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Nick

04.01.2017,
21:47
 

Operationsverstärker im AC-Betrieb (Schaltungstechnik)

Hallo und frohes neues Jahr zusammen.
Ich möchte eine niederfrequente Wechselspannung mit Operationsverstärkern bearbeiten, verstärken etc. (Influenzstrom einer Feldmühle)
Worauf muss ich bei Operationsverstärkern beim AC-Betrieb achten?
Meine Spannung, die ich verstärken möchte, hat etwa die Frequenz zwischen 10Hz und 40Hz (wird aber später exakt eine Frequenz sein). Ich würde sagen, dass hängt vom Operationsverstärker und seiner Verstärkerbandbreite ab.

Gruß
Nick

Hartwig(R)

04.01.2017,
23:32

@ Nick

Operationsverstärker im AC-Betrieb

Hallo,

moderne OPVs haben üblicherweise eine Transitfrequenz (also Frequenz, bei der die Verstärkung V=1 abgesunken ist) von > 1MHz. Unter 100Hz ist für die also quasi Gleichspannung.

Für Deinen Zweck kann es evtl. sinnvoll sein, zu hohe und zu niedrige Frequenzen zu unterdrücken. Das würde auf ein Bandfilter hinauslaufen, also eine Kombination von Hochpass und Tiefpass. Aber das ist ein anderes Thema, da solltest Du dich über mögliche Störeinflüsse informieren um zu entscheiden, ob das wichtig ist.

Für AC-Betrieb benutzt man eingangsseitig einen Koppelkondensator, der zusammen mit dem Eingangswiderstand einen Hochpass bildet, also die untere Grenzfrequenz beeinflußt.
Für AC-Betrieb reicht ein "single Supply" OPV, der also mit einer Spannung von z.B. 15V auskommt (z. B. LM358 oder auch aktuellere Typen), dabei ist es aber wichtig, den Eingang auf UB/2 zu legen, also 7,5V damit die Aussteuerung symmetrisch (also positiv und negativ) erfolgen kann . Das kann man it 2 Widerständen und dem Koppelkondensator machen, da diese Vorspannung nach außen durch den Koppelkondensator abgeblockt wird. Alternativ kannst Du bei der Frequenz einen OPV als DC-Verstärker einsetzen, für AC sollte nur positive und negative Aussteuerung möglich sein, das erfordert eben eine positive wie eine negative Ausgangsspannung. Für geringe Verstärkungen sind bei einigen OPVs die Stabilitätskriterien zu beachten (Stichwort "Unity Gain", nicht jeder OPV läßt sich z.B. als Impedanzwandler mit V=1 einsetzen!).

Den Einsatz von OPVs kann man nicht in einem Posting hinreichend erklären. Bitte lese Dir dazu die entsprechenden Webseiten hier im Elko durch, als Literatur empfehle ich Dir zudem den "Tietze-Schenk - Halbleiter Schaltungstechnik". Wenn dann noch Fragen offen bleiben, gibt es hier bestimmt Antworten.

Viel Erfolg

Hartwig

Steffen

04.01.2017,
23:33

@ Nick

Operationsverstärker im AC-Betrieb

» Hallo und frohes neues Jahr zusammen.
Ja gleichfalls!

» Ich möchte eine niederfrequente Wechselspannung mit Operationsverstärkern
» bearbeiten, verstärken etc. (Influenzstrom einer Feldmühle)
Strom ist zwar nicht Spannung, aber
du hast sicher nen Widerstand zum abgreifen.

» Worauf muss ich bei Operationsverstärkern beim AC-Betrieb achten?
Der OPV muss halt die Versorgungsspannung vertragen, welche
etwas höher als die Ausgangsspannung sein muß.

» Meine Spannung, die ich verstärken möchte, hat etwa die Frequenz zwischen
» 10Hz und 40Hz (wird aber später exakt eine Frequenz sein). Ich würde sagen,
» dass hängt vom Operationsverstärker und seiner Verstärkerbandbreite ab.

40Hz.....puhhh,
da gibt's wohl keinen, der das nicht schaft.

