Hallo, für eine Sensorverlängerung suche ich ein hochflexibles Koaxialkabel mit kleinem Durchmesser. RG178 hat ca 100pF/m und das ist viel zu viel und ein HF-Kabel mit definierter Impedanz brauche ich nicht und hohen Strom brauche auch nicht. Ich möchte Analogspannungen bis max.30 Mhz übertragen. Eveltuell taugt ein Mikrofonkabel? Vielen Dank für eure Vorschläge und beste Grüße, Thomas
Die Forderungen nach dünn und kapazitätsarm kollidieren irgendwie. 30 MHz sind für ein Mikrofonkabel auch recht sportlich. Frage: wie lang soll es denn werden? Frage: was kann der Sensor denn treiben?
Bernd G. schrieb: > Frage: wie lang soll es denn werden? > Frage: was kann der Sensor denn treiben? Das Kabel soll etwas 1 m lang werden und weniger ca. 5 pF haben. Der Treiberstrom ist verlässbar (< 1µA)
Thomas R. schrieb: > Das Kabel soll etwas 1 m lang werden und weniger ca. 5 pF haben. Absolut unrealistisch, auch fuer dicke Kabel.
Thomas R. schrieb: > Das Kabel soll etwas 1 m lang werden und weniger ca. 5 pF haben. > Der Treiberstrom ist verlässbar (< 1µA) Träumer. Es gibt kein Koaxkabel mit 5pF/m, auch nicht mit Luftfüllung. Das verbietet der Herr Maxwell. Und was heißt, der Treiberstrom ist vernachlässigbar? Kann der nur 1uA treiben? Dann treibt der nie und nimmer 30MHz Signale, auch nicht bei wenige, Dutzend mV! Und bei 30MHz und 1m braucht es schon einen definierten Wellenwiderstand + Terminierung. Also brauchst du einen Treiber direkt hinter deinem geheimnisvollen Sensor, welcher ganz normales Koaxkabel mit Serienterminierung treiben kann. Dann klappt das auch mit den 30MHz.
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> Der Treiberstrom ist verlässbar (< 1µA)
Echt jetzt? bei 30 MHz?
5pF/m … vielleicht mal bei höchstspannungskabeln kucken. Halber meter durchmesser ist aber nimmer wirklich dünn
In meiner Anwendung verwende ich im Moment einen klassischen 30MHz-Clapp-Oszillator. Nach dem frequenzbestimmten LC-Kreis kommt ein 1 m langes Kabel und danach eine variable Kapazität von 0..1pF. Die Frequenzverstimmung durch das Kabel sollte möglichst klein sein, damit der Fehler durch die Kabelkapazität minimiert wird. Bisher habe ich nur Kabel mit ca. 50 pF/m, z.B. Starquad Mikrofonkabel. Gibt es besser geeignete Kabel mit noch niedriger Kapazität? Danke, ist eine Möglichkeit. Sebastian schrieb: > Zwei dünne Adern mit Abstand?
Verschätzt. 5pf/m wären 10m durchmesser und 0,1mm innenleiter …
Weniger Kapazität: dicker und vor allem extrem dünner innenleiter.
Siehe https://blog.koax24.de/anforderung-koaxialkabel/ "Ein Koaxialkabel darf wegen der Reproduzierbarkeit nie frequenzbestimmender Teil eines Oszillators sein" [Grammatikfehler des Originaltextes korrigiert] Wieso überhaupt 0...1pF variabel am Ende? Ist das ein Sensor? Erhelle uns! - dann ist es das falsche Prinzip! Andere Lösung suchen! Ist es ein manuell zu bedienender Regler für Feinabstimmung? - Dann Varicap-Diode im Oszillator benutzen und über 1m Klingeldraht deren Spannung mit einem Poti ändern. Natürlich unter Abblockung möglicher Störungen (zB Durchführungskondensatoren).
