Behekste spoel op een LC-meter.

Ik heb een tijd geleden een LC-meter gemaakt volgens het bekende recept: LM311 als oscillator geschakeld, en een µC om diens frequentie te meten en de onbekende spoel of condensator te berekenen. Voor het gemak heb ik even getekend welke onderdelen actief zijn bij het meten van een spoel:
http://home.scarlet.be/prosje/L-meterPart.png
Nu nog een plaatje van 5 spoelen, met daarbij de waarde die de LC-meter opgeeft en de frequentie v/d oscillator. Dit laatste gemeten met een frequentiemeter:
http://home.scarlet.be/prosje/5spoelen.png
Dat ziet er normaal uit, behalve dan het middenste exemplaar. 50mH alstublieft!. Ik heb verdacht eerst de software, maar zowel m'n frequentiemeter als m'n scoop bevestigen het: de frequentie v/d oscillator zakt tot een onmogelijke 24kHz.
Ik heb geprobeert een gelijkaardige spoel te maken (de 2e van links te beginnen), maar die gedraagt zich normaal. Ik heb ook de behekste spoel opgenomen in een andere LC-oscillator, en daar gedraagt hij zich zoals het hoort. Op één of andere manier verstoort hij dus enkel de LM311-oscillator. Maar hoe dat z'n werk gaat? Ik snap er niets van...

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Zit je niet gewoon naar de eigenfrequentie van de relaxatie oscillator te kijken (R104//R103//R102 en C14) en dat de spoel los ligt?
Overigens is het kernmateriaal van spoel 2 en 3 niet hetzelfde lijkt mij, ook de kerngeometrie wijkt af.
Als kern 3 iets van mangaan zink materiaal zou zijn dan zou je een zelfinductie verwachten van tussen de 3uH en 8uH verwachten. Is je bekend wat voor een materiaal het is?

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand
fzwart

Golden Member

Staat op dat moment de voedingsspanning ook mee te oscilleren? Ik zou me iets voorstellen dat je net op een vreemde zelfoscillatie frequentie uitkomt met dit spoeltje.

Al is een spreekwoord nog zo raar, als het rijmt dan is 't waar

@Xenobinol: Zonder LX zijn C11 en R101 frequentiebepalend. Dat is ongeveer 1Hz. En wees gerust: ik heb die rotspoel op alle mogelijke manieren aangesloten, steeds met hetzelfde resultaat. Dat spoelen 2 en 3 niet helemaal gelijk zijn, is juist. Maar veel verschil kan er IMHO niet inzitten. 2 heeft --op het zicht-- een kleinere kern, maar de kern van 3 is omgeven door een kunststof-mantel.

@fzwart: Voedingsspanning is OK. Met die "vreemde zelfoscillatie" kan je gelijk hebben. Maar hoe of waarom? Ik heb net een spoeltje (2 wikkelingen door een varkensneusje) in serie met spoel 3 geplaatst, en dan zie ik 8mH op het scherm verschijnen. Heel wat beter dan 50mH, maar nog steeds 4000 maal meer dan je zou verwachten.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Die kernen kunnen wel heel erg veel verschillen hoor.

Wat is de echte zelfinductie van de spoel volgens andere zelfinductiemeters?

Hogepriester in het genootschap der mexicaanse hond. // // Aan 2% van de mensen is 50% van het bezit ; 1% van het bezit is aan 50% van de mensen.
Anoniem

Het is vast een ontstoorspoel.
Daar gebruikt men opzettelijk een kernmateriaal dat speciaal veel verlies geeft.
Bij 50 Hz is dat te verwaarlozen, maar naarmate de frequentie stijgt nemen de verliezen toe.
Elke watt die in de kern gedissipeerd wordt
straalt niet uit.

Deergelijke spoel zal de oscillator van je metertje dempen en verkeerde waarden geven.

Op 7 november 2007 20:03:17 schreef grotedikken:
Het is vast een ontstoorspoel.
Daar gebruikt men opzettelijk een kernmateriaal dat speciaal veel verlies geeft.
Bij 50 Hz is dat te verwaarlozen, maar naarmate de frequentie stijgt nemen de verliezen toe.
Elke watt die in de kern gedissipeerd wordt
straalt niet uit.

Deergelijke spoel zal de oscillator van je metertje dempen en verkeerde waarden geven.

