Wenn Du Dich ein Leben lang mit Hochspannung beschäftigt hast, dann bist Du da wahrscheinlich fitter als ich. Röhren kenne ich auch noch, habe selbst viel damit gebastelt. Im Studium haben wir sogar eine Röhre selbst hergestellt. Ich hoffe natürlich auch das es nichts Schlimmeres ist und wünsche Dir gute Besserung. Noch was zum TO: Ich habe viel zu oft den Eindruck, das er zu bequem ist seinen Kopf zu benutzen und seine Fragen durch Studium entsprechender Publikationen, egal ob als Buch oder PDF oder HTML, zu lösen. Er fragt lieber und läßt die Arbeit andere machen. So wie ich ihn verstanden habe möchte er ja mal Ingenieur werden und schreibt gerade an seiner Masterarbeit und da erwarte ich deutlich mehr Selbständigkeit, Engagement sowie strukturiertes Arbeiten. Schlimm ist eigentlich, daß er die meisten dieser Fragen selbst beantworten können sollte, denn das sind größtenteils Themen aus dem Grundlagenstudium (Theoretische Elektrotechnik, Feldtheorie, Experimentalphysik). Ich glaube das ich ihm schon sehr viel geholfen habe. Er hat eigentlich die komplette fotografische Dokumentation vom Aufbau meiner Feldmühle. Auch bei Problemen des schaltungstechnischen Aufbaus habe ich ihm geholfen und auch selbst Ursachenforschung betrieben, was kein unerheblicher Zeitaufwand war. Jetzt ist er einfach mal dran und er muß beweisen das er ein Problem selbständig mit wissenschaftlichen Methoden lösen kann. Für ihn vielleicht gerade hart, aber für die Zukunft besser für ihn. Also Dir alles Gute. Tschüß!
Rolf schrieb: > Das ist so korrekt. Konnte ich selbst in einem Versuch mit Kunststoff > und Van-De-Graaff-Generator feststellen. Also geht doch. Das ist schon mal ein Schritt in die richtige Richtung. Heinz Koch schrieb: > Rolf schrieb: >> Wieso darf man hier eine Lackschicht verwenden? Lädt sich diese nicht >> auf, falls eine elektrisch geladene Hand sie berührt? > > Die Lackschicht ist mit dem Metallgehäuse verbunden und nimmt deshalb > zwangsläufig das Potential des Metallgehäuses an und das ist auch > überhaupt nicht schlimm. Zeno hat Recht, ich kann Dir ab hier > tatsächlich nicht mehr weiterhelfen, weil mir das Thema doch zu > kompliziert ist. Ich kenne mich überwiegend mit Hochspannung und Röhren > aus. Heinz hat hier eigentlich schon die richtige Antwort gegeben. Die Lackschicht kann zwar nicht das Potential des Metalls annehmen, da sie i.d.R. ein Nichtleiter ist, aber durch die, zumindest einseitige Verbindung mit dem Metall, können .... - und jetzt bist Du dran, Stichwort Influenz, Bandgenerator, statische Elektrizität im allgemeinen. Rolf schrieb: > Das ist gut. Wie hoch würdest Du die Feldstärke am Boden des > Gleichspannungsmessteilers schätzen? Der Teiler ist 5 Meter hoch und es > liegen einige kV bis 1,2MV an. Das kann man doch ganz einfach selbst ausrechnen! Du wirst schon wieder faul. E=.....
Zeno schrieb: > Heinz hat hier eigentlich schon die richtige Antwort gegeben. Die > Lackschicht kann zwar nicht das Potential des Metalls annehmen, da sie > i.d.R. ein Nichtleiter ist, aber durch die, zumindest einseitige > Verbindung mit dem Metall, können .... - und jetzt bist Du dran, > Stichwort Influenz, Bandgenerator, statische Elektrizität im > allgemeinen. Danke. Im Nichtleiter/Dielektrikum entstehen nun Polarisationsladungen, die nur annähernd dasselbe Potential wie das anliegende Metall besitzen. Heinz hat aber nicht beantwortet, wie man verhindert, dass sich diese Lackschicht auflädt (bei Berührung mit einer geladenen Hand). Die aufgebrachte Ladung kann auf dem Nichtleitern nicht abfließen. Ich habe das mit der Eloxier-Schicht getestet. Diese lässt sich nicht elektrostatisch aufladen. Könntest Du mir dazu noch ein Hinweis geben. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Nichtleitern Auf dem Nichtleider selbst nicht, aber ... Rolf schrieb: > Ich habe das mit der Eloxier-Schicht getestet. Diese lässt sich nicht > elektrostatisch aufladen. > Könntest Du mir dazu noch ein Hinweis geben. Da sind wir wieder beim Abfließen von Ladungen.
Zeno schrieb: > Auf dem Nichtleider selbst nicht, aber ... Auf dem Metall natürlich, wenn es geerdet ist. Aber damit bekommt man die Ladungen nicht vom Dielektrikum herunter. Gruß Rolf
Wie funktioniert der Bandgenerator noch mal? oder die Elektrisiermaschine im Allgemeinen oder einfach nur der Kunststoffstab, den man mit einem Wollappen reibt und dann z.B an eine Leidener Flasche oder ein Elektroskop hält oder einfach nur mit einer geerdeten Metallfläche verbindet ??? Läßt sich denn die Lackschicht überhaupt aufladen oder fließen die Ladungen gleich wieder ab?
Zeno schrieb: > Wie funktioniert der Bandgenerator noch mal? oder die > Elektrisiermaschine im Allgemeinen oder einfach nur der Kunststoffstab, > den man mit einem Wollappen reibt und dann z.B an eine Leidener Flasche > oder ein Elektroskop hält oder einfach nur mit einer geerdeten > Metallfläche verbindet ??? > > Läßt sich denn die Lackschicht überhaupt aufladen oder fließen die > Ladungen gleich wieder ab? Moin, jetzt sehe ich, wo mein Problem liegt. Das ist alles richtig, der mit Katzenfell geriebene und geladene Glasstab kann an ein Elektroskop gehalten werden bzw. anderweitig entladen werden. Bei der Feldmühle jedoch wird die dem Metall gegenüberliegende Seite des Nichtleiters geladen. Die Ladung müsste dann aber über den Nichtleiter zum Metall abfließen. Das habe ich nie verstanden, wieso man einen geladenen Glasstab wieder entladen kann, obwohl er ein Nichtleiter ist. Wie kann es zu diesem charakteristischen Funken kommen, wenn das Glas selbst nichtleitend ist? Gruß Rolf
Hallo Lurchi, ich benötige noch einmal Dein Expertenwissen in einer Sache. Die Gegenplatte (Kupferbeschichtung unter den Messsektoren) ist mit der Masse (virtuellen Massen) der Elektronik bzw. Schaltung verbunden. Das Gehäuse meiner Feldmühle, das Flügelrad und die Motorplatten sind geerdet (Erdboden als Ladungsreservoir). Wäre es besser, die Massen getrennt von einander zu lassen oder sie leitfähig zu verbinden? Die virtuelle Masse der Schaltung also gleichzeitig auch zu erden (Verbindung zum Erdboden). Gruß Rolf
Wie machen es wohl die Anderen???? Es ist schon erstaunlich das man mit so etwas Simplen Monate zubringen kann. Wenn ich so arbeiten würde, bekäme ich am Monatsende kein Geld, sondern müße wahrscheinlich was mit.
Kleine Korrektur: ... müßte wahrscheinlich was mitbringen.
Beobachter schrieb: > Der Ausdruck ROLF ist eine von Studenten ausgedachte Abkürzung für einen > Bot. > ROLF = Roboter Only Learnig Forum Zeno schrieb: > Es ist schon erstaunlich das man mit so etwas Simplen Monate zubringen > kann. Für die Uni Freiburg spielt Zeit bei der Erprobung des Bots zunächst einmal keine Rolle. Der Zeitfaktor wird später optimiert, falls der Bot eine erfolgreiche Bachelor-Arbeit abliefert.
Beobachter schrieb: > Beobachter schrieb: >> Der Ausdruck ROLF ist eine von Studenten ausgedachte Abkürzung für einen >> Bot. >> ROLF = Roboter Only Learnig Forum > > Zeno schrieb: >> Es ist schon erstaunlich das man mit so etwas Simplen Monate zubringen >> kann. > > Für die Uni Freiburg spielt Zeit bei der Erprobung des Bots zunächst > einmal keine Rolle. Der Zeitfaktor wird später optimiert, falls der Bot > eine erfolgreiche Bachelor-Arbeit abliefert. Bin mir eigentlich relativ sicher, das der Rolf in dem Fall eine reale Person ist. Dafür spricht das der Typ zu genau diesen Thema mindestens 4 Threads laufen hat. Bei dem einen Thread wurde aus dem TO Phillip F. plötzlich ein Rolf und nach einigen Post wieder ein Phillip. Zudem hatte ich mit Phillip F. über gut 2Monate Mailkontakt (kenne daher das vollständige F.). Wenn man die im Forum geposteten Handskizzen mit denen die ich per Mail bekommen habe vergleicht, dann gibt es schon gewisse Übereinstimmungen. Auch Schreibweisen und die Art der Fragestellungen gleichen sich. Deshalb gehe ich schon von einer realen Person aus. Genau wissen tut man es natürlich nicht. Wenn ich dann noch so etwas Beitrag "Schwierigkeiten umrechen Einheiten" lese, dann muß ich schon feststellen das unseren zukünftigen Elektronikeliten vor nichts zurückschrecken und sich deren Leistungniveau rapide Null nähert.
Abend Zeno, ich erkenne an dem Gehäuse Deiner Feldmühle keinen Erdungsanschluss. Hast Du die virtuelle Masse der Elektronik geerdet und mit dem Gehäuse von innen verbunden? Gruß Rolf
Zeno schrieb: > Bin mir eigentlich relativ sicher, das der Rolf in dem Fall eine reale > Person ist. Dafür spricht das der Typ zu genau diesen Thema mindestens 4 > Threads laufen hat. Tatsächlich. Rolf ist gleichzeitig auch 'Der Carsten' der folgenden Thread am laufen hat: Leichte Unsymmetrie ... Außerdem sprechen seine Handskizzen dafür, dass Rolf ein echter Mensch ist, auch wenn die Skizzen fein säuberlich wie mit einem Plotter gezeichnet sind.
Beobachter schrieb: > Thread am laufen hat: Leichte Unsymmetrie ... Habe ich mir gerade mal angeschaut. Der typische Stil des TO. Übrigens hat er Thread aufgemacht, weil er Singlesupply mit Symmetrierung durch OPV nicht hinbekommen hat. Jetzt hat er es halt mit dualer Versorgung probiert und bekommt es "nicht" symmetrisch. Das ist natürlich ein Problem und wirft Fragen über Fragen auf. Der_Carsten schrieb: > Abend Zeno, > > ich erkenne an dem Gehäuse Deiner Feldmühle keinen Erdungsanschluss. > Hast Du die virtuelle Masse der Elektronik geerdet und mit dem Gehäuse > von innen verbunden? > > Gruß > Rolf Ja was denn nun Feldmüller, Rolf, Phillip F. oder der Carsten? Lies Dir mal die Forenregeln durch - Postings mit verschiedenen Nicknamen in einem Thread sind nicht erwünscht. So zu Deiner Frage: Du glaubst doch nicht im Ernst, daß Du von mir darauf eine Antwort bekommst. Man kann ein Gehäuse auch ohne Anschluß durch andere konstruktive Maßnahmen mit mit einem anderen oder anderen Potenzial verbinden, sogar mit dem Pluspol der Versorgung. Signaltechnisch ist das auch Masse. Warum, weshalb, wieso - ist für einen E-Techniker der an seiner Masterarbeit schreibt doch kein Problem
Zeno schrieb: > Man kann ein Gehäuse auch ohne Anschluß > durch andere konstruktive Maßnahmen mit mit einem anderen oder anderen > Potenzial verbinden, sogar mit dem Pluspol der Versorgung. Die Feldmühle benötigt aber eine Verbindung zu einem Ladungsreservoir (damit eine geeignete Ladungsmenge durch die Messwiderstände transportiert werden kann), in diesem Falle der "Erdboden" bzw. der PE-Leiter. Hat Deine Feldmühle keine Verbindung zur "Außenwelt"? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Hat Deine Feldmühle keine Verbindung zur "Außenwelt"? Spaßvogel! Man kann das Gehäuse mit einem anderen oder anderen oder anderen ....... Potenzial .... Plus ist auch ein Ladungsreservoir - ob für diesen Zweck geeignet ist? - keine Ahnung.
Zeno schrieb: > Man kann ein Gehäuse auch ohne Anschluß > durch andere konstruktive Maßnahmen mit mit einem anderen oder anderen > Potenzial verbinden, sogar mit dem Pluspol der Versorgung. Ich habe es mit meinem Feldmühlen-Modell mal getestet. Wenn man die Messwiderstände nicht mit einem PE-Leiter (über die virtuelle Masse) verbindet, werden die Signale von der Messplatte deutlich schlechter. Der PE-Leiter bzw. der Erdboden stellt ein theoretisch unbegrenztes Ladungsreservoir da. Stellt aber auch jeder größere Metallgegenstand wie das Gehäuse solch ein Ladungsreservoir da, sodass man die Feldmühle nicht zwingend mit dem "Erdboden" verbinden muss? Dementsprechend kann man auch mit dem Gehäuse "erden"? Gruß Rolf
Moin Lurchi, ich brauche noch einmal Deine Hilfe. Ich verstehe dieses Fehlverhalten einfach nicht. Wenn ich die Spannungsversorgung des CMOS-Schalters 4066 schnell ein- und ausschalte (die Batterien sind durch einen Schalter von dem Lock-In-Verstärker getrennt), steigt plötzlich die Stromaufnahme auf 200mA oder mehr und der Baustein wird heiß. Ich habe jetzt die Schaltung als fertige Platine erstellt. Auf dem Steckbrett konnte ich diesen Effekt nicht erzeugen. http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM Ich habe lediglich den Kondensator C3 nicht auf der Platine, auf dem Steckbrett jedoch schon. Verhindert der C3 eventuell dieses Verhalten bei Spannungsimpulsen? Ist das irgendwie ein Latch-up-Effekt? Gruß Rolf
Lurchi wird Dir nicht mehr helfen - er hat zu Recht aufgegeben.
Rolf schrieb: > Ich habe lediglich den Kondensator C3 nicht auf der Platine, auf dem > Steckbrett jedoch schon. Verhindert der C3 eventuell dieses Verhalten > bei Spannungsimpulsen? > Ist das irgendwie ein Latch-up-Effekt? Du verstehst die Schaltung nicht und läßt nach Gutdünken Bauteile weg oder machst irgendwelche andere Änderungen? Ohne Worte und Kopfschüttel! Dir ist einfach nicht zu helfen.
Moin Heinz, ich brauche noch einmal Deine Hilfe in Sachen Hochspannungstechnik. Du sagtest ja, dass dies Dein Hauptgebiet sei. Wie hoch würdest Du die Feldstärke am Boden des Gleichspannungsmessteilers schätzen? Der Teiler ist 5 Meter hoch und es liegen einige kV bis 1,2MV an. Gruß Rolf
Äh selbst rechnen/abschätzen! Stoff des 1./2. Sememesters im Fach Grundlagen der Elektrotechnik. Dann noch einmal im Fach Feldtheorie und in der Experimentalphysik dürfte das auch ein Thema gewesen sein. Völlig hoffnungsloser Fall - suche Dir am besten ein anderes Thema.
Rolf schrieb: > Wie hoch würdest Du die Feldstärke am Boden des > Gleichspannungsmessteilers schätzen? Der Teiler ist 5 Meter hoch und es > liegen einige kV bis 1,2MV an. Im übrigen hast Du die Frage schon mal weiter oben gestellt - exakt die Gleiche. Wieviele Antworten bis hier her?
Moin Lurchi, wenn sich das Flügelrad innerhalb einer Metallscheibe dreht, verändert die Metallscheibe das zu messende Feld nicht? Wird deswegen die Feldmühle auf ihre Geometrie kalibriert? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > verändert > die Metallscheibe das zu messende Feld nicht? Nein. Voraussetzung ist, dass die Metallscheibe eine kreisförmige, geschlossene, ebene Fläche ist. Wäre die Metallscheibe dreieckig oder wellig oder hätte Löcher oder Schlitze, dann würde sich das elektrische Feld beim Drehen des Flügelrades leicht sinusförmig ändern.
Beobachter schrieb: > Nein. Voraussetzung ist, dass die Metallscheibe eine kreisförmige, > geschlossene, ebene Fläche ist. Wäre die Metallscheibe dreieckig Und wenn die Scheibe viereckig oder achteckig ist? @Beobachter: Weißt Du das Du Dich da auf sehr dünnes Eis begeben hast? Der TO sucht einen Dummen der seine Masterarbeit schreibt. Les Dir mal den gesamten Thread durch. Das Thema geht jetzt seit gut 4 Monaten. Es ist eine simple Feldmühle. Der TO hat mehr als genug Beispiele für den mechanischen Aufbau einer Feldmühle bekommen. Er konstruiert aus jedem Schräubchen ein Problem. Du wirst es noch sehen. Ach ja und meine obige Frage war ironisch gemeint.
Zeno schrieb: > Er konstruiert aus jedem > Schräubchen ein Problem. Du wirst es noch sehen. Das hab ich weiter oben schon beobachtet, ich dachte sogar zuerst er wäre ein Bot. Gut, dass Du das nochmal ansprichst, dann werde ich mich aus diesem Thread erst einmal raushalten, sonst werde ich da noch in irgendetwas reingezogen und komme dann nicht mehr da raus ohne ausfallend zu wirken.
Beobachter schrieb: > Rolf schrieb: >> verändert >> die Metallscheibe das zu messende Feld nicht? > > Nein. Voraussetzung ist, dass die Metallscheibe eine kreisförmige, > geschlossene, ebene Fläche ist. Wäre die Metallscheibe dreieckig oder > wellig oder hätte Löcher oder Schlitze, dann würde sich das elektrische > Feld beim Drehen des Flügelrades leicht sinusförmig ändern. Danke für den Hinweis. Gruß Rolf
Moin Zeno, welchen Abstand hat das Flügelrad zu den Mess-Sektoren bei Deiner Feldmühle? Der Abstand sollte ja so gering wie möglich sein, um die elektrostatische Abschirmung hinreichend gut zu gewährleisten. Gruß Rolf
@Beobachter: Merkste was - er hat die nächste Frage gezogen. Dabei habe ich ihm seinerzeit per Mail detailierte Fotos (28! um genau zu sein) vom mechanischen Aufbau meiner Feldmühle geschickt. Da könnte man das locker abschätzen. Er hat auch diverse Links bekommen wo alles haarklein beschrieben ist.
Zeno schrieb: > Er hat auch diverse Links bekommen wo alles haarklein > beschrieben ist. Hab ich gesehen, sogar mit Schaltpläne. Allein das, hat mich sehr beeindruckt. Rolf bräuchte das eigentlich nur kommentarlos nachzubauen. Mir jedenfalls hätten diese Pläne und Links schon sehr geholfen. :)
Ach Beobachter der TO hat mehrere Threads mit verschiedenen Nicknamen am Laufen. Siehe hier Beitrag "Re: Gleichfeldbeeinflussung durch Aluminiumoxid" Eigentlich traurig - ihm ist nicht zu helfen.
Zeno schrieb: > mit verschiedenen Nicknamen am > Laufen. Mir sind nur folgende Namen aufgefallen: Rolf Der Carsten Finn C. Phillip F. Schalter Wahrscheinlich sind es noch viel mehr. Ich glaube aber, wenn er die Namen in verschiedenen Threads anwendet ist das sogar erlaubt. Er darf nur nicht mit mehreren Namen gleichzeitig in nur einem Thread unterwegs sein. In Wirklichkeit bin ich Ralf Leschner mit dem Mischer MC12002 und dem Ferromagnetischen Schwebekörper in diesen Threads habe ich aber nur mitdiskutiert, ich habe sie nicht selbst eröffnet. Ansonsten bin ich nur braver Beobachter.
Ach Beobachter, der TO kann doch machen was er will. In dem einen Thread war er schon mit mehreren Nicks unterwegs, aber es ist ja auch schwierig das immer fein säuberlich zu trennen. Ich werde auf seine Fragen nicht mehr antworten - wird mir einfach zu blöd. Ich denke das ich ihm genug geholfen habe. Er muß nun langsam selbst mal zu Potte kommen. Ob ich mir allerdings den einen oder anderen Kommentar verkneifen werde weis ich jetzt noch nicht. In dem Sinne Dir ein schönes Wochenende.
Zeno schrieb: > Ob ich mir allerdings den einen oder anderen Kommentar verkneifen werde > weis ich jetzt noch nicht. Das geht mir genauso. Dir auch ein schönes Wochenende.
Moin, dann noch eine letzte Frage. Wird die Gegenplatte, also die Kupferpschicht hinter den Mess-Sektoren, auch mit dem Schutzleiter verbunden bzw. geerdet? Die Gegenplatte wird mit der virtuellen Masse der Elektronik verbunden, um der Schaltung einen Messbezug zu geben. Die virtuelle Masse wird an den Schutzleiter angeschlossen und damit geerdet, um für den Stromfluss durch die Messwiderstände Ladungsträger zur Verfügung zu stellen. Demnach wird dadurch auch automatisch die Gegenplatte geerdet. Ist das korrekt? Es wird in keinem der Links explizit genannt. Gruß Rolf
Abend Ralf, eine Frage noch zu dieser Schaltung hier: http://www.hcrs.at/ Wie berehnet man die Widerstände R25 und R26 für eine bestimmte Motordrehzahl? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wie berehnet man die Widerstände R25 und R26 für eine bestimmte > Motordrehzahl? Ich sehe keine Motorsteuerung, aber der Link ist trotzdem interessant. Danke Gruß Ralf
Hallo Ralf. Nein, eine Motorsteuerung ist es nicht. Durch die Widerstände wird einerseits eine Störeinkopplung verhindert, andererseits aber auch die Drehzahl des Motors einmalig festgelegt. Gruß Rolf
Ralf L. schrieb: > Ich sehe keine Motorsteuerung, aber der Link ist trotzdem interessant. > Danke Geht für Dich aus dem Link hervor, ob die virtuelle Masse der Elekronik und die Gegenplatte unter den Messsektoren gemeinsam verbunden und geerdet sind? Gruß Rolf
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Rolf schrieb: > Geht das für Dich aus dem Link hervor? Nein. Klick doch mal selber auf den Link, dann wirst Du sehen, dass er nicht funktioniert. Ich sehe nur eine Homepage mit einem Foto von Dir und Deinem Bruder.
