Hallo ihr,
ich hänge gerade an zwei Teilen einer Aufgabe fest
(Laborübungsprotokoll). Wenn ihr mir ein wenig auf die Sprünge helfen
könntet bitte, ich wäre euch super dankbar.
Die Teile der Aufgabe, die ich hinbekommen habe, habe ich gelöscht,
damit es nicht zu unüberischtlich wird. Die Teilaufgaben hier bauen
nicht auf den gelöschten auf.
Die Aufgabe:
1
Messen Sie den Verlauf der Kondensatorspannung beim Einschalten eines
2
RLC-Gliedes nach Bild 3 an einer Sprungfunktion. Benutzen Sie als Quelle eine Rechteckspannung von 0V bzw. 10V deren Puls- bzw.- Pausendauer das 5-10-fache der Resonanzperiodendauer des Reihenschwingkreises entspricht.
3
Verändern Sie den Widerstand in 100 Ohm-Schritten zwischen 0 und 1000
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Ohm.
5
Bestimmen Sie jeweils
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7
[...]
8
9
- die Zeit bis die Kondensatorspannung zum ersten Mal 90% des
10
Endwertes erreicht
11
12
- die Zeit bis die Kondensatorspannung endgültig bis auf 95% erreicht
13
hat.
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15
[...]
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17
Auf welchen Wert schwingt die Kondensatorspannung ohne
18
Widerstand über.
Die Schaltung und die ersten vier (der 11) Messungen von 0Ω bis 300Ω
habe ich angehängt. Die Auflösung der beiden Kanäle ist unterschiedlich
(CH1: 5V und CH2: 2V).
Könnt ihr mir bitte erklären, wie ich die Zeit bestimme, bis die
Kondensatorspannung (Kanal CH2, blau) zum ersten Mal 90% des Endwertes
erreicht? (Vielleicht anhand einer der Messungen)
Vielleicht hilft das: Jemand hat mir gesagt, dass man irgendwie die
Zeitkonstante Tau bestimmen muss und bei 90% sei es irgendetwas mit
2*Tau=90% und bei 95% 3*Tau=95%. Aber er wusste es auch nichtmehr
genauer... Falls Tau bestimmt werden muss, wie mache ich das hier?
Steigungsdreieck anlegen und delta-t berechnen? Aber wo das
Steigungsdreieck hin soll... k.A....
Was genau ist mit Endwert gemeint? Bei R=0Ω würde ich sagen so ~2,6V
(Stimmt das?). Aber bei den anderen verwirrt mich, dass die Spannung
einfach abfällt anstatt irgendwie einzuschwingen...
Und er andere Teil, auf welchen Wert die Kondensatorspannung ohne
Widerstand überschwingt... Hier ist von der Messung mit R=0Ω die Rede,
oder? Versteht jemand von euch, was gemeint ist?
Vielen vielen Dank euch schonmal!
LG
Hari
@ Harald M. (larihari)
>Die Schaltung und die ersten vier (der 11) Messungen von 0Ω bis 300Ω>habe ich angehängt. Die Auflösung der beiden Kanäle ist unterschiedlich>(CH1: 5V und CH2: 2V).
Da sind mehrere Probleme. Kanal 1 sollte/MUSS ein sauberes
Rechtecksignal sein, denn das kommt direkt aus dem Genrator. Außerdem
ist es hier keine gute Idee mit AC-Kopplung zu messen. Dadurch kommen
die schrägen Dächer deines Rechtecksignals zustande.
Irgendwie sind dein Tastköpfe ungünstig kontaktiert.
>Könnt ihr mir bitte erklären, wie ich die Zeit bestimme, bis die>Kondensatorspannung (Kanal CH2, blau) zum ersten Mal 90% des Endwertes>erreicht? (Vielleicht anhand einer der Messungen)
Ist das sooo schwer? Man erhöht die Zeitauflösung auf vielleicht 1ms/DIV
oder weniger und geht mit dem Cursor auf das Signal. Die meisten
modernen Oszis haben sogar 2 Cursor, da kann man dann die Zeitdifferenz
ablesen.
>Was genau ist mit Endwert gemeint?
Der Wert, welcher nach dem Abklingen des Schwingvorgangs erreicht wird.
>Bei R=0Ω würde ich sagen so ~2,6V>(Stimmt das?).
Da du durch die AC-Kopplung schiefe Dächer hast, kann man das sowieso
nicht gescheit bewerten.
>Aber bei den anderen verwirrt mich, dass die Spannung>einfach abfällt anstatt irgendwie einzuschwingen...
Siehe oben! Du brauchst DC-Kopplung!
>Und er andere Teil, auf welchen Wert die Kondensatorspannung ohne>Widerstand überschwingt... Hier ist von der Messung mit R=0Ω die Rede,>oder? Versteht jemand von euch, was gemeint ist?
Die maximale Spannung beim Überschwingen. Ist das sooo schwer?
Danke für deine Antwort!
Falk B. schrieb:> Ist das sooo schwer?
Es ist Neuland für mich...
