Impedanzmessgerät - Soundkarte?

[Rage_Empire]

Hallo,

ich benötige ein Impedanzmessgerät. Da solche Dinger aber nicht gerade billig sind und ich die Messung nicht hochgenau benötige, hab ich mir überlegt dies mit einem PC und Soundkarte zu realisieren.
Was Soundkartenoszis angeht habe ich schon einiges gehört, aber ich weiß nicht wie es mit impedanzen aussieht.
Würde dies gehen, wenn ja worauf hab ich zu achten? Gibt es soetwas vieleicht schon?
Die Messung sollte so ungefähr aussehen:
http://www.ilr.tu-berlin.de/LB/k2020/Impedanzkurve.png
Hab im Netz schon gesucht aber nicht viel zu dem Thema gefunden.

Gruß,
Rage

[shaun]

Du musst "nur" Spannung und Strom mit konstantem Phasenbezug (nehme ich bei Soundkarten-Codecs für L+R mal als gegeben und nahe Null an) digitalisieren, dann kannst Du aus den Werten die Impedanz ausrechnen. Als Signalquelle kann ja ebenfalls der Soundkarten-Ausgang dienen. Dass der Ausgang hingegen eine feste Phasenbeziehung zu den ADCs hat würde erstmal nicht als gegeben nehmen. Ganz trivial wird's vielleicht nicht, aber machbar sollte es wohl sein.

[Rage_Empire]

Naja, Ich könnte die Frequenz auch mit einem DDS erzeugen. Jedoch wird das wohl sinnlos sein, da der Eingang einer Soundkarte nicht viel mehr als 20kHz bringen wird.

Anderseits, ein Impedanzmessgerät mit einem DDS, Konstanstromquelle und einer Spannungsmessung würde theoretisch auch mit einem AT-Mega realisierbar sein. Ogbwohl...dafür ist dessen ADC glaub auch zu lahm. Und die Auswertung muß ich trotzdem auf nem PC schreiben.

[shaun]

Impedanz ist wenn mich nicht alles täuscht eine Grössen, die sich schlecht mit Gleichstrom messen lässt, was zum Geier willst Du also mit einer Konstantstromquelle?! Oder meinst Du eine gesteuerte Stromquelle, die einen sinusförmigen Strom durch Dein Messobjekt treiben soll? Würde ich nicht machen, selbst wenn die zu erwartenden Impedanzen wie in Deinem Diagramm in einem recht kleinen Bereich bleiben, ergeben sich recht grosse Spannungsänderungen, die zum einen zu erzeugen sind, zum anderen das Messobjekt auch recht ungleichmässig belasten - unter Umständen damit zu Nichtlinearitäten führen. Nimm' lieber eine konstante Spannung und mess den Strom durch das Messobjekt. Ich hoffe, Du hast Dir auch schon Gedanken gemacht, wie Du Betrag und Phase bzw. Real- und Imaginärteil misst; mit dem erwähnten AVR bleibt Dir eigentlich nur, Spannung und Strom gleichzeitig zu digitalisieren, eins davon über eine Periode in einen Ringpuffer zu werfen und dadurch die Phase der zu multiplizierenden Grössen um 0 bzw 90 Grad verschiebbar zu machen, womit Du dann recht schnell an die obere Frequenzgrenze stösst. 20kHz könnten sogar noch machbar sein. Ich habe einen Netzwerkanalysator für 10Hz-1MHz gebaut, da wäre ich auf diese Weise nicht sehr weit gekommen, daher habe ich den analogen Ansatz gewählt und mit Synchrondemodulator gearbeitet.

[Rage_Empire]

Ja, das mit der Messung einer Impedanz ist wirklich nicht einfach, das hab ich inzwischen begriffen. Bei mr handelt es sich dabei um eine Kappazative Impedanz (ähnlich einer Ultraschallkapsel), nicht die herkömmliche induktive Impedanz (wie es bei Lautsprechern der Fall ist).
Du hast Netzwerkanalyzer gebaut? Das geht ja in eine ähnliche richtung des Aufbaus.
War die Umsetztung einfach? Womit hast du deine Auswertung gemacht...mit PC oder µC?

[shaun]

Die Ablaufsteuerung und Kommunikation der Messmodule untereinander (ist ein Mehrtor-VNA) erledigen uCs bis einschliesslich der Mittelwertbildung der vom ADC gelieferten Daten, die Umrechnung, Darstellung und Speicherung läuft auf dem PC in Labview. Und nein, die Umsetzung war nicht einfach, 1MHz bei 2Ass verzerrungsfrei in beliebige kurzschlussähnliche Lasten zu prügeln und dabei noch was zu messen ist irgendwie nichttrivial. Beim Erstellen der Dokumentation sind mir natürlich noch Punkte eingefallen, die man besser machen könnte, aber zu irgendwas muss der Ausblick ja auch gut sein :)

[Gaedtke]

Zum Einsatz der Soundkarte für eigene Messungen habe ich drei kleine Tutorials (http://www.michaelgaedtke.de) geschrieben. Die Programmierung erfolgt mit Pascal/Delphi. Für die Ansteuerung der Soundkarte wird die BASS.DLL Library von Ian Luck eingesetzt, die für nichtkommerzielle Anwendungen frei ist. Vielleicht ist das ja für jemanden hilfreich. Good luck!
Michael