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Board-AnsichtHochspannungstastkopf (editiert, etwas verständlicher ....) (Elektronik)
verfasst von Hartwig
, 13.10.2021, 09:43 Uhr
(editiert von Hartwig am 13.10.2021 um 13:28)
» Ich will ja nur bis max. 300kHz. Also brauche ich, mir reichen ja 5...10%
» Genauigkeit aus, nicht an eine Kompensation zu denken. Das Widerstände bei
» AC genau wie bei DC funktionieren ist klar, aber ab wann kompensieren,
» darüber hatte ich mir Gedanken gemacht.
Hallo Sel,
es ist zwar richtig - die Widerstände teilen Wechselspannung wie Gleichspannung. Nur kommen jetzt noch die Kabelkapazitäten dazu, zusammen mit den sehr hohen Widerstandswerten ergeben sich da schnell Tiefpässe, deren Wirkung sich bereits im NF-Bereich zeigen wird. Genau deswegen ist bei dem Tek-Tastkopf der Eingangswiderstand direkt im Tastkopf, so hast Du dort eine Eingangskapazität von wenigen pF. Wird der 300Meg Eingangswiderstand hingegen nun über 1m Koax-Kabel an das Instrument angeschlossen, hat das Kabel ~100pF / m, du hast also einen recht wirksamen Tiefpaß. (100pF haben ein Xc von ~1.6Meg bei 1kHz). Hast Du nun einen Tastkopf mit 10pF Tastkopfkapazität bei 300kHz, dann liegt deine Tastkopfimpedanz bei eben über 50kOhm - da spielt der 300M-Widerstand keine Rolle mehr, und die Impedanz ist fast direkt durch die Frequenz bestimmt. Der Kompensationskondensator schafft einen kapazitiven Spannungsteiler, dessen Teilerverhältnis ja jeder Frequenz gleich ist, nur bleibt natürlich die Frequenzabhängigkeit der Gesamtimpedanz des kapazitiven Teilers.
Mit 300MOhm Widerstand im Tastkopf, Koaxkabel und dann 300MOhm Eingangswiderstand macht die die Kabelkapazität ~100pF/m den Teiler zum Tiefpass, der sich nicht unter Beibehaltung einer sehr hohen Impedanz kompensieren läßt . (Selbst bei direkten Messungen mit Eingangsimpedanzen von 1M (Oszi) verursacht z.B. daher der Einsatz nur eines Koax-Messkabels mit zunehmenden Frequenzen (und hohen Quellwiderständen) irgendwann (im MHz-Bereich schon bei 50Ohm Quellwiderstand) erhebliche Fehler).
Durch die Aufsplittung der Widerstände wird es noch etwas komplizierter, für DC mag das gehen, für AC ist das daher keine gute Idee. Also einen hohen Widerstand direkt im Tastkopf mit sehr niedriger Kapazität (die Handkapazität wirkt sich hier aus!!!), dann wie von Mikee beschrieben, eine Kompensationskapaziät berechnen. Du musst daher die Tastkopfkapazität ermitteln. Das Meßgerät sollte man mit einem relativ niedrigen Eingangswiderstand (also die typischen 1MOhm) betreiben (halt die Zeitkonstanten angleichen!) - Grenzen sind gesetzt durch die Tastkopfkapazität (sollte <10pF sein) und die Kabel/Eingangskapazität zwischen Tastkopfwiderstand und Messgerät).
(Für Oszis benutzt man zudem ein spezielles Kabel für Tastköpfe, das hat eine geringe Kapazität und einen Längswiderstand (siehe Angabe 50Ohm/Ft - das ist hier nicht die Kabelimpedanz!) Aber das benötigst Du ja nicht.
Grüße
Hartwig
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