Falk B. schrieb:> Ist das sooo schwer? Man erhöht die Zeitauflösung auf vielleicht 1ms/DIV> oder weniger und geht mit dem Cursor auf das Signal. Die meisten> modernen Oszis haben sogar 2 Cursor, da kann man dann die Zeitdifferenz> ablesen.Falk B. schrieb:> Du brauchst DC-Kopplung!
Damit hast du bestimmt vollkommen recht, nur habe ich jetzt nur die
Messungen und hier und muss mit denen klarkommen. Die Dozentin hat sie
angeschaut, also müssen sie richtig sein.
Falk B. schrieb:>>Und er andere Teil, auf welchen Wert die Kondensatorspannung ohne>>Widerstand überschwingt... Hier ist von der Messung mit R=0Ω die Rede,>>oder? Versteht jemand von euch, was gemeint ist?>> Die maximale Spannung beim Überschwingen. Ist das sooo schwer?
Bei R=0Ohm wären das so 7,4V, meinst du das? Aber nach dem
"Scheitelwert" wurde schon gefragt... Könnte es auch etwas anderes sein?
Sorry, aber wie gesagt, an der Messung kann ich jetzt nichtsmehr ändern
und irgendwie muss es auch so gehen. Kannst du mir vielleicht an einer
Messungen zeigen bitte, was da für ein Endwert und was da für eine Zeit
herauskommt?
Danke nochmal!!
@ Harald M. (larihari)
>> Ist das sooo schwer?>Es ist Neuland für mich...
Hmmm . . .
>> Du brauchst DC-Kopplung!>Damit hast du bestimmt vollkommen recht, nur habe ich jetzt nur die>Messungen und hier und muss mit denen klarkommen. Die Dozentin hat sie>angeschaut, also müssen sie richtig sein.
Da hat die "Dozentin" aber verdammtes Glück, daß ich nicht in Rufweite
bin, denn dann müßte ich mich mal sehr unmißverständlich äußern . . .
Die Bilder sind Schrott! Nicht nur wegen der falschen AC-Kopplung
sondern auch wegen des vollkommen unbrauchbaren Zeitmaßstabs. Damit kann
man keine Anstiegszeiten gescheit messen!
>> Die maximale Spannung beim Überschwingen. Ist das sooo schwer?>Bei R=0Ohm wären das so 7,4V, meinst du das?
Ja.
> Aber nach dem>"Scheitelwert" wurde schon gefragt... Könnte es auch etwas anderes sein?
Nicht daß ich wüßte.
>Sorry, aber wie gesagt, an der Messung kann ich jetzt nichtsmehr ändern>und irgendwie muss es auch so gehen.
Nicht wirklich. Da kann man nur Murks messen.
> Kannst du mir vielleicht an einer>Messungen zeigen bitte, was da für ein Endwert und was da für eine Zeit>herauskommt?
Siehe Anhang. Glaubst du immer noch, daß man mit DIESEN Bilden die
Anstiegszeit ordentlich messen kann?
Man könnte auf die Idee kommen, sich mittels Schaltungssimulation der
Dinge zu nähern. Vielleicht gelingt es dann sogar, die vermurksten
Oszillogramme zu interpretieren, wenigstens ein bisschen.
Diese Dachschräge schafft man doch nur, wenn irgendwo ein Koppel-C
(AC-Kopplung) im Gesamtpfad war.
Habt ihr das Osilloskop auf AC-Messung geschaltet oder hat euer
Generator einen Kondensator am Ausgang?
ths schrieb:> Man könnte auf die Idee kommen, sich mittels Schaltungssimulation der> Dinge zu nähern. Vielleicht gelingt es dann sogar, die vermurksten> Oszillogramme zu interpretieren, wenigstens ein bisschen.
Diese Idee ist garnichtmal so schlecht muss ich sagen! Vielleicht mach
ich als Anhang ins Protokoll die vermurksten Dinger aber zur
Interpretation saubere simulierte Oszillogramme. Danke! Ich glaube das
werde ich so machen.
Helmut S. schrieb:> Diese Dachschräge schafft man doch nur, wenn irgendwo ein Koppel-C> (AC-Kopplung) im Gesamtpfad war.> Habt ihr das Osilloskop auf AC-Messung geschaltet oder hat euer> Generator einen Kondensator am Ausgang?
Sowas hat Falk B. auch gesagt (siehe oben). Kopplung, keine Ahnung. Und
leider sowieso nicht "hat" sondern "hatte". Das Labor war letzte
Woche... an den Messungen gibts nichtsmehr zu schrauben. Aber danke.
Falk B. schrieb:> Glaubst du immer noch, daß man mit DIESEN Bilden die> Anstiegszeit ordentlich messen kann?
Danke dir trotz allem! Ich komm solangsam dahinter was das alles soll
-nicht zuletzt dank deinen Erklärungen. Eine Frage habe ich aber im
Moment an dich:
Wozu genau brauchst du die Anstiegszeit?
->Sind die besagten 90% und 95% jeweils ein Vielfaches dieser Zeit?
->Oder sind diese 90% und 95% ein Bruchteil dieser Zeit?