Daar dacht ik eerst ook aan, maar bij 24kHz hebben alle ferriet materialen die gebruikt worden voor common-mode stroom onderdrukking nog een hele flinke Q factor. Hier kan dus geen sprake van zijn. Wat dit soort kernen wel hebben bij lage uitsturing is een hele hoge permeabiliteit (b.v. 12000 voor 3E6 materiaal). Een leuk experiment zou zijn om de kern wat te biasen (DC m.b.v. een tweede wikkeling) om te zien of zo de frequentie flink oploopt. De hoge permeabiliteit maakt deze materialen alleen maar geschikt als stroomgecompenseerde spoel t.b.v. common-mode stroom onderdrukking, het feit dat er een plastic mantel om de kern zit doet vermoeden dat het hier om een mangaan zink materiaal gaat i.v.m. de elektrische geleiding, bijna zo goed als zekers dus dat deze kern voor common-mode onderdrukking wordt gebruikt.
Wat zijn de afmetingen van de kern, dan kunnen we een inschatting maken van de permeabiliteit.

[Bericht gewijzigd door Xenobinol op woensdag 7 november 2007 20:21:23 (16%)

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand

Da "andere" is niet echt een inductiemeter, maar een LC-oscillatortje, opgebouwd met een 74HCU04. Resultaten:
Spoel 2 - 674kHz
Spoel 3 - 445kHz
Het verschil is groter dan verwacht, maar nu ook weer niet zó groot.

@GD: Als ik me niet vergis, komt het (on)ding ofwel uit een oude PC-voeding, ofwel uit een oud moederbord. Bij de HCU04-oscillator is de amplitude van spoel2 zowat het dubbele tov. spoel3. Bij de LC-meter is de ampitude bij beide spoelen erg klein. Telkens gemeten aan de LC-kring zelf, uiteraard.

Wat zijn de afmetingen van de kern, dan kunnen we een inschatting maken van de permeabiliteit.

Buitenomtrek: 14mm
Gat: 6mm
Breedte: 7mm
Daar moet een beetje af, ivm. de kunststofmantel.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Zou je de proef met de DC bias eens kunnen doen, ik ben namelijk heel erg benieuwd wat er gebeurd bij een beetje uitsturing van de kern. Ik denk dat de zelfinductie namelijk zeer sterk afhankelijk is van de kernuitsturing, dus dit is zekers het proberen waard.

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand

'k Ga dat ding morgen nog eens op de pijnbank leggen, voor de brandstapel aangestoken wordt.
Maar wat het resultaat ook moge zijn, de vraag blijft: hoe wordt de LM311-oscillator in verwarring gebracht door een spoel met rare eigenschappen?

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Henry S.

Moderator

Ik heb hier ook een dergelijk spoeltje gepakt... 33mH :P

Deze post is niet door ChatGPT gegenereerd. De 2019 CO labvoeding.

Dit zijn nou precies die topics waarom iedereen (inclusief ikzelf) gillend weg loopt bij het woord 'spoel' :)
hier vindt u enkele van die spoel-vrezers

If you want to succeed, double your failure rate.

Dit zijn nou precies die topics waarom iedereen (inclusief ikzelf) gillend weg loopt bij het woord 'spoel'

Ik sluit me daar volledig bij aan...

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Op 7 november 2007 21:38:32 schreef pros:

Maar wat het resultaat ook moge zijn, de vraag blijft: hoe wordt de LM311-oscillator in verwarring gebracht door een spoel met rare eigenschappen?

Geen idee, waarschijnlijk toch zelf meet ik de kleinsignaal zelfinductie met een commercieel apparaatje. Bij stroombelasting meet ik de di/dt op, weet ik meteen de uitstuurbaarheid. Verliezen zijn afhankelijk van de uitsturing van de kern, wervelstroomverliezen, koperdikte en windingen (skin en proximity effect verliezen).
Spoelen zijn niet moeilijk, echter doordat de 'ideale' spoel een stuk moeilijker te fabriceren valt dan de 'ideale' condensator, vermoed ik dat hier de slechte reputatie vandaan komt. Zelf is het een van mijn favoriete componenten, want je kan er geweldige dingen mee doen.