Gruß Steffen

Nick

05.01.2017,
10:30

@ Hartwig

Operationsverstärker im AC-Betrieb

Vielen Dank.
Eine Frage zur Messplatte hätte ich noch.
Ich habe das elektrostatische Feld eines Messteilers mit einem Programm simuliert und untersucht, wie sich die "Influenz-Messplatte" verhält. Je kleiner die Platte, desto homogener und gleichförmiger ist das elektrische Feld, dass auf freigewordene Sektoren "trifft". Je größer die Platte, desto größer ist der "Influenzstrom" und damit meine Verstärkereingangsspannung.
Es ist schwierig, einen Kompromiss zwischen beidem zu finden in Bezug auf die Frage, "Wie groß mache ich die Messplatte (Elektrode)?"
Was würdest Du mir raten?

Gruß
Nick

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.01.2017,
11:28

@ Nick

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

» Hallo und frohes neues Jahr zusammen.

Hallo Nick, auch für Dich ein frohes neues Jahr.

» Ich möchte eine niederfrequente Wechselspannung mit Operationsverstärkern
» bearbeiten, verstärken etc. (Influenzstrom einer Feldmühle)
» Worauf muss ich bei Operationsverstärkern beim AC-Betrieb achten?
» Meine Spannung, die ich verstärken möchte, hat etwa die Frequenz zwischen
» 10Hz und 40Hz (wird aber später exakt eine Frequenz sein). Ich würde sagen,
» dass hängt vom Operationsverstärker und seiner Verstärkerbandbreite ab.

Wie ich sehe, hast Du bereits wertvolle Antworten erhalten. Ich musste mich erstmal schlau machen, was denn überhaupt eine Feldmühle ist. Diesen Begriff lese und höre ich zum ersten Mal. Zum Glück gibt es das fast allwissende Wiki das auf die Schnelle recht gut informiert:

. . . . "Elektrofeldmeter"
. . . . . . https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrofeldmeter

Da ist auch die Signalverarbeitung kurz angedeutet:
. . . . https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Signalverarbeitung-Feldmühle.svg

Meinst Du mit dem Opamp den in Punkt 6? Wenn ja, dann käme ja noch viel mehr dazu, wie es dieses Bild zeigt.

Oder meinst Du es so, dass Du ein Gerät hast, das all dies enthaltet, was man hier sieht, es Dir aber mit einem zusätzlichen Opamp um eine weitere Schaltung am Ausgang des Tiefpassfilters Punkt 8 geht?

Wenn das einmal klar ist, ist es mir erst möglich weitere Überlegungen anzustellen...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hartwig(R)

05.01.2017,
12:05

@ Nick

Operationsverstärker im AC-Betrieb

» Vielen Dank.
Hallo,
» Eine Frage zur Messplatte hätte ich noch.
» Ich habe das elektrostatische Feld eines Messteilers mit einem Programm
» simuliert und untersucht, wie sich die "Influenz-Messplatte" verhält. Je
» kleiner die Platte, desto homogener und gleichförmiger ist das elektrische
» Feld, dass auf freigewordene Sektoren "trifft".
das ist logisch und wenig überraschend. Allerdings wird bei einer kleineren Messfläche wahrscheinlich
jede Ortsveränderung der Meßfläche größere Änderungen im Messergebnis bewirken - verschiebst Du
eine Fläche von 200mm x 200mm um sagen wir 50mm, so ist das etwas anderes, als wenn Du eine Fläche
von 50mm x 50mm um 50mm verschiebst. Auch wenn die Meßfläche "festgenagelt" ist, wäre es denkbar, dass
sich das Feld durch "labile Inhomogenitäten" relativ zur Meßfläche verschiebt. Andererseits wirst Du die
Meßfläche nicht beliebig groß machen können. Eine kleine Meßfläche erfordert auch eine höhere
Signalverstärkung, damit könnten Rauschen und Störungen eine Rolle spielen. So wie ich die Sache sehe,
würde ich eine relativ große Meßfläche wählen. Aber wie ich bereits zuvor erwähnte - ich habe derartige
Messungen in der Dimension noch nie gemacht.....

