Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : henry einer spule bestimmen
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 07:48
hallo
ich möchte gerne die henrys einer spule (-> bild) bestimmen.
bei der wiki (http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivität#Messger.C3.A4te) kann man lesen:
Durch Parallelschalten einer bekannten Kapazität zur Induktivität erhält man einen Schwingkreis. Ermittelt man dessen Resonanzfrequenz, kann man daraus auf die Induktivität schliessen. Diese Methode ist bereits mit geringen Mitteln anwendbar und daher unter Bastlern und Amateuren weit verbreitet. Die Genauigkeit ist schon recht hoch.
da stellt sich mir die frage, wie ich denn da die resonanzfrequenz messen kann :P
oder gibt es da noch andere techniken? es muss auch nicht sehr genau sein, es reicht mir auch schon ein richtwert.
ein osziloskop würde mir zur verfügung stehen,...
recht herzlichen dank für eure hilfe.
SEIDL.
Schalte die Spule einfach mit einem Kondensator zu einem Schwingkreis zusammen und sieh die Spannung am Oszilloskop an.
Anregen kannst Du den Schwingkreis mit einer Rechteckspannung über einem hohen Widerstand (über einen kleinen Kondnesator).
Manfred
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 08:16
danke für die schnelle antwort.
aber ich habe aber vergessen zu sagen, dass ich ein dau bin.
also: rechteckspannung mit ca 2,6kHz oder mit 303 Hz (wenn ich mich nicht verrechnet habe)
spule mit einem 0.22mikro bzw 1mikro farad parallel geschalten. die eine seite auf masse, die andere über einen 10n kondensator an die rechteckspannung.
oszi zwischen masse und dem 10nano kondensator (auf der seite des schwingkreises)
funktioniert aber nicht so,.. es verzieht nur das rechtecksignal. mag es daran liegen, dass mein funktionsgenerator keine endstufe hat und nur aus einem operationsverstärker besteht?
SEIDL.
Hallo Benedikt.Seidl!
oder bau Dir den Oszillator:
MfG
VCC
+
|
+-----+------+
| | |
| C --- C
| C ---
.-. C |
10k| | C L +------+
| | C | |
'-' C --- C |
| C --- |
| | | |
| +------+ |
| | |
| |/ |
+------+---| |
| | |> |
| | | |
| | +-------------+
| | |
--- .-. .-.
u1 --- 10k| | | |1k
| | | | |
| '-' '-'
| | |
=== === ===
GND GND GND
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 08:40
es tut mir echt leid, aber ich versteh das schon wieder nicht,..
was ist denn u1? ein kondensator?
und wie viel sollen die beiden kondensatoren ungefähr haben?
die henrys berechne ich dann über f = 1/(2*pi*L*C) ? wobei C dann 1/(1/c1 + 1/c2) ist?
reicht ein BC338 (http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/44295/SIEMENS/BC338.html) für diese zwecke?
SEIDL.
darwin.nuernberg
18.03.2006, 08:41
Nee,
die Frequenz sollte langsam erhöht werden,
wenn du dann am Oszi einen Einbruch der Spannung beobachten kannst, hast du die Resonanz erreicht.
Wird die Spannung dann wieder höher, verässt Du den Resonanzbereich wieder.
Also Ganz von Vorne:
Du speist eine niedrige Frequenz ein, Deine gemessene Spannung am Schwingkreis hat einen bestimmten Wert.
Jetzt erhöhst Du die Frequenz (Die Spannung am Schwingkreis bleibt annähernd gleich)
Irgendwann erreichst Du die Resonanzfrequenz und die Spannung am Schwingkreis wird schnell geringer.
Wird die Frequenz weiter steigen, Du also die Resonazfrequenz auf "der anderen Seite" wieder verlässt steigt die Spannung am Schwingkreis wieder.
Das ganze geht prinzipiell auch mit einem Multimeter, also ohne Scope, wenn auch nicht so schön und die Spannungen, welche gemessen werden dürften auch nicht unbedingt stimmen*, aber darauf kommt es auch nicht an, sondern auf die Ändrerung der Spannung zur Bestimmung der Resonanz.
Die Frequenz solltest Du dann aber schon kennen,
wenn Du Dich auf Deinen Frequenzerzeuger (Oszillator) nicht verlassen kannst, dann brauchst Du doch wieder ein Scope oder einen Frequenzzähler, weil diese ja zur Berechnung der Induktivität benötigt wird.
* Normale Multimeter sind für Sinus Wechselspannungen und für 50Hz Frequenz ausgelegt
Nicht jeder Kondensator ergibt mit der Spule einen Schwingkreis mit einer hohen Güte der sich dann auch gut messen lässt.
Ich habe mit mal eine Luftspule mit vielen Windungen herausgesucht und gemessen. Sie hat einen Widerstand von 173 Ohm und eine Induktivität von 48mH.
Bei einem Kondensator von 3,3nF ergibt sich eine Resonanzfrequenz von 12,6kHz und eine Güte von 22.
In dem Bereich könnte das ganze vielleicht liegen.
Mit einem Kondensator von 10nF ist die Resonanzfrequenz 7,2 kHz und die Güte nur noch 12. Viel größer sollte man in dem Fall den Kondensator nicht wählen.
Manfred
@Benedikt.Seidl!
das u1 ist üblich für 0,1 mikrofarad (100 nF) benutzt. Die Beiden C müssen mit der Spule ein Schwingkreis mit ausreichender Güte bilden. Die gesamte Kapazität beträgt die hälfte von einzelnem Kondensator C. Der Oszillator generiert im Bereich von Hz bis GHz. Fur Deine Spule reicht der BC 338 vollkomen. Ich würde mit Kondensatoren 0,1uF (100nF) anfangen. Die Induktivität rechnet man aus der Formel:
1
F = ----------
____
2*pi*V LC
MfG
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 09:15
ok. danke. ich werde das gleich mal ausprobieren, weil ich traue meinem "funktionsgenerator" nicht ganz so. zumindest kommt nach der oben beschriebenen technik nix richtiges raus,.. oder ich kapier es einfach nicht.
