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Groups > de.sci.electronics > #238622 > unrolled thread
| Started by | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| First post | 2017-12-26 13:58 +0100 |
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Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2017-12-26 13:58 +0100
Re: Übertragungsfunktion Stefan <df9bi@arcor.de> - 2017-12-26 17:55 +0100
Re: Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2017-12-26 20:36 +0100
Re: Übertragungsfunktion Stefan <df9bi@arcor.de> - 2017-12-27 07:29 +0100
Re: Übertragungsfunktion Heinz Schmitz <HeinzSchmitz@gmx.net> - 2017-12-27 11:42 +0100
Re: Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2017-12-27 14:31 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Stefan <df9bi@arcor.de> - 2017-12-29 18:08 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-29 09:53 -0800
Re: Übertragungsfunktion Stefan <df9bi@arcor.de> - 2017-12-29 20:24 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-31 07:51 -0800
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Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-31 11:24 -0800
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Re: Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2018-01-01 13:19 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2018-01-01 18:41 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Heinz Schmitz <HeinzSchmitz@gmx.net> - 2018-01-03 12:44 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Stefan <df9bi@gmx.de> - 2018-01-02 07:40 +0100
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Re: Übertragungsfunktion Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-03 15:52 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2018-01-03 07:36 -0800
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-28 01:06 -0800
Re: Übertragungsfunktion Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2017-12-28 18:17 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-28 16:20 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2017-12-28 19:54 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-28 17:24 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2017-12-29 11:15 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-29 07:32 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2017-12-30 16:53 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-30 08:02 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2017-12-30 17:10 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2017-12-30 09:50 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2018-01-01 17:22 +0100
Re: Übertragungsfunktion Joerg <news@analogconsultants.com> - 2018-01-02 08:31 -0800
Re: Übertragungsfunktion Peter Thoms <dl6lat@darc.de> - 2018-01-04 14:14 +0100
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-26 13:58 +0100 |
| Subject | Übertragungsfunktion |
| Message-ID | <faevbqFi6nU1@mid.individual.net> |
Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren stehen hier nicht zur Debatte. Bei der Nachbildung der Meßstrecke (aus Induktivität, Leitung und Sensor) bin ich über das Problem gestolpert, daß so ein Schwingkreis eigentlich ein Zweipol ist, mit frequenzabhängiger Eingangsimpedanz, und kein Vierpol mit Ein- und Ausgang. Mir würde es ja reichen, den Frequenzgang der Meßstrecke aufzunehmen, statt irgendwelche Annahmen über das Verhalten der einzelnen Komponenten zu machen, aber das liefert ja keine Erklärung für das zu erwartende (bzw. hier: unerwartete) Verhalten der Meßstrecke. Wer kann mir da weiterhelfen? Beim konkreten Schwingkreis befürchte ich eine miserable Güte, insbesondere wenn die Schaltung von einem absoluten Laien nachgebaut und dabei auch noch modifiziert wird. Wie kann man den Freqenzgang eines LC-Filters halbwegs einleuchtend herleiten, und was kann man daraus für die Messung wesentliches ablesen? DoDi
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| From | Stefan <df9bi@arcor.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-26 17:55 +0100 |
| Message-ID | <p1tuu8$784$1@news.albasani.net> |
| In reply to | #238622 |
Am 26.12.2017 um 13:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu > verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer Induktivität > zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren stehen hier > nicht zur Debatte. > > Bei der Nachbildung der Meßstrecke (aus Induktivität, Leitung und > Sensor) bin ich über das Problem gestolpert, daß so ein Schwingkreis > eigentlich ein Zweipol ist, mit frequenzabhängiger Eingangsimpedanz, und > kein Vierpol mit Ein- und Ausgang. > Wo ist das Problem? Man baut einfach einen Oszillator auf, bei dem der LC Schwingkreis das frequenzbestimmende Element ist. z.B. sowas: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ElectronicOscillator_Clapp-JFET-D.svg Die beiden Kondensatpren C2 und C3 sorgen für die notwendige Phasenverschiebung in der Rückkopplung.