Ralf L. schrieb: > Rolf schrieb: >> Geht das für Dich aus dem Link hervor? > > Nein. Klick doch mal selber auf den Link, dann wirst Du sehen, dass er > nicht funktioniert. Ich sehe nur eine Homepage mit einem Foto von Dir > und Deinem Bruder. @Ralf: Da gibt es auf dieser Page noch einen Link der zu einer Feldmühle führt. An statt das Ding einfach mal nachzubauen, wie beschrieben, muß der TO jedes Bauelement, jeden Leiterzug, jeden Verbindungspunkt, jedes Schräuble etc. etc. nachfragen. Selber denken, ausprobieren ist leider Fehlanzeige. Und wenn er es doch mal tut, wird es trotzdem nachgefragt. Das die nachgefragten Widerstände vom Motor abhängen und sich dementsprechend berechnen, hat der TO der mit diesem Thema an seiner Masterarbeit schreibt und demzufolge wenigstens 8 Semester elektrotechnisches Studium hinter sich hat, immer noch nicht gerafft. Sehr schlimm für einen zukünftigen E-Ing.. Ich darf gar nicht daran denken wenn er nach dem Studium auf die Wirtschaft los gelassen wird. @TO Du solltest die Notbremse ziehen! Elektrotechnik/Elektronik ist nichts für Dich auch wenn Du es jetzt bis zur Masterarbeit geschafft hast. Es ist für Dich und Dein Umfeld besser, wenn Du Dich umorientierst.
Ralf L. schrieb: > Ich sehe nur eine Homepage mit einem Foto von Dir > und Deinem Bruder. Ob der TO den abgebildeten Telsagenerator jemals fertig bekommen hätte wage ich mal zu bezweifeln. Im übrigen sind die abgebildeten Jungs schon ein gut Stück weiter als der TO.
Ach soo, ich dachte auf dem Foto wäre der TO. Ja, im Stichwortverzeichnis gibt es eine Feldmühle, die der TO einfach nur nachbauen bräuchte, mit allen Berechnungen, Erklärungen und dem ganzen Pipapo. Ich glaube mich jetzt zu erinnern, dass dieser Link weiter oben schon mal verwendet worden ist.
Ralf L. schrieb: > Ja, im Stichwortverzeichnis gibt es eine Feldmühle, die der TO einfach > nur nachbauen bräuchte, mit allen Berechnungen, Erklärungen und dem > ganzen Pipapo. Ich glaube mich jetzt zu erinnern, dass dieser Link > weiter oben schon mal verwendet worden ist. Nun, geht für Dich aus dem Link hervor, ob die virtuelle Masse der Elekronik und die Gegenplatte unter den Messsektoren gemeinsam verbunden und geerdet sind? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > und die Gegenplatte unter den Messsektoren gemeinsam verbunden und > geerdet sind? Ja natürlich, so steht es dort geschrieben. Es steht sogar da geschrieben, dass die Platten testweise an ein anderes Potenzial angeschlossen werden dürfen und auch, was dann passiert. Gruß Ralf
Ralf L. schrieb: > Ja natürlich, so steht es dort geschrieben. Es steht sogar da > geschrieben, dass die Platten testweise an ein anderes Potenzial > angeschlossen werden dürfen und auch, was dann passiert. Eigenes Wissen anzuwenden - sofern vorhanden - ist leider nicht die Stärke des TO. Einen Artikel gewissenhaft bis zum Ende durchzuarbeiten leider auch nicht. Ich hatte es ja schon gesagt, daß er an seiner Masterarbeit schreibt, demzufolge muß er ja schon eine gewisse Zeit studiert haben und da sollten solche Fragen eigentlich nicht mehr gestellt werden. Das ist eigentlich alles Stoff des Grundlagenstudiums.
Ralf L. schrieb: > Es steht sogar da > geschrieben, dass die Platten testweise an ein anderes Potenzial > angeschlossen werden dürfen und auch, was dann passiert. Moin Ralf, zeige mir doch bitte die besagten Stellen im Text bzw. im Link. Gruß Rolf
Rolf schrieb: > zeige mir doch bitte die besagten Stellen im Text bzw. im Link. Im unteren Drittel zu finden: Zur Kontrolle verwendet man eine Gleichspannung von ca. 30V mit bekannter Polarität. Diese bringt man auf eine kleine Metallplatte und dann in die Nähe der Feldmühle. Ist der positive Pol an der Platte und der negative an Masse, so muss auch eine positive Spannung am Ausgang erscheinen. Ist die Polarität falsch, so vertauscht man einfach die Anschlüsse der beiden Messeingänge ST1/2 mit ST3/4.
Ralf L. schrieb: > Im unteren Drittel zu finden: > > Zur Kontrolle verwendet man eine Gleichspannung von ca. 30V mit > bekannter Polarität. Diese bringt man auf eine kleine Metallplatte und > dann in die Nähe der Feldmühle. Ist der positive Pol an der Platte und > der negative an Masse, so muss auch eine positive Spannung am Ausgang > erscheinen. Ist die Polarität falsch, so vertauscht man einfach die > Anschlüsse der beiden Messeingänge ST1/2 mit ST3/4. Hallo Ralf, das meinte der TO nicht. Es geht um die Abschirmung. Aber da darf der TO gern sein eigenes Hirn nutzen.
Abend Ralf, eine Frage noch zur kapazitiven Belastung von Operationsverstärkern. Angenommen, ich schließe eine kapazitive Belastung an den Ausgang der obigen Schaltung an, sagen wir in Form eines 20 Meter langen Koaxialkabels. Um Schwingungen vorzubeugen, reicht es da, einen 100-Ohm-Widerstand zwischen Ausgang und Koaxialkabel einzufügen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Abend Ralf, > > eine Frage noch zur kapazitiven Belastung von Operationsverstärkern. > > Angenommen, ich schließe eine kapazitive Belastung an den Ausgang der > obigen Schaltung an, sagen wir in Form eines 20 Meter langen > Koaxialkabels. Um Schwingungen vorzubeugen, reicht es da, einen > 100-Ohm-Widerstand zwischen Ausgang und Koaxialkabel einzufügen? > > Gruß > Rolf Junge, Junge Dir fällt aber auch immer wieder was Neues ein. Probiere es einfach aus. Ansonsten bemühe die einschlägige Fachliteratur - bin mir zu 100% sicher das dort genau dieses Problem ausführlichst beschrieben wird. Der Ralf wird so langsam auch den Kanal voll haben.
Moin Zeno. Stimmt, ist ein wichtiges Thema bei OpAmps. Ich hätte noch eien Frage zur Drehzahl-Einstellung. Könnte man anstelle der beiden Motor-Widerstände ein (zwei) Potentiometer verwenden, um die Drehzahl zu senken (bei Übersteuerung) oder zu erhöhen? Gruß Rolf
Zeno schrieb: > Mach doch was Du willst. Reg' dich ab, Thomas. Abend Ralf. Würdest Du für eine Drehzahlverstellbarkeit des Motors ein Potentiometer verwenden? Oder ist der Strom zu groß für ein Potentiometer? Grüße Rolf
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R25 und R26 dienen in Verbindung mit dem C als Entstörung. Du kannst statt 2 Stück 47R auch 2 Stück 100R / 250 mW Trimmer einsetzen um Deine Drehzahl veränderbar zu machen. Allerdings, je größer die Widerstände, um so schlechter das Drehmoment Deines Motors. Das ist vielleicht auch nicht so schlimm, weil Deine Feldmühle sowieso kein hohes Drehmoment auf bringen muss. Besser wäre die beiden 47R Widerstände durch zwei 10µH Drosseln zu ersetzen, dadurch bekommst Du eine bessere Dämpfung der Störsignale (12dB/Okt. statt nur 6dB/Okt.) und dahinter einen veränderbaren Spannungsregler LM317. Das hat den Vorteil, dass bei erhöhtem Drehmoment der Regler mehr Strom liefert, so dass die eingestellte Drehzahl konstant bleibt (bessere Drehmomentkennlinie). Oder einfach die Schaltung im Anhang nachbauen. Statt den LED,s schließt Du Deinen Motor daran an. Die 100R Widerstände können durch einen einzigen 1k Trimmer ersetzt werden (Rail to Rail und der Schleifer an die Basis).
Rolf schrieb: > Reg' dich ab, Thomas. Da kann ich mich nicht abregen - Phillip! Du möchtest E-Ing. werden und bekommst seit Monaten nicht mal eine simple Feldmühle auf die Reihe, obwohl Du Bauanleitungen und Unterstützung mehr als genug hast/hattest. Selbst die Ansteuerung des Motors hast Du nicht verstanden - das mußte Dir erst mal einer (Ralf) erklären. Da Du an Deiner Masterarbeit schreibst hast Du das Studium soweit hinter Dich gebracht und da sollte man die Drehzahlregelung eines simplen kleinen Motors schon hin bekommen, egal ob man es mit Widerständen, einem Transistor (wie von Ralf aufskizziert) oder von mir aus auch mit einem µC und PWM hin bekommen. Ich frage mich schon was Du in Deinem Studium überhaupt gelernt hast. An der Hochschule wird es vermutlich nicht liegen.