» Je größer die Platte, desto
» größer ist der "Influenzstrom" und damit meine Verstärkereingangsspannung.
» Es ist schwierig, einen Kompromiss zwischen beidem zu finden in Bezug auf
» die Frage, "Wie groß mache ich die Messplatte (Elektrode)?"
» Was würdest Du mir raten?

Denke an die Extremwerte! Die Fläche sehr groß machen: im Extremfall würdest Du das gesamte Feld des Teilers/Toroids erfassen (Stell Dir eine große Kugel um Deinen Aufbau vor!) Du hättest wahrscheinlich eine recht stabile Messung. Nun nimm den Fall einer Mikrosonde an: Dur könntest jede kleinste lokale Felddifferenz erfassen. Und Du bräuchtest eine sehr hohe Verstärkung. Beides wäre wohl nicht im Sinne Deiner Aufgabenstellung.

Um eine richtige Entscheidung zu treffen, musst Du die Meßgenauigkeit spezifizieren. Wie genau willst oder mußt Du messen? 1%?? 10%? Wie groß müssen Konstanz und Reproduzierbarkeit sein? Dazu wäre es aus meiner Sicht unbedingt erforderlich, das "Grundrauschen" zu Messen - also die Felder, die vorkommen, wenn der Meßteiler nicht in Betrieb ist. Gerade für die Langzeitkonstanz können Atmosphärische Störungen (z.B. auch Sonnenaktivität) u.U. eine Rolle spielen. Ich habe bei der Messung von Störfeldern schon die verrücktesten Dinge erlebt - Dinge, mit denen man nicht rechnet....

Wenn Du von "wissenschaftlicher Vorgehensweise" schiebst, dann sollte Dein Konzept mehr auf belegten Fakten und weniger auf Annahmen basieren. Beispiel: "die Meßhalle ist groß und schirmt den Meßaufbau ab". Das sollte man detailliert belegen, ansonsten Durch Messungen bestätigen, andernfalls bleibt es eine Annahme, die in Frage zu stellen ist.

Wie sehr Du in Details gehst, hängt auch von der geforderten Genauigkeit ab. So lange die nicht spezifiziert ist, ist Deine Frage nach der Größe der Meßfläche nicht genau zu beantworten.

Grüße
Hartwig

»
» Gruß
» Nick

Nick

05.01.2017,
13:08

@ schaerer

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

» . . . . "Elektrofeldmeter"
» . . . . . . https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrofeldmeter
»
» Da ist auch die Signalverarbeitung kurz angedeutet:
» . . . .
» https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Signalverarbeitung-Feldmühle.svg
»
» Meinst Du mit dem Opamp den in Punkt 6? Wenn ja, dann käme ja noch viel
» mehr dazu, wie es dieses Bild zeigt.
»
» Oder meinst Du es so, dass Du ein Gerät hast, das all dies enthaltet, was
» man hier sieht, es Dir aber mit einem zusätzlichen Opamp um eine weitere
» Schaltung am Ausgang des Tiefpassfilters Punkt 8 geht?
»
» Wenn das einmal klar ist, ist es mir erst möglich weitere Überlegungen
» anzustellen...

Hallo Herr Schaerer,

das Konzept, das ich mir für die Verstärkerschaltung überlegt habe, weicht etwas von dem Wikipedia-Beispiel ab. Ich werde die influenzierten Ladungen, die jeweils auf zwei gegenüberliegenden Mess-Sektoren liegen getrennt durch einen präzisen Widerstand fließen lassen. Die an den Widerständen abfallende Spannungen werde ich als Eingangssignale meiner Verstärkerschaltung verwenden. Diese beiden entstandenen Spannungen werde ich anschließend jeweils auf getrennte Impedanzwandler (realisiert als OpAmps) geben, um diese Spannungen möglichst rückwirkungsfrei messen zu können. Beide Spannungen werden nun einem Differenzenverstärker zugeführt, um die 50Hz-Netzbrummspannung gleichtaktmäßig herauszufiltern.
Die Eingangsspannungten werden annähernd sinusförmig sein mit einer Frequenz von etwa 30 oder 40Hz (je nach Umdrehungszahl des Motors, was noch festzulegen ist). Aber diese Frequenz werden die OpAmps sicher leicht verarbeiten können (wie mir auch weiter oben bereits bestätigt wurde).

