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Gutmensch

31.12.2009,
08:31
 

R Wert messen und ermitteln aus nicht-sinus signal (Elektronik)

Guten Tag Elko,

wie kann man auf relativ einfache Weise den Wirkwiderstandswert aus 2 nicht Sinusförmigen Signalen, die zudem phasenverschoben sind (z.B. Spannung:Rechteck, Strom:Sinus, phi:-30°) elektronisch ermitteln.

Den P-Wert kann man ja u und i multiplizieren dann durch nen TP schicken und schon hat man den P-Wert. Man könnte doch daraus wiederum den R-Wert ausrechnen. Geht das, das man eine kleine Schaltung aufbaut der mir einen Spannungspegel gibt, der proportional dem R-Wert ist. Vielen Dank schonmal und frohes neues!

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
31.12.2009,
10:58

@ Gutmensch

seltsame Meßaufgabe !?

» ... nicht Sinusförmigen Signale ...
» Geht das, das man eine kleine Schaltung aufbaut der mir einen
» Spannungspegel gibt, der proportional dem R-Wert ist.

Und was soll der Trick?
Wenn du eine Rechteckspannung und einen sinusförmigen Strom hast, gibt's eh keinen R sondern bestenfalls ein X. Dürfte sich dann um eine Spule handeln.

Würdest du mal Punkt 2 der "7 Tipps für Neulinge" lesen - und auch beherzigen?

hws

Gutmensch

31.12.2009,
17:50

@ hws

seltsame Meßaufgabe !?

hi, habe mir die 7Tipps angeschaut.

Nun zu meinem Problem, ich würde gerne so etwas wie ein LCR Meter selber bauen.

Klar deutet das, wenn der Strom der Spule hintereilt, auf ne Spule hin, aber die ist ja nun nicht ideal und zudem ändert sie sich mit der Frequenz. Wie kann ich also zum Beispiel den Realen Wirkwiderstand von der Spule ermitteln bei unterschiedlichen Frequenzen. Bzw. wenn ich einfach mal spaßeshalber einen Widerstand der Spule in Reihe schalte, wie kann ich diesen jetzt messen. Wir alle haben ja gelernt wie man den mit komplexer Rechnung ausrecht, doch nicht messen können. Ich bin da noch am rumrecherchieren, sorry wenn man meine Frage nicht eindeutig war (gemäß der 7Tipps ;) )

MFG

» Und was soll der Trick?
» Wenn du eine Rechteckspannung und einen sinusförmigen Strom hast, gibt's
» eh keinen R sondern bestenfalls ein X. Dürfte sich dann um eine Spule
» handeln.
»
» Würdest du mal Punkt 2 der "7 Tipps für Neulinge" lesen - und auch
» beherzigen?
»
» hws

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
31.12.2009,
23:48

@ Gutmensch

seltsame Meßaufgabe !?

» Nun zu meinem Problem, ich würde gerne so etwas wie ein LCR Meter selber
» bauen.

Gibts massenhaft Bauanleitungen.
Da 500K lang, kann ich dir das gerade bekommene nicht anhängen, geht nur per Email - die du nicht angegeben hast.
Aber auch googeln wird dir viele Bauanleitungen bringen.

» Wie kann ich also zum Beispiel den Realen Wirkwiderstand von der
» Spule ermitteln bei unterschiedlichen Frequenzen.

R ist nicht frequenzanhängig. Also kann man den bei beliebiger Frequenz messen, auch bei Null Hertz. Eben Gleichstrom, wie es jedes Multimeter macht.

» Bzw. wenn ich einfach mal
» spaßeshalber einen Widerstand der Spule in Reihe schalte, wie kann ich
» diesen jetzt messen.

Multimeter im Ohmbereich dranhalten.
Ansonsten mit Sinusspannung messen und Phasenverschiebung beobachten - per Oszilloskop z.B. das du aber vermutlich nicht hast?

Rechteck benutzen ist schlecht.
Und jetzt feier ich ....

hws

Gutmensch

03.01.2010,
07:19

@ hws

seltsame Meßaufgabe !?

» » Nun zu meinem Problem, ich würde gerne so etwas wie ein LCR Meter selber
» » bauen.
»
» Gibts massenhaft Bauanleitungen.
» Da 500K lang, kann ich dir das gerade bekommene nicht anhängen, geht nur
» per Email - die du nicht angegeben hast.
» Aber auch googeln wird dir viele Bauanleitungen bringen.
»
» » Wie kann ich also zum Beispiel den Realen Wirkwiderstand von der
» » Spule ermitteln bei unterschiedlichen Frequenzen.
»
» R ist nicht frequenzanhängig. Also kann man den bei beliebiger Frequenz
» messen, auch bei Null Hertz. Eben Gleichstrom, wie es jedes Multimeter
» macht.


