Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Tastverhältnis Digitalosziloskop


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von Thomas T. (thomas_t219)


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Hallo
Zur Bestimmung der Verlustleistung einer Spule habe ich den 
Drahtdurchmesser, die Drahtlänge, den spezifischen elektrischen 
Widerstand und die gemessene Stromstärke gegeben. Diese wurde mit einem 
Vielfachmessgerät gemessen. Die Angaben sind jeweils mit 
Messabweichungen vorliegend. Aus diesen Angaben kann man den Widerstand 
der Spule berechnen und daraus die resultierende Verlustleistung. Als 
weitere Messung steht ein Oszilloskop zur Verfügung, um das 
Tastverhältnis von 0,33 des rechteckigen Stromes zu bestimmen. Zur 
Verlustleistungsbestimmung ist doch das Oszilloskop gar nicht notwendig, 
oder liege ich da falsch? Es geht um die relative Messabweichung von 1%, 
zählt die zu den anderen Toleranzen infolge des kompletten Messaufbaus 
dazu, um die maximale Messabweichung zu bestimmen? Die Leistung 
berechnet man doch aus dem Quadrat des Stromes multipliziert mit dem 
Widerstandswert des Drahtes. Da die Spannung ein Tastverhältnis von 0,33 
(Tein / (Tein+Taus)) besitzt, bedeutet das, dass der Effektivwert der 
Spannung hier mit reinspielt?

Grüße Thomas

von Bernd (Gast)


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Thomas T. schrieb:
> Diese wurde mit einem
> Vielfachmessgerät gemessen.
Als Gleich- oder Wechselgröße?

von Thomas T. (thomas_t219)


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Hallo

das steht leider nicht in der Aufgabenstellung, ob Gleich- oder 
Wechselgröße. Aber, mittlerweile habe ich herausfgefunden,dass das 
Tastverhältnis faktormäßig in den gemessenen Strom einfließt, pro 
Periode also 1/3. Dann wäre nur noch die Frage, ob sich die relative 
Messabweichung von +/-1% nur auf 1/3 oder auf die ganze Periode 
auswirkt.

von Achim S. (Gast)


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Thomas T. schrieb:
> das steht leider nicht in der Aufgabenstellung, ob Gleich- oder
> Wechselgröße

dann zeig bitte den Originaltext der Aufgabe. Aus dem, was du hier 
bisher beschrieben hast, lässt sich keine eindeutige Lösung erstellen. 
entweder die Aufgabe ist schlecht gestellt, oder du hast wesentliche 
Punkte der Aufgabenstellung nicht beschrieben. ein "rechteckiger Strom" 
an einer Spule wäre z.B. nur mit "unendlichen" Spannungssprüngen zu 
erreichen.

von Thomas T. (thomas_t219)


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Dann ist hier mal die komplette Fragestellung:
> "Zur Bestimmung der Verlustleistung einer Luftspule mit einer
> Kupferwicklung, die mit einem rechteckförmigen Strom angeregt wird, wird
> mit Hilfe eines Digitaloszilloskops das Tastverhältnis gemessen.
> Folgende Einzelmessungen wurden durchgeführt:
> -Drahtdurchmesser d = 0,10 mm mit ±4 µm
> -Drahtlänge l = 126,1 m,maximale relative Messabweichung von 2 %
> -Stromstärke I = 22,4 mA, gemessen mit einem Vielfachmessgerät der
> Fehlergrenze g = 1,5 % im 30 mA Messbereich
> -Digitaloszilloskop zeigt ein Tastverhältnis TEIN/(TEIN+TAUS) = 0,33,
> max. relative Messabweichung von ±1 %.
> spezifischer elektrischer Widerstand Kupfer, max. Toleranz von ±1,8 %"


Es geht hier um die Fehlerfortpflanung, relativ und maximal, das 
Tastverhältnis fließt faktormäßig 0,33 mit in den Fehler ein.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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das würde ich als schlecht gestellte Aufgabe sehen. man kann den 
gemessenen Strom als Spitzenwert während TEIN verstehen. oder als 
mittleren Strom (gemessen im DC Messbereich) oder als Effektivwert 
(gemessen im AC+DC Messbereich) jedesmal ergibt sich eine andere Lösung.

von Thomas T. (thomas_t219)


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Achim S. schrieb:
> das würde ich als schlecht gestellte Aufgabe sehen.

Danke, genau mein Gedanke! Letztendlich kann der Strom nur zu einem 
Drittel für die Verlustleistung herangezogen werden, so habe ich das 
bisher herausgefunden.

von Bernd (Gast)


Angehängte Dateien:

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Thomas T. schrieb:
> einer Luftspule mit einer
> Kupferwicklung, die mit einem rechteckförmigen Strom angeregt wird,
Die rechteckförmig Stromanregung möchte ich sehen.
Wenn man dagegen an die Spule eine rechteckförmige Spannung anlegt, 
erhält man sowas  wie einen dreieckförmigen Stromverlauf.
Der ohmsche Widerstand der Spule und der Innenwiderstand der 
Signalquelle müssen für reale Betrachtungen noch berücksichtigt werden.

von Hp M. (nachtmix)


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Bernd schrieb:
> Die rechteckförmig Stromanregung möchte ich sehen.
> Wenn man dagegen an die Spule eine rechteckförmige Spannung anlegt,
> erhält man sowas  wie einen dreieckförmigen Stromverlauf.

Muss nicht sein.
Die Spule könnte bifilar gewickelt sein und hat dann kaum Induktivität, 
dafür aber Kapazität.


Der Autor der Aufgabe wollte vermutlich sowieso "Stromspannung" 
schreiben, hat aber wohl gehört, dass das nicht gut ankommt.


Thomas T. schrieb:
>> -Stromstärke I = 22,4 mA, gemessen mit einem Vielfachmessgerät der
>> Fehlergrenze g = 1,5 % im 30 mA Messbereich

Die Fehlergrenze des MM ist für rechteckigen Stromverlauf angegeben?
Seltsam.


Und was ist mit Skineffekt?

von Dieter (Gast)


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Thomas T. schrieb:
>> -Drahtdurchmesser d = 0,10 mm mit ±4 µm

Es fehlt die Dickenangabe der Lackisolierung.

Gesamtgleichung aufstellen und nach jeder der Größen ableiten. Einsetzen 
und ferig.

von Thomas T. (thomas_t219)


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Ich sehe, man kann dieses Thema wohl noch sehr weit ausbauen. Ich halte 
euch auf dem Laufenden, ob so tiefgründigere Details einfließen hätten 
sollen.

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