Zeno schrieb: > Da kann ich mich nicht abregen - Phillip! Mach es trotzdem. Auch wenn du in der Sache Recht hast ist es schlecht für die Gesundheit, wenn du dir den Thread so zu Herzen nimmst. Es ist doch schon längst alles mehrfach gesagt, was soll sich durch die ständige Wiederholung noch verbessern? Vor ein paar Wochen fand ich folgenden Beitrag von Beobachter ganz lustig. Beobachter schrieb: > Der Ausdruck ROLF ist eine von Studenten ausgedachte Abkürzung für einen > Bot. > > ROLF = Roboter Only Learnig Forum > > Die Universität in Freiburg will herausfinden ob es heute bereits > möglich ist, eine komplette Diplomarbeit oder Bachelorarbeit durch einen > intelligenten Bot nur mit Hilfe durch zahlreiche Foren zu schreiben. Inzwischen hoffe ich nur noch, dass er mit seinem Scherz Recht hatte. Denn wenn die Fragerei von Rolf ein soziales Experiment darstellen sollte, dann ist das wirklich gut gelungen und man kann nur zur Umsetzung gratulieren. Wenn es stattdessen tatsächlich um eine technische Masterarbeit zum Bau einer Feldmühle gehen sollte, dann ist das im Hinblick auf "eigenständiges Arbeiten im technischen Bereich" die eindeutig kläglichste Leistung, die ich bei Abschlussarbeiten bisher erlebt habe. (Und ich hab da schon eine Menge erlebt ;-)
Hallo Achim, Du hast natürlich in allen Punkten recht. Ich habe mit dem TO über einen längeren Zeitraum per Mail kommuniziert und teilweise recht viel Zeit in die Beantwortung seiner Fragen investiert. Aber das das ein so bedenklich tiefes Niveau ist oder sich dahin entwickelt hätte ich nicht gedacht. Der TO hat ja gleich mehrere Threads (unter verschiedenen Nicknamen) zum gleichen Thema laufen (s. hier Beitrag "Re: Gleichfeldbeeinflussung durch Aluminiumoxid"). Im Link stehen auch die anderen Threads. Aber wie schon erwähnt, hast Du sehr wahrscheinlich recht und man sollte langsam Schluß machen - dem TO ist nicht zu helfen. Er hat definitiv das falsche Fach gewählt und ich frage mich wie er es überhaupt bis zur Masterarbeit geschafft hat. Mit dem präsentierten Wissen dürfte das eigentlich nicht möglich sein. Zu meiner Zeit hätte man die Uni schon lange (zwangsweise) verlassen müssen. Aber wahrscheinlich zahlt der TO brav die Studiengebühren und da ist es der Uni egal, weil : Geld regiert die Welt. Ich denke mal hier haben viele Leute versucht ihm zu helfen, denn die Hoffnung stirbt zuletzt. Leider ist es doch ein hoffnungsloser Fall.
Hallo Achim. Ich hätte noch eine Frage zu Hochspannungsmessteilern. Ist das Bezugspotential (Masse) des Hochspannungsmessteilers geerdet, sodass die Spannung auch zwischen Toruselektrode und Erdpotential (Erdboden) anliegt? Wenn ja, warum erdet man das Bezugspotential? Eine geerdete Feldmühle läge dann auf dem Bezugspotential der Teilerspannungen und das elektrostatsiche Feld wäre dann zwischen ihrem Gehäuse und der Toruselektrode vorhanden. Gruß Rolf
Achim was sagst Du dazu? Ich bin fassungslos.
Moin Achim. Bei dem Offsetabgleich der Feldmühle werden beide felderzeugenden Platten geerdet. Wird der Offsetabgleich bei drehendem Flügelrad durchgeführt? Gruß Rolf
Wenn man an Elektrotechnik/Elektronik großen Spaß hat (und Achtung vor der Materie, der Genialität der Ingenieure und Entwickler von den Anfängen bis jetzt), ist da mehreres nicht nachvollziehbar - eher traurig. Leider kann ich also nicht lachen darüber. Stattdessen frißt in mir mit scharfen Zähnen das grüne Monster NEID - und in diesem Fall sehe ich keinen Grund, mich dafür zu schämen. (So ein E-Tech-Studium wäre schon was.) Obwohl ich nicht mal sicher bin, daß dem TO das Interesse fehlt - aber dann muß wohl die Einstellung (in einem wichtigen Bereich) voll daneben liegen. Ob das den TO nun aufzurütteln vermag - ich wage es kaum zu hoffen. Wäre ich an seiner Stelle, würde ich die Masterarbeit verschieben - und mal "richtig loslegen". (Man kann den Schalter übrigens auch selbst umlegen - nicht immer muß es irgendwo automatisch "KLICK" machen.) Mit freundlichem Gruß, ein neidiger Neidhammel...
Hallo "Dregodör", recht interessant, was Du geschrieben hast. Dregodör Schahfsböck schrieb: > Obwohl ich nicht mal sicher bin, daß dem TO das Interesse fehlt - aber > dann muß wohl die Einstellung (in einem wichtigen Bereich) voll daneben > liegen. Interesse für Elektrotechnik/Informationstechnik ist bei mir sehr stark vorhanden. Ich habe schon seit ich klein bin an diversen "Apparätchen" gebastelt wie Antennen aus Drähten, Funkensendern aber auch ein elektrisches Energieversorgungsnetz mit Draht auf dem Schreibtisch nachgestellt und einen Dynamo als Generator verwendet . . . Am Ende des Studiums würde ich sagen, dass mich nun Elektrotechnik mehr interessiert als vor Studiumbeginn. Recht interessant finde ich auch, dass die Schuld IMMER beim Studenten gesucht wird statt zu erkennen, dass in vielen Fällen die Universitäten schuld sind . . . Du hast Recht, ich liege mit meiner Einstellung voll daneben, aber eben nicht in dem Sinne, dass ich faul bin. Ich bin jemand, der sehr gerne mit mehreren über den Stoff philosophiert und lange redet. Bin es so seit der Schulzeit (mit Lehrern) gewohnt. All das bekomme ich nicht an der Uni. Ich kann Dir versichern, dass 70% des "Feldmühlen-Stoffes" in keiner Vorlesung behandelt wurden. Ich würde sagen, dass ich von meinem Elektrotechnik-Wissen sogar überdurchschnittlich gut bin. An meiner Uni wissen vielleicht (nur von den E-Studenten) 2 bis 3 Leute, was eine EM-Welle oder ein OPV ist. Dregodör Schahfsböck schrieb: > ein neidiger Neidhammel... Kann ich nichts gegen sagen, aber sei auf ein Studium bei so großen Pädagogen wie Josef Gaßner und Harald Lesch neidisch, die sich um die Sache AN SICH interessieren und dementsrechend auch um das Lehren solcher Dinge . . . Viele Grüße Rolf
Rolf schrieb: > Recht interessant finde ich auch, dass die Schuld IMMER beim Studenten > gesucht wird statt zu erkennen, dass in vielen Fällen die Universitäten > schuld sind . . . Na klar die Uni ist schuld. Wer sonst? Rolf schrieb: > Du hast Recht, ich liege mit meiner Einstellung voll daneben, aber eben > nicht in dem Sinne, dass ich faul bin. Ich bin jemand, der sehr gerne > mit mehreren über den Stoff philosophiert und lange redet. Bin es so > seit der Schulzeit (mit Lehrern) gewohnt. All das bekomme ich nicht an > der Uni. Oh das hört sich wie Walldorfschule an - "oh da müssen wir noch mal in der Gruppe diskutieren ......" Rolf schrieb: > Ich kann Dir versichern, dass 70% des "Feldmühlen-Stoffes" in keiner > Vorlesung behandelt wurden. Das ist auch nicht Sinn und Zweck eines E-Technik Studiums. Im Studium wird Grundlagenwissen vermittelt, welches man dann auf die konkrete Aufgabe anwenden muß. Aber wenn man in den Vorlesungen nicht geistig anwesend war wird's halt schwierig. Rolf schrieb: > Ich würde sagen, dass ich von meinem Elektrotechnik-Wissen sogar > überdurchschnittlich gut bin. An meiner Uni wissen vielleicht (nur von > den E-Studenten) 2 bis 3 Leute, was eine EM-Welle oder ein OPV ist. Das ist ja ein erschreckend niedriges Niveau. Wenn Du gut bist will ich gar nicht wissen was dann schlecht ist. Welche Uni ist das denn? Dregodör Schahfsböck schrieb: > Wäre > ich an seiner Stelle, würde ich die Masterarbeit verschieben Er müßte noch mal ein komplettes Studium dran hängen. Wer soll das bezahlen? Die Frage ist ob ich mir, wenn ich Prof oder Dozent wäre, das noch mal für wenigsten 8 Semester antun möchte. Ich hatte es ja dem TO schon per Mail geschrieben, es ist hoffnungslos. E-Technik ist definitiv nicht das Geeignete für ihn. Um diese Probleme zu lösen braucht man eigentlich kein Studium, das bekommt man fast mit Physikwissen der Abiturstufe hin, vorausgesetzt man war immer geistig anwesend.
Rolf schrieb: > Kann ich nichts gegen sagen, aber sei auf ein Studium bei so großen > Pädagogen wie Josef Gaßner und Harald Lesch neidisch, die sich um die > Sache AN SICH interessieren und dementsrechend auch um das Lehren > solcher Dinge . . . Wenn's nicht ironisch gemeint war, dann hat selbst dies nicht geholfen.
Hallo Achim, was ist Kalibrierung und warum kalibriert man eine Feldmühle? Viele Grüße Rolf
Rolf schrieb: > was ist Kalibrierung und warum kalibriert man eine Feldmühle? So bekloppt kann man nach einem E-Technik Studium doch gar nicht sein. Wenn man nach einem Studium solche Fragen stellt, dann kann das nur folgende Ursachen haben: 1. Du nimmst bewußtseinsverändernde Mittel zu Dir (Drogen, Alkohol etc.) 2. Du hast vor dem Schreiben des Posts ne scharfe Tusse flach gelegt und schwebst jetzt irgend wo - OK letztendlich auch ne Droge. 3. Du bist Siri - also ein Roboter - und Dir fallen keine Fragen mehr ein. Gut wird nunmehr auch schwierig, weil ja schon alles was möglich ist gefragt wurde. Auf Deine Fragen muß man erst mal kommen. 4.Du hast es wirklich nicht gerafft, aber dann sollte man Dich nicht als Ing. auf die Menschheit los lassen. Unglaublich was manche Leut so von sich geben. Ich kann's gar nicht glauben.
5. Ein für die Allgemeinheit nicht nachvollziehbarer (*) Fehler, irgendwo in Sirolfs "Interface", in der Signalverarbeitung, kaputter Speicher... von außen schwierig zu bestimmen, da in der Gesamtheit recht komplex. Deaktivierung und folgende Reparaturversuche? (* Möglicherweise ja in Selbstdiagnose gar nicht zu erkennen. Ob diese einen "eigenen" Fehler hat, der Fehler sich auf diese erstreckt, oder sie einfach mangelhaft programmiert wurde... kann ich nicht sagen.)
Ist natürlich völliger Quatsch (und geht auch zu weit - ich bitte um Verzeihung). Aber irgendwo muß der Hund doch begraben liegen. Natürlich kenne ich diese umfangreiche Mail-Kommunikation zwischen euch beiden nicht, aber m. W. ist Zeno kein besonders "leichtfertiger" Typ. Tatsächlich würde ich am liebsten (statt meinem "frechen Gemeckere" - "Mäh...") der Sache auf den Grund gehen, um sie aus der Welt zu schaffen, bzw. eben schlicht zu helfen. Ich weiß nur nicht, wie.