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-26 20:36 +0100 |
| Message-ID | <fafmqmF5se0U1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238663 |
Am 26.12.2017 um 17:55 schrieb Stefan: > Am 26.12.2017 um 13:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >> Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu >> verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer >> Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren >> stehen hier nicht zur Debatte. >> >> Bei der Nachbildung der Meßstrecke (aus Induktivität, Leitung und >> Sensor) bin ich über das Problem gestolpert, daß so ein Schwingkreis >> eigentlich ein Zweipol ist, mit frequenzabhängiger Eingangsimpedanz, >> und kein Vierpol mit Ein- und Ausgang. >> > > Wo ist das Problem? Wie bekomme ich da ein Ersatzschaltbild für die Meßstrecke hin, und berechne den Frequenzgang? Der Sensor und der Rest der Elektronik liegen immerhin ca. 30cm auseinander, die irgendwie überbrückt werden müssen. > Man baut einfach einen Oszillator auf, bei dem der LC Schwingkreis das > frequenzbestimmende Element ist. Und da frage ich mich, wie die Güte der Anordnung die Frequenz beeinflußt. Bei geringer Güte und weiteren Resonanzstellen besteht ja die Gefahr, daß der Oszillator garnicht auf die Resonanzfrequenz einrastet. A priori ist noch nicht einmal bekannt, welche Frequenz und damit welche Induktivität günstig wäre. DoDi
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| From | Stefan <df9bi@arcor.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-27 07:29 +0100 |
| Message-ID | <p1vejh$9ih$1@news.albasani.net> |
| In reply to | #238677 |
Am 26.12.2017 um 20:36 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Am 26.12.2017 um 17:55 schrieb Stefan: >> Am 26.12.2017 um 13:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >> Wo ist das Problem? > > Wie bekomme ich da ein Ersatzschaltbild für die Meßstrecke hin, und > berechne den Frequenzgang? Der Sensor und der Rest der Elektronik liegen > immerhin ca. 30cm auseinander, die irgendwie überbrückt werden müssen. Du könntest das mit LT-Spice simulieren. Damit kann man auch Leitungen simulieren. Dazu musst du den Wellenwiderstand, die Leitungslänge und den Verkürzungsfaktor kennen. Alternativ kannst du das auch mit einem Smith-Diagramm machen. Das geht auch mit Software. z.B. http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html Durch die Leitung wird die Impedanz deines Schwingkreises transformiert. Im Smith-Diagramm bewegt sich die Impedanz auf einem Kreisbogen. Du trägst die Impedanz im Resonanzfall ein, das ist dann im Idealfall Z= unendlich, wenn ich mich jetzt nicht irre ganz rechts. Durch das Kabel wird dieser Punkt auf der äußeren Kreislinie verschoben. Bei einer Kabellänge von Lambda/2 kommt man wieder auf den Anfangspunkt zurück. Bei geringerer Güte rechnet man das mit einem entsprechenden parallel geschalteten Widerstand. Der Kreis, auf dem sich die Impedanz bewegt wird dann kleiner. Der Mittelpunkt des Smith-Diagramms ist der Wellenwiderstand des Kabels. Das waren jetzt nur einige Stichworte. Mit dem Thema müsste man sich eine Weile beschäftigen, um es zu verstehen. Aber man kann mit dem oben verlinkten Prorgramm ganz bequem herumspielen. >> Man baut einfach einen Oszillator auf, bei dem der LC Schwingkreis das >> frequenzbestimmende Element ist. > > Und da frage ich mich, wie die Güte der Anordnung die Frequenz > beeinflußt. Bei geringer Güte und weiteren Resonanzstellen besteht ja > die Gefahr, daß der Oszillator garnicht auf die Resonanzfrequenz einrastet. Das stimmt schon, aber du kannst ja einfach eine Kalibrierung machen, d.h. die Frequenz des Oszillators in Abhängigkeit von der physikalischen Größe die du messen willst aufnehmen. Es ist dann auch nicht wichtig, auf welcher Frequenz das ganze schwingt. Wichtig ist nur, dass die zu messende physikalische Größe die Frequenz wie gewünscht verändert. > A priori ist noch nicht einmal bekannt, welche Frequenz und damit welche > Induktivität günstig wäre. Einfach mal ausprobieren. Vorher mit LT-Spice simulieren und so geeignete Werte finden. > DoDi Gruß Stefan
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| From | Heinz Schmitz <HeinzSchmitz@gmx.net> |
|---|---|
| Date | 2017-12-27 11:42 +0100 |
| Message-ID | <mpt64d9tpp5v6ktnn9dhjop4vvc9lih9hr@4ax.com> |
| In reply to | #238677 |
Hans-Peter Diettrich wrote: >>> Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu >>> verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer >>> Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren >>> stehen hier nicht zur Debatte. Wie hoch ist denn die zu erwartende Kapazitätsvariation des Sensors? >Wie bekomme ich da ein Ersatzschaltbild für die Meßstrecke hin, und >berechne den Frequenzgang? Der Sensor und der Rest der Elektronik liegen >immerhin ca. 30cm auseinander, die irgendwie überbrückt werden müssen. Eine Leitung von 30 cm Läge zum Bestandteil des Schwingkreises zu machen, halte ich für sehr ungünstig. Besser den Oszillator und eine Pufferstufe direkt am Sensor anbringen, dann die Frequenz über die Leitung schicken, und am Ende die Frequenzvariation messen. >A priori ist noch nicht einmal bekannt, welche Frequenz und damit welche >Induktivität günstig wäre. Die nötige Frequenz wird sich aus der Kapazitätsvariation des Sensors und der Diskriminationsfähigkeit der Frequenzmessung ergeben. Wenn der Sensor nur um 5pF variiert, geht es wohl nicht mit Langwellen. Grüße, H.
