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Güte eines Ringkernes messen

 
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relab



Anmeldungsdatum: 04.11.2012
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 00:37:41    Titel: Güte eines Ringkernes messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hallo liebes Forum,

ich möchte die Güte eines Ringkernes messen der 10H hat, vielleicht kann mir jemand helfen.
Ich habe hier eine recht gute Anleitung gefunden aber ich glaube mit einer losen Kopplung wird das nichts werden. Der Ringkern alleine wiegt ca. 40KG...
http://www.radiomuseum.org/forumdata/upload/G%FCtemessung%20mit%20Rechtecksignal.pdf

Ich verfüge über einen Rigol Signalgenerator, Rigol Oszi, Amperezange von Beha mit berührungsloser Frequenzmessung sowie über diverse Multimeter.

Resonanzfrequenz liegt in etwa bei 200Hz also nicht recht hoch.

Da ich meinen LCR-Meter(TH2821A) nicht traue würde ich gerne die Gütemessung selbst vornehmen.

Ich habe es bereits mit einem MOSFET versucht um das Signal des Signalgenerators zu verstärken. Diesen habe ich parallel zu den Kondensatoren angeklemmt. Die Spannung ist im Schwingkreis auf ca. das doppelte angewachsen, allerdings konnte ich rein keine Ampere im Schwingreis messen...

Da die Güte stark von dem Elektroblech abhängt muss ich die Güte messen damit ich bei der nächsten Bestellung evtl. auf ein anderes Elektroblech ausweichen kann. Das geht aber eben ohne Gütemessung nicht.

Über jede Hilfe wäre ich sehr dankbar! Smile

Vielleicht gibt es eine Anleitung irgendwo(ich habe bereits gegoogled) mit der man auch die Güte eines schweren Ringkernes messen kann.

Viele Grüße

relab
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 08:14:15    Titel: Re: Güte eines Ringkernes messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

relab hat folgendes geschrieben:
ich möchte die Güte eines Ringkernes messen der 10H hat, vielleicht kann mir jemand helfen.

Von dem Ringkern alleine oder von einer Spule, die auf den Ringkern gewickelt ist? Oder von einem Schwingkreis gebildet aus der Spule und einem vorgegebenen C? Oderoderoder?
relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe hier eine recht gute Anleitung gefunden aber ich glaube mit einer losen Kopplung wird das nichts werden. Der Ringkern alleine wiegt ca. 40KG...

Ja und? Was hat lose Kopplung mit dem Gewicht zu tun?
Es gibt da auch verschiedene Moeglichkeiten: Mit einem kleinen Koppel-C oder einem hochohmigen Widerstand geht das auch bei 40 Tonnen Ringkernen. Die Kopplung muss halt so lasch sein, dass der Schwingkreis bei der beschriebenen Methode nicht (oder nur kaum) veraendert wird. Oder du musst den Einfluss der Kopplung wieder rausrechnen. Kann auch gehen.

relab hat folgendes geschrieben:
Ich verfüge über einen Rigol Signalgenerator, Rigol Oszi, Amperezange von Beha mit berührungsloser Frequenzmessung sowie über diverse Multimeter.

Da hatte ich mal einen Prof., dessen Standardspruch war, wenn die Studenten in der Pruefung mit dem Taschenrechner kaempften: "Was nuetzt das beste Klavier, wenn man nicht drauf spielen kann" Very Happy

relab hat folgendes geschrieben:
Resonanzfrequenz liegt in etwa bei 200Hz also nicht recht hoch.

Mit oder ohne externen C? Was fuer eine Schaltung aussenrum?

relab hat folgendes geschrieben:
Da ich meinen LCR-Meter(TH2821A) nicht traue würde ich gerne die Gütemessung selbst vornehmen.

Wieso traust du dem nicht? Wenn du selber keine Ahnung hast, was laesst dich dann an dem Messergebnis zweifeln?

relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe es bereits mit einem MOSFET versucht um das Signal des Signalgenerators zu verstärken. Diesen habe ich parallel zu den Kondensatoren angeklemmt. Die Spannung ist im Schwingkreis auf ca. das doppelte angewachsen, allerdings konnte ich rein keine Ampere im Schwingreis messen...