Dregodör Schahfsböck schrieb: > eben schlicht zu helfen Das scheint schlicht unmöglich zu sein. Hatte ja in der erwähnten Mailkorrespondenz schon viel versucht ihm zu helfen. Er hat Schaltung und umfangreiche Fotodokumentation von meiner FM bekommen. Dazu natürlich auch die Links zu den Orginalquellen und zu weiteren Seiten zu diesem Thema. In den Links wurde auch alles genau beschrieben und erklärt - elektrisch/mechanischer Aufbau, Eichung, Messergebnisse und was sonst so noch wichtig ist. Zudem hat er hier im Forum diese 4 Threads laufen. Beitrag "Re: Gleichfeldbeeinflussung durch Aluminiumoxid" Beitrag "Entfernen einer dünnen Eloxalschicht" Beitrag "Leichte Unsymmetrie in der OpAmp-Versorgungsspannung" Beitrag "Zeitkonstante groß oder klein bei Feldmühle?" Also auch hier im Forum haben viele versucht ihm zu helfen. Leider fruchtet es nicht und artet dann in unendlichen Diskussionen aus. Der TO schreibt an seiner Masterarbeit in irgend einem E-Technikfach. Da sollte es doch möglich sein mit so viel Hilfe das Thema Feldmühle umzusetzen. Das ist ja wirklich kein Teufelswerk, sondern eher ein überschaubares Projekt. Dazu braucht man doch kein halbes Jahr. Wir mußten seinerzeit in einem halben Jahr das komplette Diplomthema abarbeiten, natürlich inklusive nötiger Experimente, Aufbau von nötigen Vorrichtungen, Auswertung der Ergebnisse und dem Schreiben der Diplomarbeit. Auf einen PC konnten wir damals natürlich nicht zurückgreifen. Unsere Arbeitsmittel waren Zeichenbrett und Schreibmaschine. Glücklich derjenige der einen wissenschaftlichen Taschenrechner sein Eigen nennen konnte.
Moin Dregodör, danke, dass Du Dich noch einmal gemeldet hast. Dregodör Schahfsböck schrieb: > Natürlich kenne ich diese umfangreiche Mail-Kommunikation zwischen euch > beiden nicht, aber m. W. ist Zeno kein besonders "leichtfertiger" Typ. Absolut, aber den philosophischen Gleichmut wie sein Namensvetter besitzt er offenbar nicht. Die Frage oben war natürlich ein Scherz, um zu provozieren. Kalibrierung ist allgemein das Feststellen des Maßstabsfaktors eines Messgerätes oder Systems. Beispielsweise die Linearität in den Feldmühlen-Links. Dregodör Schahfsböck schrieb: > Tatsächlich würde ich am liebsten (statt meinem "frechen Gemeckere" - > "Mäh...") der Sache auf den Grund gehen, um sie aus der Welt zu > schaffen, bzw. eben schlicht zu helfen. Ich weiß nur nicht, wie. Ich hätte noch ein Verständnisproblem: Metalle, die einem elektrostatischen Feld ausgesetzt sind, bilden eine Influenzladung. Diese Influenzladung verändert das ursprüngliche, die Influenz erzeugende Feld. Wie ist also unter diesem Aspekt eine Feldmessung mittels einer Feldmühle möglich im Sinne einer guten Genauigkeit? Wenn das Flügelrad einen Sektor freigegeben hat, wirkt auf diesen Sektor nun das zu messende Feld und das Influenzfeld des Flügelrades. Wirken soll auf den Messsektor aber nur das zu messende Feld. Ohne eine korrekte Antwort darauf, kann ich den Kreis der Unwissenheit nicht durchbrechen. Viel Grüße Rolf
Zeno schrieb: > unendlichen Diskussionen Es scheint komplizierter zu sein (mal alles überflogen). XXX (k.A. wie der echte Name lautet) stellt wie am Fließband simpelste Fragen, dessen Antwort er eigentlich von vorne herein, oder spätestens nach kurzer Recherche kennen müßte. Dazu kommt ständiges Wiederholen von hier schon beantworteten Fragen. Vielleicht ist er eine Art Genie, das bisher (bis vor mehr o. weniger "kurzem") immer alles nötige nebenbei aufgefaßt hat, und noch nie Erfahrungen mit "aktiven Lernprozessen" (also sich anzustrengen, ganz bestimmte Dinge zu erlernen) gemacht hat. Und noch dazu begreift er nicht (oder ihm ist egal?), daß die Leute hier zum Großteil mangels Zeit und Lust nicht "stundenlang quatschen" wollen, sondern für gewöhnlich jede/s Frage/Problem schnellst- und bestmöglich zu beantworten/lösen versuchen. Lieber XXX: Hier werden für gewöhnlich bestimmte Probleme gelöst - nicht im 1000-Beiträge-Bereich diskutiert, wie man neue Probleme schaffen könnte... diese aussehen könnten... und ob, und wie, man diese dann lösen könnte... O.g. Bandwurmthreads mit "freier Diskussion" gibt es schon - aber die werden entweder schon im Offtopic-Bereich eröffnet, oder entwickeln sich "von alleine" aus anderen Threads - jedoch WISSEN die User, daß es NICHT (MEHR) um eine konkrete Problemlösung geht! :) (Und trotz allem - also, obwohl dann häufig auch reine "Witzchen"- und Ironie-Beiträge kommen - sind diese Threads noch strukturierter, und weit weniger verwirrend, als eine Person, die mit jedem, der sich getraut, einen Beitrag zu schreiben, sogleich eine "fette Diskussion" vom Zaun zu brechen versucht! :) So funktioniert das nicht. Wenn Du diskutieren willst, dann mache das deutlich - es ist unfair, Leute in eine "freie Diskussion" ziehen zu wollen, die unter völlig anderer Prämisse antworten! Und dieser Beitrag wurde unter der Prämisse, daß Du keinerlei echte Schwierigkeiten haben wirst, Deine Masterarbeit bestens zu verfassen, geschrieben. Denn Du schriebst ja, Du seiest einer der Besten, habest keinerlei Probleme, und wollest nur "philosophieren". [Was laut Definition wiederum die (mindestens nahezu) völlige "Beherr-schung" der betreffenden Thematik voraussetzt - siehe "Dr. phil." Graduierung, nicht nur im Bereich der "Philosophie", sondern in vielerlei Fachbereichen.] Sollte es anders sein... raus damit. Aber nicht mehr in Form von schlangenlinienförmigen Endlos-Diskussionen ohne mögliches Ergebnis, sondern konkret, zielsicher, und sich nicht wiederholend.
Dregodör Schahfsböck schrieb: > Hier werden für gewöhnlich bestimmte Probleme gelöst - nicht im > 1000-Beiträge-Bereich diskutiert, wie man neue Probleme schaffen > könnte... diese aussehen könnten... und ob, und wie, man diese dann > lösen könnte... Das sehe ich ein. Ok. Ich habe momentan das Problem mit dem elektrostatischen Feld. Ich zitieren meine Frage von oben noch einmal. Metalle, die einem elektrostatischen Feld ausgesetzt sind, bilden eine Influenzladung. Diese Influenzladung verändert das ursprüngliche, die Influenz erzeugende Feld. Wie ist also unter diesem Aspekt eine Feldmessung mittels einer Feldmühle möglich im Sinne einer guten Genauigkeit? Wenn das Flügelrad einen Sektor freigegeben hat, wirkt auf diesen Sektor nun das zu messende Feld und das Influenzfeld des Flügelrades. Wirken soll auf den Messsektor aber nur das zu messende Feld. Ohne eine korrekte Antwort darauf, kann ich den Kreis der Unwissenheit nicht durchbrechen. Anhand einer qualifizierten Antwort könnte ich gut erkennen, was mir an wissen fehlt. Wie gesagt, eine Internetrecherche bringt mir nichts, ich muss eine richtige Antwort bekommen. Dann kann ich mit 100% Selbstständigkeit den eigenen Lernprozess beginnen. Viele Grüße Rolf
Dregodör Schahfsböck schrieb: > mit jedem, der sich > getraut, einen Beitrag zu schreiben, sogleich eine "fette Diskussion" > vom Zaun zu brechen versucht! :) Um fehlendes Verständnis zu kompensieren, wie ich das meine (und um Ausreden vorzubeugen): Damit meine ich selbstverständlich die "unverfänglich erscheinenden" vielen (meist wiederholten gleichen) Fragen - die laut Dir "philosophieren" darstellen, was aber das Gegenüber nicht wissen kann.
Hatte Deinen Beitrag nicht gesehen. Na, für EINE Antwort wird sich eventuell jemand finden...
Dregodör Schahfsböck schrieb: > simpelste > Fragen, dessen Antwort er eigentlich von vorne herein, oder spätestens > nach kurzer Recherche kennen müßte. Dazu kommt ständiges Wiederholen von > hier schon beantworteten Fragen. Provozierende und dreiste Behauptung. Zeigt eigentlich nur, dass Du nicht vom Fach bist. Achso, die echten elektrotechnischen Probleme fangen beispielsweise dann erst beim Regelkreis des Mars Roovers an . . . Kopfschüttel. Viele Grüße Rolf
Rolf schrieb: > Absolut, aber den philosophischen Gleichmut wie sein Namensvetter > besitzt er offenbar nicht. Von wem redest Du hier?
Rolf schrieb: > Die Frage oben war natürlich ein Scherz, um zu provozieren. Ganz schlechter Scherz. Die Leute hier helfen Dir, weil Du selbst nicht zu Potte kommst und zum Dank gibts dumme Sprüche/Scherze.
Rolf schrieb: > Anhand einer qualifizierten Antwort könnte ich gut erkennen, was mir an > wissen fehlt. Wie gesagt, eine Internetrecherche bringt mir nichts, ich > muss eine richtige Antwort bekommen. Dann kann ich mit 100% > Selbstständigkeit den eigenen Lernprozess beginnen. Falscher Ansatz! Der Lern- bzw. Studienprozeß steht am Anfang. Internetrecherche ist zwar eine Möglichkeit aber nicht immer die Beste. Wenn das wirklich verstehen will sollte man gute Fachbücher zu den Themen theoretische Elektrotechnik, elektrische Felder etc. zur Hand nehmen und diese durcharbeiten. Wenn Du das geschafft hast, dann wirst vielleicht in der Lage sein beurteilen zu können ob eine Antwort qualifiziert ist oder nicht. Momentan spreche ich Dir diese Fähigkeit aber ab. Sorry aber Deine Fragestellungen lassen keinen anderen Schluß zu. Rolf schrieb: > Dregodör Schahfsböck schrieb: >> simpelste >> Fragen, dessen Antwort er eigentlich von vorne herein, oder spätestens >> nach kurzer Recherche kennen müßte. Dazu kommt ständiges Wiederholen von >> hier schon beantworteten Fragen. > > Provozierende und dreiste Behauptung. Zeigt eigentlich nur, dass Du > nicht vom Fach bist. > Achso, die echten elektrotechnischen Probleme fangen beispielsweise dann > erst beim Regelkreis des Mars Roovers an . . . > Kopfschüttel. @TO : Jetzt wirst Du schon wieder frech. Dregodör hat mit seiner Behauptung recht. Und or er vom Fach ist oder nicht kannst Du gar nicht beurteilen. Ich vermute mal er wird schon deutlich weiter sein als Du. Du willst da erst mal hin kommen -vorausgesetzt Du bekommst die FM hin und schaffst Deinen Abschluß. Die echten elektrotechnischen Probleme des Regelkreises des Mars Rover's dürften Dich eher nicht berühren, bei Deiner Arbeitsweise/Wissen kommst Du nicht bis dort hin. Was dieses Problem mit diesem Thread zu tun hat, erschließt sich mir auch nicht wirklich. Ordne mal Deine Gedanken, dann klappt es auch mit der FM. Rolf schrieb: > Metalle, die einem > elektrostatischen Feld ausgesetzt sind, bilden eine Influenzladung. > Diese Influenzladung verändert das ursprüngliche, die Influenz > erzeugende Feld. > Wie ist also unter diesem Aspekt eine Feldmessung mittels einer > Feldmühle möglich im Sinne einer guten Genauigkeit? ...... Hierzu nur soviel jede Messung beeinflußt das zu messende Objekt, ansonsten wäre eine Messung physikalischer Größen schlichtweg nicht möglich. Ist in der E-Technik Stoff des Grundlagenstudiums i.d.R. Semester 1-4.
