Meten met Inductiemeter LARU 610 van R&S

25uH bij 24,5uH is goed.
Er zit nogal veel verschil tussen verschillende spoelen. Ook kan een spoel bijv. verzadigd raken.

Een spoel heeft windingen die o.a. onderling een capaciteit hebben.
Dit kan vreemde metingen veroorzaken.

De potmeter op de Laru regelt de gevoeligheid, bij een spoel met meer verliezen -lagere Q- moet je de gevoeligheid verhogen. Je kunt er van uitgaan dat je de juiste zelfinductie meet wanneer de uitslag van het metertje het grootst is.
Mooi apparaat is die Laru!

Groeten,
Bert

http://www.ietlabs.com/pdf/application_notes/030122%20IET%20LCR%20PRIM…
Dit is een leerzaam werkje van IET labs (de "opvolgers" van General Radio) ( http://www.ietlabs.com/notes/lcr-meter voor nog meer pdfs, bijna alle GR doc is daar tegenwoordig terug te vinden en GR was altijd de nummer op LCR gebied)

Spoelen zijn het moeilijkst te meten component, ze zijn erg gevoelig voor frequentie oa door de paracitaire capaciteit, skin effect en bij spoelen met een kern het kernmateriaal zelf. Dat materiaal is een soort zelfinductie vermenigvuldiger. Als de reactantie van de paracitaire capaciteit even groot is als de reactantie van de spoel heb je de SRF (self resonant frequency) bereikt.

Zelfinductie is ook afhankelijk van de stroom door de spoel. Bij luchtspoelen is dat min of meer te verwaarlozen (ik heb een brug die zo'n hoge resolutie heeft dat ik het ook bij luchtspoelen kan meten) maar bij spoelen met kern materiaal is dat niet te verwaarlozen. Het uiteindelijke gevolg van stroom toename is kern verzadiging.

Ook metaal in de omgeving kan een spoel beïnvloeden.

De dikte van een draad werk ook mee bij spoelen. 1 cm heel dun draad zal dus een andere zelfinductie hebben dan 1 cm heel dik.

Daarnaast zijn spoelen soms prima antennes.

Ze geven zoals veel L meters valse aanwijzingen. De kunst is om de heftigste reactie te vinden. Deze meters werken anders dan de meeste bruggen en je kunt hier niet voor R compenseren wat het vinden van de juiste waarde wat lastiger maakt. Het zijn meer praktische werkpaarden dan precieze component analysers. Ze zijn wel heel mooi gebouwd. Als ik het goed herinner zit de buis zwevend dmv veren gemonteerd. Check wel of de snaar aandrijving nog goed is (ipv te wachten tot dat dat de geest geeft) Dat is een kwetsbaar deel.

Ik heb ook een Laru en Karu gehad. Er stond er laatst een bij V&A maar die was wel bizar duur voor zo'n oud buizen gestookt
apparaat.
http://www.pa4tim.nl/?p=959 Hier staat wat info over de werking en kan je de manuals downloaden.

Bedankt Fred voor de link ivm impedantie meting.

(sorry voor de off topic reply)

Bedoel je de geschiedenis van impedantie meten ? Dat is best een byzonder document. Als ik het goed onthouden heb was het idee van de oprichter van Keithley, die heeft daar vanaf de jaren 70 vele jaren aan gewerkt en af en toe wat gepubliceerd, na zijn dood heeft Henry Hall het "overgenomen" Henry is de man die meer dan 45 jaar bij General radio meetbruggen ontwierp. Hij is 86, woont in Florida in een bejaardenhuis met zijn vrouw. Zal een stuk beter qua klimaat zijn dan waar GR zat (Massachusetts)

Hij adviseert IET nog steeds mbt de ex GR artikelen die nu onder de naam IET worden gemaakt, ik heb ben bezig met een verhaal voor op mijn site. Ik heb al een paar jaar af en toe contact met hem en laatst mailde hij over een GR apparaat wat ik heb, dat zag hij op mijn site,dat was in 1953 zijn eerste project. Hij was blij te zien dat er toen in ieder geval 1 verkocht was

Hij stuurt me nu steeds wat achtergrond verhalen over die periode, van wie wat ontwierp, missers, en feitjes over apparatuur (testen, afleveren, betekenis kleur van stickers etc tot wie er piano speelde op een dealer bijeenkoms.

