Hallo, ich habe eine Luftspule (Durchmesser: 50mm, 50 Wdg., Länge 250mm). Die hat gemessene 42 uH. Die Berechnung hier: http://hamwaves.com/antennas/inductance.html bestätigt das auch. Die Arbeitsfrequenz soll einige MHz betragen. Rein rechnerisch käme man, mit der Annahme, dass die parasitäre Kapazität der Spule wenige pF beträgt, in den Bereich deutlich über 10 MHz für die Eigenresonanzfrequenz. Messtechnisch sieht die Sache anders aus. Ich habe induktiv ein Rechteck mit 20 kHz eingekoppelt und mit dem Oszi den Ausschwingvorgang direkt an den Spulenden vermessen. Dabei komme ich auf ca. 4.6 MHz. Es fehlt also Faktor 2-3. Das wundert mich auch erst mal nicht, denn mein 100:1 Tastkopf hat 100M, 3 pF und erhöht damit die Kapazität parallel zur Spule. Daher muss die Resonanzfrequenz (mit Tastkopf) sinken. Nur, wie bekomme ich die richtige Resonanzfrequenz heraus ? Dieses Messtechnikproblem ist im Bereich sehr weniger pF ja immer das Gleiche !? Ein aktiver Tastkopf oder ein Messverstärker steht mir leider nicht zur Verfügung... Any ideas ?
Eine Möglichkeit wäre das Signal auch induktiv wieder auszukoppeln, also etwa so wie bei den alten DIP-Metern. Sonst könnte man noch die Resonanzfrequenz bei 2 verschiedenen bekannten Kapazitäten als Last messen, und dann rechnen. Die rund 3 pF vom Tastkopf müsste man dann noch einmal genauer messen, was leider auch nicht einfach ist.
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Hallo Christian, die zusätzlichen parasitären Tastkopfkapazitäten wirst du nur mit einem aktiven Tastkopf los. So etwas ist aber schnell selbstgebastelt. (Siehe Anhang) Auch die Einkopplung deines Rechtecksignals wird dir zusätzliche Kapazitäten ins System bringen. Du transformierst ja mit dem Quadrat des Windungsverhältnisses die Impedanz von der einen Seite auf die andere. Also so lose Koppeln wie möglich. Gruß Jan
Vielleicht über einen Spannungsteiler/Messbrücke. Spule in Reihe zu einem Widerstand, parallel zum Widerstand die Spannung messen. Dann mit einem Sinus speisen und auf Minimum abgleichen (Resonanz im Paralleschwingkreis -> Zmax). Keinerlei zusätzliche Kapazität am Prüfobjekt.
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Ganz lose (1Wdg) einkoppeln und ebenso lose auskoppeln. Die Oszi -Empfindlichkeit wird dann mit dem Tastkopf 1:100 wahrscheinlich nicht ausreichen. Aber als Versuch mal ohne Tastkopf, direkt mit der Auskoppelwicklung ans Oszi. Die Spule möglichst nicht auf den Tisch, sondern freihängend messen. Auch das ist einen Versuch wert, siehe Bild
Danke für Eure schnellen Antworten. Inzwischen habe ich mit verschiedenen (bekannten, d.h. gemessenen) Kapazitäten und etwas Rechnen mal die Summe aller parasitären Kapazitäten grob bestimmt. Das streut etwas und ich komme auf 20-23pF. Das ist also die Summe aus C_Spule und C_Tastkopf. Was anderes kann ich ja nicht bestimmen. Ich hatte mit 3 Wdg. schon recht lose eingekoppelt. Was ich, sobald ich wieder Zeit habe, mal probiere ist auch induktiv wieder auszukoppeln. Dann kann ich ja auch einen 1:10 Tastkopf nehmen, weil mich dann die Kapazität des Tastkopfs ja nicht mehr so interessiert oder eben direkt ans Oszi... Melde mich wieder, wenn ich neue Ergebnisse habe. Grüße
Jan schrieb: > die zusätzlichen parasitären Tastkopfkapazitäten wirst du nur mit einem > aktiven Tastkopf los. > > So etwas ist aber schnell selbstgebastelt. (Siehe Anhang) > Aktiver_Tastkopf.PNG Hallo Jan, ich habe zwar noch nicht intensiv gesucht, nehme aber an, das die dort benutzten FETs eher schwer zu finden sind. Welche moderneren Typen kämen denn da in Frage? (BF245?) Für die beiden folgenden bipolaren kann man sicherlich viele Typen mit etwas höherer Transitfrequenz nehmen. Gruss Harald
> Ich hatte mit 3 Wdg. schon recht lose eingekoppelt.
Du kannst da auch direkt das Oszi mit anschließen, es ist keine zweite
Wicklung notwendig.
