In der Anleitung für einen 1:1/1:10 Oszilloskoptastkopf findet sich diese Kurve. Was ist damit gemeint?
Angehängte Dateien:
-
20220423_141119.jpg
210 KB
Ich nehme mal an, du meinst die untere Kurve? Dein Tastkopf hat ein Degrading über die Spannung. Bei 200 Vrms kannst zu z.B. nur noch Frequenzen bis 100kHz ohne signifikante Verzerrung messen. (oder bis ca. 120 kHz bei 150 Vrms). Das kommt vermutlich von den Keramik-Kondensatoren, die ihre Kapazität mit Spannungsbelag verändern und dadurch das integrierte Filter verziehen.
Die maximale Spannung, die du in Abhängigkeit der Frequenz messen darfst. Eigentlich genauer die Flankensteilheit, die die Kunststoffolie im Kondensator verträgt.
Abdul K. schrieb: > Die maximale Spannung, die du in Abhängigkeit der Frequenz messen > darfst. Stimmt. Außer vielleicht, dass man nicht von "dürfen" sprechen sollte, sondern von der Spezifikation, für die einwandfreies Arbeiten ohne Beschädigung zugesichert wird.
Diese Kueve gibt an welche Spannung du bei welcher Frequenz maximal anlegen darfst, ohne den Tastkopf zu beschädigen. Da der Innenleiter vom Kabel des Tastkopfes aus einer dünnen Widerstandsdraht von einigen 10 Ohm besteht, und am Ende des Kabels eine Kapazität gegen Masse liegt, erzeugt der Blindstrom an dem Wirkwiderstand des Kabels einen Spannungsabfall, welches das Kabel erwärmt. Ab einer gewissen Spannung bei hohen Frequenzen wird das Kabel warm und brennt sogar durch. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Diese Kueve gibt an welche Spannung du bei welcher Frequenz maximal > anlegen darfst, ohne den Tastkopf zu beschädigen Gilt das in der Stellung 1:1 oder bei 10:1 ?
Manfred Reinhard schrieb: > Ralph B. schrieb: >> Diese Kueve gibt an welche Spannung du bei welcher Frequenz maximal >> anlegen darfst, ohne den Tastkopf zu beschädigen > > Gilt das in der Stellung 1:1 oder bei 10:1 ? Was ist es genau für ein Tastkopf? Verträgt er denn 300Vrms (den in der Kurve angegebenen U-Maximalwert ab knapp unter 30kHz) auch in der 1:1 Einstellung?
Manfred Reinhard schrieb: > Gilt das in der Stellung 1:1 oder bei 10:1 ? das wird wohl be beiden Einstellungen gelten, da nichts anderes angegeben. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > das wird wohl bei beiden Einstellungen gelten, da nichts anderes > angegeben. Das würde ich auch so interpretieren. Allerdings - ganz passt die Erklärung mit dem Widerstand der Ader und der kapazitiven Last am Ende nicht. Z. B. sind lt. Kurve bei 10 MHz noch 30 V zulässig. Die kapazitive Last (der Oszi-Eingang) ist typisch 15 pF. Das ergibt einen Strom von 1 mA und damit eine Verlustleistung, bei der der dünnste Draht sich eher nur theoretisch erwärmt. Da muss etwas anderes hinter stecken. Nebenbei, anderes Thema, was sich daraus ergibt: Ich habe sehr viel mit langen Koax-Kabeln, der Frequenz- und Phasengängen, Dämpfungen etc. zu tun gehabt, weil ich Entzerrerverstärker bis weit in den MHz-Bereich für teilweise kilometerlange Kabel entwickelt habe. Aber gerade wegen dieser Kenntnisse und Erfahrungen verstehe ich prinzipiell nicht, wie über ein längeres Kabel (Wellenlänge nicht viel größer oder sogar kleiner als Kabellänge), dass an beiden Enden nicht mit seiner Impedanz abgeschlossen ist, ein Signal weitgehend oder ganz frei von Reflektionen übertragen werden kann. Geht das z.B. weil bzw. wenn der ohmsche Widerstand des Leiters auf der gesamten Leitungslänge der Impedanz des Kabels entspricht? Wenn ich mir das so recht überlege, würde es zu Dämpfung bei hohen Frequenzen führen, die dann vielleicht wegen des offenen Endes teilweise, in einem kleinen Frequenzbereich, wieder kompensiert würde. Aber das glaube ich nicht. Kann man so ein Kabel simulieren, bzw. wie? Welche Parameter? Ich kann eine verlustbehaftete Leitung nehmen ("Lossy Transmission Line, RLC" heißt die bei mir), dazu den Abschluss 15 pF || 1 MOhm - noch was? Und bei 10:1? Ich kenne das bei 10:1 so, dass da nur ein 9 MOhm-Widerstand und ein paralleler C-Trimmer hinzu kommen, bei einem breitbandigeren Tastkopf allerdings noch mehr. Und nachdem ich so lange diese Überlegungen angestellt habe, frage ich mich, warum ich nicht mal eine Suchmaschine mit der Antwort beauftragt habe (Google vermeide ich prinzipiell). Dann antworte ich mir: Das könnte ja auch andere in diesem Zusammenhang hier interessieren. Grund genug, weiter hier zu fragen.
Beitrag #7044433 wurde vom Autor gelöscht.