Moin, mir ist noch nicht ganz klar, ob man den Offsetspannungs-Abgleich bei drehenden Flügelrad durchführt. Die Offsetspannung ist die Spannung am Ausgang der gesamten Schaltung, wenn kein Eingangssignal am Eingang anliegt. Sie ist bedingt durch die Operationsverstärker selbst. Wenn man die Feldmühle zwischen zwei geerdeten Platten abgleicht und das Flügelrad drehen lässt, erzeugt man immer etwas Eingangssignal. Der Offset wird also sehr groß, der dann abgeglichen werden muss. Es macht doch eher Sinn zwischen zwei geerdeten Platten den Rotor unbewegt zu lassen. Gruß Rolf
Sagt mal, Zeno und Freunde, merkt ihr es eigentlich nicht? Warum verschwendet ihr eure wertvolle Zeit mit so einem "Zeitgenossen"?
eProfi schrieb: > Sagt mal, Zeno und Freunde, merkt ihr es eigentlich nicht? Warum > verschwendet ihr eure wertvolle Zeit mit so einem "Zeitgenossen"? Ach eProfi es gibt Dinge zwischen Himmel und Erde die mit Vernunft einfach nicht zu erklären. Anfangs wollte ich dem TO wirklich helfen. Deshalb gab es auch den Mailkontakt. Wenn ich gewußt hätte was daraus wird, hätte ich es höchst wahrscheinlich gelassen. Eigentlich habe ich mir schon lange vorgenommen meine Klappe zu halten, aber wenn ich dann lese was der TO so verzapft, dann muß ich halt ab und an was dazu sagen - einfach um sich abzureagieren. Wenn ich daran denke das solche Leute irgendwann auf die Menschheit losgelassen werden , wird mir ganz übel. Und wenn's ganz dumm läuft, dann bekommt man so einen vor die Nase gesetzt und muß auch noch das umsetzen was er sich ausdenkt, obwohl man von vornherein weis daß es in die Hose geht.
Moin eProfi, ich bin kein "Zeitgenosse", der hier irgendjemanden veräppeln will, falls Du das meinst. Könntest Du mir eine Frage beantworten: Verstärkt Metall, das in ein elektrisches Feld eingebracht wird aufgrund der Influenz dieses Feld? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Könntest Du mir eine Frage beantworten: Hat keiner Lust zu. Denk mal drüber nach warum.
Hallo Lurchi, ich brauche noch einmal Deinen Expertenrat. Welche Form sollte die Feldmühle besitzen? Sollte die Bauhöhe eher klein ausfallen? Gruß Rolf
Das Verhältnis Durchmesser Flügelrad zur Höhe der Feldmühle sollte mindestens 1:10 besser 1:15 betragen. Ansonsten kommt es zu extrem schwer beherrschbaren Feldverzerrungen und damit zu erheblichen Messfehlern.
Danke Zeno. Eine Frage hätte ich leider noch: Wenn ich ein Metall in ein elektrostatisches Feld einbringe, wird das Feld dann eher verstärkt oder vermindert in der Nähe des eingebrachten Metalls? Wenn Du beispielsweise während des Betriebes Deiner Feldmühle einen Metallzylinder um die Feldmühle hälst. Gruß Rolf
Du merkst wirklich nichts, denn sonst hättest Du meine Frage anders beantwortet. Ich habe es mir heut anders überlegt: 1:8,33 wäre besser. Merkst Du jetzt was? Ach ja Deine neue Frage dürfte Bestandteil der Feldtheorievorlesung sein. War bei uns 4./5. Semester. Wann wird denn die FM nun fertig? So viel Zeit hätte ich auch gern für meine Abschlußarbeit gehabt. Zu meiner Zeit wäre man bei diesem Arbeitsstil auch noch im 9. Semester geext worden.
Sollte die Drehzahl des Flügelrades nicht in der Nähe von 50Hz sein? Oder ist das egal, wenn nur sehr geringe 50Hz-Störungen in der Umgebung auftreten, da auch der Lock-In-Verstärker diese herausfiltert? Gruß Rolf
Quellen durchzuarbeiten ist nicht Dein Ding. Meine Empfehlung: Laß es einfach sein. E-Technik und ingenieurmäßiges Arbeiten sind nicht Dein Ding. Zieh die Reißleine und erspare damit Dir und Deiner Umwelt weitere Peinlichkeiten.
Zeno schrieb: > Quellen durchzuarbeiten ist nicht Dein Ding. Fragen zu beantworten, die den anderen weiterbringen, ist nicht DEIN Ding. Welche Drehzahl besitzt Deine Feldmühle? Gruß Rolf
Nö! Du bist nur zu faul die Quellen, sprich Links zum Orginal, von Anfang bis Ende durchzuarbeiten. Dort wird nämlich genau das Thema Deiner Frage in aller Ausführlichkeit behandelt, sogar mit grafischer Darstellellung realer Tests. Wenn man allerdings zu bequem, zu faul oder was weis ich ist, dann überliest man so etwas. Im Forum fragen ist halt einfacher - vielleicht findet sich ja ein Bekloppter und serviert Dir alles Gewünschte auf dem silbernen Tablett. So läuft es aber nicht. Für Deine berufliche Zukunft mußt Du schon selbst was tun. Man könnte ja mal ne Messreihe machen - oh jetzt wiederhole ich mich schon wieder - und das Optimum selbst herausfinden. Aber dazu bist Du ja auch zu bequem oder nicht in der Lage. Ich werde definitiv nicht Deine Bequemlichkeit fördern.
Frage zu dieser Quelle: https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Bericht-Elektrofeldmeter.pdf In Figur 9 nehmen die Entwickler einen Instrumentationsverstärker, bei dem zusätzlich zwischen seinen Eingängen ein Widerstand namens Rs eingefügt wird. Das ist doch komplett falsch. Die Gegentaktströme fließen doch nur über die beiden geerdeten Widerstände (oben und unten in der Figur 9) gegen die Erde ab. "Durch die Feldmühle erhalten wir einen Strom, der nur über den Widerstand Rs zwischen den Sensorplatten fließt . . ." Das verstehe ich nicht. Gruß Rolf
Lieber XXX: Die folgenden Informationen wollte ich eigentlich
"verschweigen". (Überflüssig erscheinende Details dienen dem (besseren)
Verständnis.) Einfach, weil ich bei deren Erwähnung schon seltsame
Reaktionen bekam.
Fragst Du Dich eventuell, wie ich überhaupt auf den Gedanken komme -
nicht nur bei Dir, sondern allgemeiner: "Daß es so etwas gibt"?
Also ohne gleich "hochbegabt" (obwohl ich das gar nicht völlig
ausschließen kann), oder gar ein "Autist mit magischen
Geistesfähigkeiten" zu sein, ist es trotzdem möglich, den meisten
anderen in gewisser Weise überlegen zu sein, in Bezug auf die Aufnahme
von Wissen, Logik/Mathematik, räumliches Vorstellungvermögen etc.
Obwohl ich ja schon angab, selbst kein Studium "intus" zu haben, war das
bei mir (damals... vor langer Zeit - mittlerweile ist es relativ dazu
recht dämlich, mein "ich") bis zur Real- bzw. Mittel-Schule, der Fall.
Hausaufgaben... wenn nicht völlig ignoriert, wurden diese morgens im Bus
zügig ab-geschrieben. Die "Entschuldigungen" dafür waren teils deutlich
kreativer als "beim Frühstück vom Hund gefressen" - teils aber (siehe
unten) regten sich manche Lehrer kaum darüber auf.
Eine gewisse Zeit lang war ich ein wahrer Klassenclown, der die (Strenge
und Bestrafung) rechtfertigenden Argumente des etwas grausameren Anteils
der Lehrerschaft regelmäßig schlagfertig "in der Luft zerriß".
Leider verfiel ich durch Gewöhnung an diese "erbitterten
Kriegshandlungen" auch bei den "harmloseren" (oder gar netteren) Lehrern
manchmal in ähnliche Verhaltensweisen.
Also hatte ich mich öfter damit beschäftigt, zwar evtl. weniger den
Unterricht an sich, aber ganz sicher die "Contenance" der Lehrer, zu
stören.
Oder aber ich war still(er) - und schlief (kurz mal), oder zeichnete
unter der Schulbank Dinosaurier/ Drachen, nackte Brüste, Panzer/
Kriegsschiffe... oder las wieder mal einen Band Karl May auf wenige
Vormittage. Jedenfalls hatte ich "besseres zu tun", als (aktiv) den
Worten der Lehrer zu lauschen. Und das, man höre und staune, auch schon
ganz ohne Smartphone.
Und dennoch war ich immer gut genug. Mir reichte grundsätzlich, den
Unterricht am Rande mitzukriegen - und ich war mit wenigen 1sen, vielen
2en und selten mal etwas schlechteren Noten, sozusagen "zufrieden".
Ich
habe auch (bis auf "Die Bürgschaft" und andere längere Gedichte) nur
genau zwei mal im Leben an je 1 Tag gelernt: Vor der Mittl. Reife und
der theor. Führerschein-Prüfung.
Mehrfach wurde mir "angeraten", doch schnellstens ein Studium
anzustreben.
Meine Eltern (genauer: Mein Vater) aber bestand(en) auf einer
Handwerks-Lehre - damit ich baldmöglichst Geld verdiente. Nebenbei: So
geschah es auch. (Deshalb wohl mein Neid auf ein Studium in meinem
Haupt-Interessen-Gebiet.)
1/4 Jahrhundert später:
Seit einigen Jahren ergänze ich mein schon länger verankertes
Elektro-Wissen nun auch durch Elektronik. Allerdings geschieht ein
Wissenszuwachs längst nicht mehr in vergleichbarer Manier, wie früher.
Früher hätte ich wohl den Inhalt von YouTube-LehrVideos (bitte welcher
hoher Qualität) "von alleine" aufgeschnappt, auch, wenn ich diese nur
nebenher (während völlig abweichender Beschäftigungen) laufen hätte
lassen...