Stephan schrieb: > 5pF/m … vielleicht mal bei höchstspannungskabeln kucken. Halber meter > durchmesser ist aber nimmer wirklich dünn Das sind am Ende auch "nur" Koaxkabel mit Papier/Öl Füllung oder PE Isolation und eher höherer Kapazität, so zwischen 200-400pF/m!
Thomas R. schrieb: > In meiner Anwendung verwende ich im Moment einen klassischen > 30MHz-Clapp-Oszillator. > Nach dem frequenzbestimmten LC-Kreis kommt ein 1 m langes Kabel und > danach eine variable Kapazität von 0..1pF. Du bist ein Troll.
Dass das mit 5pF/m nicht geht haben jetzt genug geschrieben - lasst ihn erstmal erzählen was er eigentlich will. Sein Konzept geht so nicht auf...
Falk B. schrieb: > Du bist ein Troll. Glaub ich erstmal nicht - vielleicht ist es wieder mal ein Feuchtesensor, oder kurz vor dem Urlaub eine automatische Gießanlage oder ein Windwarngerät, das die Rollos steuern soll, diy-somfy... Korrektur: Er hat Sensor-Verlängerung geschrieben.
Lösungsvorschlag: Oszillatorschaltung direkt an den Sensor anbauen, und den Oszillatorausgang, evtl. mit Puffer, auf das Koaxkabel legen. Das kann auch zur Zuführung der Speisespannung benutzt werden.
Thomas R. schrieb: > für eine Sensorverlängerung suche ich ein hochflexibles Koaxialkabel mit > kleinem Durchmesser. RG178 hat ca 100pF/m und das ist viel zu viel und > ein HF-Kabel mit definierter Impedanz brauche ich nicht und hohen Strom > brauche auch nicht. Doch, brauchst Du beides - ein HF-Kabel mit definierter Impedanz, und damit auch "hohen" Strom (entsprechend Signalspannung an Wellenwiderstand). Verbinde den Sensor mit einen Verstärker/Impedanzwandler/Buffer/Sinalwandler (ohne signifikante Leitungslängen dazwischen), und übertrage dann das resultierende Signal über ein Kabel mit definierter Impedanz (wenn es überhaupt solch eine hohe Frequenz sein soll)
von Thomas R. schrieb: >Das Kabel soll etwas 1 m lang werden und weniger ca. 5 pF haben. >Der Treiberstrom ist verlässbar (< 1µA) Ich hatte mir mal ein kapaziätsarmes Kabel für meinen Oszillografen gebaut. Ein Autoradioantennenkabel wo man den Innendraht rausziehen konnte, daß Kabel war aber nicht dünn. Dann habe ich ein 0,04mm Durchmesser Kupferlackdraht eingezogen. Die Kapazität war aber trotzdem noch größer als 5pF und 30MHz kann man damit auch nicht übertragen.
Zwei Möglichkeiten: 1. Kabel von einem alten nicht mehr gebrauchten Oszi-Tastkopf probieren; die hben eine sehr dünne Seele. Kapazität musst du selbst messen :-) 2. Hinter dem Oszillator einen J-FET in Drain-Schaltung, damit auf das Kabel und als Folgestufe eine bipolare Transe in B-Schaltung. Das nennt sich Kaskode-Schaltung. Das Kabel (Kapazität) ist durch den niedrigen Eingangs-R der B-Schaltung völlig uninteressant und kann etliche zig wenn nicht hunderte Meter lang sein. Nur die Dämpfung spielt dann noch eine Rolle... ;-)
Günter Lenz schrieb: > 0,04mm Durchmesser Dann wird aber auch der Wellenwiderstand größer bis zum Limit von 120πΩ.