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Allerdings - ganz passt die Erklärung mit dem Widerstand der Ader und > der kapazitiven Last am Ende nicht. Z. B. sind lt. Kurve bei 10 MHz noch > 30 V zulässig. Die kapazitive Last (der Oszi-Eingang) ist typisch 15 pF. > Das ergibt einen Strom von 1 mA und damit eine Verlustleistung, bei der > der dünnste Draht sich eher nur theoretisch erwärmt. Du hast dich glaube ich verrechnet. Ich komme auf 1061 Ohm kapazitiver Widerstand bei 15pF und damit zu einer Verlustleistung von etwa 100mW am Kabel ( bei 100 Ohm Widerstand. Vei nicht mal 0,1mm Durchmesser des Innenleiters wohl schon die Grenze ). Ralph Berres Chris R. schrieb: > Dein Tastkopf hat ein Degrading über die Spannung. Bei 200 Vrms kannst > zu z.B. nur noch Frequenzen bis 100kHz ohne signifikante Verzerrung > messen. (oder bis ca. 120 kHz bei 150 Vrms). > > Das kommt vermutlich von den Keramik-Kondensatoren, die ihre Kapazität > mit Spannungsbelag verändern und dadurch das integrierte Filter > verziehen. das äußert sich nicht in Verzerrungen des Signales auch die Kapazität wird sich nicht ändern, der Widerstandsdraht des Kabels wird einfach nur warm.
:
Bearbeitet durch User
Ralph B. schrieb: > Du hast dich glaube ich verrechnet. Ich habe die selben Werte errechnet. Die 100 mW würde ich verteilt auf 1 mm Länge als kritisch betrachten, aber auf 1 Meter verteilt ganz bestimmt nicht. Ein 0,1 mm Draht, zu einem quadratischen Mäander gelegt, ergibt eine Fläche von 10 x 10 mm², groß wie ein Fingernagel - das ist weit, weit von 100 mW Belastbarkeit entfernt. Die Wärme-abführende Oberfläche des 0,1 mm-Drahtes ist immerhin 3 cm² groß(!). 3 cm² als kompakte Fläche hätten vielleicht 100°/W. Dann würde sich der Draht um ca. 10° erwärmen (meinetwegen auch 10 K). Aber der Draht ist lang, der Wärmewiderstand ist noch einmal erheblich kleiner. Nebenbei: Ich habe mal versucht, den Tastkopf mit Kabel mit einer verlustbehafteten Leitung zu simulieren. Bei einem 1:1 Tastkopf und 1 m Länge halte ich es für unmöglich, eine Bandbreite von mehr als ca. 40 MHz zu erreichen. Der Kapazitätsbelag ist entscheidend, und damit hauptsächlich der Durchmesser. Der Widerstandsbelag von ~100 Ohm/m und die Eingangskapazität ~15 pF müssen für eine saubere Sprungantwort zueinander passen. Bei 10:1 würde theoretisch vielleicht sehr viel mehr möglich sein, aber ein komplexes Entzerrer-Netzwerk erforderlich machen. Da ich aber sehe, dass das bei meinem Oszi mit ~2 nS Anstiegszeit eine Flanke wie im Bilderbuch ergibt, muss da noch was Anderes hinter stecken.
Ich habe einmal ein Tastkopfkabel zerschnitten, der Durchmesser des Innenleiters war extrem klein, geschätzte 0,05mm !
Manfred Reinhard schrieb: > Ich habe einmal ein Tastkopfkabel zerschnitten, der Durchmesser des > Innenleiters war extrem klein, geschätzte 0,05mm ! Danke für das Nachmessen, ich hatte es auch schon erwogen. Geschätzt hätte ich das auch. Je dünner, desto weniger Kapazitätsbelag, also desto breitbandiger. Ich habe mal einen Versuch gemacht. Aber nicht, um Ralph zu widersprechen, denn mir fällt auch keine bessere Begründung ein, als die, die er gegeben hat. Ich wollte herausfinden, was daran sein könnte. 0,05 mm Draht habe ich nicht, das dünnste war 0,07 mm CuL. Davon habe ich 10 cm eingespannt und mal gemessen, wie belastbar er ist. Dieser Draht hat also den 1,4-fachen Umfang (Oberfläche) eines 0,5ers, müsste also entsprechend mehr Leistung als ein 0,5er vertragen können. Nun liegt der 0,5er, soviel ich weiß, lose in einem Teflon-Rohr, die thermischen Verhältnisse könnten noch etwas schlechter sein. (Fest von Teflon umgeben wären sie deutlich besser.) Ergebnis: Bei ~250 mW begann sich der Lack zu verfärben. Bei 1,5 W wurde die Dehnung des Drahtes deutlich sichtbar. Bei 2 W dampfte der Lack ab. Bei 7 W brannte der Draht durch (1,5 A). Für eine 1 m Lange Leitung muss man die Werte mit 10 multiplizieren, für 0,05 mm Durchmesser mit 0,7. Je nachdem, ob der Draht frei in der Teflon-Isolation liegt oder diese ihn umschließt, kann man abschätzen, ob eine 1 m lange 0,05 mm-Leitung nur sehr viel mehr als 100 mW verträgt oder _sehr, sehr_ viel. Ich vermute, dass die Zahlenwerte in dem Diagramme entweder auf das Bauchgefühl oder auf einen Rechenfehler des Verantwortlichen zurück zu führen ist.
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.