Hallo HWS danke für die Antworten. Hoffe du hast gut gefeiert. :-)

Was dem R in einer Spule angeht (der z.B. einen längeren Draht beinhaltet) würde ich dir gerne widersprechen. Denn aufgrund des Skineffektes verschiebt sich ja der STrom wie bekanntlich an die Haut(Skin) des Leiters und hat diesbezüglich weniger Fläche worin der Strom fließen kann, das ändert den Wirkwiderstand auch wenn es nicht so stark ist. Prozentual gesehen steigt der Wirkwiderstand trotzdem relativ eindeutig, schon bei einer Frequenz wie z.B. 100kHz im Vergleich zu 0Hz. (Warum gibt es wohl LCR-Meter mit Messfrequenz Einstellungen)


» » Bzw. wenn ich einfach mal
» » spaßeshalber einen Widerstand der Spule in Reihe schalte, wie kann ich
» » diesen jetzt messen.
»
» Multimeter im Ohmbereich dranhalten.
» Ansonsten mit Sinusspannung messen und Phasenverschiebung beobachten - per
» Oszilloskop z.B. das du aber vermutlich nicht hast?

Doch schon, hab sogar zwei scopes :-).
Dein zweiter Vorschlag interessiert mich schon deutlich eher, da ich mir selbst eine Schaltung aufbauen möchte diesbezüglich. Aus der Phase zwischen Strom und Spannung den Wirkwiderstand ermitteln(hmm schon etwas her mit der komplexen Rechnung, vorrausgestzt idealerweise Sinus) und am besten noch mit ein paar passenden ICs. Das wäre schon recht schick, nur auf eine Formel komme ich da nicht geschweige denn auf die passenden ICs. Vielen dank bis hier!

» Rechteck benutzen ist schlecht.
» Und jetzt feier ich ....
»
» hws

Grüße

Gutmensch

03.01.2010,
07:24

@ Gutmensch

LR Meßaufgabe !!!

» » Gibts massenhaft Bauanleitungen.

Bauanleitungen finde ich persönlich nicht so toll, weil man meistens Fremdbauten nicht ganz nachvollziehen kann, wie ein C-Programm das von jemand anderem geschrieben wurde ;-). Am besten lernt man denke ich, wenn man selbst etwas entwirft, was dann auch hoffentlich funktioniert wie es sollte. Deswegen baue ich lieber selber. Doch zunächst mal müsste ich mir das Messprinzip genau verdeutlichen können.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
04.01.2010,
15:03

@ Gutmensch

seltsame Meßaufgabe !?

» Nun zu meinem Problem, ich würde gerne so etwas wie ein LCR Meter selber bauen.

Warum nicht, aber mit deinen (aus den Beiträgen vermuteten) Kenntnissen sowie deinen Anforderungen (Skineffekt) braucht man dazu sehr gute Elektronikkenntnisse und auch ein ausreichendes Budget. Ich vermute, das wird nix.

» Dein zweiter Vorschlag interessiert mich schon deutlich eher, da ich mir
» selbst eine Schaltung aufbauen möchte diesbezüglich. Aus der Phase
» zwischen Strom und Spannung den Wirkwiderstand ermitteln

Ja, aber die Veränderungen durch den Skineffekt wirst du durch "Ablesen vom Scopeschirm" nicht feststellen können.

» hmm schon etwas her mit der komplexen Rechnung,

Die wirst du aber brauchen, um sowas zu messen. Und auch Meßgeräte, die genauer sind als dein Scope und dein Multimeter.

Das wird eine wissenschaftliche Untersuchung, auch die üblichen LRC Meßbrücken (auch im vierstelligen Eurobereich) kommen da nicht mehr hin.

» besten noch mit ein paar passenden ICs.

Die musst du dir schon selbst zusammensuchen, je nach gewünschter Meßschaltung. Und eine Meßschaltung lässt sich auf viele verschiedene Arten realisieren, auch wenn sie die glecihe Sache messen soll.

» Das wäre schon recht schick, nur
» auf eine Formel komme ich da nicht geschweige denn auf die passenden ICs.

X = XR + jwL -1/jwC .. aus jedem Grundlagen Formelbuch.

Und I = U / X natürlich alles komplex und frequenzabhängig.

Also Strom und Spannung messen (Größe und Phasenverschiebung) und den Rest ausrechnen.

Bei den üblichen L-Messungen werden die C-Anteile vernachlässigt. Sonst brauchte man 2 Messungen bei unterschiedlichen Frequenzen.

Größe und Phasenverschiebung, die du misst, sind 2 Größen. Also darf die Formel auch nur 2 Unbekannte haben (R und L) und nicht 3 (L R C). Sonst ist die Aufgabe nicht lösbar.

Schau dir trotzdem mal Bauanleitungen an. ELV hat mal so ein Meßgerätebausatz rausgebracht mit ausführlichen Erklärungen. Auch wenn du nicht nachbauen möchtest, kannst du daraus lernen und wenn du so eine Schaltung nicht verstehst, wird's auch nix mit einem eigenen Entwurf.

» Warum gibt es wohl LCR-Meter mit Messfrequenz Einstellungen

Üblicherweise 2 umschaltbare Meßfrequenzen 300Hz und 1kHz. Bei Skineffekt Einwirkungen brauchst du frei durchstimmbare Meßbrücken.

Was willst du eigentlich? Was ist genau dein Ziel? Eine übliche Meßbrücke für den Basteltisch (und selbst für den professionellen Labortisch) braucht nicht das, was du dir vorstellst. Dazu braucht es eine Meßreihe mit teuren Geräten, Aufnahme sehr genauer Meßwerte und eine Auswertung "per Hand".

hws