Thomas R. schrieb: > Nach dem frequenzbestimmten LC-Kreis kommt ein 1 m langes > Kabel und danach eine variable Kapazität von 0..1pF. Also brauchst Du eigentlich weniger eine möglichst geringe Kapazität, sondern vor allem eine möglichst konstante; ein hypothetisches Kabel mit 5pF/m (+-10%) brächte Dich auch nicht weiter, oder denkst Du daß eine Kabelkapazität keine Toleranzen hat? Thomas R. schrieb: > Danke, ist eine Möglichkeit. > Sebastian schrieb: >> Zwei dünne Adern mit Abstand? Mit unveränderlichem Abstand allerdings, müßte also wohl ziemlich starr sein.
Michael M. schrieb: > 2. Hinter dem Oszillator einen J-FET in Drain-Schaltung, damit auf das > Kabel und als Folgestufe eine bipolare Transe in B-Schaltung. > Das nennt sich Kaskode-Schaltung. Das Kabel (Kapazität) ist durch den > niedrigen Eingangs-R der B-Schaltung völlig uninteressant und kann > etliche zig wenn nicht hunderte Meter lang sein. Nur die Dämpfung spielt > dann noch eine Rolle... ;-) Ich möchte aber Test-Kapazitäten im Bereich 0..5pF messen. Diese mache ich mit einem VFO und einem Frequenzzähler und messe da z.B. 29.999 .. 30.001 MHz Aus dieser Frequenzdifferenz errechne ich die gemessene Kapazität und das funktioniert bestens. Mich stört aber nur die Kabelkapazität, weil das DUT einen Meter weiter weg ist. Was sollen da Folgestufen?
Thomas R. schrieb: > Ich möchte aber Test-Kapazitäten im Bereich 0..5pF messen. Hmmm, bis jetzt hieß das von dir "Analogspannungen übertragen". Noch weitere Salamischeibchen auf Lager?
Thomas R. schrieb: > Mich stört aber nur die Kabelkapazität, weil das DUT einen Meter weiter > weg ist. > > Was sollen da Folgestufen? Eben um den DUT + Oszillator vom Kabel zu entkoppeln! Au0erdem wird, vor allem bei HF-Messungen, das Konzept der KALIBRIERUNG verwendet. Sprich, man mißt die Resonanzfrequenz ohne DUT, das ist der Nullpunkt. Damit kann man relativ hohe, parasitäre Kapazitäten rausrechnen. Aber bei 30MHz ist man mit 1m Leitung schon fast über dem Bereich, wo das sinnvoll möglich ist.
Michael M. schrieb: > Hmmm, bis jetzt hieß das von dir "Analogspannungen übertragen". > Noch weitere Salamischeibchen auf Lager? Ein bisschen Wurst muss sein ;-) Aber bitte nicht Conchita!
Falk B. schrieb: > Sprich, > man mißt die Resonanzfrequenz ohne DUT, das ist der Nullpunkt. Damit > kann man relativ hohe, parasitäre Kapazitäten rausrechnen. Genau das mache ich: Mit Kabel aber ohne DUT 0 pF 30.000 Mhz das ist der Nullpunkt Dann kommt das DUT: Ergebnis (Beispiel): 0.1 pF 29.999 MHz 0.2 pF 29.998 MHz ...
Josef L. schrieb: > Vielleicht ist das hilfreich? > https://www.schiessle.de/emt1/MessKleinKap/MessKleinKap1.htm Danke, denen gehts ähnlich aber, ich bin inzwischen aber viel weiter gekommen... Wenn ich im Bereich um 100fF bin messe ich eine unstabile Kabelkapazität. Daher meine obige und vorsiche Anfrage.