Hij heeft een enorme verzameling GR manuals en publicaties welke nu door IET worden gescanned en gehost. Ze zijn alleen wat lastig te vinden op de site. De GR experimenters zijn zeer de moeite waard. Henry heeft er een index voor gemaakt welke daar ook te vinden is. Die experimenters zijn allemaal erg leerzaam, gaan bijna allemaal over meten en standaards. Een beetje zoals de HP journaals, alleen gaan de experimententers terug tot de jaren 20 of 30, dat alleen al is erg gaaf te zien hoe de meet techniek zich ontwikkelde, en vooral hoe men vroeger met toch wel beperkte middelen tov nu maar met heel veel kennis dingen konden meten waar we nu heel dure apparatuur voor nodig hebben waarvan we vaak niet eens weten wat het nu eigenlijk precies meet.

Sorry, ik draaf wat door als het over GR gaat . Ik ben op dat punt bijna zo fanatiek als Maarten Bakker wanneer het over Philips gaat

Edit, terwijl ik dit schrijf komt er weer een lap tekst van Henry binnen.

Geeft niks ik heb ook nog een paar GR apparaten staan die ik nog moet uitzoeken. Heb een jaar geleden heel veel overgenomen van de familie van een overleden man. Het was alles of niets bijna 150 van hele kleine tot hele grote bouwsels en apparatuur.

Maar helaas moet ik nog heel wat andere projecten afmaken.

Maar fred101 om nog even op die wonderlijk kleine spoelen van <100nH terug te komen als een stukje dik draad al 4 keer meer doet? Het zit toch om een staafje gewikkeld geen idee wat voor materiaal kan ook gewoon kunststof zijn.

Ik word nu even echt ziek van dat @#$% Windows W8. Als ik op del druk en de cursor blijkbaar ergens uithangt dan gaat hij een pagina terug. Dat deed hij altijd al maar pijltje vooruit gaf het weer terug maar sinds de update gisteren was er van alles verandert en nu ben ik een uur tekst kwijt.

Ik had voor benleentje 5 draadjes van 4 cm uitvoerig gemeten en de uitgebreide analyse van de metingen met diverse meters en frequentie en verklaringen van de verschillen, samen met rekenkundige verklaringen in explorer getyped. Als ik weer wat afgekoeld en dit ding niet door het raam heb geknikkerd zal ik het nog eens proberen.

IK werk nog steeds met Windows XP. Ik hou niet zo van dat elke keer updaten.

waar we nu heel dure apparatuur voor nodig hebben waarvan we vaak niet eens weten wat het nu eigenlijk precies meet.

Is ook voor veel toepassingen niet echt nodig. Als ik een weerstand wil meten vind ik het wel handig dat ik het met een multimeter binnen 1 seconde weet. Met de LARU ben je daar toch wel minimaal 1 minuut mee bezig om 1 spoel te meten en wat langer als je ook nog de capaciteit wilt weten een modern geval zal dat een stuk sneller doen.

Ik had nog eens aan een draadgewonden weerstand gemeten en zoals verwacht heeft die nog behoorlijk wat inductie ben even de waarde vergeten. Is zo een weerstand nu ook serieus bruikbaar als spoel of heb je dan al snel een te hoger ongewenste serie weerstand voor je spoel in een toepassing. Deze weerstand was 4Ω?

Ik bedoel eigenlijk wat meer complexe dingen dan weerstanden Een mooi voorbeeld zijn dingen als een slotted line, de 3 voltmeter methode etc. Ik heb bv een admittance meter. Dat ding kan heel veel zolang de gebruiker maar weet hoe dat moet, en dat lukt alleen als je echt weet waar je mee bezig bent. Terwijl bijna iedereen met een moderne VNA zoiets nu kan zonder precies te weten wat er nu allemaal gebeurd.

Een spoel heeft een zelfinductie. Jij kiest voor je ontwerp welke waarde daar voor nodig is. Dan test je of het ding op de werk frequentie nog steeds is wat je denkt. Als dat niet het geval is dan spelen waarschijnlijk de parasietjes een rol. De Rs bepaalt de Q van de spoel, capaciteit verandert de reactantie. Jij bepaalt bij het ontwerp of dat een probleem is of niet.
Het is niets meer dan een impedantie met een Rs en een jX deel.
Er zijn spoelen waar 4 ohm heel erg veel is, er zijn er waar dat heerl erg laag is. Meet bv maar eens een 10H smoorspoel.

Vind je en draadgewonden weerstand dan al niet complex genoeg .

Wat ik wel een beetje mis aan de LARU is dat het geen weerstand kan meten. IK heb tot nu toe 2 spoelen die geen enkel resultaat gaven maar die bleken later op de multimeter ook geen weerstand te hebben. Het is wel makkelijk vooral bij spoelen met veel wikkelingen om eerst even de weerstand de meten dat moet ik nu dan maar apart doen.