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-27 14:31 +0100 |
| Message-ID | <fahmmlFjgdaU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238706 |
Am 27.12.2017 um 11:42 schrieb Heinz Schmitz: > Hans-Peter Diettrich wrote: > >>>> Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu >>>> verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer >>>> Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren >>>> stehen hier nicht zur Debatte. > > Wie hoch ist denn die zu erwartende Kapazitätsvariation des Sensors? Die Dielektrizitätskonstante ändert sich etwa 1:200. Ob der Meßwert ebenfalls in diesem Bereich variiert, da bin ich mir noch nicht sicher. Bei der Resonanzfrequenz wäre das nur noch 1:14, und dann kommen noch die restlichen/parasitären Kapazitäten hinzu. >> Wie bekomme ich da ein Ersatzschaltbild für die Meßstrecke hin, und >> berechne den Frequenzgang? Der Sensor und der Rest der Elektronik liegen >> immerhin ca. 30cm auseinander, die irgendwie überbrückt werden müssen. > > Eine Leitung von 30 cm Läge zum Bestandteil des Schwingkreises zu > machen, halte ich für sehr ungünstig. Ich auch, aber "das wurde so schon gemacht und hat funktioniert". Für dieses alte Modell gibt es auch Anhaltspunkte für die zu erwartenden Parameter: C~10pF, L~2µH. Allerdings beruht dieses ganze Modell auf der Änderung der Leitfähigkeit der Vorlage, d.h. die Kapazität wird als konstant angenommen. Man müßte also auch noch wissen, wie sich im konkreten Fall die Leitfähigkeit parallel zur Kapazität ändert... Insbesonder fiel mir auf, "daß Frequenzen von etwa 40 MHz die Grenze darstellen, bis zu der eine hinreichend stabile Oszillation noch mit einfachen Mitteln sicher gestellt werden kann." > Besser den Oszillator und eine > Pufferstufe direkt am Sensor anbringen, dann die Frequenz über die > Leitung schicken, und am Ende die Frequenzvariation messen. Schon, aber wie bringe ich das einem Laien bei, wenn sich dabei am Schaltbild nichts ändert? Mit Ersatzschaltbildern wird die Sache auch für mich unübersichtlich, weil mir Anhaltspunkte für die Größe der parasitären Komponenten fehlen. Damit kann ich auch kein realistisches Rechenmodell angeben, an den man herumspielen könnte. >> A priori ist noch nicht einmal bekannt, welche Frequenz und damit welche >> Induktivität günstig wäre. > > Die nötige Frequenz wird sich aus der Kapazitätsvariation des Sensors > und der Diskriminationsfähigkeit der Frequenzmessung ergeben. Nach oben dürfte die Realisierung der Induktivität eine Grenze setzen. Ich muß da noch den Trugschluß beseitigen, daß mit heutigen Mitteln (Frequenzen bis 2,4GHz) und dem alten Modell gleich viel besser gemessen werden kann. DoDi
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| From | Stefan <df9bi@gmx.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-27 17:29 +0100 |
| Message-ID | <p20bi1$28k$1@news.freedyn.net> |
| In reply to | #238709 |
Am 27.12.2017 um 14:31 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Am 27.12.2017 um 11:42 schrieb Heinz Schmitz: >> Hans-Peter Diettrich wrote: >> >>>>> Ich versuche derzeit, Messungen mit einem kapazitiven Sensor zu >>>>> verstehen bzw. zu erklären. Der Sensor soll dazu mit einer >>>>> Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren >>>>> stehen hier nicht zur Debatte. >> >> Wie hoch ist denn die zu erwartende Kapazitätsvariation des Sensors? > > Die Dielektrizitätskonstante ändert sich etwa 1:200. Ob der Meßwert > ebenfalls in diesem Bereich variiert, da bin ich mir noch nicht sicher. > Bei der Resonanzfrequenz wäre das nur noch 1:14, und dann kommen noch > die restlichen/parasitären Kapazitäten hinzu. Das ist nicht so schlimm. Einen Oszillator mit einem Frequenzbereich von max/min von > 10 ist nicht so einfach zu realisieren. Die zusätzlichen Kapazitäten begrenzen dann den Variationsbereich. Da man Frequenzen aber praktisch mit beliebiger Auflösung messen kann, spielt das kaum eine Rolle, zumindest dann nicht, wenn diese zusätzlichen Kapazitäten konstant sind und nicht stark z.B. von der Temperatur abhängen.