Falk B. schrieb: > Träumer. Es gibt kein Koaxkabel mit 5pF/m, auch nicht mit Luftfüllung. > Das verbietet der Herr Maxwell. Ach so, der Herr Maxwell. Hast du schon mal das Kabel eines Oszilloskop-Tastkopfes aus der Nähe gesehen? Nein? Nun, die haben einen Innenleiter, der saudünn ist, womit die Kapazität des Kabels so etwa in die genannten Bereiche kommt. Daß der Innenleiter obendrein auch aus Widerstandsmaterial ist und sich normalerweise nicht löten läßt, sondern zumeist schlicht und einfach geklemmt wird, ist eine andere Angelegenheit. Aber mal abgesehen davon halte ich das Anliegen des TO für ... nun sagen wir mal 'ungünstig'. Zuerst mit RG178 anfangen und dann zu 5 pF/m kommen und das alles nur wegen eines hier ungenannten Sensors. W.S.
W.S. schrieb: > Nun, die haben einen Innenleiter, der saudünn ist, > womit die Kapazität des Kabels so etwa in die genannten Bereiche kommt. Genau sowas suche ich (siehe Anfang) und ich kann nicht alle meiner Tastköpfe opfern.
Thomas R. schrieb: > Wenn ich im Bereich um 100fF bin messe ich eine unstabile > Kabelkapazität. Das muss ja von Anbeginn ins Auge gehen... Jedes "flexible" Kabel wird dir da in die Suppe spucken. Nenn doch endlich die Rahmenbedingungen, z.B. - Wie groß darf der "Sensor" sein - darf es mehr als ein schnödes Koax werden - muss der Messwert erst in einem Meter bestimmt werden oder könnte der "Sensor" das evtl. auch machen, so dass nur noch die Auswertungnach dem Kabel erfolgt - Betriebsbedingungen, z.B. Temperatur, klimatische Verhältnisse - verfügbare Betr.-Spannungen - EMV wichtig oder nicht - .....
W.S. schrieb: > Nun, die haben einen Innenleiter, der saudünn ist, womit die Kapazität > des Kabels so etwa in die genannten Bereiche kommt. nein, nicht annähernd. die Kabelkapazität liegt auch beim Tastkopfkabel im Bereich 100pF/m dass nur ein Bruchteil davon als Lastkapazität am der Signalquelle wirksam wird liegt am Aufbau als kompensierter Spannungsteiler https://de.m.wikipedia.org/w/index.php?title=Tastkopf&action=edit§ion=4 der teilt das Signal herunter, reduziert aber um denselben Faktor die Belastung der Quelle.
sorry, der Link war falsch: https://de.wikipedia.org/wiki/Tastkopf#Passive_Niederspannungs-Tastk%C3%B6pfe
Thomas R. schrieb: > Ich möchte aber Test-Kapazitäten im Bereich 0..5pF > messen. Mit dem richtigen Messprinzip kein Problem.
W.S. schrieb: >> Träumer. Es gibt kein Koaxkabel mit 5pF/m, auch nicht mit Luftfüllung. >> Das verbietet der Herr Maxwell. > > Ach so, der Herr Maxwell. In der Tat. > Hast du schon mal das Kabel eines Oszilloskop-Tastkopfes aus der Nähe > gesehen? Ja. > Nein? Doch! OHHHHHH!!! > Nun, die haben einen Innenleiter, der saudünn ist, Stimmt. > womit die Kapazität des Kabels so etwa in die genannten Bereiche kommt. Blödsinn^3. Naja, wir wissen ja, von wem es kommt. Die Kapazität von Tastkopfkoaxialkabel liegt auch bei ca. 100pF/m. Warum wohl haben Tastköpfe mit 1:1 Teilerverhältnis und ca. 1,5m Länge ca. 150pF Eingangskapazität? > Daß der Innenleiter obendrein auch aus Widerstandsmaterial ist und sich > normalerweise nicht löten läßt, sondern zumeist schlicht und einfach > geklemmt wird, ist eine andere Angelegenheit. Richtig. Das macht man aber nicht, um die Kapazität zu mindern, sondern um das Koaxialkabel ABSICHTLICH verlustbehaftet zu machen, um parasitäre Reflektionen zu dämpfen.
