Induktivität aus Strommessung

[Bert S. (kautschuck)]

Hi,

Ich habe folgende Strommessung mit einer Strommesszange (100mV = 1A) an 
einer Induktivität. Der Widerstand der Spule ist R=0.3Ohm. Das ganze 
wird mit einem 100Hz Rechtecksignal (Vhigh = 1350mV, Vlow = 450mV) 
gespiesen.

Kann ich daraus die Induktivität so berechnen:

Delta_V = Vhigh - Vlow = 900mV
Delata_I = Ihigh - Ilow = 2389mA

--> Z = Delta_V / Delta_I = 0.376Ohm
--> X_L = sqrt(Z^2 - R^2) = 0.227Ohm
--> L = X_L / (2*PI*f) = 0.362mH

Stimmt das soweit?

[Achim S. (Gast)]

Bert S. schrieb:
> Stimmt das soweit?

nein, schon der Ansatz ist falsch. Die komplexe Wechselstromrechnung 
gilt ausschließlich für sinusförmige Größen. Dort kannst du ansetzen 
dass Z=U/I ist und Z in Real- und Imaginärteil zerlegen. Bei anderen 
Kurvenformen gilt das nicht.

Du bist mit 100Hz in einem Frequenzbereich, in dem sich sowohl der 
Widerstand als auch die Induktivität der Spule beide bemerkbar machen 
(erkennbar an der exponentiellen Kurve). Würdest du stattdessen z.B. mit 
1kHz messen, dann wäre der induktive Anteil dominierend und die Kurve 
wäre fast rein Dreiecksförmig. Dann könntest du mit Delta_U und Delta_I 
den Induktivitätswert für 1kHz relativ einfach auswerten (aber nicht 
über die komplexe Rechnung sondern über die Gleichung delta_u=L*di/dt).

[Bert S. (kautschuck)]

Ok, dass habe ich mir gedacht. Bei 1kHz habe ich den "linearen" Abfall.

Die Spannungsdifferenz U= 900mV ist gleich wie oben, die Periode T = 
1ms, delta_I = 800mA.

Nun sollte L = (U * T)/delta_I = 1.25mH.

[Achim S. (Gast)]

Bert S. schrieb:
> Nun sollte L = (U * T)/delta_I = 1.25mH.

erstens hast du dich verrechnet (1.125 statt 1.25)

Zweitens fehlt dir noch ein Faktor 2: am ohmschen Widerstandsanteil der 
Spule fällt ja der Mittelwert deiner Eingangsspannung ab (also ungefähr 
halbwegs konstante 900mV). Die Spannung, die an der eigentlichen 
Induktivität anliegt, springt also zwischen -450mV (da sinkt der Strom) 
und +450mV (da steigt der Strom). Du musst also für den Stromanstieg von 
800mA/1ms eine treibende Spannung von 450mV betrachten.

Ansonsten: du verwendest die Begriffe Periode und Frequenz falsch. In 
deiner ersten Messung war die Frequenz der PWM 50Hz, nicht 100Hz. Und in 
der neuen Messung ist die Periode 2ms, nicht 1ms. Für deine Rechnung ist 
aber die Periode egal, es zählt die Dauer des Stromanstiegs.

[MaWin (Gast)]

Bert S. schrieb:
> Kann ich daraus die Induktivität so berechnen:

Nein.

Du hast ein RL Glied mit exponentieller Kurve.

Mein Vorschlag: simuliere die Schaltung in LTSpice. R ist bekannt, 
PULSE-Spannungsquelle auch, und versuche dann L so zu wählen, das 
LTSpice dasselbe Diagramm herausbekommt.

So musst du nichts so komplexes rechnen.

Oder erhöhe die Frequenz und Spannung und arbeite mit viel geringerem 
Strom, so dass die Kurve näherungsweise ein Dreieck wird

[Blechspucker (Gast)]

Hallo Bert!
Versuchs doch mal mit der Resonanzformel. Maxima osder Minima bestimmen 
in Reihen-oder Parallelschaltung . Festfrequenz mit variablem C oder mit 
variabler Frequenz-sinusförmig natürlich, aber nicht mit dem Generator 
oder Meßgerät die Schwingung bedämpfen. Auch Frequenzmessung geht heut 
für jeden.