Da die Güte stark von dem Elektroblech abhängt muss ich die Güte messen damit ich bei der nächsten Bestellung evtl. auf ein anderes Elektroblech ausweichen kann. Das geht aber eben ohne Gütemessung nicht.


Was soll das denn ueberhaupt werden, wenns fertig ist? Wieso willst du irgendwas neu bestellen, wo du selber nicht so recht weisst, auf was es ankommt? Die Guete ist doch so ein Mischmasch aus Induktivitaet und verschiedenen Verlusten - z.b. Kupfer- und Eisenverluste. Die sind aber teilweise auch frequenzabhaengig - Also ist es evtl. nicht zielfuehrend, bei einer Spule, die mit 50Hz betrieben werden soll, mit 200Hz zu messen, etc. pp.

Gruss
WK
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relab



Anmeldungsdatum: 04.11.2012
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 14:05:14    Titel: Re: Güte eines Ringkernes messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Danke für deine Antwort WK,

derguteweka hat folgendes geschrieben:
Moin,

relab hat folgendes geschrieben:
ich möchte die Güte eines Ringkernes messen der 10H hat, vielleicht kann mir jemand helfen.

Von dem Ringkern alleine oder von einer Spule, die auf den Ringkern gewickelt ist? Oder von einem Schwingkreis gebildet aus der Spule und einem vorgegebenen C? Oderoderoder?

Von einem Schwingkreis.



relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe hier eine recht gute Anleitung gefunden aber ich glaube mit einer losen Kopplung wird das nichts werden. Der Ringkern alleine wiegt ca. 40KG...

Ja und? Was hat lose Kopplung mit dem Gewicht zu tun?
Es gibt da auch verschiedene Moeglichkeiten: Mit einem kleinen Koppel-C oder einem hochohmigen Widerstand geht das auch bei 40 Tonnen Ringkernen. Die Kopplung muss halt so lasch sein, dass der Schwingkreis bei der beschriebenen Methode nicht (oder nur kaum) veraendert wird. Oder du musst den Einfluss der Kopplung wieder rausrechnen. Kann auch gehen.
[/quote]

Was ich eigentlich damit sagen wollte ist dass ich einen Verstärker für den Signalgenerator brauche. Kannst Du mir evtl einen geeigneten Verstärker empfehlen?

relab hat folgendes geschrieben:
Ich verfüge über einen Rigol Signalgenerator, Rigol Oszi, Amperezange von Beha mit berührungsloser Frequenzmessung sowie über diverse Multimeter.

Da hatte ich mal einen Prof., dessen Standardspruch war, wenn die Studenten in der Pruefung mit dem Taschenrechner kaempften: "Was nuetzt das beste Klavier, wenn man nicht drauf spielen kann" Very Happy
[/quote]
Naja, nicht jeder ist in den Genuß gekommen Elektrotechnik zu studieren....

relab hat folgendes geschrieben:
Resonanzfrequenz liegt in etwa bei 200Hz also nicht recht hoch.

Mit oder ohne externen C? Was fuer eine Schaltung aussenrum?
[/quote]

Es befinden sich zwei Spulen auf dem Ringkern die antiparallel geschaltet sind dazu parallel Kondensatoren

relab hat folgendes geschrieben:
Da ich meinen LCR-Meter(TH2821A) nicht traue würde ich gerne die Gütemessung selbst vornehmen.

Wieso traust du dem nicht? Wenn du selber keine Ahnung hast, was laesst dich dann an dem Messergebnis zweifeln?

Weil das TH2821A ancheindend bei größeren Induktivitäten Probleme hat und die Q Anzeige von 30 bis 500 springt.....

relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe es bereits mit einem MOSFET versucht um das Signal des Signalgenerators zu verstärken. Diesen habe ich parallel zu den Kondensatoren angeklemmt. Die Spannung ist im Schwingkreis auf ca. das doppelte angewachsen, allerdings konnte ich rein keine Ampere im Schwingreis messen...