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand

Op 7 november 2007 21:46:25 schreef Henry S.:
Ik heb hier ook een dergelijk spoeltje gepakt... 33mH :P

Al goed dat het geen 33MH is, want 1 Henry valt best mee, maar een veelvoud daarvan zou wel eens te veel van het goede kunnen zijn... :-)

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Ik ben nog even aan de slag geweest met die rare spoel. Ditmaal een LC-kring gemaakt, die telkens kortstondig aangetikt wordt met een herhalingsfrequentie van 9kHz. Zo, dus:
http://home.scarlet.be/prosje/D-LC-kring.png

Spoel 2 gedraagt zich zoals verwacht:
http://home.scarlet.be/prosje/OscSpoel2.jpg

Maar moet je nou kijken hoe spoel 3 zich gedraagt! De opgaande flank is meer dan 50% groter, maar daarna is het snel gedaan met oscilleren.
http://home.scarlet.be/prosje/OscSpoel3.jpg

Het lijkt wel, of hij alle vormen van oscillatie in de kiem wil smoren. En blijkbaar slaagt de ene oscillator (met de 74HCU04) er in, dat onhebbelijk gedrag te overstemmen, terwijl de andere oscillator (de LM311) daar minder goed in slaagt.
t Zal wel iets te maken hebben met exotisch kernmateriaal, zoals grotendikken veronderstelde.

[Update]
Als ik 8 wikkelingen bijleg, en daar een DC-stroom van 100mA doorstuur, krijg ik dit:
http://home.scarlet.be/prosje/OscSpoel3-DC.jpg
Zou dat ding bruikbaar zijn, om er een stroomgestuurde oscillator mee te bouwen? Ik stel het brandstapelen maar even uit... :-)

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Op 7 november 2007 21:49:59 schreef Jochem_S:
Dit zijn nou precies die topics waarom iedereen (inclusief ikzelf) gillend weg loopt bij het woord 'spoel' :)

Ik ben nogtans heel jaloers op al die spoel kennis ;)

Het zou interesant zijn om de magnetiseringslus van die kern eens te meten:
http://meettechniek.info/passief/magnetische-hysterese.html
Wellicht dat daarmee het gedrag van die spoel te verklaren is.

Eikes! Formules! :-)

Maar best wel een boeiende webstek. Ik ga vanavond eens zien wat ik daar mee kan...

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Satureert snel en dempt veel... hm...

Veel demping -> goed voor ontstoorspoel
satureert snel -> niet goed voor ontstoorspoel

Strange.

Erg boeiend, doe eens wat meer metingen (verschillende biasing levels) en verschillende pulsamplitudes. Zet ook eens een weerstand tussen de diode, dan kunnen we de stijgende flank wat beter zien. Als je toevallig niks anders te doen hebt. :)

Omdat hij zo snel satureert.... Misschien is de kern permanent beschadigd? Te veel en te lang DC gekregen? Dat zou het kunnen verklaren.

Ik zou er geen stroomgestuurde VCO van maken want kerntjes wat te lang DC krijgen veranderen hun lange-termijngedrag. Hoewel het een nieuw idee is :)

Suffering from wiseass oneliner blackout

http://www.uploadarchief.net/files/download/Lschema.gif
http://www.uploadarchief.net/files/download/imp23.jpg
Een paar jaren geleden werd deze schakeling gemaakt, en die haalt er feilloos de smoorspoelen eruit.
De oscillator werkt op ongeveer 50 a 60 Khz en bij smoorspoelen valt de wijzer niet volledig terug op de nul.
Bij andere spoelen geeft die een scherpe terugval, ook bij ringkernen die deze frequentie aankunnen.
De nauwkeurigheid is afhankelijk van de gebruikte spoelen bij ijking en is ruim voldoende.

LDmicro user.

Op 8 november 2007 11:56:43 schreef Freddy:
Het zou interesant zijn om de magnetiseringslus van die kern eens te meten:
http://meettechniek.info/passief/magnetische-hysterese.html
Wellicht dat daarmee het gedrag van die spoel te verklaren is.

Leuke meetopstelling, zoiets heb ik ook ooit gedaan. Alleen dan niet met ferrietkernen maar met ferromagnetische materialen. Ik gebruikte een helmholz spoel met stroomsturing en een meetlus om het materiaal in antiserie met een tweede meetlus om enkel de magnetisatie van het materiaal te bepalen. Stroommeting ging naar de X ingang van de scoop en de meetlus ging naar een versterker met daarachter een intergrator en werd aangeboden aan de Y ingang.

Technology is dominated by two types of people: those who understand what they do not manage and those who manage what they do not understand
fred101

Golden Member

Kan toch ook met een griddipper. Weet je de C dan kan je de spoel berekenen en omgekeerd. Zal wel niet voor smoorspoelen en heel grote waardes lukken maar voor HF wel bruikbaar lijkt me.
Dus zou je een oscillator a la griddipper kunnen maken met digitale uitlezing en daar een bekende C en L in maken waar je tussen kunt omschakelen zodat op de meetklemmen een onbekende C of L kan. Een metertje op de dip te zien en een pic om de bijbehorende waarde om te rekenen. Zomaar een ideetje, heb te weinig kennis om het te tekenen.

Fred

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs