DRINGEND! -Prüfungsfrage-

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo Leute,

ich habe am Freitag, den 07.07.00 eine Prüfung abzulegen und finde keine Antworten auf folgende 2 Fragen:

  1. Wie lässt sich der Phasenwinkel einer Drossel mit Eisenkern
    nur aus Messungen mit Multimetern im 50 Hz Netz ermitteln?
    Geben Sie Meßschaltung (Begründung) und Zeigerdiagramm an.

  2. Geben Sie eine einfache Schaltung zur Gleichrichtung sehr
    kleiner Meßspannungen (mV-Bereich) mit zugehöriger
    Übertragungskennlinie sowie den Problemen und Grenzen des
    Verfahrens an.

Ich danke schon mal im voraus, und wenn ihr Antworten habt könnt ihr mir die auch mailen.

MfG Jürgen

2

Hallo Jürgen

Jetzt habe ich das nicht mehr so aus dem effeff parat

aber es müßte möglich sein wenn man die Spule mit zwei unterschiedlichen Widerständen in Reihe schaltet

oder wenn man sie mit einem Kondensator und einem veränderbaren Widerstand in Reihe geschaltet wird.

Dann gibt es einen Punkt wo der Strom und damit auch der Spannungsabfall am Widerstand maximal wird. Wenn die Kapazität und der Widerstand bekannt sind kann man daraus die Induktivität der Spule berechnen und damit auch den Phasenwinkel.

zu 2.)

Das kann man mit einem sogenannten Meßgleichrichter oder Präzisionsgleichrichter machen

Das ist eine Operationsverstärkerschaltung mit einem Brückengleichrichter (Schaltung siehe e-online) im Rückkopplungszweig des OPs

Jetzt denkst Du womöglich - hä von was redet der da?
Es würde aber zu weit führen das alles in diesem postung zu
erklären

Schau mal in den Dir zugänglichen Büchereien nach Büchern über
Operationsverstärker

hachje wat et da alet für Grenzen geben kann

a.) evtl. Offsetspannung des Operationsverstärkers

b.) Je höher die Verstärkung desta niedriger die noch einwandfrei verstärkte Frequenz wenn die Frequenz der Wechselspannung zu hoch wird wird sie nicht mehr linear verstärkt

Jetzt kann man natürlich die Verstärkung kleiner machen
Dann werden aber Spannungen die nach der Verstärkung kleiner als
als die Diodendurchlassspannung (bei Silizium-Dioden 0,7V) sind nicht mehr verstärkt.

hm - wieviel Büher hast Du denn gewälzt?

mir scheint noch nicht so viele

Du könntest zum Beispiel in die Stadtbibliothek gehen
und dort mal schauen was es alles für Elektronik-Bücher gibt

evtl. geht auch die Schaltung

http://www.e-online.de/public/schaerer/endstu_t.htm

mußt Du dir mal durchlesen

Hlife zur Selbsthilfe
Wenn man die Stichworte kennt kann man mit

http://www.metager.de

auch im web infos finden

http://www-ebs.e-technik.uni-ulm.de/Tutorium/Quiz/q405/

oder auch

http://home.fhtw-berlin.de/~s0236309/Protokol/Prot.E…

so ich hoffe Du kannst Dir mit deisen Tips in Zukunft besser
selbst helfen

viele Grüße

Stefan Ludwig

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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Hallo Leute,

ich habe am Freitag, den 07.07.00 eine Prüfung abzulegen und
finde keine Antworten auf folgende 2 Fragen:

  1. Wie lässt sich der Phasenwinkel einer Drossel mit Eisenkern
    nur aus Messungen mit Multimetern im 50 Hz Netz ermitteln?
    Geben Sie Meßschaltung (Begründung) und Zeigerdiagramm an.