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| From | Volker Staben <volker.staben@hs-flensburg.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-28 08:22 +0100 |
| Message-ID | <fajkf3F2bokU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238709 |
Am 27.12.17 um 14:31 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Ich auch, aber "das wurde so schon gemacht und hat funktioniert". Für > dieses alte Modell gibt es auch Anhaltspunkte für die zu erwartenden > Parameter: C~10pF, L~2µH. Allerdings beruht dieses ganze Modell auf der > Änderung der Leitfähigkeit der Vorlage, d.h. die Kapazität wird als > konstant angenommen. Man müßte also auch noch wissen, wie sich im > konkreten Fall die Leitfähigkeit parallel zur Kapazität ändert... "das wurde schon so gemacht und hat funktioniert" heißt in den meisten Fällen übersetzt so viel wie "wir haben da gewisse Effekte gesehen, aber die Messung war niemals reproduzierbar und wir waren so weit von den gewünschten Resultaten entfernt, dass wir es aufgegeben haben." Es ändern sich also zwei Parameter: Kapazität UND Leitfähigkeit? Wie willst Du die mit nur der einen Messgröße Frequenz auseinanderhalten? Oder gehst Du mutigerweise davon aus, dass sich Kapazität und Leitfähigkeit wohldefiniert "parallel" ändern? Davon abgesehen: kapazitive Messtechnik ist ein Feld für sich. Die typischen Probleme sind die Kabel- und Streukapazitäten. Frequenzen oder Zeiten hochauflösend zu messen, ist trivial. Die Frequenz oder Zeit aber hinreichend reproduzierbar von der Messgröße und eben nur von dieser abhängig zu machen, ist das eigentliche Problem. Wie gravierend, hängt von den (unbekannten) Anforderungen ab. Jede Geometrieänderung beeinflusst Streukapazitäten. Feuchtigkeit und Temperatur haben Einfluss. Die Elektronik hat temperaturabhängige Laufzeiten (bei astabilen Designs) oder Phasendrehungen (bei harmonischen Designs) usw. Dagegen gibts natürlich Tipps (BTDT: kapazitive Sensorik bei 50pF und 30% Spanne mit der Nullpunktstabilität eines guten Metallschichtwiderstands, bezogen auf Vollausschlag): active Guarding, Nutzung des Kompensations- oder Gegentaktprinzips und/oder Bezug zu Referenzen, die gleichen Störeinflüssen, aber unterschiedlichen Messeinflüssen ausgesetzt sind. Grundsätzlich - diese Tipps beherzigend - sollte aber eine so üppige Messspanne von 10pF bis 2nF ziemlich problemlos messbar sein. Wobei mir die Spanne 1:200 echt groß vorkommt: was ist das denn für ein Medium, das die Dielektrizitätszahl so heftig ändert? Aber bevor hier offensichtlich niemand so recht weiß, welche Kapazitätsänderungen und Kapazitäten vorliegen, wie groß Streukapazitäten sind, was das Messproblem eigentlich ist, welche Nullpunktstabilität, Auflösung und Unsicherheit gefordert ist, kann man schlecht konkret raten. Auch die Festlegung darauf, dass "andere Verfahren" als Schwingkreis nicht "zur Debatte stehen", ist eine echt herbe Einschränkung, zumal aus anderen Posts hervorgeht, dass es sich hier dann um Frequenzen im Megahertz-Bereich drehen kann. Immerhin geht auch der Wert der Induktivität in die Frequenz ein und deren Wert dürfte auch so ziemlich von allen möglichen Quergrößen abhängig sein. V.
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-28 18:03 +0100 |
| Message-ID | <fakn9gFadg6U1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238741 |
Am 28.12.2017 um 08:22 schrieb Volker Staben: > Am 27.12.17 um 14:31 schrieb Hans-Peter Diettrich: >> Ich auch, aber "das wurde so schon gemacht und hat funktioniert". Für >> dieses alte Modell gibt es auch Anhaltspunkte für die zu erwartenden >> Parameter: C~10pF, L~2µH. Allerdings beruht dieses ganze Modell auf der >> Änderung der Leitfähigkeit der Vorlage, d.h. die Kapazität wird als >> konstant angenommen. Man müßte also auch noch wissen, wie sich im >> konkreten Fall die Leitfähigkeit parallel zur Kapazität ändert... > > "das wurde schon so gemacht und hat funktioniert" heißt in den meisten > Fällen übersetzt so viel wie "wir haben da gewisse Effekte gesehen, aber > die Messung war niemals reproduzierbar und wir waren so weit von den > gewünschten Resultaten entfernt, dass wir es aufgegeben haben." Nö, die Schaltung war damals schon in Ordnung, und ausreichend dokumentiert. > Es ändern sich also zwei Parameter: Kapazität UND Leitfähigkeit? Wie > willst Du die mit nur der einen Messgröße Frequenz auseinanderhalten? Auch diese Problematik muß ich demjenigen nahebringen, der einfach meint, daß eine hohe Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante für beste Meßergebnisse ausreichend ist :-] > Davon abgesehen: kapazitive Messtechnik ist ein Feld für sich. [...] Ja, danke für die vielen Hinweise und Stichworte :-) > Grundsätzlich - diese Tipps beherzigend - sollte aber eine so üppige > Messspanne von 10pF bis 2nF ziemlich problemlos messbar sein. Wobei