Da die Güte stark von dem Elektroblech abhängt muss ich die Güte messen damit ich bei der nächsten Bestellung evtl. auf ein anderes Elektroblech ausweichen kann. Das geht aber eben ohne Gütemessung nicht.


Was soll das denn ueberhaupt werden, wenns fertig ist? Wieso willst du irgendwas neu bestellen, wo du selber nicht so recht weisst, auf was es ankommt? Die Guete ist doch so ein Mischmasch aus Induktivitaet und verschiedenen Verlusten - z.b. Kupfer- und Eisenverluste. Die sind aber teilweise auch frequenzabhaengig - Also ist es evtl. nicht zielfuehrend, bei einer Spule, die mit 50Hz betrieben werden soll, mit 200Hz zu messen, etc. pp.
[/quote]
Die Spule wird nicht mit 50Hz betrieben sondern mit ca. 200Hz.

Die Güte einer Spule ist stark abhängig von der Permeabilität, Hystereseschleife bzw. Wirbelstromverlusten und Resonanz der Eisenmoleküle, Blindwiderstand der Spulen und vieles mehr

Ich habe gehört es gibt auch die Möglichkeit drei hochohmige Widerstände in Reihe zu nehmen und damit den Spannungsunterschied zu messen.

Es besteht auch die Möglichkeit die Güte über den Resonanzwidertsand zu messen, dazu gibt es im Buch "ABC der Schwingkreis Praxis auf S57 einen recht guten Aufbau allerdings ohne Verstärker. Ich bin mir nicht ganz sicher welcher Verstärker dafür geeignet wäre. Es soll angeblich auch mit einem normalen Audioverstärker funktionieren....

Kennst Du einen Messaufbau der gut funktioniert? Kannst Du evtl einen link posten etc..? DANKE

Das wird ein experimenteller Wandler für weiche Elektronen

Gruss

relab
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 14:58:47    Titel: Re: Güte eines Ringkernes messen Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

relab hat folgendes geschrieben:
Von einem Schwingkreis.

Sehr schoen. Und wie gross ist der Kondensator?



relab hat folgendes geschrieben:
Was ich eigentlich damit sagen wollte ist dass ich einen Verstärker für den Signalgenerator brauche.

Ja, das ist schwierig. Wenn du's sagen wolltest, warum sagst du's nicht? Sag' einfach moeglichst genau, was du willst. Dann kann man dir helfen. Sonst wirds echt schwierig. Zum Messen der Guete brauchst du wahrscheinlich keinen Verstaerker. Da wuerden ein Multimeter, eine Wechselspannungsquelle und ein paar Widerstaende und Kondensatorern mit bekannten Werten reichen.

relab hat folgendes geschrieben:
Naja, nicht jeder ist in den Genuß gekommen Elektrotechnik zu studieren....

Genuss ist so eine Sache... Naja, gehen ja auch Leute zu Dominas...

relab hat folgendes geschrieben:
Es befinden sich zwei Spulen auf dem Ringkern die antiparallel geschaltet sind dazu parallel Kondensatoren


Oje, der gute, alte Tachyonengenerator, a.k.a. Wassermotor a.k.a. Colerscher Magnetstromapparat a.k.a. Freie Energie und Wuenschelrute.
Aus dir wird kein guter Esoterik-Elektrolurch. Der korrekte Terminus technikus ist nicht antiparallel, sondern "bifilar" - (Immer dran denken; Bifi muss mit Very Happy)


relab hat folgendes geschrieben:
Die Spule wird nicht mit 50Hz betrieben sondern mit ca. 200Hz.

OK, ich nehm mal an, aus dem Signalgenerator. Richtig? Was kann der maximal an seinem Ausgang? Was hat der Ausgang fuer eine Impedanz? 50Ohm oder ist der niederohmiger?

relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe gehört es gibt auch die Möglichkeit drei hochohmige Widerstände in Reihe zu nehmen und damit den Spannungsunterschied zu messen.