Was mir noch ein Paar Probleme bereitet, ist beispielsweise die Frage, wie ich mein Konzept begründe. Ok, ich habe schon gesagt, dass ich die 50Hz filtern möchte und dazu bietet sich ein Differenzenverstärker an. Aber wäre es auch möglich (oder in meinem Fall auch besser) einen Instrumentenverstärker zu nehmen. Wie gesagt, die Konzeptbegründung fällt mir schwer, wissenschaftlich zu begründen.

Gruß
Nick

Hartwig(R)

05.01.2017,
13:53

@ Nick

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

Hallo,

» Was mir noch ein Paar Probleme bereitet, ist beispielsweise die Frage, wie
» ich mein Konzept begründe. Ok, ich habe schon gesagt, dass ich die 50Hz
» filtern möchte und dazu bietet sich ein Differenzenverstärker an. Aber wäre
» es auch möglich (oder in meinem Fall auch besser) einen
» Instrumentenverstärker zu nehmen. Wie gesagt, die Konzeptbegründung fällt
» mir schwer, wissenschaftlich zu begründen.

da bist Du schon fast einen Schritt zu weit. Ich gehe davon aus, dass Deine Felderfassung
mit den an den Widerständen gemessenen Spannungen (wahrscheinlich) nicht wirklich
geeignet ist, lies Dir mal in dem Wiki-Link von Thomas den Link zum "Ladungsverstärker" durch!.
Das "wahrscheinlich" setze ich in Klammern, da die Ladung unbekannt ist und somit kein Rückschluß
auf praktisch zu erwartende Ströme bzw.Ableitwiderstände möglich ist. Der reale Aufbau hat eben
nicht zu vernachlässigende Isolationswiderstände. Und letztlich ist es auch die Frage, ob
ein standard-OPV (wie auch immer geschaltet) reichen soll oder ob ein Spezialtyp erforderlich wird.

Und nochmal, wenn die Randbedingungen nicht klar sind (Genauigkeit vs. erzielbare Feldstärken und Störfelder)
Ist die Umsetzung (Verstärker, Filter) nicht wirklich zu definieren!

Grüße
Hartwig
»
» Gruß
» Nick

Nick

05.01.2017,
14:12

@ Hartwig

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

» da bist Du schon fast einen Schritt zu weit. Ich gehe davon aus, dass Deine
» Felderfassung
» mit den an den Widerständen gemessenen Spannungen (wahrscheinlich) nicht
» wirklich
» geeignet ist, lies Dir mal in dem Wiki-Link von Thomas den Link zum
» "Ladungsverstärker" durch!.
» Das "wahrscheinlich" setze ich in Klammern, da die Ladung unbekannt ist und
» somit kein Rückschluß
» auf praktisch zu erwartende Ströme bzw.Ableitwiderstände möglich ist. Der
» reale Aufbau hat eben
» nicht zu vernachlässigende Isolationswiderstände. Und letztlich ist es auch
» die Frage, ob
» ein standard-OPV (wie auch immer geschaltet) reichen soll oder ob ein
» Spezialtyp erforderlich wird.

Danke, Du hast absolut Recht. Das heißt, um zu entscheiden, ob ich einen Ladungsverstärker nehme oder mein Konzept, hängt von einem empirischen Test ab. Ich müsste das also in einem Experiment unter dem Messteiler entscheiden oder in einem Referenzfeld.
Ich habe mich natürlich schon über andere Konzepte schlau gemacht. Für Wettermessungen wird aber beispielsweise nicht mit einem Ladungsverstärker gearbeitet. Hängt das also wahrscheinlich alles von dem realen Experiment ab?

Gruß
Nick

Nick

05.01.2017,
14:19

@ Nick

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

Nachtrag: Die Feldsonde wird nicht nur Gleichspannungsteiler, sondern auch Wechselspannungsteiler messen. Das heißt, unter einem Wechselspannungsteiler kann der Rotor stillstehen. Aus diesem Grund würde ich sagen, dass es besser wäre, einen Ladungsverstärker zu verwenden.

Gruß
Nick

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.01.2017,
15:02

@ Nick

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

» Hallo Herr Schaerer,

Hallo Nick,

Ich bin der Thomas.

