Anpassungstrafo für Sonar vermessen/abgleichen

[Christian H. (christian_h60)]

Hallo zusammen,

ich möchte einen Tiefenmesser (Sonar) auf Basis des PW0268 von ProWave
entwickeln. Einen Transducer für 200 KHz habe ich bereits gekauft.

ProWave bietet auch einen abgleichbaren 1:10 Anpassungsübertrager an,
allerdings für 235 KHz ausgelegt. Der ist nicht einfach zu bekommen, ich 
bin
bei ebay in Italien fündig geworden und habe mir den trotz der sehr 
hohen
Versandkosten von 20 EUR bestellt.

Die Hoffnung war, dass ich den Übertrager auf 200 KHz abgleichen kann.

Um das einmal zu testen, habe ich mit dem Funktionsgenerator über 10 nF
einen Sweep auf die Sekundärseite des Übertragers gegeben und mit dem
Oszi direkt am Übertrager gemessen.

Anbei der Screenprint von der Messung. Der Sweep ist von 1 bis 100 KHz,
die blaue Linie zeigt den Trigger-Ausgang vom Signalgenerator.

Man sieht deutlich ein Spannungsmaximum bei 40 KHz. Das kommt mir doch 
ein
wenig merkwürdig vor. Mache ich einen generellen Fehler bei dem 
Messaufbau
oder könnte es sich um einen falsch gelieferten Übertrager handeln, der
eigentlich für 40 KHz ausgelegt ist?

Viele Grüße,
Christian

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Sekundärseite? Also die mit der höheren Spannung? Und dann unbelastet 
durch den Sensor?
Ich vermute, für eine aussagekräftige Messung sollte man möglichst unter 
betriebsnahen Bedingungen messen.

Ich habe mal zwei Hochton-Piezolautsprecher gegeneinander befestigt und 
dann den Durchgangs-Frequenzgang über die kurze Akustikstrecke gemessen, 
war ziemlich zerklüftet aber hatte auch irgendwo bei 40 kHz das Maximum.

[Test (Gast)]

Miss doch mal die Induktivität. Leider sind die Informationen äußerst 
inkonsitent.

Offiziell von ProWave K4000003 235kHz 
http://www.prowave.com.tw/english/products/sr/transf.htm

Midas (eigentlich ein guter Distri) hat ihn dann doch wieder mit 40kHz 
gelistet 
https://www.midassensors.com/product-explorer/ultrasonic-accessories/matching-transformers

und Farnell hat offensichlich (je nachdem) dort abkopiert oder auch 
nicht http://www.farnell.com/datasheets/607293.pdf 
http://www.farnell.com/datasheets/1872315.pdf
K4000003 einmal mit 235kHz und einmal mit 40kHz spezifiziert.

Vielleicht verrät dir die Induktivitätsmessung ja was du da vor dir 
liegen hast ...

[Christian H. (christian_h60)]

Test schrieb:
> Miss doch mal die Induktivität.

Hallo,

die Induktivität ist 1,5 uH primär und 20 uH sekundär.

Leider habe ich selber kein RLC-Messgerät hier. Die Messungen
habe ich bei einem Freund gemacht und der wohnt 90 km weit weg.

Ich habe jetzt mal die Schaltung komplett aufgebaut mit Transistor,
Stützkondensator und Transducer. Das Maximum liegt jetzt bei etwa
60 KHz und ein zweites bei etwa 90 KHz.

Der Transducer hat 2100 pF. Der entsprechende Transducer, den mir
ProWave empfohlen hat, liegt bei 2000 pF @1KHz und hat 200 KHz +/- 20 %.

So weit weg ist das doch auch nicht. Ich sehe allerdings nichts
oberhalb von 100 KHz. Der Sweep in der Messung ist 1 - 200 KHz.

Ich bin mir noch immer nicht ganz sicher, ob das wirklich der K000003
Übertrager ist und nicht z.B. der für 125 KHz. Wenn ich den Kern
weiter herausdrehe, bekomme ich ein Maximum in dem Bereich.

Leider kann ich den Übertrager nicht identifizieren, eine Markierung,
Farbklecks oder Aufdruck haben sie sich gespart. :(

Grüße,
Christian

[Hp M. (nachtmix)]

Christian H. schrieb:
> ich möchte einen Tiefenmesser (Sonar) auf Basis des PW0268 von ProWave
> entwickeln

Dann entwickle mal, und wickle deine Wickelgüter (Übertrager etc) mit 
den optimalen Werten selbst.

[Christian H. (christian_h60)]

Hp M. schrieb:
> und wickle deine Wickelgüter (Übertrager etc) mit
> den optimalen Werten selbst.