Een draadgewonden weerstand is gewoon een spoel met een hoge Rs, maar je kan het ook zien als een weerstand met een grote fase verschuiving. En bij hoge frequenties wordt het een condensator. Het is maar hoe je hert bekijkt. Een composiet carbon is bv capacitief

De R&S is geen brug. Hij werkt op resonantie (denk ik, te lang geleden dat ik hem gehad heb) Per bereik wordt er een andere kring geschakeld. Daardoor verandert de frequentie per range.

6 draadjes gemeten, 45 mm tussen de klemmen, twee meters, een Boonton 63H brug met 200 pH resolutie en 5kHz tot 500 kHz bereik. Meet weerstand met 1 mOhm resolutie. Dat is de schaalverdeling, je kan zelf nog tussen de streepjs in schatten voor meer resolutie.
De andere een IET DE-5000 LCR meter.
Beide op 100 kHz.

Belangrijk is altijd de frequentie. Bereken maar eens de reactantie van een 10 nH spoel op de meet frequentie. Dan zie je gelijk dat iedere onregelmatigheid in de opstelling direct tot grote afwijking kan leiden.

1) 0,485 mm cu draad
2) 0,595 vertind draad
3) VD draad gestript 0,858 mm
4) zelfde VD maar dan alleen de puntjes gestript
5) stukje (rvs ? ) strip, 0,1 mm x 0,8 mm
6) verzilverd koper strip, 1 mm x 5 mm

De resultaten, eerst berekend, dan de 63H Ls (nH) en Rs(ohm) Dan de DE-5000 eerst Ls en dan Rs. Let op, sommige meters geven Lp, Ls is alleen gelijk aan Lp als de Q hoog is (en dus R laag)
Van de strips heb ik L niet berekend maar ik hou je niet tegen als je dat wil (ben gewoon te lui om de formule te zoeken, dat is voor strip toch te theoretisch, die wijken te ver af van het ideaal plaatje door dingen als stroom verdeling en randeffecten (dacht ik) De meeste formules zijn benaderingen. Er zijn wel formules die met heel veel rekening houden maar dat is zoeken, ik heb ze ergens in een boek staan. Ik denk in "Analog seekrets:" van L. Green. Dat soort dingen berekenen is meer FET zijn hobby.

1) 46 nH 53,2 / 0,0143 en 20 / 0,013
2) 44 nH 49,0 / 0,0081 en 11 / 0,002
3) 41 nH 41,2 / 0,0053 en 1 / 0,001
4) 41 nH 42,0 / 0,0270 en 4 / 0,750
5) nvt 53,2 / 0,3442 en 56 / 0,366
6) nvt 35,1 / 0,0024 en 15 / 0,001

Bijna elke RCL meter heeft problemen met spoelen, en als je dan nog tegen de resolutie grens aanzit zijn de resultaten, hoe indrukwekkend ze ook lijken met veel digits achter de komma, bij dit soort dingen onbruikbaar. De DE-5000 zit alleen bij nr 5 in de buurt. Toch is dat een erg serieuze meter en alles behalve goedkoop. De mijne komt direct van IET af met calibratie certificaat. Het L bereik heeft ook daar de slechtste specs. De laatste digit is daar onbruikbaar dus vallen nr 3 en 4 al weg.

Je ziet dat de zelfinductie kleiner wordt bij dikker draad. Men neemt voor hoge frequenties vaak strip ipv rond draad. Je ziet aan nummer 6 waarom. nr 5 is ook strip maar heel erg dun en smal.
Ook zie je dat isolatie om de draad een rol speelt, het vergroot de AC Rs weerstand, voor DC maakt dat niet uit maar voor AC wel (denk bv aan dielectrisch verlies en skin effect) en dat maakt echt veel uit, en dit is nog maar 100 kHz, een frequentie waar je normaal niet met nH bezig bent.

Grootste moeilijkheid is de meetopstelling, het draad 1 mm langer maken of wat buigen scheelt al best veel, bij de 63H zag ik de detector meter flink reageren op mijn hand, die een cm of 30 van de spoel aan de zwengels draaide. Ik moest dippen, hand weg, stukje verschuiven etc tot ik hem op nul had met mijn handen ver genoeg weg.

