Hi, ich brauche für eine wissenschaftliche Anwendung kurzzeitig ein sehr starkes Magnetfeld (ca. 100 ms langer Puls). Nach Beendigung des Pulses sollte das Feld aber möglichst schnell wieder zusammenbrechen, da ein relativ schwaches zweites Feld mit einer gänzlich anderen Ausrichtung danach angelegt wird. Dies sollte oder muss allerdings möglichst schnell nach dem ersten Puls geschehen (im Bereich von einigen 10 ms), da der zu messende Effekt sonst bereits Abgeklungen ist. Wenn ich testweise den ersten Aufbau, der mir so einfällt simuliere (Induktivität mit antiparalleler Diode und Mosfet zur Ansteuerung), dann erhalte ich ein Ergebnis wie im Bild gezeigt (grün = Mosfet Gate; blau = Strom über der Spule). Nun die eigentliche Frage: Wie bekomme ich den Stromabfall an der Spule besser hin, sodass es nicht so lange dauert bis sie vollständig entladen ist? Vielen Dank schon mal!
Angehängte Dateien:
-
sim.png
2,2 KB
@jakob2 (Gast) >Nun die eigentliche Frage: Wie bekomme ich den Stromabfall an der Spule >besser hin, sodass es nicht so lange dauert bis sie vollständig entladen >ist? Die Freilaufspannung so hoch wie möglich wählen, z.B. 1000V mittels 1000V Varistor. Dann braucht man aber einen 1200V MOSFET. Gibt es aber überall zu kaufen. L = U * t / I t = L * I / U MfG Falk
Schalte in Reihe zu deiner antiparallelen Diode noch eine Z-Diode, dann baut sich der Strom schneller ab.
Hallo, ich würde zur Stromerzeugung keine Spannungsquelle verwenden, sondern einen zuvor (z.B. mit Hilfe eines Widerstandes) aufgeladenen Kondensator. Die Resonanzfrequenz des von Kondensator und Spule gebildeten Schwingkreises muss dabei unter 5 Hz liegen (wegen der Forderung t<100ms). Außerdem wird der FET durch einen Thyristor ersetzt. Das ganze funktioniert nun folgendermaßen: Nachdem der Thyristor gezündet wurde, kommt es zu einer halben Schwingungsperiode: Der Kondensator entlädt sich durch die Spule und lädt sich mit umgekehrter Polarität wieder auf. Dann hat der Strom einen Nulldurchgang und der Thyristor sperrt automatisch wieder. Damit ist auch klar, dass ein Elko eher suboptimal wäre. Gruß Gerd p.s.: Hat das Experiment etwas mit NMR zu tun?
Was spricht dagegen die Induktivität einfach kurz zu schliesen, beispielsweise mit einem Mosfet. Vcc-induktitvität-+-Mosfet---Erde. | | +---Mosfet-----+ Das ganze setzt entsprechende Treiber vorraus. Um welche Spannungen reden wir hier? Bis 18 Volt hatte ich erst kürzlich bei on gesehen.
> Was spricht dagegen die Induktivität einfach kurz zu schliesen
Die Physik, denn das ist genau die langsamste Methode. Und wenn man eine
ideale Spule und einen idealen Kurzschluss (Supraleitung) hat, fließt
der Strom unverändert unendlich lange.
Hallo, nur mal so eine Idee, wie wäre es mit einem Gegenimplus? Gruss Klaus.
Einen Gegenpuls muss man nicht extra erzeugen, das macht die Spule über die Induktionsspannung schon selbst. Für einen schnellen Abbau muss man die Induktionsspannung nur zulassen und auf ein für den Schalter verträgliches Maß (z.B. 1000 V) begrenzen. Ganz am Ende des Abfalls kann es ggf. sinnvoll sein noch etwas zu Dämpfung der Eigenresonanz der Spule dazu zu schalten (z.B. ein Widerstand).
Hm... tau = L / R Großes R, kleines tau. Serienwiderstand zur Diode einfügen? Hatte vor kurzem genau das umgekehrte Problem, wollte eine schnelle Anstiegszeit und ein langsames Abklingen haben. Musste also künstlich die Impedanz der Anregung hochsetzen und den Freilauf so verlustarm wie möglich machen. Beste Grüße, Marek
Das einzige, was mir einfallen würde, ist, die Spule mit mehreren Anzapfungen versehen. Normalerweise sind diese offen. Nur beim schnellen "Entladen" der Spule werden alle Anzapfungen kurzgeschlossen....
>Die Freilaufspannung so hoch wie möglich wählen, z.B. 1000V mittels >1000V Varistor. Dann braucht man aber einen 1200V MOSFET. Gibt es aber >überall zu kaufen. Wenn man zwei Transis nimmt ("oben" ein p-Kanal/pnp, "unten" N-Kanal/npn), dann könnte man doppelt Spannung zulassen, wenn der zweite Transistor auch die 1000V aushält. Kleiner Schönheitsfehler: solche P-Kanal bzw. PNP mit dieser Sperrspannung gibt's wohl kaum :-( Aber gab es da mal nicht auch eine Schaltung, womit man durch gekonnte Reihenschaltung von N-Kanälern und geschickt verstrickter Gatebeschaltung höhere Sperrspannungen erreichen konnte?