» das Konzept, das ich mir für die Verstärkerschaltung überlegt habe, weicht
» etwas von dem Wikipedia-Beispiel ab. Ich werde die influenzierten Ladungen,
» die jeweils auf zwei gegenüberliegenden Mess-Sektoren liegen getrennt durch
» einen präzisen Widerstand fließen lassen. Die an den Widerständen
» abfallende Spannungen werde ich als Eingangssignale meiner
» Verstärkerschaltung verwenden.

Mir ist das nicht klar. Mach doch bitte mal eine kleine Skizze.

Dieser Satz ist ohne Bild für mich verwirrend: "die jeweils auf zwei gegenüberliegenden Mess-Sektoren liegen getrennt durch
einen präzisen Widerstand fließen lassen. Die an den Widerständen abfallende Spannungen werde ich als Eingangssignale meiner Verstärkerschaltung verwenden."

Wie ist das mit dem einen Widerstand beschaltet und wie kommt man danach auf die zwei Widerstände? Ein kleines Schaltbild löst das Verständnisproblem.

» Diese beiden entstandenen Spannungen werde
» ich anschließend jeweils auf getrennte Impedanzwandler (realisiert als
» OpAmps) geben, um diese Spannungen möglichst rückwirkungsfrei messen zu
» können.

Das ist jetzt soweit klar.

» Beide Spannungen werden nun einem Differenzenverstärker zugeführt,
» um die 50Hz-Netzbrummspannung gleichtaktmäßig herauszufiltern.

Nicht nur das, man vermeidet auch anderweitige asymmetrische Störspannungen (Common-Mode-Spannungen).

Allerdings kann man diese hochimpedante Vorstufe mit dem nachgeschalteten Diff.-Verstärker als einen Instrumentationsverstärker realisieren. Das vereinfacht die Schaltung erheblich. Dabei ist es wichtig, dass die Eingsstufen sehr hochohmig sind. Opamp mit MOSFET-Eingängen benutzen.

Mehr zu dieser Thematik kannst Du hier in meinen Elektronik-Minkursen lesen, die sehr praxisorientiert realisiert sind:
. . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#diffamp

Falls Du eher den Theoretiker bist als der Praktiker und Du verstehst etwas nicht in den Texten, frage mich einfach.

» Die Eingangsspannungen werden annähernd sinusförmig sein mit einer
» Frequenz von etwa 30 oder 40Hz (je nach Umdrehungszahl des Motors, was noch
» festzulegen ist). Aber diese Frequenz werden die OpAmps sicher leicht
» verarbeiten können (wie mir auch weiter oben bereits bestätigt wurde).

Ja, das hat man Dir auch bereits erklärt. Da empfehle ich Dir meine Opamp-Minikurse:
. . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#opamp

Ich weiss, es gibt halt etwas viel zu lesen. Wenn einem der Inhalt interessiert, kann ich Dir versichern, dass sich der Aufwand lohnt.

» Was mir noch ein Paar Probleme bereitet, ist beispielsweise die Frage, wie
» ich mein Konzept begründe.

Salopp und zunächst einfach formuliert: An der physikalischen Umgebungswirklichkeit.

» Ok, ich habe schon gesagt, dass ich die 50Hz
» filtern möchte und dazu bietet sich ein Differenzenverstärker an. Aber wäre
» es auch möglich (oder in meinem Fall auch besser) einen
» Instrumentenverstärker zu nehmen.

Der Instrumentenverstärker ist die bessere Wahl. Siehe oben.

Er hat noch einen immensen Vorteil dann, wenn die Spannung verstärkt werden muss, weil die verstärkende Vorstufe bereits sehr deutlich zwischen Common-Mode- und Differenzspannung unterscheidet. Ist in einem der Minikurse genau erklärt.

» Wie gesagt, die Konzeptbegründung fällt mir schwer, wissenschaftlich zu begründen.

Da kann ich Dir auch nicht weiterhelfen, - oder vielleicht doch. Wenn Du meine empfohlenden praxisbezogenen Inhalte gelesen und verstanden hast, ist es Dir vielleicht möglich den selbigen Inhalt in die "Wissenschaftsprache" zu übersetzen. Ist vielleicht eine doofe
Antwort, aber ich bin auch kein Wissenschaftler.