mir > die Spanne 1:200 echt groß vorkommt: was ist das denn für ein Medium, > das die Dielektrizitätszahl so heftig ändert? Irgend eine Titration mit Jod... > Aber bevor hier offensichtlich niemand so recht weiß, welche > Kapazitätsänderungen und Kapazitäten vorliegen, wie groß > Streukapazitäten sind, was das Messproblem eigentlich ist, welche > Nullpunktstabilität, Auflösung und Unsicherheit gefordert ist, kann man > schlecht konkret raten. Es geht mir erst einmal darum, daß nicht irgendwelche falschen Erwartungen an irgendwelche Einzelfakten (wie die Änderung der Kapazitätskonstanten) geknüpft werden sollten. Mathematiker meinen einfach, daß ein Schaltbild mit zugehörigen Berechnungen ausreicht, um das Verfahren beliebig ändern zu können. In der Elektronik sieht das ganz anders aus, wie wir alle wissen. > Auch die Festlegung darauf, dass "andere Verfahren" als Schwingkreis > nicht "zur Debatte stehen", ist eine echt herbe Einschränkung, Um alle möglichen Lösungen kümmern sich schon die einschlägigen Firmen. Mir geht es nur darum, einen ehemaligen Mitarbeiter davon zu überzeugen, daß seine theoretischen Annahmen über ein von ihm verbessertes Verfahren ziemlich haltlos sind. DoDi
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| From | Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 07:53 +0100 |
| Message-ID | <p24oog$h8d$1@dont-email.me> |
| In reply to | #238762 |
> Irgend eine Titration mit Jod... Der thread ist sinnfrei, aber er kann natürlich sehr lang werden. Es ist abwegig dem Endanwender "eine technische Verbesserung" einzureden, wenn man selber kaum Ahnung von der Anwendung hat. Es ist hier nichtmal klar ob es ein "kapazitiver Sensor" ist oder eine Leitfähigkeitsmessung. Modernisierung von Meßverfahren ist schon möglich. Preis/Leistungsverhältnis muß für Endanwender aber Sinn machen. Da wurden wohl mal Stückzahlen in Medizintechnik erwartet: AD5933 1 MSPS, 12-Bit Impedance Converter, Network Analyzer https://www.google.de/search?q=AD5933&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr&dcr=0&ei=B-FFWtfwMcWXsAfjx7KgBg / Electrochemical analysis / Bioelectrical impedance analysis / Impedance spectroscopy Kann man sich problemlos an einen Arduino hängen. Das ist aber eben bisschen üppigerer Upgrade als "Sensor soll dazu mit einer Induktivität zu einem Schwingkreis erweitert werden. Andere Verfahren stehen hier nicht zur Debatte. " Für Rumprobieren wird akademisches Mäntelchen a la "Übertragungsfunktion" nicht wirklich benötigt. MfG JRD
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 12:58 +0100 |
| Message-ID | <famovuFotbmU2@mid.individual.net> |
| In reply to | #238770 |
Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >> Irgend eine Titration mit Jod... > > Der thread ist sinnfrei, aber er kann natürlich sehr lang werden. Für die Länge kann ich nichts, ich brauche nur eine anschauliche Herleitung des Verhaltens eines Schwingkreises. Ich habe da noch irgendwas im Hinterkopf, daß die Phasendrehung bei Resonanzfrequenz einen Nulldurchgang hat, und vermute mal, daß der Betrag der Änderung ein Maß für die Güte darstellt, die auch im Frequenzgang zu sehen ist. Wenn das so ist, dann könnte man so erklären, warum eine große Änderung der Kapazität möglicherweise nicht meßbar ist, wenn eben die Güte zu klein ist. > Es ist abwegig dem Endanwender "eine technische Verbesserung" > einzureden, wenn man selber kaum Ahnung von der Anwendung hat. Ich will sie ihm *ausreden*, weil er von Elektronik keine Ahnung hat. Wenn ich ihm klarmachen kann, daß der Leitwert einen höheren Einfluß auf die Resonanzfrequenz haben könnte als die Änderung der Dielektrizitätskonstante, dann wäre das Thema sicher vom Tisch, weil er den Leitwert nicht herleiten kann. Er ist übrigens nicht Endanwender sondern Entwickler, hat über die Numerik beim Titrieren promoviert. > Für Rumprobieren wird akademisches Mäntelchen a la > "Übertragungsfunktion" nicht wirklich benötigt. Wer nicht rumprobieren kann bzw. möchte, braucht halt einen anderen Ansatz. DoDi
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| From | Stefan <df9bi@gmx.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 16:18 +0100 |
| Message-ID | <p25g5o$40k$1@news.freedyn.net> |
| In reply to | #238777 |
Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >>> Irgend eine Titration mit Jod... >> >> Der thread ist sinnfrei, aber er kann natürlich sehr lang werden. > > Für die Länge kann ich nichts, ich brauche nur eine anschauliche > Herleitung des Verhaltens eines Schwingkreises. Ich habe da noch > irgendwas im Hinterkopf, daß die Phasendrehung bei Resonanzfrequenz > einen Nulldurchgang hat, und vermute mal, daß der Betrag der Änderung > ein Maß für die Güte darstellt, die auch im Frequenzgang zu sehen ist. > Wenn das so ist, dann könnte man so erklären, warum eine große Änderung > der Kapazität möglicherweise nicht meßbar ist, wenn eben die Güte zu > klein ist. > Das läßt sich vieleicht am einfachsten in einem Smith-Diagramm zeigen. Das ist im Prinzip eine Rechenhilfe für komplexe Zahlen. Einen Link zu einer entsprechenden Software hatte ich schon weiter oben gepostet. Da kannst du die Parameter, also die Kapazität, die Induktivität und die Leitungslänge und deren Wellenwiderstand eingeben. Dazu eine Anfangs- und eine Endfrequenz und schon rechnet er dir eine Ortskurve, also die frequenzabhänige Impedanz oder Admitanz aus. Da kann man dann die einzelnen Parameter variieren und den Effekt graphisch aufzeigen. > Ich will sie ihm *ausreden*, weil er von Elektronik keine Ahnung hat. > Wenn ich ihm klarmachen kann, daß der Leitwert einen höheren Einfluß auf > die Resonanzfrequenz haben könnte als die Änderung der > Dielektrizitätskonstante, dann wäre das Thema sicher vom Tisch, weil er > den Leitwert nicht herleiten kann. Im Smith-Diagramm sollte das leicht zu zeigen sein. Gruß Stefan
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| From | Joerg <news@analogconsultants.com> |
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| Date | 2017-12-29 08:08 -0800 |
| Message-ID | <fan7jtFsaiaU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238782 |
On 2017-12-29 07:18, Stefan wrote: > Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >> Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >>>> Irgend eine Titration mit Jod... >>> >>> Der thread ist sinnfrei, aber er kann natürlich sehr lang werden. >> >> Für die Länge kann ich nichts, ich brauche nur eine anschauliche >> Herleitung des Verhaltens eines Schwingkreises. Ich habe da noch >> irgendwas im Hinterkopf, daß die Phasendrehung bei Resonanzfrequenz >> einen Nulldurchgang hat, und vermute mal, daß der Betrag der Änderung >> ein Maß für die Güte darstellt, die auch im Frequenzgang zu sehen ist. >> Wenn das so ist, dann könnte man so erklären, warum eine große >> Änderung der Kapazität möglicherweise nicht meßbar ist, wenn eben die >> Güte zu klein ist. >> Wenn Du das auf SPICE vormachen moechtest, was oft recht eindrucksvoll ist, haenge einen Widerstand zwischen Generator und Schwingkreis. Dann wird aus dem fuer Laien schwerer verstaendlichen Zweipol ein Vierpol. Ok, die Massen sind verbunden, aber das ist ja wurscht. > > Das läßt sich vieleicht am einfachsten in einem Smith-Diagramm zeigen. > Hans-Peter schrieb aber, dass der Kollege Laie ist. Da ist das Smith Chart etwa so, als wuerde man einem Forstwirt die dreifache Verwutzelung der Wronski-Determinante erklaeren wollen. Selbst von den juengeren Ingenieuren mit HF-Hintergrund versteht das Smith-Chart kaum noch jemand. Als ich damit 4000km weiter nach langer Anreise mal ein Problem in weniger als einer Stunde geloest hatte, standen sie alle kopfkratzend um den Tisch. Man bat mich, ad hoc einen Steilkurs ueber Smith Charts in der Firma zu halten. Das einziges Problem bei der Sache war, das ich nur Bordgepaeck mitbrachte und daher mein Zirkel nicht mitdurfte. Die gelten wohl als "Waffen". > Das ist im Prinzip eine Rechenhilfe für komplexe Zahlen. > > Einen Link zu einer entsprechenden Software hatte ich schon weiter oben > gepostet. > > Da kannst du die Parameter, also die Kapazität, die Induktivität und die > Leitungslänge und deren Wellenwiderstand eingeben. Dazu eine Anfangs- > und eine Endfrequenz und schon rechnet er dir eine Ortskurve, also die > frequenzabhänige Impedanz oder Admitanz aus. > > Da kann man dann die einzelnen Parameter variieren und den Effekt > graphisch aufzeigen. > >> Ich will sie ihm *ausreden*, weil er von Elektronik keine Ahnung hat. >> Wenn ich ihm klarmachen kann, daß der Leitwert einen höheren Einfluß >> auf die Resonanzfrequenz haben könnte als die Änderung der >> Dielektrizitätskonstante, dann wäre das Thema sicher vom Tisch, weil >> er den Leitwert nicht herleiten kann. > > Im Smith-Diagramm sollte das leicht zu zeigen sein. > Dazu muss Hans-Peter seinem Gespraechspartner aber erstmal das Smith-Chart beibringen. -- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
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| From | Stefan <df9bi@arcor.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 18:08 +0100 |
| Message-ID | <p25sq2$8jq$1@news.albasani.net> |
| In reply to | #238785 |
Am 29.12.2017 um 17:08 schrieb Joerg: > On 2017-12-29 07:18, Stefan wrote: >> Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >>> Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >> >>> Ich will sie ihm *ausreden*, weil er von Elektronik keine Ahnung hat. >>> Wenn ich ihm klarmachen kann, daß der Leitwert einen höheren Einfluß >>> auf die Resonanzfrequenz haben könnte als die Änderung der >>> Dielektrizitätskonstante, dann wäre das Thema sicher vom Tisch, weil >>> er den Leitwert nicht herleiten kann. >> >> Im Smith-Diagramm sollte das leicht zu zeigen sein. >> > > Dazu muss Hans-Peter seinem Gespraechspartner aber erstmal das > Smith-Chart beibringen. > Es reichen gewisse Grundzüge. Man kann dann im Diagramm zeigen, dass die Änderung eines Parameters, z.B. die Leitfähigkeit, einen größeren (oder kleineren) Einfluss hat als die Änderung eines anderen Paramters, z.B. der Kapazität. Dazu muss man das nicht wirklich komplett verstehen. Gruß Stefan