Man kann für höhere Spannungen mehrere Transistoren als Kaskade schalten. Ich kenne das aber vor allem bei bipolaren Transistoren - die wären hier aber auch nicht so schlecht. Es reicht hier aber einfach die Spule passend zu dimensionieren und ggf. weniger dickere Windungen zu nehmen, wenn einem die Spannungen zu hoch werden. So hoch sind die Anforderungen mit 10 ms Abklingzeit ja noch nicht, da sollte man noch keine größeren Probleme kriegen, wenn die Spule nicht gerade riesig (mehrere Meter) ist. Es gibt da noch eine extreme Version: Die spule so knapp auslegen bzw. den Strom so hoch wählen, das es die Spule nach 100 ms zerreißt (die Probe in der Mitte bleibt dabei in der Regel unbeschadet). Bei kürzeren Pulsen im ms Bereich geht das jedenfalls.
Na hier will jemand einen Pulsdetektor bauen...(habe ich auch gerade Interesse dran, würde mitmachen). An der schnellen Entmagnetisierung der Suchspule haben sich aber schon jahrelang Andere versucht...;-) Vermutlich einzig wirksame Lösung wäre eine Spule mit so wenig Induktivität wie möglich. Dann wird allerdings (aufgrund der geringen Windungszahl) auch der bestmögliche OP nötig, den der Markt nur hergibt. Auch seine Umgebung muss entsprechend hochwertiger Natur sein. Denke, daß dann schnell ein fertiger Detektor der bekannten namhaften Firmen günstiger sein könnte. Meines Erachtens nach müsste das Projekt also eher ideellen Charakter haben.
jakob2 schrieb: > ich brauche für eine wissenschaftliche Anwendung kurzzeitig ein sehr > starkes Magnetfeld (ca. 100 ms langer Puls). Könnte man das Problem möglicherweise mechanisch lösen? Klingt jetzt merkwürdig, ich stelle mir das so vor: ein Magnet rotiert in einem Eisenrohr, das an einer Stelle einen Schlitz hat. Solange beide Pole innerhalb des Eisenrings sind, geht das Feld durch diesen, kommt der Pol am Schlitz vorbei, geht das Feld dadurch. Bei 1 U/sec und einer Schlitzbreite von 36° kommt man auf 100msec. Wenn nur ein konstantes Magnetfeld gebraucht wird, könnte es ein Dauermagnet sein, sonst braucht man Schleifringe. Nur so ein Gedanke MfG Klaus
Klaus schrieb: > Könnte man das Problem möglicherweise mechanisch lösen? Wenn er tatsächlich einen Pulsdetektor baut (sieht zu 99% danach aus), braucht es einen weit stärkeren Puls, als der beste Neodym hergeben kann. Es sollen ggf. Eisen und vielmehr natürlich Edelmetalle in z.B. 1m Abstand magnetisiert werden, und ihr Abklingverhalten analysiert werden... Oben wurde es praktisch schon richtig gesagt, schnelles Abschalten, um eine hohe Induktionsspannung zu generieren (und diese hohe Spannung auch zulassen). Allerdings muss gesagt werden, daß diese Luftspule aufgrund der Form eine niedrige Güte hat. Fraglich bleibt also, wie schnell die Spule selbst in der Lage ist, ihr Feld wieder abzubauen. Man könnte mit zwei Spulen nebeneinander experimentieren. Wäre aber mechanisch wieder reichlich besch...eiden (Diese Spulen haben gern mal z.B. 50-100cm Durchmesser)
0815 schrieb: > Wenn er tatsächlich einen Pulsdetektor baut (sieht zu 99% danach aus), > braucht es einen weit stärkeren Puls, als der beste Neodym hergeben > kann Dann muß es wohl auch eine Luftspule sein, und meine Idee mit dem magnetischen Schluß durch Eisen klappt dann auch nicht. Back to the drawing board MfG Klaus
Wie groß ist die Induktivität? 100ms sind ja auch eine sehr lange Zeit. Wenn die Induktivität jetzt nicht zu groß ist, dann ist die Induktionsspannung auch sehr niedrig. Vielleicht könnte man es mit einem Dreieckgenerator und einer einstellbaren Stromquelle versuchen.
Hi, danke schonmal für eure Antworten! Gerd hat mit seiner Vermutung im Prinzip recht, es handelt sich um eine Art von NMR Experiment. Dabei wird mittels eines starken Magnetfelds eine Probe Überschuss-magnetisiert. Nachdem das starke Magnetfeld abgeschaltet wurde kann ich ein weiteres sehr schwaches Magnetfeld messen. Dieses Feld macht sich, vereinfacht gesagt, durch ein sehr schwaches RF Signal bemerkbar (die Stärke des zu messenden Magnetfeldes ist dabei proportional zur Frequenz des RF Signals).
>ich brauche für eine wissenschaftliche Anwendung kurzzeitig ein sehr >starkes Magnetfeld (ca. 100 ms langer Puls). Nach Beendigung des Pulses >sollte das Feld aber möglichst schnell wieder zusammenbrechen, da ein >relativ schwaches zweites Feld mit einer gänzlich anderen Ausrichtung >danach angelegt wird. Dies sollte oder muss allerdings möglichst schnell... Deine Formulierungen sind alles andere als "Wissenschaftlich"! Bitte definiere Deine Anforderungen in Zahlen, dann könnte man Dir auch einen konkreten Lösungsvorschlag machen! kurzeitig: Wie lange? Sehr starkes Magnetfeld: Fluss? Feldstärke? Fläche? Induktivität? möglichst schnell: Wieviele us?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.