Forum: HF, Funk und Felder Was bedeutet EMF und PD?


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von Michael B. (auchduliebergott)


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Hallo zusammen,
ich kann an meinem Signalgenerator Marconi 2042 folgende Einheiten der 
Ausgangsspannung einstellen:

Volts PD
dBV   PD
dBmV  PD
dBuV  PD
dBm
dBV  EMF
dBmV EMF
dBuV EMF
Volts EMF

Wer kann mir sagen, was die Abkürzungen/Einheiten "PD" und "EMF" 
bedeuten?
Im Internet und im Handbuch habe ich leider nichts gefunden.
Vielen Dank für Euere Mühe

von Carsten S. (dg3ycs)


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Michael B. schrieb:

> Wer kann mir sagen, was die Abkürzungen/Einheiten "PD" und "EMF"
> bedeuten?
> Im Internet und im Handbuch habe ich leider nichts gefunden.
> Vielen Dank für Euere Mühe

EMF steht für Electromotive Force.
Also Elektromotorische Kraft (EMK), Effektivwert

PD kann ich gerade auch nicht einordnen.
Der Logik nach evtl. Spitzenwert? Aber das ist Spekulation...

Gruß
Carsten

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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EMF = Electromotive Force
PD = Potential Difference

Ganz vereinfacht gesagt sind bei offenem Ausgang EMF und PD identisch, 
EMF ist die Spannung ohne Last, PD die "eingebrochene" Spannung mit 
angeschlossener Last.

EMF ist dementsprechend die Spannung über die Quelle, PD die Spannung 
über die angeschlossene Last.

Wenn du 1V EMF einstellst, kann die tatsächliche Spannung an der Last 
geringer sein, weil die Quelle belastet wird. Wenn du 1V PD einstellst, 
wird die Ausgangsspannung so geregelt, dass wirklich 1V an der Last 
anliegen.


Ich hoffe, ich hab es verständlich und auch korrekt formuliert

von Michael B. (auchduliebergott)


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Hallo Sebastian,
vielen Dank für Deine (sehr verständliche) Erklärung.
Ich habe inzwischen mal diese Spannung mit einem True RMS-Voltmeter 
gemessen und festgestellt, dass "Volt PD" den Effektivwert liefert. Der 
angezeigte Wert wird tatsächlich vom Voltmeter auch wiedergegeben, 
obwohl der Ausgang mit 50 Ohm belastet ist. Dies spricht wieder für 
Deine Erklärung.
Was mir unklar ist, wieso man diese Abkürzungen EMF und PD nicht im 
Internet finden kann. Mir ist Deine Erklärung völlig neu und ich habe 
noch nie etwas hierüber gehört. Deshalb besonderen Dank!

von Michael B. (auchduliebergott)


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Vielen Dank für Deine Mühe, aber Sebastian hat wohl die korrekte 
Erklärung für diese Abkürzungen.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Michael B. schrieb:
> Was mir unklar ist, wieso man diese Abkürzungen EMF und PD nicht im
> Internet finden kann. Mir ist Deine Erklärung völlig neu und ich habe
> noch nie etwas hierüber gehört. Deshalb besonderen Dank!

Also EMF (EMK) gilt als Veraltet, ist aber nicht wirklich selten und 
taucht häufig in Lehrbüchern auf. Steht (als EMK) auch z.b. auf einigen 
meiner älteren Generatoren, wie dem Stabilock 4016, drauf.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft

PD habe ich in diesem Zusammenhang aber entweder auch noch nicht gesehen 
oder es wieder vergessen. GGF. auch eine Marconi Besonderheit.

Bei HF Generatoren (und einigen NF Generatoren) ist es aber durchaus 
nicht unüblich das man die Anzeige zwischen Belastet und Leerlauf 
umschalten kann.

Gibt im NF und mittleren Frequenzbereich halt aber auch das zwischen 
Effektiv und Spitzenwert umgeschaltet werden kann. Bei HF ist eigentlich 
so gut wie immer nur Sinus und meint den Effektivwert der 
Quellenspannung.


Sebastian R. schrieb:
> Wenn du 1V EMF einstellst, kann die tatsächliche Spannung an der Last
> geringer sein, weil die Quelle belastet wird. Wenn du 1V PD einstellst,
> wird die Ausgangsspannung so geregelt, dass wirklich 1V an der Last
> anliegen.

Ist das bei den Marconi tatasächlich so das "Nachgeregelt" wird?
Oder ist das nur eine andere Skalierung der Anzeige wo der Wert dann nur 
stimmt wenn tatsächlich der Ausgang tatsächlich mit 50Ohm abgeschlossen 
ist, bei anderen Belastungen aber werden Hausnummern angezeigt.
Gibt ja hier auch beide Varianten, also nur andere Skalierung oder 
tatsächliche Regelung.