Ja, aber nur wenn jeder der Widerstaende von einer Jungfrau bei Vollmond aus den Conradminen handgeschuerft wurde.

relab hat folgendes geschrieben:
Das wird ein experimenteller Wandler für weiche Elektronen

Jepp. Ist klar.

So, genug der Spaesse:
Wenn du Kupfer- und Eisenverluste nicht auseinander halten musst, kannst du die Spule als Reihen- oder Parallelschaltung einer ohmschen Widerstands und einer idealen Induktivitaet annehmen. Wenn du davon die Werte hast, kannst du daraus die Guete berechnen.
Um die Werte fuer L und R zu kriegen, kannst du einfach verschiedene Reihen- oder Parallelschaltungen von deiner Spule und bekannten Widerstaenden und Cs an den Generator haengen und die jeweiligen Spannungsabfaelle ueber der Spule (also R+jwL, bzw. G+1/(jwL)) und dem Generatorausgang messen. Dann etwas rechnen (komplexer Spannungsteiler, wo du nur die Betraege der Spannungen hast (mit dem Multimeter kannst du keine Phase messen)) und du hast die Werte.

Dazu musst du aber sattelfest in Wechselstromtechnik sein. Da dir der Genuss des E-Technikstudiums noch nicht zuteil geworden ist, ist jetzt die Gelegenheit guenstig, zumindest die entsprechenden Skripte in Elektrizitaetslehre durchzuarbeiten. Das kommt ueblicherweise im 2 Semester dran.
Wenn deine Spule durch 2 antiparallel geschaltete Wicklungen gebildet wird, hebt sich die Induktivitaet wieder auf, d.h. die verbleibende Induktivitaet wird viel kleiner sein, als du vielleicht erwartest. Da kann ich aber nix dafuer. Das war bestimmt der boese Herr Gauss oder Maxwell. Nix fuer ungut.

Gruss
WK
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krautteich



Anmeldungsdatum: 15.09.2007
Beiträge: 350
Wohnort: 99842 Ruhla

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 17:23:14    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Apropos Genuss WK, ein solcher ist es immer, deine Ausführungen zu lesen. Very Happy
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relab



Anmeldungsdatum: 04.11.2012
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 19:05:50    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort WK,

die Kondensatoren haben 69nF.

Der Signalgenerator hat 50 Ohm.

Also unter bifilar verstehe ich wenn minimum zwei CuL-Drähte parallel laufen und verdrillt sind somit heben sich ihre Magnetfelder auf bzw. die Kapazität der Spule wird verändert - sie ist mit bifilarer Wicklung nicht so träge.
Auf meinen Ringkern sind die Spulen nicht bifilar gewickelt, nur antiparallel zueinander verschaltet. D.H. wenn sie nicht antiparallel verschaltet wären, dann wäre die Induktion um das fünf-fache höher....

Eine Möglichkeit wäre über den Resonanzwiderstand die Güte zu berrechnen.
Ich habe mal auf die schnelle einen möglichen Messaufbau als Bild angehängt.

Im Resonanzfall kann man ja über den Spannungsabfall am Widerstand den Resonanzwiderstand berechnen und somit auf die Güte kommen.

Bitte sag bescheid wenn der Messaufbau Fehler enthält.

LG

relab
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 19:49:30    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

relab hat folgendes geschrieben:
Auf meinen Ringkern sind die Spulen nicht bifilar gewickelt, nur antiparallel zueinander verschaltet. D.H. wenn sie nicht antiparallel verschaltet wären, dann wäre die Induktion um das fünf-fache höher....

OK, also das mit den 10H fuer die Spule aus dem ersten Post haut ueberschlaegig hin. Was dann aus deiner Antiparallelschaltung wird, ist dein Bier.

relab hat folgendes geschrieben:
Eine Möglichkeit wäre über den Resonanzwiderstand die Güte zu berrechnen.
Ich habe mal auf die schnelle einen möglichen Messaufbau als Bild angehängt.

Im Resonanzfall kann man ja über den Spannungsabfall am Widerstand den Resonanzwiderstand berechnen und somit auf die Güte kommen.


