Moin. Ich habe eine STROMquelle in serie mit einem Zweipoligem Bauteil dessen Eigenschaften ich nicht genau kenne. Das Zweipolige Bauteil besteht soweit ich weiss aus zwei Platindräten die in einer NaCl-Wasser Lösung hängen. Die Platindräte sind entlang des Drahtes Isoliert und haben nur an der freigeschnittenen Spitze eine wenige üm^2 grosse Kontaktfläche mit der Lösung. Diese Kontaktfläche ist mit einem unbekanntem Polymer p-dotiert - so wurde mir gesagt. Die Stromquelle schickt einen sinusoid von +1mA bis -1mA (Offset 0mA, Amplitude 2mA) durch das Bauteil. Über dem Bauteil messe ich einen ebenfalls sinusoiden Spannungsverlauf (selbe frequenz, Amplitude ~unverändert über den relevanten Frequenzbereich). Das mir unverständliche an dem gemessenem Spannunssinusoid ist, dass sein Mittelwerk ungleich null ist. Ich habs jetzt nicht mehr genau vor mir, aber ich meine mich zu erinnern dass der Spannungssinusoid etwa um 1,4V zentriert und ca +-1V Amplitude hatte. Nach U=R*I liegen also bei 0mA 1,4V an ... ?! Direkt nach dem einschalten der Stromquelle driftet das Offset der gemessenen Spannungs etwa über 2 bis 3 sekunden e-funktionsartig dem Finalen Wert von ca 1,4V entgegen - als würde sich etwas aufladen. Ich habe zuerst vermutet, dass ein Wiederstand und zwei Dioden in reihe ein passendes Ersatzschaltbil wäre. Die würden die 2*0.7V Durchbruchsspannung(?) bzw. Offsetspannung erklären - zumindest für die positive hälfte des Strom sinusoids. Von zwei Dioden in reihe würde ich aber auch erwarten, dass sie den stromfluss in entgegengesetzter Richtung sperren - tun sie aber offenbar nicht - Der Spannungsverlauf über dem Bauteil hat immer das selbe Vorzeichen (1,4V +-1V). Der Stromverlauf durch das Bauteil ist trotzdem +-1mA. Eine Diode ist ein pn-Übergang. Kann es sein dass es sich hier nur um einen p Übergang handelt und dieser in beide stromrichtungen einfach eine Durchbruchsspannung erfordert, aber ich keine der Richtungen sperrend wirkt ? Mir wäre kein solches Bauteil bekannt. Oder ist diese Offsetspannung evtl. mit Chemie zu erklären - ich meine mich zu erinnern, dass es beim übergang von Ionenleitung (Na+ Cl-) in Flüssigkeiten zur Elektronenleitung im metallleiter eine gewisse Potentialdifferenz zu überwinden gilt.
MadTulip schrieb: > Das mir unverständliche an dem gemessenem Spannunssinusoid ist, dass sein > Mittelwerk ungleich null ist. Bei jeder Batterie ist der Mittelwert ungleich Null. Vermutlich bilden deine Elektroden in der Lösung ein elektrochemisches Element. https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrode#Polarit.C3.A4t_elektrochemischer_Elektroden
Wenn ich keine Stromquelle anlege messe ich 0V über dem Bauteil. Das Bauteil ist also nicht von sich aus eine Spannungsquelle.
MadTulip schrieb: > Ich habe zuerst vermutet, dass ein Wiederstand und zwei Dioden in reihe > ein passendes Ersatzschaltbil wäre. Wiederstand ist zwecklos, versuche es mit Widerstand. Was willst du mit einem Ersatzschaltbild fester Bauteilwerte, das Ding ist ein Sensor und der soll was messen, vermutlich eben genau diesen Gleichspannungsaffset, die Wechselspannung ist nur zur Vermeidung von Polarisationseffekten da. Na dann miss das (mit einem Instrumentenverstärker und Mittelwertbildung).
MadTulip schrieb: > Wenn ich keine Stromquelle anlege messe ich 0V über dem Bauteil. Das > Bauteil ist also nicht von sich aus eine Spannungsquelle. Ein anderer Grund für einen von 0V verschiedenen Mittelwert der Spannung kann nichtlineares Verhalten des Elements sein, beispielsweise ein unsymmetisches Verhalten bei positivem bzw. negativem Strom. Dann kann deine Spannung aber keinen sinusförmigen Verlauf zeigen, weil ein Sinus u.a. symmetrisch ist.
Vermutlich ist meine Stromquelle nicht ideal zentriert (Offset ungleich null). Evtl lade ich durch dieses Stromoffset ja das Bauteil so auf, dass es sich wie eine Batterie verhält. Ich werde den Strom sinusoid mal im Offset verschieben und schauen ob ich das Bauteil dadurch in die andere Richtung polarisieren kann. Michael B. schrieb: > das Ding > ist ein Sensor und der soll was messen, vermutlich eben genau diesen > Gleichspannungsaffset, die Wechselspannung ist nur zur Vermeidung von > Polarisationseffekten da. Ne das Ding soll auf den Kortex aufgelegt werden um einen kontrollierten Stromfluss durchs Hirn zu schicken. Andere solcher elektroden sollen verwendet werden um gleichzeitig dazu spannungen am selben hirn zu messen. Die stromquelle ist batteriebetrieben/floating gegenüber dem Spannungsmessgerät -> die Offsetspannung ist aus sicht des Spannungsmessgeräts evtl. irrelevant. Wenn diese elektroden aber so wirken wie eine ladbare Batterie bei dem prozess delaminieren/sich auflösen wäre das ... vermutlich nicht so gut. Ich muss mir die sache mit den Elektroden und der Batterie nochmal genau anschauen. Vielen Dank schonmal für den Hinweis.