B e r n d W. schrieb: >> Ich hatte mit 3 Wdg. schon recht lose eingekoppelt. > > Du kannst da auch direkt das Oszi mit anschließen, es ist keine zweite > Wicklung notwendig. Dann hat er aber die Eingangskapazität des Scopes zusätzlich parallel zur Spule (zusätzliche ca. 20pF), und exakt das wollte der TE ja vermeiden.
Harald Wilhelms schrieb: > nehme aber an, das die > dort benutzten FETs eher schwer zu finden sind. Hallo Harald, den 2N5486 gibt es bei Reichelt für 0,12Eur. Allerdings heißt er da BF 5486 SMD und ist gleich mit dem MMBF5486 (2N5486 im SOT-23-Case) von Discrete POWER & Signal. Fairchild hat ihn Abgekündigt. Der BF245 hat mehr Gatekapazität. Ausgangstransistoren mit höherer ft erhöhen das Risiko sich einen Oszillator zu bastelt. Die kleine Schaltung dient eigentlich nur dazu, sich die Eingangskapazität bis auf das -mit einfachen Mitteln- kleinst Mögliche zu senken. Ohne Anspruch auf linearen Frequenz- und Amplitudengang. Gruß Marcus
Ulrich schrieb: > Eine Möglichkeit wäre das Signal auch induktiv wieder auszukoppeln, also > etwa so wie bei den alten DIP-Metern. Ohne Großbuchstaben: Dip-Meter. ;-) Der "Dip" ist das plötzliche Zurückgehen der Anzeige am Messwerk beim Durchstimmen der Frequenz, wenn die Resonanz der Spule gefunden wird. (Der Gitterstrom bricht dann ein.) Mit DIP (dem IC-Gehäuse) hat das nichts zu tun ... Ja, ein Dip-Meter wäre in der Tat die einfachste Möglichkeit. Eventuell könnte Christian versuchen, zu etwas älteren Funkamateuren seiner Umgebung Kontakt aufzunehmen und schauen, ob noch jemand ein derartiges Gerät im Schrank liegen hat. Ich hätte jedenfalls noch eins, fürchte jedoch, dass Christian nicht in meiner Nähe ist.
Christian Neubauer schrieb: > Hallo, > > ich habe eine Luftspule (Durchmesser: 50mm, 50 Wdg., Länge 250mm). Die > hat gemessene 42 uH. Die Berechnung hier: > http://hamwaves.com/antennas/inductance.html bestätigt das auch. Die > Arbeitsfrequenz soll einige MHz betragen. > > Rein rechnerisch käme man, mit der Annahme, dass die parasitäre > Kapazität der Spule wenige pF beträgt, in den Bereich deutlich über 10 > MHz für die Eigenresonanzfrequenz. > > Messtechnisch sieht die Sache anders aus. Ich habe induktiv ein Rechteck > mit 20 kHz eingekoppelt und mit dem Oszi den Ausschwingvorgang direkt an > den Spulenden vermessen. Dabei komme ich auf ca. 4.6 MHz. Es fehlt also > Faktor 2-3. > > Das wundert mich auch erst mal nicht, denn mein 100:1 Tastkopf hat 100M, > 3 pF und erhöht damit die Kapazität parallel zur Spule. Daher muss die > Resonanzfrequenz (mit Tastkopf) sinken. > > Nur, wie bekomme ich die richtige Resonanzfrequenz heraus ? Dieses > Messtechnikproblem ist im Bereich sehr weniger pF ja immer das Gleiche > !? Ein aktiver Tastkopf oder ein Messverstärker steht mir leider nicht > zur Verfügung... > > Any ideas ? Am heißen Ende der Spule ein kurzes normal isoliertes Schaltdrahtstück anlöten. Den Tastkopf des Osci an den isolierten Teil des Schaltdrahtes klemmen. Hat so ca 0,1 pF. Hat dann zwar eine große Abschwächung, aber normal reicht es um am Osci die Resonanz zu sehen. Die Einkopplung bitte auch sehr lose. Sonst Einfluss von dort.
Rudi D. schrieb: > Am heißen Ende der Spule ein kurzes normal isoliertes Schaltdrahtstück > anlöten. > Den Tastkopf des Osci an den isolierten Teil des Schaltdrahtes klemmen. > Hat so ca 0,1 pF. Hat dann zwar eine große Abschwächung, aber normal > reicht es um am Osci die Resonanz zu sehen. > Die Einkopplung bitte auch sehr lose. Sonst Einfluss von dort. ah, das klingt gut. Die X5-Taste am Oszi wird sicher mein Freund sein ;-) Masse des Tastkopfs ganz normal ans kalte Ende, nehme ich mal an...