Je ziet ook dat de Boonton (leeftijd vergelijhkbaar met jou R%S) akelig goed is. Het zit heel dicht bij de theoretische waarde. En dip was gewoon even een snelle meting, geen guarding, farraday cups en uren lange opwarming. Helaas heb ik geen GR dedicated L meter. Die zou ik graag ipv de Boonton willen. Niet omdat de Bontoon niet bevalt, in tegendeel, ik heb ook veel tijd in de restauratie gestoken maar het is nu eenmaal geen GR , hij valt qua kleur uit de groep:

Mijn GR1608 is een 0,05% brug maar kan geen nH meten, dat geldt ook voor mijn HP-4260 en GR-1650. Verder kan het met mijn VNA, slotted lijn en GR-1602 admittance meter maar vooral met die laatste is het erg avontuurlijk met een berg rekenwerk.

Fred en ik hebben weerstanden, condensators en spoelen met elkaars meetapparatuur vergeleken.
Vooral spoelen geven verschillen.

Dat zijn mooie metingen. Ik had ook al de indruk dat RVS een relatieve slechte geleider is en dat zie je ook in deze meting.

Ik zal als ik volgende week tijd heb eens kijken of ik soortgelijk draad kan vinden en kijken wat mijn meter aangeeft, als het goed is valt het niet te meten zit te laag en onder zijn laagste bereik.

Die LCR meter lijkt zo vrij waardeloos, maar ik neem aan dat het met grotere waarden spoelen wel beter is?

Die LCR meter is toch best goed. http://www.pa4tim.nl/?p=4135
Dit is net zijn slechtste bereik. Hij is hier 2,5% + 5 digits, een range hoger is hij 0,6%
Voor RF meet ik spoelen eigenlijk niet echt. Ik bouw bv een filter op en meet dan met een VNA de zelfinductie op de werk-frequentie, tweak hem tot hij de theoretische waarde heeft, zo ook de condensator en zo bouw ik een filter met vaste componenten zonder trimmers.

Maar er gaat op LCR gebied niks boven een gespecialiseerde meetbrug. Ze zijn alleen groot en je moet er mee om kunnen gaan. De specs lijken vaak niet spectaculair maar een goed gebouwde brug verloopt eigenlijk niet. De GR-1608 was bv 0,1% bij introductie, maar na de nodige jaren bleek het ding zo goed en stabiel dat de specs naar 0,05% werden bijgesteld.

Met bruggen met vergt vaak nogal wat rekenwerk en duurt ook lang. Ik dacht inderdaad al dat die LCR meter niet zo heel slecht kon zijn enkel op die bereik.

Ik hoor je heel vaak over een VNA. Het zegt mij niets. Ik heb wel al geleerd om afkortingen tot een een minimum te beperken om het voor andere ook duidelijk te houden. Zo is voor mijn een WCD + RA iets wat ik vaag gebruik (wandcontactdoos met randaarde)

Dat lang duren klopt wel, hoe bedreven je er ook mee bent. Zo'n draadje op die Boonton meten kost al snel 30 seconden en dat is zonder nullen, op de juiste frequentie zetten en zonder tuning van de detector.

Een VNA is een Vector Network Analyser. Een soort sweepende LCR meter (heeeeel kort door de bocht) Het ding stuurt een signaal uit naar een Device Under Test (DUT) en meet de reactie van de DUT op dat signaal met zijn meelopende ontvanger. Deze ontvanger vergelijkt dat met het originele signaal mbt magnitude en fase.
Dat resultaat is in basis meestal return loss en phase bij een reflecie meting aan een 1 port DUT, en insertion loss en phase bij een 2 port DUT. Dus hoeveel het DUT verzwakt of versterkt. De reflectie is s11. De doorgang meting is S21, (je meet op poort 2 het resultaat van een signaal vanaf port 1, zo is er S11, S21, S12, S22 en nog veel meer smaken bij DUTs met meer dan 2 poorten

Met die gegevens kan de gebruiker, en tegenwoordig het apparaat zelf, een zondvloed aan parameters op hoesten, dingen als SWR, impedantie (uitgesplitst in R+jX), admittance, L, C, R, G, B, reflectie coëfficiënt (ook complex), group delay, en nog veel meer. Moderne VNA's hebben vaak ook TDR aan boord (time domain reflection)

Er zijn ook SNA's, scalar network analysers, een spectrum analyser met tracking generator is een soort SNA. Daar loopt de ontvanger ook mee maar meet geen fase verschil.

Het laatste familie lid is de wobbelaar of sweeper, deze heeft geen meelopende ontvanger maar een breedband ontvanger met diode detector, of alleen maar een diode detector.

http://www.pa4tim.nl/?p=1594 mijn vna tutorials