MadTulip schrieb: > Ne das Ding soll auf den Kortex aufgelegt werden um einen kontrollierten > Stromfluss durchs Hirn zu schicken Also erst mal Medizinproduktegesetze lesen bevor man weiter bastelt, an Elektronik am Menschen werden weit höherer Sicherheitsanforderungen gestellt als Bastler sich so denken mögen.
> Vermutlich ist meine Stromquelle nicht ideal zentriert (Offset ungleich
null).
Dann mach doch einen Kondensator in Reihe zur Stromquelle. Damit kmmt
dann garantiert kein Gleichstrom mehr durch.
Den eventuell vorhandenen Gleichanteil deiner Strmquelle musst du über
einen Widerstand parallel zur Stromquelle ableiten sonst geht die
Stromquelle in den Anschlag und funktiniert dann nicht mehr.
:
Bearbeitet durch User
Michael B. schrieb: > MadTulip schrieb: >> Ne das Ding soll auf den Kortex aufgelegt werden um einen kontrollierten >> Stromfluss durchs Hirn zu schicken > > Also erst mal Medizinproduktegesetze lesen bevor man weiter bastelt, an > Elektronik am Menschen werden weit höherer Sicherheitsanforderungen > gestellt als Bastler sich so denken mögen. Und sollte man aufpassen wenn man durch die schaedelplatte fräst um die drähte in den kortex zu bekommen? Also vielen Dank für die schnellen Inputs Leute. Ich probiers mal weiter.
Natrium-Ionen haben eine unterschiedliche Masse als Chlorid-Ionen. Ich stelle mir das als eine Art Elektrophorese vor
MadTulip schrieb: > dass es sich wie eine Batterie verhält. MadTulip schrieb: > wirken wie eine ladbare Batterie MadTulip schrieb: > Ich muss mir die sache mit den Elektroden und der Batterie nochmal genau > anschauen. Richtig, denn in der Elektrotechnik ist eine Batterie eine Kombination mehrerer Einzelzellen.
Nach weiterem herumprobieren stellt sich herraus, das es sich um kapazitive Elektroden handelt. Die Impedanz bei 0Hz geht ggn sehr gross, fällt dann bis ~2Hz auf ca 2K ab. Der Ausgang meiner Stromquelle ist nicht ideal Nullzentriert und erzeugt einen DC stromanteil von sagen wir mal 50nA. Diese 50nA fallen über dem parasitätem Widerstand parallel zu der kapazitiven elektrode ab (ersatzschaltbild nicht idealer kondensator) und sorgen für den Offsetfehler von einigen Volt. Wäre dieser kondensator ideal würde die Stromquelle demendsprechend immer gegen einer ihrer supply rails clippen. Wir reiten hier also auf messers schneide. Schlichtes pusten auf die ICs der Stromquelle sorgte für eine wohl temperaturabhängige änderung des DC Offsetstroms im Volt bereich. Die Supplyrails meiner spannugnsquelle kann ich nicht sinnvoll über +-10V setzen. Wenn dieses DC Offset soweit driftet dass die Stromquelle jemals an ihren supplyrails clipped gilt das spiel als verloren. Es wurde ja oben schon gesagt, dass ein Widerstand parallel zur stromquelle (mit kondensatoren in serie mit der elektrode - was ja nun schon per se der fall ist) genutzt werden könnte um den gleichanteil zu entfernen. Dies würde aber auch zu einem frequenzabhängigem spannungsteiler führen. Für meine anwendung verwende ich eine stromquelle um einen arbiträren stromverlauf (keine signalanteile <1Hz) durch eine sich über die zeit verändernde last zu schicken. Der frequenzabhängige spannungsteiler würde dieses verhalten unterminieren. Diesen Widerstand gross zu gestalten würde das teilerverhältniss zwar verbessern, aber eigentlich auch garnichts an dem problem ändern. Optionen sind also: - keine kapazitiven elektroden verwenden - nicht möglich. die elektroden sind eine randbedingung - stromquelle mit 0 offset - ideales bauteil, nicht möglich - live messen der DC offsetspannung -> regelschleife - eine art hochpassfilter für den stromsinusoid in den ausgang schalten? - gibt es so etwas? ------------ tja: wir schieben DC strom durch einen unendlich grossen widerstand. schon bald werden wir spannungen über einem kurzschluss erzeugen wollen. begeisterung
MadTulip schrieb: > Dies würde aber auch zu einem frequenzabhängigem > spannungsteiler führen. Dies würde aber auch zu einem Elektrodenimpedanzabhängigem stromteiler führen.
Hier wird eine analoge Rückkopplung zum entfernen des Offsetstroms beschrieben.: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0967-3334/15/2A/013/pdf
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