Zeitbereichsreflektometrie

[Thomas B. (geomi)]

Das gezeigte Experiment wurde im Labor durchgeführt. Es wurde ein 5m 
langes Koaxialkabel verwendet. Wie schnell geht das Signal durch das 
Kabel?

Könnte jemand prüfen ob meine Lösung (Anhang) der oberen Aufgabe korrekt 
ist?

[Marek N. (db1bmn)]

> Der Wert der Lichtgeschwindigkeit beträgt c = 299 792 458 m/s [1]

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit

[Stefan M. (derwisch)]

Marek N. schrieb:
>> Der Wert der Lichtgeschwindigkeit beträgt c = 299 792 458 m/s [1]
>
> [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit

Gilt aber nicht für Isolierte Leiter.

@ Tomas B.
Koaxkabel haben ein Datenblatt.
Dort sollte der Verkürzungsfaktor angegeben sein.
Daraus lässt sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnen.
So kannst du prüfen, ob die Rechnung stimmt.

[Marek N. (db1bmn)]

Guck dir doch mal seine Zahl an!
Er hat grad die Physik kaputt gemacht.

[Georg M. (g_m)]

Marek N. schrieb:
> Guck dir doch mal seine Zahl an!
> Er hat grad die Physik kaputt gemacht.

Und die Arithmetik.

[Nick (b620ys)]

Thomas B. schrieb:
> Das gezeigte Experiment wurde im Labor durchgeführt.

Das ist ja interessant, dass die das seltsame Symbol für Widerstände 
verwendet. Wo ist denn das Labor?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

"Er hat das Hydrostatische Paradoxon kaputtgemacht"
(eigentlich war es nur der Versuchsaufbau für den Physikunterricht)

In Wikipedia ist die Zahl erst mit Trennungspunkten und dann mit 
Zwischenräumen geschrieben, beides macht man besser nicht.
Auf dem Schmierzettel sind es Apostrophen.

Für übliches Koaxkabel wird gern 2/3 als Verkürzungsfaktor angenommen.

[Hippelhaxe (hippelhaxe)]

Thomas B. schrieb:

> Könnte jemand prüfen

Ja (kann ich prüfen).


> ob meine Lösung (Anhang) der oberen Aufgabe korrekt
> ist?

Nein, sie ist nicht korrekt.


Erstens ist Dein ermittelter Zahlenwert grob falsch.

Zweitens stimmt die Einheit nicht, was Du gemerkt hättest,
wenn Du die Einheiten beim Rechnen mitführen würdest.

[Marek N. (db1bmn)]

So jetzt mal was Konstruktives.
Messen tut man man mit Cursorn üblicherweise nicht "von Null", sondern 
bei Verzögerungen auf 50% der Flanke, bzw. bei Anstiegszeiten von 10% 
bis 90% des Signals.

Eigentlich braucht man nur die gelbe Kurve.
Durch Fehlanpassung wird die Welle am Ende der Leitung reflektiert.
So lange die reflektierte Welle noch nicht zurück gekommen ist, "sieht" 
der Generator den Wellenwiderstand der Leitung und es herrscht 
Anpassung, so dass man nur die "halbe" Amplitude misst.
Durch die Rücklaufende Welle misst man dann bei offenem Ende die 
doppelte Spannung, weil sich durch konstruktive Interferenz eine 
stehende Welle mit der doppelten Amplitude ausbildet.

Die "Dauer" des Hin- und Rücklaufs beträgt in dem Screenshot ca. 39 
Pixel (Parallaxenfehler außen vor).
Ein Teilungskästchen von 50 ns auf dem Scope sind ca. 32 Pixel.
Der Hin- und Rücklauf dauert also ca. 39 / 32 * 50 ns = 61 ns.

Die Signalgeschwindigkeit auf dem Kabel beträgt also ca.
v_coax = 2 * l_coax / t_hin_rück = 2 * 5 m / 61 ns = 164 * 10^6 m/s
Immerhin schon mal weniger als die Vakuum-Lichtgschwindigkeit.

Als Verkürzungsfaktor (VF, Velocity-Factor) bezeichnet man das 
Verhältnis aus Signalgeschwindigkeit (korrekt: Phasengeschwindigkeit) 
zur Vakuum-Lichtgeschwindigkeit.

Hier:
VF = v_coax / c_0 = 164 * 10^6 m/s / 300 * 10^6 m/s = ca. 0,54

Bei handelsüblichen Koaxkabeln beträgt der Verkürzungsfaktor etwa 60%, 
kommt also auf 10 % hin.

[Hippelhaxe (hippelhaxe)]

Hippelhaxe schrieb:

> Erstens ist Dein ermittelter Zahlenwert grob falsch.

Bleibt bestehen.
(Man muss sich schon entscheiden: Entweder rechnet man
konsequent mit Hin- und Rückweg -- oder konsequent nur
die einfache Stecke. Mal so, mal so führt zu falschen
Resultaten...)


> Zweitens stimmt die Einheit nicht, was Du gemerkt hättest,
> wenn Du die Einheiten beim Rechnen mitführen würdest.

Irrtum vom Amt.

Rechnung ist im Prinzip richtig; Einheit auch... ich hatte
die Sauklaue des TO falsch gelesen. Mea culpa.

[Hippelhaxe (hippelhaxe)]

Marek N. schrieb:

> So jetzt mal was Konstruktives.
Unverschämtheit.

[Georg M. (g_m)]

Georg M. schrieb:
> Und die Arithmetik.

Sorry, falsch gelesen.

[Rainer W. (rawi)]

Thomas B. schrieb:
> 20260212_211444.jpg

Was soll das für eine Rechnung sein?
Welche Größen werden da verrechnet und wo sind die Einheiten?
Bei der Gelegenheit kannst du das Bild dann auch gleich mit vernünftiger 
Orientierung hochladen.

[Mario M. (thelonging)]

30 ns sind ja nur die Zeit, bis das Signal am Ende erscheint. Also darf 
man nicht mit der doppelten Strecke rechnen.