In diesem Zusammenhang noch etwas ganz Wichtiges: Mit Theorie alleine erreichst Du das Ziel nicht. Dazu folgender Link:
. . . "Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg"
. . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vorwort.htm

Im Klartext: Mit einem störarmen Versuchsaufbau erst Mal Erfahrung sammeln. Eine Vorgehensweise die sich immer lohnt.

Jetzt noch das 50-Hz-Problem. Das alleine gibt es schon längst nicht mehr, weil jedes 230VAC-Netz hat nur noch Sinusspannungen mit einem nicht übersehbaren Dachschaden, neben andern Verzerrungen der Sinuskurve. Das zu wissen ist dann wichtig, wenn der Nutzfrequenzbereich bei den Oberwellenfrequenzen liegt, die von der gestörten 50Hz-Sinusspannung herkommt. Das ergibt keine einfache Filterlösung. Ich habe diesbezüglich eine gewisse Erfahrung in den Aufgaben elektromyographischer Messpraxis (EMG). Was das ist, einfach hier kurz reingucken:
. . . "Elektro-Myographie (EMG) eine kleine Einführung"
. . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/emg1.htm

Ich hoffe, diese Unterstützung hilft Dir ein Stück weiter.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hartwig(R)

05.01.2017,
15:53

@ schaerer

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

Hallo Thomas,

ich stimme Dir voll zu,

hier noch eine Anmerkung zu diesem Thema:

» Jetzt noch das 50-Hz-Problem. Das alleine gibt es schon längst nicht mehr,
» weil jedes 230VAC-Netz hat nur noch Sinusspannungen mit einem nicht
» übersehbaren Dachschaden, neben andern Verzerrungen der Sinuskurve. Das zu
» wissen ist dann wichtig, wenn der Nutzfrequenzbereich bei den
» Oberwellenfrequenzen liegt, die von der gestörten 50Hz-Sinusspannung
» herkommt. Das ergibt keine einfache Filterlösung.
»

Die eingangs genannte Messfrequenz so um die 40Hz ist auf die Drehzahl der
Feldmühle zurückzuführen. Dabei würde ich aber, wenn es irgendwie geht,
vermeiden die Drehzahl so zu legen, dass die Messfrequenz um 50Hz (oder
deren Harmonischen ) liegt. So kann man sich viel Ärger mit Störungen und
Überlagerungen ersparen. Wenn allerdings im AC-Betrieb 50Hz (eher 100Hz)
vorgegeben sind, muß man sich was einfallen lassen. Na ja, Gleichtaktstörungen
würde der Instrumentenverstärker unterdrücken können....
Grüße
Hartwig

Hartwig(R)

05.01.2017,
15:55

@ Nick

Feldmühle: Operationsverstärker im AC-Betrieb

. Hängt das also wahrscheinlich alles von dem realen Experiment
» ab?
»
Das würde ich auch so sehen!
Grüße
Hartwig

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.01.2017,
18:26

@ Hartwig

Feldmühle: E-Felder und seine Tücken...

Hallo Hartwig,

» Die eingangs genannte Messfrequenz so um die 40Hz ist auf die Drehzahl der
» Feldmühle zurückzuführen. Dabei würde ich aber, wenn es irgendwie geht,
» vermeiden die Drehzahl so zu legen, dass die Messfrequenz um 50Hz (oder
» deren Harmonischen ) liegt. So kann man sich viel Ärger mit Störungen und
» Überlagerungen ersparen. Wenn allerdings im AC-Betrieb 50Hz (eher 100Hz)
» vorgegeben sind, muß man sich was einfallen lassen.

Das kann wegen der vielen Oberwellenfrequenzen ganz schön aufwändig werden. Man müsst sowas wie Kamm-Sperrfilter einsetzen, und diese müssen jeweils im Grenzfrequenz sehr steil sein, was entweder eine hohe Ordnungszahl oder hohe Güte bei relativ niedriger Ordnungszahl bedingt. Analog so ein Filter realisieren ist viel zu aufwändig. SC-Filter wäre angezeigt, nur bekommt man solches nicht von der Stange und der
Clockfeedthrough ist auch eine gewisse Problemfalle...