SEIDL.
@Benedikt.Seidl
Das mit dem Rechteck ist für mich auch zu komplieziert. Der Oszillator schwingt immer auf der Resonanzfrequenz unabhängig von der Güte der Spule. Wenn die Güte zu niedrig ist, schwingt er einfach nicht und man muss andere Kondensatoren nehmen.
MfG
darwin.nuernberg
18.03.2006, 09:26
Es kann auch sein,
dass Dein Multimeter die Schaltung zu stark belastet (Innenwiderstand) und somit die Schaltung zu stark beeinflusst.
Dann muss wohl doch ein Scope ran, das ist hochohmiger.
Oder Du Bastelt Dir noch eine kleine Verstärkerschaltung (am besten mit OP's) als "Instrumentenvertärker" dran.
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 09:39
wow. echt cool dass ihr euch um mich so kümmert ;)
habe jetzt gerade noch mal was ausprobiert: spule ohne beschaltung an multimeter. multimeter auf einen messbereich von 20M ohm eingestellt, und es zeigt immer noch einen unendlichen widerstand an,.. -> spulen kaputt. was aber auch wieder nicht sein kann, weil das mit der induktion hat schon schön geklappt (eine spule an funktionsgerneator, andere drüberlegen, beide am oszi vergleichen). mit einer anderen spule (teil eines trafos oder so) schwingt die schaltung von PICture ganz schön ;-) macht das was, wenn die sinuswelle nicht ganz zu ende schwingt sondern an einer stelle ein bisschen springt?
ganz vielen dank für die ganzen erklärungen bis hier her. ich muss jetzt weg. werde aber heute abend weiter rumprobieren.
SEIDL.
@Benedikt.Sedl
Wenn um sehr genaue Messungen geht, muss man noch den Oszillator um einen Amplitudenregler erweitern. Aber am Anfang wurde gesagt, dass nicht genau seien muss. Deswegen die einfachste Schaltung. Man könnte anstatt des unteren 10k Resistors ein Poti nehmen und die Basisspannung des Transistors von 0V langsam erhöhen, bis der Oszillator anschwingt. Mit bischen Geschickligkeit kann man eine Spannung finden (auf der Grenze der Oszillationen) bei der die Sinusoide "sauber" ist. Wenn sie unsauber ist, hat es keinen Einfluss auf die Resonanzfrequenz, nur auf die harmonische Frequenzen (Obertöne).
MfG
darwin.nuernberg
18.03.2006, 10:32
habe jetzt gerade noch mal was ausprobiert: spule ohne beschaltung an multimeter. multimeter auf einen messbereich von 20M ohm eingestellt, und es zeigt immer noch einen unendlichen widerstand an,.. -> spulen kaputt. SEIDL.
Könnte es sein daß da irgendwo ein versteckter Kondensator mit eingebaut ist (seriell)?
oder hast Du beim anschließen geschludert und keinen richtigen Kontakt gefunden?
PS: Wer viel misst, misst viel Mist!
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 21:27
ich habe zwar gedacht ich hätte schon mal ne antwort geschrieben gehabt aber scheinbar,.. naja, kann auch sein dass ich mich täusche.
auf jeden fall würde mich jetzt, nachdem alles so schön mit dem oszillator funktioniert (mit 1 mikrofarad ist auch der sinus schön) auch gerne wissen warum es klappt und vor allem, wie man auf die berechnung kommt, dass die gesammt kapazität einfach c1+c2 ist. ich dachte man muss das immer (wenn hintereinander geschalten) mit den kehrbrüchen addieren.
ich kenne aus der schule diese 2 und 3 punkt schaltungen, welche aber nur funktioneiren wenn die spule einen mittelabnehmer hat. könntet ihr mir erklären wie es hier funktioniert?
danke schön.
Könnte es sein daß da irgendwo ein versteckter Kondensator mit eingebaut ist (seriell)?
oder hast Du beim anschließen geschludert und keinen richtigen Kontakt gefunden?hmmm,.. werde es dann noch mal testen. kondensator? kann ich mir nicht vorstellen,.. sind aus einem gitarren tonabnehmer ausgebaut.
SEIDL.
kalledom
18.03.2006, 22:03
.... vor allem, wie man auf die berechnung kommt, dass die gesammt kapazität einfach c1+c2 ist. ich dachte man muss das immer (wenn hintereinander geschalten) mit den kehrbrüchen addieren. Da hätte ich zum Auffrischen der Zellen eine Seite: http://www.domnick-elektronik.de/elekohm.htm#OG_RLC
Hallo!
Die gesamte Kapazität ist nicht C1+C2 sondern, so wie Du mit den Kehrbrüchen gelernt hast. Bei zwei gleichen Kondensatoren ist die gesamte Kapazität C/2.
Mit dem Oszillator habe ich auch nur in der Schule gelernt, dass es eine Colpittsschaltung ist. Der von Dir genannte Oszillator, bei dem die Spule einen Mittelabnehmer hat, ist Hartleyschaltung. Die wäre wieder gut für Kapazitätsmessungen.
MfG
Hallo kalledom!
Danke, Erfrischung ist nie verkehrt!
MfG
Benedikt.Seidl
18.03.2006, 22:23
au ja,.. danke. wer lesen kann ist klar im vorteil :-P. da habe ich wohl mal wieder einfach zu schnell gelesen. jetzt wird wieder einiges klar.
dankeschön.
SEIDL.
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