Genau. So kann man's machen. Bloss sind Widerstaende im 150MOhm bereich viel zu gross. Bei deiner Verschaltung setzen sie auch die Guete des C und damit auch die Kreisguete auf absurde Werte.

Schalte deine Spule und deinen Kondensator parallel, dazu noch eine Reihenschaltung aus einem Widerstand der Groessenordnung 10KOhm und deinem Generator parallel.
Dann kannste anfangen Spannnungen zu messen und Gueten zu berechnen.

Gruss
WK
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relab



Anmeldungsdatum: 04.11.2012
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 20:02:41    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Hi WK,

danke für die Antwort.

Ich habe die Zeichnung überarbeitet. In dieser Konfiguration dürfte der von Dir genannte 10K Widerstand den Schwingkreis nicht beeinflussen, oder?

Man müsste mehrere 10K Widerstände in Reihe schalten, wegen Spannungsteilung, oder?

LG

relab
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 20:18:11    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin

relab hat folgendes geschrieben:
Ich habe die Zeichnung überarbeitet. In dieser Konfiguration dürfte der von Dir genannte 10K Widerstand den Schwingkreis nicht beeinflussen, oder?

Mit der Schaltung wuerde der 10K Widerstand parallel zu deinem Verlustwiderstand der Ringkerndrossel liegen. Parallel dazu der Generator mit 50Ohm Widerstand. Du haettest also eine Parallelschaltung eines 50Ohm, eines 10KOhm und eines unbekannten Widerstands (der Widerstand, der die Verlusten,etc. deiner Ringkerndrossel darstellt). Den muesstest du dann berechnen - was schwierig bis unmoeglich waere, weil der auch irgendwo bei vielen KOhm liegt, du aber durch den Generator schon in der 50Ohm Gegend bist.
Deshalb muss der 10KOhm in Reihe zum Generator.

relab hat folgendes geschrieben:
Man müsste mehrere 10K Widerstände in Reihe schalten, wegen Spannungsteilung, oder?


Nein, der Spannungsteiler wird dann durch den 10K (+50 Ohm, wenn du ganz genau sein willst) und den Verlustwiderstand deiner Drossel gegeben. Bei Resonanz heben sich die ideale Induktivitaet und die Ideale Kapazitaet auf. (Dabei betrachtest du den realen Kondensator als idealen Kondensator, was bei den Frequenzen und allen anderen Werten OK sein duerfte).

Gruss
WK
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relab



Anmeldungsdatum: 04.11.2012
Beiträge: 5

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 20:50:43    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin WK,

jetzt müsste der Messaufbau stimmen...

Der 50 Ohm Widerstand parallel zum Generator ist praktisch der Innenwiderstand des Gerätes selbst.

Würde eigentlich ein normaler Audioverstärker(Stereoanlage) als Signalverstärker funktionieren?

Gruss
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derguteweka



Anmeldungsdatum: 18.12.2005
Beiträge: 1466

BeitragVerfasst am: So 04.Nov 2012 21:24:30    Titel: Bauteile finden Antworten mit Zitat

Moin,

relab hat folgendes geschrieben:
jetzt müsste der Messaufbau stimmen...

Ja, kommt ca. hin. Die Spannung kannst du natuerlich auch parallel zum Schwingkreis messen. Dann kriegst du auch noch mehr Infos, als nur die Spannung ueber dem Widerstand.

relab hat folgendes geschrieben:
Der 50 Ohm Widerstand parallel zum Generator ist praktisch der Innenwiderstand des Gerätes selbst.

Ja, kann man so sehen, wenn "das Geraet selbst" eine Konstantstromqellencharakteristik hat. Kurz: Ja.

relab hat folgendes geschrieben:
Würde eigentlich ein normaler Audioverstärker(Stereoanlage) als Signalverstärker funktionieren?

Fuer ein 200Hz Sinussignal? Ja. Wenn nicht irgendwelche esotherischen Gruende dagegensprechen schon. Der hat halt einen Innenwiderstand von < 1Ohm.

Gruss
WK
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Verfasst am: Heute 20:51:04    Titel: Bauteile finden

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