Wer sich damit auskennt, gäbe es noch eine digitale Lösung mit einem Signalprozessor. Ist nur eine grundsätzliche Anmerkung. Fragen an mich sind da zwecklos.

» Na ja, Gleichtaktstörungen würde der Instrumentenverstärker unterdrücken können....

Das ist nicht immer so leicht sicher zustellen. Im Eingangsbereich eines hochsensiblen Instrumentationsverstärker, müssen an beiden Eingängen die Impedanzwerte genau gleich gross sein. Wenn das nicht der Fall ist, erzeugt das eigentliche Commonmode-E-Feld an den beiden Eingängen unterschiedliche Spannungswerte und diese Differenzspannung - quasi gewonnen aus dem Commonmode-E-Feld - wird dann hübsch differenziell verstärkt. *Aaargh*

Da es sich hier allerdings um eine reine technische Sache geht, wird das Problem eher nur schwach eintreten. Ganz im Gegensatz bei biologischen Messungen (z.B. EMG) mit Kontaktelektroden, ob auf der Hautberfläche oder intramuskulär.

Hier, aber auch im vorliegenden rein technischen Anwendungsbereich, ist es dringend sinnvoll, anstelle der Symptombehandlung der Ursache nach zu gehen. Das heisst, wenn immer möglich die Störquelle beseitigen oder mit passenden Schirm-Massnahmen zu dämpfen.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.01.2017,
20:58

@ Nick

Das (fast) selbe Thema in "mikrocontroller.net"....

Hallo Nick,

Bist Du das oder hat jemand anders das (fast) selbige Thema vor zwei Tagen bereits gestartet?

. . . . "50Hz-Netzbrumm-Filter in Feldmühle"
. . . . . . https://www.mikrocontroller.net/topic/415750

Ich frage nur ohne Hintergedanken. Verboten ist eine Doppelspurigkeit natürlich nicht, wobei besser finde ich es, wenn man in einem Forum beginnt und erstmal dabei bleibt und erst dann, wenn man keine befriedigende Antworten bekommt, wechselt man zu einem andern Fachforum und versucht es erneut. Dabei empfiehlt es sich, ein gewisses Mass an Geduld aufzubringen...

Wenn man dies so macht, entstehen kaum irgendwelche Nachteile für eines der Foren.

Ich möchte bei dieser Gelegenheit auf ein Elektronik-Forum hinweisen, das man eigentlich als Newsgruppe bezeichnet und seit bereits 22 Jahren aktiv im Einsatz ist. Bei Interesse, mehr dazu hier:
. . . . . "20 Jahre DE.SCI.ELECTRONICS"
. . . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/dse15y.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Nick

05.01.2017,
22:05

@ schaerer

Das (fast) selbe Thema in "mikrocontroller.net"....

» Hallo Nick,
»
» Bist Du das oder hat jemand anders das (fast) selbige Thema vor zwei Tagen
» bereits gestartet?
»
» . . . . "50Hz-Netzbrumm-Filter in Feldmühle"
» . . . . . . https://www.mikrocontroller.net/topic/415750
»
» Ich frage nur ohne Hintergedanken. Verboten ist eine Doppelspurigkeit
» natürlich nicht, wobei besser finde ich es, wenn man in einem Forum beginnt
» und erstmal dabei bleibt und erst dann, wenn man keine befriedigende
» Antworten bekommt, wechselt man zu einem andern Fachforum und versucht es
» erneut. Dabei empfiehlt es sich, ein gewisses Mass an Geduld
» aufzubringen...

Abend Thomas,

ja, den Parallelthread hatte ich gestern gestartet. Allerdings haben die Forenmitglieder mich ignoriert bzw. einige haben sich den Spaß erlaubt, unter meinem Namen den gleichen Beitrag noch einmal (als Gast) zu posten. Um mich anschließend als "Bot" hinzustellen. Moderatoren haben sich da auch nicht zwischengeschaltet. Naja, da habe ich mir mal den Spaß gegönnt und triviale Fragen gestellt:-D

PS: Eine Skizze folgt morgen eventuell

Gruß
Nick