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| From | Joerg <news@analogconsultants.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 09:53 -0800 |
| Message-ID | <fando9Ftps7U1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238792 |
On 2017-12-29 09:08, Stefan wrote: > Am 29.12.2017 um 17:08 schrieb Joerg: >> On 2017-12-29 07:18, Stefan wrote: >>> Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >>>> Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: > >>> >>>> Ich will sie ihm *ausreden*, weil er von Elektronik keine Ahnung hat. >>>> Wenn ich ihm klarmachen kann, daß der Leitwert einen höheren Einfluß >>>> auf die Resonanzfrequenz haben könnte als die Änderung der >>>> Dielektrizitätskonstante, dann wäre das Thema sicher vom Tisch, weil >>>> er den Leitwert nicht herleiten kann. >>> >>> Im Smith-Diagramm sollte das leicht zu zeigen sein. >>> >> >> Dazu muss Hans-Peter seinem Gespraechspartner aber erstmal das >> Smith-Chart beibringen. >> > > Es reichen gewisse Grundzüge. > > Man kann dann im Diagramm zeigen, dass die Änderung eines Parameters, > z.B. die Leitfähigkeit, einen größeren (oder kleineren) Einfluss hat als > die Änderung eines anderen Paramters, z.B. der Kapazität. > > Dazu muss man das nicht wirklich komplett verstehen. > IME schon. In meinem Fall war den Leuten nach kurzen Erlaeuterungen nicht richtig klar, warum z.B. ein Anpassnetzwerk jetzt funktionierte und vorher nicht. Erst nach einer Stunde Steilkurs kam die Erleuchtung. Zum Glueck fand sich noch ein alter Overheadprojektor. Smith Chart auf Folie kopiert, an die Tafel geworfen und dann einen Korken mit Nagel, Packband und Kreide als Zirkel benutzt. Anders geht das fast nicht. Zum Glueck hielt die Birne, denn sie hatten keinen Ersatz. -- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
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| From | Stefan <df9bi@arcor.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 20:24 +0100 |
| Message-ID | <p264oi$jmf$1@news.albasani.net> |
| In reply to | #238795 |
Am 29.12.2017 um 18:53 schrieb Joerg: > On 2017-12-29 09:08, Stefan wrote: >> Am 29.12.2017 um 17:08 schrieb Joerg: >>> On 2017-12-29 07:18, Stefan wrote: >>>> Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >>>>> Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >> >>>> >> Man kann dann im Diagramm zeigen, dass die Änderung eines Parameters, >> z.B. die Leitfähigkeit, einen größeren (oder kleineren) Einfluss hat als >> die Änderung eines anderen Paramters, z.B. der Kapazität. >> >> Dazu muss man das nicht wirklich komplett verstehen. >> > > IME schon. In meinem Fall war den Leuten nach kurzen Erlaeuterungen > nicht richtig klar, warum z.B. ein Anpassnetzwerk jetzt funktionierte > und vorher nicht. Erst nach einer Stunde Steilkurs kam die Erleuchtung. > Zum Glueck fand sich noch ein alter Overheadprojektor. Smith Chart auf > Folie kopiert, an die Tafel geworfen und dann einen Korken mit Nagel, > Packband und Kreide als Zirkel benutzt. Anders geht das fast nicht. Zum > Glueck hielt die Birne, denn sie hatten keinen Ersatz. > Das geht heutzutage aber wesentlich bequemer: http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html
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| From | Joerg <news@analogconsultants.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 15:31 -0800 |
| Message-ID | <fao1hrF3urcU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238806 |
On 2017-12-29 11:24, Stefan wrote: > Am 29.12.2017 um 18:53 schrieb Joerg: >> On 2017-12-29 09:08, Stefan wrote: >>> Am 29.12.2017 um 17:08 schrieb Joerg: >>>> On 2017-12-29 07:18, Stefan wrote: >>>>> Am 29.12.2017 um 12:58 schrieb Hans-Peter Diettrich: >>>>>> Am 29.12.2017 um 07:53 schrieb Rafael Deliano: >>> >>>>> > >>> Man kann dann im Diagramm zeigen, dass die Änderung eines Parameters, >>> z.B. die Leitfähigkeit, einen größeren (oder kleineren) Einfluss hat als >>> die Änderung eines anderen Paramters, z.B. der Kapazität. >>> >>> Dazu muss man das nicht wirklich komplett verstehen. >>> >> >> IME schon. In meinem Fall war den Leuten nach kurzen Erlaeuterungen >> nicht richtig klar, warum z.B. ein Anpassnetzwerk jetzt funktionierte >> und vorher nicht. Erst nach einer Stunde Steilkurs kam die >> Erleuchtung. Zum Glueck fand sich noch ein alter Overheadprojektor. >> Smith Chart auf Folie kopiert, an die Tafel geworfen und