Hallo,

es ging mir um die Messungen, bzw. den Messaufbau. Wenn der nicht
richtig ist, oder meine Interpretation, brauche ich mit eigenen
Übertragern gar nicht erst anzufangen.

Wenn der Hersteller des Sonar-Chips schon einen dazu passenden
Übertrager anbietet, sollte man die Entwicklung auch damit beginnen
und dann Stück für Stück auf seine Anwendung optimieren. Das ist
jedenfalls meine Vorgehensweise.

Der Übertrager hätte auch durchaus gepasst, der Transducer ist mit
200 KHz +/- 20 % angegeben und der Trafo lässt sich mindestens 10 %
nach unten abgleichen. Soo schmalbandig sind Transducer und Trafo
ja dann auch nicht.

Dass ich (nach meiner Vermutung) einen falschen Übertrager geliefert
bekommen habe, ist nach den verschiedenen Frequenzangaben bei den
Distributoren für dieselbe Artikelnummer(!) auch zu erklären.

Es erscheint auch sinnlos, weitere Übertrager von Farnell oder Midas
zu bestellen, wenn ich nicht weiß, was ich letztlich bekomme.

Neosid Spulenbausätze und Cu-Lackdraht mit 0.1 und 0.15 mm habe ich
bereits hier liegen. Es wird mir wohl tatsächlich nichts anderes
übrig bleiben, als den Übertrager selber zu wickeln.

Grüße,
Christian

[tesari (Gast)]

Christian H. schrieb:
> die Induktivität ist 1,5 uH primär und 20 uH sekundär

Weder die Induktivität noch das Verhältnis passt. Wenn es sich um einen 
K4000003 handelt dann müsste die Sekundärseite typ. 1mH aufweisen und 
die Primärseite 10uH (wegen dem 1:10 Windungsverhältnis).

Test schrieb:
> Offiziell von ProWave K4000003 235kHz

Der K4000003 hat 1mH und passt daher gut zum angegebenen Transducer 
235SR130 mit seinen 540pF.

Christian H. schrieb:
> Der Transducer hat 2100 pF. Der entsprechende Transducer, den mir
> ProWave empfohlen hat, liegt bei 2000 pF @1KHz und hat 200 KHz +/- 20 %.

Zu deinem 200kHz Transducer mit 2100pf passt leider kein einziger 
Anpassübertrager aus der K-Reihe von ProWave. Du benötigst eine 
Induktivität (Sekundärwicklung) von rund 300uH. Behält man ein 
Windungsverhältnis von 1:10 bei, dann hätte die Primärwicklung 3uH. Es 
bleibt dir wohl nicht viel anderes übrig als selber zu wickeln.

Christian H. schrieb:
> Ich bin mir noch immer nicht ganz sicher, ob das wirklich der K000003
> Übertrager ist und nicht z.B. der für 125 KHz. Wenn ich den Kern
> weiter herausdrehe, bekomme ich ein Maximum in dem Bereich.

Wenn du keine Möglichkeit hast Induktivitäten zu messen dann z.B. den 
Funktionsgenerator (50Ohm/0,5Vss) an der niederohmigen Seite direkt 
anschließen und zum Sekundär (hochohmige Seite) einen Kondensator (z.B. 
680pF) parallel schalten. Der Tastkopf (10:1) kommt parallel zum 
Kondensator/Sekundär. Den Funktionsgenerator manuell durchstimmen und 
dabei Resonanzfrequenz (190...200kHz) wie auch die zugehörige 
Sekundärspannung (5Vss) bestimmen. Stimmen die Messwerte nicht mit den 
Sollwerten überein dann handelt es sich nicht um einen K4000003.

[Christian H. (christian_h60)]

Vielen Dank für Deine ausführliche Antwort! :)

Der Testaufbau steht noch und Dein Vorschlag ist schnell durchgemessen.

Es ist ja kein Beinbruch, sich den Übertrager selber zu wickeln. Ich 
habe
allerdings nur den Neosid 7A1K bekommen, der wird mit 100 KHz als 
Bereich
angegeben. Der Kern ist der F2.

Die Werkstoffdaten gibt Neosid hier an:
https://neosid.de/import-data/product-pdf/neoFerrit_Werkstoffdat.pdf

Meinst Du ich habe eine Chance, den Übertrager mit diesem Kern angepasst
zu bekommen? Als Cu-Lackdraht habe ich 0.1 und 0.15 mm gekauft.

Evtl. kann mein altes Multimeter Induktivitäten messen aber ich komme 
erst
morgen wieder zum Boot und kann nachsehen.

Schönes Wochenende,
Christian