HI Jürgen
Lösungsvorschlag:
Das Ersatzschaltbild für die reale Spule besteht aus einer
Reihenschaltung aus Spule(L)und Widerstand®.
Die ideale Spule hätte ja Null Ohm und nur Induktivität.
Deine Drossel hat aber einen ohmschen Wiederstand ,und genau
den würde ich vorher im Spannungslosen Zustand mit
dem Multimeter ausmessen
Nun die Spannung an der Drossel und Strom durch die Drossel messen.
U :I=Z (Scheinwiederstand)
cos Phi= R:Z
und dann noch den Kehrwert des cos und du hast ihn in Winkelgraden
Im übrigen müssten alle Formeln und Zeigerdiagramme für Reihenschaltung von R und L bei Wechselstrom gelten.
Du solltest aber vorher die Messung an einem 220V~ Relais
ausprobieren ob mein Vorschlag so geht, und sich sinnvolle
Werte ergeben.
Übrigens:
Falls die Drossel nur wenige Ohm Widerstand hat, den Leitungswiderstand der Messleitungen abziehen.
Die richtige Angabe des Phasenwinkels ist z.B.:
Phi(richtige Zeichen)= + 60°,da induktiv
mfG
Frank

  1. Geben Sie eine einfache Schaltung zur Gleichrichtung sehr
    kleiner Meßspannungen (mV-Bereich) mit zugehöriger
    Übertragungskennlinie sowie den Problemen und Grenzen des
    Verfahrens an.

Ich danke schon mal im voraus, und wenn ihr Antworten habt
könnt ihr mir die auch mailen.

MfG Jürgen

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Moin!

  1. Wie lässt sich der Phasenwinkel einer Drossel mit Eisenkern
    nur aus Messungen mit Multimetern im 50 Hz Netz ermitteln?
    Geben Sie Meßschaltung (Begründung) und Zeigerdiagramm an.

Ich nehme an, die Drossel soll dabei ständig im 50Hz-Netz liegen, also Gleichstrommessungen sind nicht zulässig. Zunächst mißt Du den Strom, der durch die Drossel fließt und die Spannung, die über ihr abfällt, um die Größenordnung ihres Scheinwiderstandes zu kennen. Nun schaltest Du ihr einen ohmschen Widerstand in dieser Größenordnung in Reihe (prinzipiell kannst Du auch auf die erste Messung verzichten, nur: Wenn Du wirklich um Größenordnungen danebenliegst, wird Deine Messung einen größeren Fehler aufweisen). Jetzt mißt Du den Spannungsabfall am Widerstand und den an der Spule. Die anliegende Spannung ist auch bekannt. Mit diesen drei Werten zeichnest Du nun ein Dreieck, den ohmschen Anteil waagerecht, den Anteil der Drossel setzt Du an dessen Spitze mit einem Zirkel an und die Gesamtspannung ebenfalls mit einem Zirkel am Beginn des ohmschen Wertes. Wo sich die beiden Kreise schneiden, zeichnest Du die entsprechenden Pfeile ein. Der Phasenwinkel der Drossel kann nun gemessen werden. Die Geschichte läßt sich auch berechnen, aber danach war ja nicht explizit gefragt.

  1. Geben Sie eine einfache Schaltung zur Gleichrichtung sehr
    kleiner Meßspannungen (mV-Bereich) mit zugehöriger
    Übertragungskennlinie sowie den Problemen und Grenzen des
    Verfahrens an.

Wird ohne einen Verstärker nicht funktionieren. Ein simpler Operationsverstärker mit Gegenkopplung tut’s. Bei der Auswertung muß der Verstärkungsfaktor allerdings berücksichtigt werden! Grenzen sind der Sättigungsbereich des Verstärkers und die Offsetspannung. Weiterhin kann es bei hohen Frequenzen zu Signalverzerrungen bzw. dazu, daß überhaupt nichts mehr verstärkt wird, kommen, je nach ausgewähltem Verstärkertyp. Probleme können je nach Verstärkertyp Nichtlinearitäten sein, aber auch bei der Gleichrichtung sind die Schwellspannungen der Dioden zu berücksichtigen. Ist der kleinen Meßspannung eine Gleichspannung überlagert, muß entweder der Gleichspannungsanteil mitverstärkt oder durch kapazitive Kopplung eliminiert werden. Die Kennlinie erhältst Du durch Division des Ausgangssignals durch das Eingangssignal, dürfte eigentlich keine Probleme machen.

Munter bleiben… TRICHTEX

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DANKE
Danke Leute, ihr habt mir schon sehr geholfen

MfG Jürgen