Das aber hat sich stark verändert. Genaugenommen wurde "der Stoff" schon
auch schwieriger, aber vor allem bilden "meine Gehirnstränge" leider
nicht mehr ganz so leicht neue Bahnen, wie in der Jugend.
So beschäftige ich mich (in meiner Freizeit) fast ausschließlich mit
Elektrotechnik und Elektronik, verschlinge unzählige Fach-Dokumente. Es
geht NICHT MEHR von selbst... [...und es liegt noch ein weiter Weg vor
mir,`bis ich - aus dem Internet - auch nur die Hälfte des von mir
angestrebten Wissens haben werde...] ...aber ich schreite voran.
========================================================================
Vielleicht hast Du es einfach verpaßt - daß man ab einem best. Alter
nicht mehr nur allein (!) "spielerisch" dazulernen kann, und dies auch
mit der Komplexität der Thematik zusammenhängt.
Aber wenn Du den Zug immer noch nicht pfeifen hörst...
========================================================================
Aus Diskussionen (allg. aus Foren) Wissen extrahieren zu wollen, ist
möglich, aber 1000000x schneller bekommt man es, wenn man ausgiebig
liest.
[Und durch das Studium von erschöpfenden Dokumenten erlangt man auch
Verständnis, nicht nur Wissen. Darin werden nämlich auch Relationen
beschrieben. Ich mußte dazu via Gugl immer erst "die Schlechten ins
Kröpfchen" machen - das kostet unnötig Zeit, aber:
Man lernt die gefundenen GUTEN Dokumente richtig zu schätzen...]
Wenn Du Dir nicht endlich angewöhnst, Dein Gehirn mit einem nur selten
für kurze Zeit mal abreißenden Datenstrom von Wissen und Zusammenhängen
zu füttern (also zu LERNEN), um den (angeblich) mangelhaften Unterricht
zu ergänzen, und Dich weiter in einzelnen Fragen verrennst, die in jenen
Dokumenten schon mitsamt Versuchsreihen und Messungen bestens
beantwortet wurden, kannst Du Dich schon mal daran gewöhnen, daß aus der
Masterarbeit nix gescheites wird.
Und zwar unabhängig davon, ob Dir das gefällt.
Hasta la vista, ich bin weg hier.
Dregodör Schahfsböck schrieb: > Aus Diskussionen (allg. aus Foren) Wissen extrahieren zu wollen, ist > möglich, aber 1000000x schneller bekommt man es, wenn man ausgiebig > liest. > > [Und durch das Studium von erschöpfenden Dokumenten erlangt man auch > Verständnis, nicht nur Wissen. Darin werden nämlich auch Relationen > beschrieben. Ich mußte dazu via Gugl immer erst "die Schlechten ins > Kröpfchen" machen - das kostet unnötig Zeit, aber: > > Man lernt die gefundenen GUTEN Dokumente richtig zu schätzen...] > > Wenn Du Dir nicht endlich angewöhnst, Dein Gehirn mit einem nur selten > für kurze Zeit mal abreißenden Datenstrom von Wissen und Zusammenhängen > zu füttern (also zu LERNEN), um den (angeblich) mangelhaften Unterricht > zu ergänzen, und Dich weiter in einzelnen Fragen verrennst, die in jenen > Dokumenten schon mitsamt Versuchsreihen und Messungen bestens > beantwortet wurden, kannst Du Dich schon mal daran gewöhnen, daß aus der > Masterarbeit nix gescheites wird. Da liegt leider viel Wahrheit drin. Speziell in dieser Passage: Dregodör Schahfsböck schrieb: > daß aus der > Masterarbeit nix gescheites wird. Aber das habe ich ja auch schon festgestellt. Siehe hier: Zeno schrieb: > Meine Empfehlung: Laß es einfach sein. E-Technik und ingenieurmäßiges > Arbeiten sind nicht Dein Ding. Zieh die Reißleine und erspare damit Dir > und Deiner Umwelt weitere Peinlichkeiten. Rolf schrieb: > Frage zu dieser Quelle: > > https://ap.physik.uni-konstanz.de/PP/PP2013/Bericht-Elektrofeldmeter.pdf > > In Figur 9 nehmen die Entwickler einen Instrumentationsverstärker, bei > dem zusätzlich zwischen seinen Eingängen ein Widerstand namens Rs > eingefügt wird. > > Das ist doch komplett falsch. Die Gegentaktströme fließen doch nur über > die beiden geerdeten Widerstände (oben und unten in der Figur 9) gegen > die Erde ab. Die Jungs machen das schon richtig. Sie messen halt nicht die Spannung sondern den Strom. Du solltest Dir an denen mal ein Beispiel nehmen. Die 2 haben vorgemacht wie man wissenschaftlich arbeitet. Bei der Qualität dieser Praktikumsarbeit würde ich gern mal deren Diplom- oder Masterarbeit lesen wollen.
Ok. Mit welchem Drehmoment hast Du die Befestigungsschrauben in und an Deiner Feldmühle angezogen? Hat das einen Einfluss auf die Messgenauigkeit/Feldverteilung? Gruß Rolf
Was sollte das werden ? Die Suche nach besonders dämlichen Frage vielleicht ? Die in dem Praktikumsbericht verlinkte Feldmühle ist auch nicht unbedingt das gelbe vom Ei, aber immerhin haben die sich wohl Mühe gegeben. Das wesentliche Problem dort ist die Auswertung per normalem Gleichrichter immerhin wurde das auch erkannt. Der Widerstand zwischen den Platten kann genutzt werden, um die Empfindlichkeit zu reduzieren, muss es aber nicht. Man darf aber die 2 Widerstände nach Masse für den DC Pegel nicht vergessen die liegen effektiv parallel zu Rs.
Hallo Lurchi, vielen Dank für die Klärung. Ist ein Präzisionsgleichrichter mit zwei Dioden und Operationsverstärkern ebenfalls linear wie der Lock-In-Verstärker? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Ok. > > Mit welchem Drehmoment hast Du die Befestigungsschrauben in und an > Deiner Feldmühle angezogen? Hat das einen Einfluss auf die > Messgenauigkeit/Feldverteilung? Du hast wohl einen Vogel? Sind Dir die Fragen ausgegangen? Sollte man lieber rote oder blaue Schrauben benutzen?
Rolf schrieb: > Ist ein Präzisionsgleichrichter mit zwei Dioden und > Operationsverstärkern ebenfalls linear wie der Lock-In-Verstärker? Hast Du in Deinem Studium auch was gelernt oder warst Du nur Kreide holen?
Lurchi schrieb: > Die in dem Praktikumsbericht verlinkte Feldmühle ist auch nicht > unbedingt das gelbe vom Ei, aber immerhin haben die sich wohl Mühe > gegeben. Im Gegensatz zum TO haben die was zu Stande gebracht. Ich behaupte mal die Jungs sind nicht ein halbes Jahr durch Foren gegeistert um die Aufgabe zu lösen. Sie haben die Zeit genutzt und ordentliche Messreihen durchgeführt.Dabei haben sie die Schwächen der Konstruktion erkannt und auch benannt. Das ist für mich wissenschaftliches Arbeiten. Wenn die so weiter machen, dann hauen die auch ne gute Diplom- oder Masterarbeit raus und werden auch im Beruf ihren Mann stehen.
Hallo Lurchi, welchen Nachteil besitzt der Präzisionsgleichrichter mit zwei Dioden gegenüber dem Lock-In-Verstärker? Auch in Bezug auf die Offset-Spannungsdrift der Eingangsstufe. Gruß Rolf
Welche Umstände könnten eine Person allgemein (oder aber deren Zugang zu einem Computer/Internet) zeitlich so einschränken, daß sie immer nur nachts - und für gewöhnlich nur relativ kurz - Zeit hat / dazu kommt, ihren sinnlosen Blubberquatsch abzulassen?
Dregodör Schahfsböck schrieb: > Welche Umstände könnten eine Person allgemein (oder aber deren Zugang zu > einem Computer/Internet) zeitlich so einschränken,.... Den Rest der Tageszeit braucht er um sich diese Fragen auszudenken. Auf solche Fragen muß man erst mal kommen.
Moin Zeno, leider noch eine Grundlagenfrage: Die Kirchhoff'sche Maschenregel besagt, dass die Summe alle Spannungen innerhalb einer Masche Null ergibt. Gilt das auch für zeitabhängige Signale wie Sinussignale und für beliebig zeitabhängige Signale? Ein geschlossener Weg ergibt aber doch nur in der Elektrostatik Null, genauer in einem elektrostatischen Feld den Wert Null. Damit wäre für mich aber nur die DC-Maschenregel bestätigt, denn in zeitabhängigen Feldern gilt die Wegunabhängigkeit nicht. Gruß Rolf
Dir gehen wirklich die Fragen. Was hat das jetzt mit dem Thema des Threads zu tun. Du hast in Deinem bisherigen Studium nichts gelernt. Man könnte sagen das Studium für die Katz, also raus geschmissenes Geld war. Allein die Frage ist für einen angehenden Ingenieur der Elektrotechnik eine Katastrophe, aber Du toppst das noch mit Deinen Schlußfolgerungen im letzten Absatz. Du bist eine Schande für den Berufsstand.
Abend Achim, kleines Verständnisproblem noch: Kann man eine symmetrische Spannung mit einem Spannungsteiler erzeugen? Wie kann der rückfließende Strom aufgenommen werden? Gruß Rolf
Ich glaube eher, dass er -wenn überhaupt- Soziologie studiert und untersucht, wie lange es dauert, bis Ingenieure merken, dass sie gewaltig auf den Arm genommen werden. Und was man unternehmen muss, um sie wieder aus den Häuschen zu locken. Wenn er mir jetzt eine Frage stellt, liegt der Verdacht nahe, dass es ein Robot ist.
eProfi schrieb: > Ich glaube eher, dass er -wenn überhaupt- Soziologie studiert und > untersucht, wie lange es dauert, bis Ingenieure merken, dass sie > gewaltig auf den Arm genommen werden. Und was man unternehmen muss, um > sie wieder aus den Häuschen zu locken. Wenn er mir jetzt eine Frage > stellt, liegt der Verdacht nahe, dass es ein Robot ist. Ich denke schon das er E-Technik studiert. Hatte ja mit ihm über einen längeren Zeitraum Mailkontakt und da hatte er mir auch diverse Fotos seiner Aufbauten gesendet. Der Typ war einfach zu oft Kreide holen und hat deshalb nichts mitbekommen. Wenn's wirklich ein Robot sein sollte, dann fehlt irgendwo das break Statement zum Absprung wenn's peinlich wird.
eProfi schrieb: > Ich glaube eher, dass er -wenn überhaupt- Soziologie studiert und > untersucht, wie lange es dauert, bis Ingenieure merken, dass sie > gewaltig auf den Arm genommen werden. Und was man unternehmen muss, um > sie wieder aus den Häuschen zu locken. Wenn er mir jetzt eine Frage > stellt, liegt der Verdacht nahe, dass es ein Robot ist. Nein eProfi. Er soll die Frage beantworten. Ich sehe das nicht ein. Ohne klare Antworten komme ich aus den Grundlagen-Problemen nicht heraus. Gruß Rolf
Ich finde es gut, dass Rolf für jeden einzelnen Furz hier nachfragt. Dadurch beweist er Willenskraft und Durchhaltevermögen. Wie hat Heiner Geißler immer gesagt: "... denn nur wer die Konfrontation sucht, kann auch etwas bewirken".