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Carsten S. schrieb:
> Ist das bei den Marconi tatasächlich so das "Nachgeregelt" wird?
> Oder ist das nur eine andere Skalierung der Anzeige wo der Wert dann nur
> stimmt wenn tatsächlich der Ausgang tatsächlich mit 50Ohm abgeschlossen
> ist, bei anderen Belastungen aber werden Hausnummern angezeigt.

Das ist tatsächlich eine gute Frage, die ich als Nicht-Besitzer des 
Gerätes nicht sagen kann. Sollte sich ja aber rausfinden lassen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich dachte erst "Peak Deviation", das kommt im Handbuch auch vor, aber 
PD wird immer im Gegensatz zu EMF genannt (11 Fundstellen im PDF):

https://ia801303.us.archive.org/17/items/marconi_MARCONI_2040_2041_2042_Operating/MARCONI_2040_2041_2042_Operating_text.pdf

"potential" und "differen" kommen beide mehrfach vor, aber nicht 
zusammen.
Eine "Potentialdifferenz" würde ich eher mit einem DC-Level verbinden.

Auf PDF-Seite 66 steht auch nichts erhellendes:

RF output level units can be altered using the [Level Units] key. The 
level units may be entered as an EMF or PD, and the logarithmic units 
can be referred to volts (dBV), millivolts (dBmV), microvolts (dBpV) or 
to 1 milliwatt into 50 Q(dBm). Select the units by pressing [Level 
Units] which displays the RF Level Units Selection Menu shown in Fig. 
3-1-31.

To change the default RF level units shown at switch on, first unlock 
the instrument to Level 1. This causes an additional soft key to be 
displayed in the top left box (see Fig. 3-1-31).
Select the required RF level units and press the additional [Save RF 
Units] key to save these as the default units.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


Angehängte Dateien:

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Michael B. schrieb:
> Was mir unklar ist, wieso man diese Abkürzungen EMF und PD nicht im
> Internet finden kann.

Komisch, bei mir findet eine der größten Suchmaschinen sehr viele 
Erklärungen (und jetzt auch diesen Thread hier) zu dem Thema

von Ralph B. (rberres)


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Bei Signalgeneratoren wird in der Regel der Pegel angezeigt, welche sich 
mit Last einstellt. Also bei Belastung mit einen Widerstand, welche der 
angegebene Ausgangsimpedanz des Generators entspricht.

Die Leerlaufspannung ist dann 6db höher, also doppelt so hoch.

Bei einigen Funktionsgeneratoren wie z.B. Agilent 33210 kann man 
einstellen, bei welchen Lastwiderstand die Pegelanzeige im Generator 
richtig ist.

Das ist aber nur eine rechnerische Berücksichtigung des 
Lastwiderstandes. Der Innenwiderstand beträgt immer 50 Ohm und ist auch 
nicht einstellbar.

Ralph Berres

von Michael B. (auchduliebergott)


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Sobald ich wieder Zeit habe, werde ich beide Angaben am Gerät einstellen 
und nachmessen.
Ich hatte gehofft, dass es ein Mitglied gibt, der über dieses (oder 
ähnliches Marconi-Gerät) verfügt und die Antwort genau weiß.
Tatsache ist jedenfalls, dass bei Einstellung auf "PD" die 
Ausgangsspannung der RMS-Wert ist, der auch an einem RMS-fähigen 
Multimeter angezeigt wird.
Bei dieser Messung habe ich die Leitung mit 50 Ohm abgeschlossen.
Wenn ich bei einer Ausgangsspannung von 100 mV die Terminierung 
weglasse, zeigt das RMS-Meter nicht mehr 100 mV, sondern ca. 200 mV, 
also eine Hausnummer, an!
Vielen Dank Euch allen für Euere Mühe.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Michael B. schrieb:
> Wenn ich bei einer Ausgangsspannung von 100 mV die Terminierung
> weglasse, zeigt das RMS-Meter nicht mehr 100 mV, sondern ca. 200 mV,
> also eine Hausnummer, an!

Nee, das (also die doppelte Spannung) ist ja gerade keine Hausnummer 
sondern genau das erwartbare wenn man davon ausgeht das PD den Wert der 
Ausgangsspannung bei korrekt abgeschlossener Quelle entspricht.

Tatsächlich müsstest du, wenn dies der Fall ist, bei der Einstellung 
200mV EMF und 100mV PD mit einem Multimeter in beiden Fällen offen und 
korrekt abgeschlossen dieselben Messwerte erhalten.