Die Frage dabei ist aber auch, ob es überhaupt sinnvoll ist, die Resonanzfrequenz von so einer Spule isoliert zu messen. Vermutlich soll die Spule in irgend einer Art von elektrischer Schaltung betrieben werden, die auch eine bestimmte Eingangskapazität hat. Deswegen wäre es am besten, die Resonanz direkt in so einer Schaltung zu bestimmen, wie die Spule auch eingesetzt werden soll.
@Johannes E. (cpt_nemo) >Die Frage dabei ist aber auch, ob es überhaupt sinnvoll ist, die >Resonanzfrequenz von so einer Spule isoliert zu messen. Ja. >Vermutlich soll die Spule in irgend einer Art von elektrischer Schaltung >betrieben werden, die auch eine bestimmte Eingangskapazität hat. >Deswegen wäre es am besten, die Resonanz direkt in so einer Schaltung zu >bestimmen, wie die Spule auch eingesetzt werden soll. Was die Sache nicht vereinfacht.
Jan schrieb: > den 2N5486 gibt es bei Reichelt für 0,12Eur. > Allerdings heißt er da BF 5486 SMD und ist gleich mit dem MMBF5486 > (2N5486 im SOT-23-Case) von Discrete POWER & Signal. Danke. Gruss Harald
A.Max S. schrieb >>> Ich hatte mit 3 Wdg. schon recht lose eingekoppelt. >> >> Du kannst da auch direkt das Oszi mit anschließen, >> es ist keine zweite Wicklung notwendig. > > Dann hat er aber die Eingangskapazität des Scopes zusätzlich parallel > zur Spule (zusätzliche ca. 20pF), und exakt das wollte der TE ja > vermeiden. Missverständnis, ich meinte Generator und Oszi an eine Koppelwicklung mit 2-3 Windungen, es sind keine zwei Koppelwicklungen notwendig. Die Kapazität wird von der Koppelwicklung zum Schwingkreis transformiert und beträgt dann auch nur noch << 1pF.
Johannes E. schrieb: > Die Frage dabei ist aber auch, ob es überhaupt sinnvoll ist, die > Resonanzfrequenz von so einer Spule isoliert zu messen. > > Vermutlich soll die Spule in irgend einer Art von elektrischer Schaltung > betrieben werden, die auch eine bestimmte Eingangskapazität hat. > Deswegen wäre es am besten, die Resonanz direkt in so einer Schaltung zu > bestimmen, wie die Spule auch eingesetzt werden soll. das ist völlig richtig, aber das messtechnische Problem, dass die Messung die Reso-Freq. ändert (in dem Moment wo der Tastkopf Kontakt bekommt) bleibt das gleiche und daher habe ich das "Problem" auf die Eigenresonanzfrequenz reduziert.
Falk Brunner schrieb: >>Vermutlich soll die Spule in irgend einer Art von elektrischer Schaltung >>betrieben werden, die auch eine bestimmte Eingangskapazität hat. >>Deswegen wäre es am besten, die Resonanz direkt in so einer Schaltung zu >>bestimmen, wie die Spule auch eingesetzt werden soll. > > Was die Sache nicht vereinfacht. Natürlich wird die Sache dadurch vereinfacht, weil man die Signale dann an anderen Stellen abgreifen kann, so dass sich die Kapazität des Tastkopfs weniger stark auswirkt bzw. besser herausrechnen lässt. Außerdem ist es auch nicht wirklich hilfreich, wenn man weiß, dass die Spule isoliert eine bestimmte Resonanzfrequez hat, wenn diese Frequenz im eingebauten Zustand möglicherweise einen völlig anderen Wert hat.
>Nur, wie bekomme ich die richtige Resonanzfrequenz heraus ?
Bau die Spule in Serie zu einem 50R Widerstand, den du mit einem Pin an
Masse legst. Spule und 50R Widerstand bilden also einen LC-Tiefpaß. Nun
koppelst du an den Eingang einen Sinusgenerator und hängst an den 50R
Widerstand dein Oszi. Die Resonanzfrequenz der Spule hast du dann dort,
wo die Dämpfung sehr große Werte annimmt.
Der Vorteil der Verwendung des 50R Widerstands liegt darin, daß
Streukapazitäten beim Oszi praktisch keine Rolle mehr spielen.
@ Kai Klaas (klaas) >Bau die Spule in Serie zu einem 50R Widerstand, den du mit einem Pin an >Masse legst. Spule und 50R Widerstand bilden also einen LC-Tiefpaß. Nun >koppelst du an den Eingang einen Sinusgenerator und hängst an den 50R >Widerstand dein Oszi. Die Resonanzfrequenz der Spule hast du dann dort, >wo die Dämpfung sehr große Werte annimmt. Beitrag "Re: Eigenresonanzfrequenz einer Spule genau messen"
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