Rolf schrieb: > Er soll die Frage beantworten. Ich sehe das nicht ein. Ohne klare > Antworten komme ich aus den Grundlagen-Problemen nicht heraus. Hier soll überhaupt niemand was beantworten! Der einzige der hier was tun muß bist Du. Erarbeite Dir Dein Wissen gefälligst selbst. Dafür gibt es Bücher und da muß man genau das tun was man Studium nennt. Wenn Du das nicht auf die Reihe bekommst, dann kann (wird) Dir keiner helfen. Aus Dir wird nie ein Ing..
eProfi schrieb: > Ich glaube eher, dass er -wenn überhaupt- Soziologie studiert und > untersucht, wie lange es dauert, bis Ingenieure merken, dass sie > gewaltig auf den Arm genommen werden. Das war zwischendurch auch meine Hoffnung. Inzwischen glaube ich eher etwas anderes. Rolfs hat evtl. tatsächlich an einer Masterarbeit gewerkelt, aber das dürfte inzwischen abgeschlossen sein. Zumindest springen nicht mehr 10 weitere Threads zum selben Thema unter verschiedenen Nicknames ins Auge, wie das vor ein paar Wochen noch war, als er wohl noch aktiv an dem Thema gearbeitet hat. Rolf schrieb: > Ich bin jemand, der sehr gerne > mit mehreren über den Stoff philosophiert und lange redet. Bin es so > seit der Schulzeit (mit Lehrern) gewohnt. All das bekomme ich nicht an > der Uni. Rolf freut sich derzeit einfach daran, dass er hier mit jemandem das kompensieren kann, was er als Mangel an "philosophieren" empfindet. Solange jedesmal jemand darauf anspringt, wird er sich immer weiter immer abstrusere Fragen ausdenken. Also Zeno: Rolf hält diesen Thread eigentlich nur noch am Leben, weil er sich auf deine Antworten freut. Er stellt die ganzen Fragen nur noch dir zuliebe, nicht weil ihn der Inhalt der Fragen interessieren würde. Es liegt primär an dir, ob dieses Spiel noch ewig weitergeht oder ob es irgendwann zu einem Ende kommt.
Achim S. schrieb: > Also Zeno: Rolf hält diesen Thread eigentlich nur noch am Leben, weil er > sich auf deine Antworten freut. Er stellt die ganzen Fragen nur noch dir > zuliebe, nicht weil ihn der Inhalt der Fragen interessieren würde. Es > liegt primär an dir, ob dieses Spiel noch ewig weitergeht oder ob es > irgendwann zu einem Ende kommt. Wahrscheinlich hast Du recht. Obwohl er jetzt meist andere direkt angesprochen hat. Er dürfte begriffen haben das ich nicht mehr auf seine fragen direkt antworte. Wenn ich dann allerdings seine Fragen lese und ich dann bedenke, das der Typ zu meiner Zunft gehören will/wird, da wird mir einfach übel und dann kann ich meine Klappe nicht halten obwohl ich es besser tun sollte. Andererseits bezweifle ich das er bei diesem Niveau den Master schafft, enn doch, dann gute Nacht Deutschland.
Zeno schrieb: > Wenn ich dann allerdings seine Fragen lese und ich dann bedenke, das der > Typ zu meiner Zunft gehören will/wird, da wird mir einfach übel und dann > kann ich meine Klappe nicht halten Nochmal meine Einschätzung (und das wird dann auch mein letzter Beitrag in diesem Thread sein): die Fragen haben inzwischen gar nichts mehr mit seinem Fach und seinem tatsächlichen Niveau zu tun. Sie sind einfach nur so gewählt, dass dir übel wird und dass du immer wieder darauf einsteigst. Das Spiel kann ewig so weitergehen, solange du es mitmachst.
Achim S. schrieb: > eProfi schrieb: >> Ich glaube eher, dass er -wenn überhaupt- Soziologie studiert und >> untersucht, wie lange es dauert, bis Ingenieure merken, dass sie >> gewaltig auf den Arm genommen werden. > > Das war zwischendurch auch meine Hoffnung. Inzwischen glaube ich eher > etwas anderes. Rolfs hat evtl. tatsächlich an einer Masterarbeit > gewerkelt, aber das dürfte inzwischen abgeschlossen sein. Zumindest > springen nicht mehr 10 weitere Threads zum selben Thema unter > verschiedenen Nicknames ins Auge, wie das vor ein paar Wochen noch war, > als er wohl noch aktiv an dem Thema gearbeitet hat. Hallo Achim, schon erstaunlich, dass Du so einen Blödsinn annimmst ("Soziologie-Studium" und Scherz statt wirklich ernst gemeinter Fragen). Warum ist es so unwahrscheinlich, dass man bei einer Masterarbeit im Fach Elektrotechnik, gelinde ausgedrückt, so viele Fragen wie ich hat? Sei doch froh, dass Du an einer Eliteuni warst, an der man noch vieles richtig beigebracht und das eigenständige Lernen vermittelt hat. Gruß Rolf
Abend Zeno, ich habe noch eine ernste elektrotechnische Frage: Die Influenzströme der Mess-Sektoren bilden zusammen mit den Messwiderständen (10MOhm) die Signalspannungen, die weiterverarbeitet werden. Man könnte diese Mess-Spannungen durch das Modell einer linearen Quelle darstellen. Welches Modell würdest Du nehmen? Eine ideale Spannungsquelle mit in Reihe liegendem Innenwiderstand oder dementsprechend eine ideale Stromquelle mit parallelem Innenwiderstand? Wäre in diesen Modellen der Messwiderstand dann der Innenwiderstand des Quellenmodells? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Welches Modell würdest Du nehmen? Eine ideale Spannungsquelle mit in > Reihe liegendem Innenwiderstand oder dementsprechend eine ideale > Stromquelle mit parallelem Innenwiderstand? > Wäre in diesen Modellen der Messwiderstand dann der Innenwiderstand des > Quellenmodells? Du hast eine Frage vergessen ! Gruß an Rolf
Moin Leute. Wie groß würdet ihr einen Keramikkondensator wählen, um eine externe 105MHz-Sinusstörung zu unterdrücken bzw. auf Masse abzuleiten (durch niedrige Impedanz)? Reichen da 47pF? Ergibt ja bekanntlich einen Scheinwiderstand von 32Ohm. Oder wären 220pF besser, weil niederimpedanter? Die Kondensatoren liegen anschließend an den Eingängen eines AD620 zur Masse an. Gruß Rolf
Frage an's Forum. Welchen Kondensatorwert würdet ihr bevorzugen? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Wie groß würdet ihr einen Keramikkondensator wählen, um eine externe > 105MHz-Sinusstörung zu unterdrücken bzw. auf Masse abzuleiten Warum nach Masse ableiten. Es gibt noch eine zweite Möglichkeit!
Jagger schrieb: > Warum nach Masse ableiten. > Es gibt noch eine zweite Möglichkeit! Natürlich, der Lock-In-Verstärker filtert es heraus. Ich will die Störungen aber an einem ungesteuerten Gleichrichter auf die obige Weise an den Eingängen unterdrücken. Rolf
Worauf muss man achten, wenn man Frequenzen mit niederimpedanten(hervorgerufen durch diese Frequenz) Kerkos gegen Masse ableiten will? Warum bemisst man den Kapazitätswert nicht so, dass der Kerko bei der abzuleitenden Frequenz beispielsweise nur 1 Ohm besitzt? Gruß Rolf
Worauf muss man achten, wenn man Frequenzen mit niederimpedanten(hervorgerufen durch diese Frequenz) Kerkos gegen Masse ableiten will? Warum bemisst man den Kapazitätswert nicht so, dass der Kerko bei der abzuleitenden Frequenz beispielsweise nur 1 Ohm besitzt? Gruß Rolf
Abend zusammen. Wie groß würdet ihr einen Keramikkondensator wählen, um eine externe 105MHz-Sinusstörung zu unterdrücken bzw. auf Masse abzuleiten (durch niedrige Impedanz)? Reichen da 47pF? Ergibt ja bekanntlich einen Scheinwiderstand von 32Ohm. Oder wären 220pF besser, weil niederimpedanter? Die Kondensatoren liegen anschließend an den Eingängen eines AD620 zur Masse an. Gruß Rolf
Würdet ihr den Keramikkondensator an das Blechgehäuse schrauben, oder doch besser löten? Welchen Übergangswiderstand hat eine Schraubverbindung? Ist der Übergangswiderstand größer oder kleiner als 1 Ohm? Hat die Farbe des Keramikkondensators eine negative Auswirkung auf das elektrische Feld? Muss ich den Keramikkondensator umlackieren, damit die Beeinflussung auf das elektrische Feld möglichst gering ist? Gibt es Farben die eine besonders geringe Auswirkung auf das elektrische Feld haben? Welche Farbe könnt ihr mir empfehlen? Gruß Rolf
Hallo Leute, ich arbeite mich erst einmal in die Grundlagen der E-Technik ein. Ich hätte noch ein Frage zur elektrischen Spannung. Folgender Aufbau: https://www.google.de/search?q=spannungsquelle&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi0283O_MDWAhWBb1AKHUeJBpEQ_AUICigB&biw=1565&bih=876#imgrc=r7LaakMamd6uHM: Im Leerlauf fließt kein Strom und die Spannung der Quelle liegt auch an den Ausgangsklemmen an, da kein STrom durch den Widerstand fließt und keine Spannung an ihm abfällt. Aber wie kommt die elektrische Spannung der Spannungsquelle durch den Widerstand hindurch, sodass sie an den Ausgangsklemmen messbar wird? Gruß Rolf
Rolf schrieb: > Aber wie kommt die elektrische Spannung der Spannungsquelle durch den > Widerstand hindurch, sodass sie an den Ausgangsklemmen messbar wird? Wäre die Spannung hinter dem Widerstand geringer würde ja Strom fließen ;) Es ist ähnlich wie bei einem Wasserrohr. Der Druck im Rohr (Spannung) ist auch nach einer Engstelle (Widerstand) der selbe, wenn kein Strom fließt. Legt man den Widerstand an einen Pol der Spannungsquelle fließt kurz ein kleiner Strom, der für einen Spannungsausgleich sorgt. Dies kann man im Ersatzschaltbild mit einem Kondensator abbilden.
"Mäh." (kratz.) ... "Mähäh." (kratz, kratz.) ... "Mähähähhh!" (..."Pfumps.") https://de.wikipedia.org/wiki/Schlachtschussapparat
Rolf schrieb: > ich arbeite mich erst einmal in die Grundlagen der E-Technik ein. Dazu hatte mir die Mittelschule als Grundlage gereicht. Wenn Du alleine gar nix gebacken kriegst, dann laß es.
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