Interessant wäre mal eine Messung im PD Modus mit z.b. 75 oder 150 Ohm 
Abschluss.Damit könnte man ermitteln ob das Gerät tatsächlich nachregelt 
oder aber einfach nur die Anzeige der Spannung beim Wechsel zwischen PD 
und EMF um Faktor 2 anders Skaliert.
Das bei Wegname der Belastung die Spannung aber genau auf das doppelte 
Steigt spricht aber gegen eine tatsächliche Regelung und für eine reine 
Anzeigeskalierung.

Gruß
Carsten

P.S.: Bei Messungen mit dem Multimeter daran denken das auch bei 
True-RMS Multimetern der gültige Frequenzbereich beggrenzt ist. In den 
MHZ Bereich geht es nur selten, eher zwei oder dreistelliger kHz 
Bereich.

von Ralph B. (rberres)


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Michael B. schrieb:
> Bei dieser Messung habe ich die Leitung mit 50 Ohm abgeschlossen.
> Wenn ich bei einer Ausgangsspannung von 100 mV die Terminierung
> weglasse, zeigt das RMS-Meter nicht mehr 100 mV, sondern ca. 200 mV,
> also eine Hausnummer, an!

das ist keine Hausnummer, sondern vollkommen normal.
Die 200mV sind die EMK Spannung also quasi die Spannung vor dem 
Innenwiderstand der Quelle.
Wenn der Wert des Lastwiderstandes dem des Innenwiderstandes entspricht, 
ist die Spannung am Lastwiderstand eben nur noch halb so groß wie die 
EMK der Quelle.

Die Spannung am Ausgang wird in der Regel mit Lastwiderstand angegeben.

Ralph Berres

von Michael B. (auchduliebergott)


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Hier die Ergebnisse meiner Messungen
Die Ausgangsspannung am Marconi 2042 kann entweder auf „EMF“ oder auf 
„PD“ eingestellt werden.

Unterschied EMF und PD:
EMF = „Electromotive Force“ = EMK = „Elektromotorische Kraft“ (ist hier 
vielleicht vergleichbar mit der Quellenspannung einer Spannungsquelle, 
die unabhängig vom Strom immer gleich ist)
PD = „Potential Difference“ (Hier: Spannung an der Last bei einem 
bestimmten Lastwiderstand)

Messung bei Einstellung auf PD:
Marconi: 10 KHz; 1V PD
  Mit 50 Ohm Terminierung
     Fluke 8842A:   0,99928 Vrms
  Ohne 50 Ohm Terminierung
     Fluke 8842A:   2,0007 Vrms

Messung bei Einstellung auf EMF:
Marconi: 10 KHz; 1V EMF
  Ohne 50 Ohm Terminierung
     Fluke 8842A:   0,99307 Vrms
  Mit 50 Ohm Terminierung
     Fluke 8842A:   0,87945 Vrms

Ergebnisse:
Einstellung auf PD:
Der angezeigte Pegel am Marconi wird nur mit terminierter Leitung (50 
Ohm) am Fluke korrekt angezeigt.
Ohne Terminierung, bzw. bei hochohmiger Last, zeigt Fluke den doppelten 
Wert des Marconi an. Dies ist damit begründet, dass der lastseitige 50 
Ohm- Widerstand gegen einen viel höheren Lastwiderstand ausgetauscht 
wurde. Hierdurch wird die (EMK-) Spannung, des Marconi nicht mehr 
halbiert, wie dies bei einem Lastwiderstand von exakt 50 Ohm der Fall 
wäre.

Einstellung auf EMF:
Der angezeigte Pegel am Marconi wird nur ohne terminierte Leitung am 
Fluke korrekt angezeigt.
Mit Terminierung (50 Ohm) zeigt Fluke einen kleineren Wert des am 
Marconi angezeigten Ausgangspegels an. Die Höhe dieser am Fluke 
angezeigten Spannung ist abhängig vom Lastwiderstand, der an den Marconi 
angeschlossen ist.

Herzlichen Dank an alle, die mich in dieser Frage so hilfreich 
unterstützt haben!

von Rolf (rolf22)


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Michael B. schrieb:
> Was mir unklar ist, wieso man diese Abkürzungen EMF und PD nicht im
> Internet finden kann.

Falsch gegoogelt. Du musst beide Abkürzungen zusammen suchen, also "pd 
emf" (ohne die Anführungszeichen!) eingeben, sonst gehen die gewünschten 
Fundstellen in der Masse der anderen unter, weil es viel zu viele 
Abkürzungen mit anderen Bedeutungen gibt.

Bei mir war es gleich der allererste Treffer:
http://www.excelatphysics.com/electromotive-force-emf-vs-potential-difference-pd.html

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