Michael M. schrieb: > 1. Kabel von einem alten nicht mehr gebrauchten Oszi-Tastkopf probieren; > die hben eine sehr dünne Seele. Kapazität musst du selbst messen :-) Kannst Du haben: ca. 80...120 pf/m Thomas R. schrieb: > W.S. schrieb: >> Nun, die haben einen Innenleiter, der saudünn ist, >> womit die Kapazität des Kabels so etwa in die genannten Bereiche kommt. > > Genau sowas suche ich (siehe Anfang) und ich kann nicht alle meiner > Tastköpfe opfern. Gibt es eigentlich keine Lösung/Vorschlag die dumm genug ist, sodass Thomas NICHT darauf anspringt? Wo LÄSST der Mann denken?
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Thomas R. schrieb: > Ich möchte aber Test-Kapazitäten im Bereich 0..5pF messen. ... > Mich stört aber nur die Kabelkapazität, weil das DUT einen Meter > weiter weg ist. Dann rück DUT und Tester näher zusammen. Die statische Kabelkapazität ist ja nicht dein einziges Problem. Die Kapazität eines Koax-Kabels ändert sich auch, wenn man es mechanisch belastet, z.B. wenn man es verbiegt. Das wird sogar als Sensor-Verfahren benutzt.
Es gibt die Möglichkeit, den Schirm auf einen driven active guard zu legen. https://www.wikiwand.com/en/Driven_guard Z.B. Kapazitätsmeßgeräte verwenden sowas. Aber nicht bei 30MHz.
Thomas R. schrieb: > Nach dem frequenzbestimmten LC-Kreis kommt ein 1 m langes Kabel und > danach eine variable Kapazität von 0..1pF. Die Frequenzverstimmung durch > das Kabel sollte möglichst klein sein, damit der Fehler durch die > Kabelkapazität minimiert wird. Klassischer Designfehler. Wenn die variable Kapazität ein Sensor ist, gehört der direkt an den Oszillator. Du musst also einen Aktiv-Sensor bauen, der den Oszillator beinhaltet. Dessen gepufferter(!) Ausgang kann dann fast beliebig und problemlos verlängert werden. Und wenn das Kabel unbedingt ein zweipoliges (einzelnes Koax) sein soll, kann man den Sensor darüber auch versorgen...
Meine Rede seit 18xx ....: Beitrag "Re: Suche dünnes und kapazitätsarmes Kabel"
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> Suche dünnes und kapazitätsarmes Kabel
Klassischer Zielkonflikt.
Viele haben noch gelernt, wie gross die Kapazität eines
Plattenkondensators ist,
die paar noch verbliebenen von denen wissen:
Je schmaler, desto mehr Kondi ...
Und das ist alles ausgerechnet! --- Musste sein. ;-)
Der Furz mit einem Klingeldraht zu arbeiten ist sehr duenn. Dann strahlt das Ganze ab, resp ist empfindlich auf die Umgebuneg. Das Problem der Kapazitaetsmessung wurde schon lange geloest. zB mit einem AD7747. Falls die Kapazitaet zu gross wuerde, kann man ja einen Cap in Serie nehmen... Die Summe ist kleiner wie die Kleinere. Und irgendwo hin kann man die 24 Bit auch verballern.
Thomas R. schrieb: > Ich möchte aber Test-Kapazitäten im Bereich 0..5pF messen. > Diese mache ich mit einem VFO und einem Frequenzzähler und messe da z.B. > 29.999 .. 30.001 MHz > Aus dieser Frequenzdifferenz errechne ich die gemessene Kapazität und > das funktioniert bestens. > Mich stört aber nur die Kabelkapazität, weil das DUT einen Meter weiter > weg ist. > > Was sollen da Folgestufen? Du scheinst beratungsresistent zu sein. Die Folgestufe zw. "Sensor" (inzw. wissen wir, daß es wohl ein simpler VFO ist) und Kabel soll ebendiesen VFO vom Kabel entkoppeln. Sprich, das Kabel mit seinen parasitären Eigenschaften kann nicht mehr (so einfach) auf den VFO rückwirken. Also kein Problem mehr mit Kabelkapazitäten, Wellenwiderstand oder sonstigem (wenn es nur um die Frequenz geht).