dann einen >> Korken mit Nagel, Packband und Kreide als Zirkel benutzt. Anders geht >> das fast nicht. Zum Glueck hielt die Birne, denn sie hatten keinen >> Ersatz. >> > > Das geht heutzutage aber wesentlich bequemer: > > http://www.fritz.dellsperger.net/smith.html > Ja, ich weiss, das sieht auf den Web Sites immer ganz toll aus. Dann jedoch mochte der Beamer bei diesem Kunden den VGA Port meines Samsung Netbook irgendwie nicht oder umgekehrt. Jemand hatte noch ein Tablet, welches an dem Beamer funktionierte. Winziges Problem am Rande: Es lief mit einem Blackberry-OS. Da haetten wir ohne den Korken, den Nagel, und so im Regen gestanden, weil eine recht grosse Gruppe versammelt war. DIN-A3 Bogen auf Holzunterlage haette es dort nicht gebracht. Manchmal sind die ollen Low-Tech Tools die praktischsten. Z.B. gab es dort Kreide in mehreren Farben und ich konnte Bereiche, wo wir in den Zwischenstufen impedanzmaessig hinmussten, unterschiedlich und dennoch ueberlappend schraffieren. Irgendwie geht das sicher auch mit Software, doch da muss man sich erstmal durchhangeln und Zeit ist in so einer Situation Geld. Spaeter kam noch ein Problem auf, es waren nicht mehr genug Isolatoren fuer eine Pruefanordnung vorhanden. "Mist! Die kriegen wir nicht bis uebermorgen geliefert" ... "Ihr habt doch einen Busch mit total vertrockneten Aesten vor dem Gebaeude" ... "Der? Ja, der ist schon ewig tot" ... "Hat jemand eine kleine Buegelsaege und ein Schweizer Armee Messer?" -- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
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| From | Heinz Schmitz <HeinzSchmitz@gmx.net> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 10:05 +0100 |
| Message-ID | <gh0c4ddhng65h08sp0mgg05tqbi3mtonef@4ax.com> |
| In reply to | #238762 |
Hans-Peter Diettrich wrote: >> Wobei mir >> die Spanne 1:200 echt groß vorkommt: was ist das denn für ein Medium, >> das die Dielektrizitätszahl so heftig ändert? >Irgend eine Titration mit Jod... Google sagt: <hochfrequenztitration> Ungefähr 779 Ergebnisse <"high frequency titration"> Ungefähr 873.000 Ergebnisse <""high frequency titrator"> Ungefähr 167 Ergebnisse Da sollte sich doch was Hilfreiches finden lassen. In http://www.lickl.net/doku/elektrochemie.pdf wird auf Seiten 41-42 auch das Wesentliche zur Theorie geschrieben. Grüße, H.
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| From | Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> |
|---|---|
| Date | 2017-12-29 12:58 +0100 |
| Message-ID | <famovuFotbmU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238771 |
Am 29.12.2017 um 10:05 schrieb Heinz Schmitz: > Hans-Peter Diettrich wrote: > >>> Wobei mir >>> die Spanne 1:200 echt groß vorkommt: was ist das denn für ein Medium, >>> das die Dielektrizitätszahl so heftig ändert? > >> Irgend eine Titration mit Jod... > > Google sagt: > <hochfrequenztitration> Ungefähr 779 Ergebnisse > <"high frequency titration"> Ungefähr 873.000 Ergebnisse > <""high frequency titrator"> Ungefähr 167 Ergebnisse > > Da sollte sich doch was Hilfreiches finden lassen. In > http://www.lickl.net/doku/elektrochemie.pdf > wird auf Seiten 41-42 auch das Wesentliche zur Theorie > geschrieben. Das verführt einen Laien zu dem Trugschluß, daß mit diesen einfachen Formeln alles beschrieben wäre. In der Praxis sieht das aber alles ganz anders aus, wie wir wissen. Und genau diesen Unterschied zwischen Theorie und Praxis versuche ich zu erklären. DoDi
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| From | Volker Staben <volker.staben@hs-flensburg.de> |
|---|---|
| Date | 2017-12-30 14:08 +0100 |
| Message-ID | <faphdrFe4msU1@mid.individual.net> |
| In reply to | #238762 |
Am 28.12.17 um 18:03 schrieb Hans-Peter Diettrich: > Irgend eine Titration mit Jod... soweit ich das mit der Titration verstanden habe, wird dabei aus dem Schnittpunkt von Trendgeraden einer Messgröße während einer Zugabe eines Titrators ein Gleichgewichtspunkt ermittelt. Ob die Messgröße eine einzige ist (Leitfähigkeit oder Kapazität) oder ob eine Kombination mehrerer Messgrößen (Leitfähigkeit und Kapazität) gemessen wird, ist vermutlich zunächst einmal ziemlich unerheblich, solange es eine lineare Abhängigkeit dieser Kombination mehrerer Messgrößen von den Konzentrationen der reagierenden Ionen gibt. Insofern könnte sich eine Diskussion darüber, ob die Eigenfrequenz eines Schwingkreises von der Güte abhängt (tut sie nicht), ob die Frequenz, bei der ein Impedanzextremum auftritt, von der Güte abhängt (tut sie) oder ob die Frequenz, auf der ein Oszillator schwingt, von der Güte abhängt (tut sie), möglicherweise erübrigen? Sonstige Einflussgrößen (Zuleitungskapazitäten, Temperatur, Messanordnung, Geometrie) müssen natürlich während der Messung konstant sein oder eben kompensiert werden. V.
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