Ich frage mich nämlich gerade ob es nur um die "Scheitel-Zeitpunkte"
geht oder von zwei Zeitpunkten (95% und 90%) während dem allerersten
Anstieg die Rede ist. Deshalb, wie gesagt, weshalb genau wolltest du die
Anstegszeit bestimmen?
"Anstiegszeit"="Zeitkonstante Tau", oder nicht?
Helmut S. schrieb:
>> Diese Dachschräge schafft man doch nur, wenn irgendwo ein Koppel-C>> (AC-Kopplung) im Gesamtpfad war.>> Habt ihr das Osilloskop auf AC-Messung geschaltet oder hat euer>> Generator einen Kondensator am Ausgang?
Harald schrieb
> Sowas hat Falk B. auch gesagt (siehe oben). Kopplung, keine Ahnung. Und> leider sowieso nicht "hat" sondern "hatte". Das Labor war letzte> Woche... an den Messungen gibts nichtsmehr zu schrauben. Aber danke.
Also doch das Ganze unnötig kompliziert gemacht. Dann ist ja alles klar
was du mit der Dachschräge machen musst.
@Harald M. (larihari)
>Wozu genau brauchst du die Anstiegszeit?
Damit man weiß, wie sehr in Eingangssignal verzögert wird bzw. bis zu
welcher Frequenz Signale noch ungedämpft übertragen werden können.
>->Sind die besagten 90% und 95% jeweils ein Vielfaches dieser Zeit?
Nein. Als Standardmessung mißt man die Zeit von 10%-90%
Falk B. schrieb:> @Harald M. (larihari)>>>Wozu genau brauchst du die Anstiegszeit?>> Damit man weiß, wie sehr in Eingangssignal verzögert wird bzw. bis zu> welcher Frequenz Signale noch ungedämpft übertragen werden können.
Danke. Sehr gute Antwort. Ein bisschen zu gut. Jetzt weiß ich zwar wofür
es überhaupt gut ist (tatsächlich interessant) aber momentan ist mir die
Aufgabe wichtiger. Also -wofür braucht man die Anstiegszeit um:
- die Zeit bis die Kondensatorspannung zum ersten Mal 90% des
Endwertes erreicht und
- die Zeit bis die Kondensatorspannung zum ersten Mal 95% des
Endwertes erreicht
...zu bestimmen?
Ist damit wahrscheinlich garnicht gemeint, wann die Kondesnatorspannung
tatsächlich zum ersten Mal 90% oder 95% erreicht, sondern wann das zu zu
einem "Scheitelzeitpunkt" der Fall ist. "Scheitelzeitpunkte" sind ja
Vielfache von Tau.
Liege ich damit richtig oder macht das wenig Sinn?
@Falk B.
Wolltest du deswegen die Anstiegszeit bestimmen?
Falls das soweit richtig sein sollte: Tau würde ich bestimmen, in dem
ich ein Steigunsdreieck anlege und:
Δy/Tangens(Winkel des Steigunsdreick) = Δx = tau
Oder macht man das anders?
Ob die Messungen jetzt so super sind oder nicht ist nicht so wichtig.
Wichtig ist, dass ich ins Protokoll reinbekomme, dass ich weiß was zu
tun ist, um die Aufgabe zu lösen -auch wenn durch die schrägen
Oszillogramme dann ungenaue Ergebnisse rauskommen.
Die Aufgabe ist doch glasklar beschrieben. Siehe die Kopie der aus der
ersten message. Da ist es mir schleierhaft warum hier diskutiert wird
was zu machen ist.
- die Zeit bis die Kondensatorspannung zum ersten Mal 90% des
Endwertes erreicht
- die Zeit bis die Kondensatorspannung endgültig bis auf 95% erreicht
hat.
[...]
Auf welchen Wert schwingt die Kondensatorspannung ohne
Widerstand über.
Ich hoffe ihr habt nicht nur Bilder sondern auch die Messwerte in einem
File. Damit könntet ihr die Dachschräge wegrechnen da ja die Vermutung
besteht, dass die Dachschräge ein Versehen bei der Messung war. Haben
die Vorgänger mit oder ohne Dachschräge gemessen?
> Wolltest du deswegen die Anstiegszeit bestimmen?
Das will nicht Falk, der vermutlich gerade an den Fingernägeln kaut oder
auch auf seinen Duden einschlägt, sondern DU! Das steht nämlich so in
der Aufgabe.
Ich weiß gerade nicht, wie ich das erklären soll, ohne den Eindruck zu
vermitteln, hier erklärt man einem 3-jährigen wie er atmen soll.
Wenn in der Aufgabe steht, dass Du die Zeit messen sollst, bis zu der
ein Signal eine gewisse Höhe erreicht und noch erkennbar ist, dass das
Signal dabei ansteigt dann kann man ab einem gewissen Alter und
Sprachverständnis durchaus mal gedanklich die im deutschen Sprache so
beliebten Wortzusammensetzungen bilden. In diesem Fall die
"ANSTIEGS-ZEIT"
Sorry, wenn das ein bisschen sarkastisch klingt, aber irgendwie ging das
jetzt nicht anders.
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