Jens G. schrieb: > Du scheinst beratungsresistent zu sein. Du scheinst das Prinzip nicht verstanden zu haben. > Die Folgestufe zw. "Sensor" (inzw. wissen wir, daß es > wohl ein simpler VFO ist) Nein. Der SENSOR ist eine kleine variable KAPAZITÄT. > und Kabel soll ebendiesen VFO vom Kabel entkoppeln. > Sprich, das Kabel mit seinen parasitären Eigenschaften > kann nicht mehr (so einfach) auf den VFO rückwirken. Das MESSPRINZIP soll aber darin bestehen, dass der Sensor über das Kabel auf den Oszillator zurückwirkt und diesen verstimmt. Diese Verstimmung wird gemessen. Ergo sind Pufferstufen, die diese Rückwirkung verhindern, kontraproduktiv. Das sehen wir doch ein, nicht wahr?!
Du kannst dir eine Kompensationsschaltung bauen, sozusagen eine negative Kapazität, die die Kabelkapazität aufhebt. In der Praxis wird das wahrscheinlich ähnlich zu einem "Driven Guard" funktionieren. Aber bei flexiblen Kabeln wird das nicht sehr genau, da ändert sich die Kapazität je nach Ausrichtung. Hier eine Idee dazu: https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_impedance_converter Bei 30 MHz kannst du den Opamp durch eine Jfet Schaltung ersetzen. Gruss, Udo
Grummler schrieb: > Jens G. schrieb: > >> Du scheinst beratungsresistent zu sein. > > Du scheinst das Prinzip nicht verstanden zu haben. Das habe ich sehr wohl ... >> Die Folgestufe zw. "Sensor" (inzw. wissen wir, daß es >> wohl ein simpler VFO ist) > > Nein. > Der SENSOR ist eine kleine variable KAPAZITÄT. Schon klar, aber wenn das Kabel mit signifikanterer, und nicht konstanter Kapazität Teil dieser Sensorkapazität ist, dann sollte man sich nicht wundern, wenn man dabei nur Nummern bekommt. >> und Kabel soll ebendiesen VFO vom Kabel entkoppeln. >> Sprich, das Kabel mit seinen parasitären Eigenschaften >> kann nicht mehr (so einfach) auf den VFO rückwirken. > > Das MESSPRINZIP soll aber darin bestehen, dass der > Sensor über das Kabel auf den Oszillator zurückwirkt > und diesen verstimmt. Diese Verstimmung wird gemessen. Schon klar ... > Ergo sind Pufferstufen, die diese Rückwirkung verhindern, > kontraproduktiv. > > Das sehen wir doch ein, nicht wahr?! Nöö. Solch einen Sensor macht man idealerweise direkt an den Oszi ran, und erst danach kommt das Kabel. Schließlich will man doch nicht den kapazitiven Zusatz des Kabels und deren Änderungen mitmessen ... Man könnte natürlich eine Differenzmessung machen, also Sensor-C zu- und abschalten, und aus der Delta-f das Delta-C errechnen. Aber zw. Zu- und Abschalten darf man dann auch nicht am Kabel wackeln. Das Zu- und Abschalten könnte man zwar auch automatisieren, aber dann bräuchte man ja wieder Elektronik direkt am Sensor, was der TO aber offensichtlich nicht will. Aber auch der oben genannte driven active guard muß am Sensor sein, wenn es um 30MHz geht, was wieder Elektronik dort braucht - Pech ...
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Wenn es nur um schmalbandige Sinussignale geht, dann kann man die Kabelkapazität auch durch eine passende Induktivität kompensieren (in Serienresonanz hebt das L das C auf). Gruss, Udo
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