- Aanleiding
Ik wilde een spoeltje meten met mijn van Dijken LC-meter. Die gaf geen waarde aan. Ik dacht dat de spoelwaarde buiten het meetbereik lag. Later bleek dat de meter in L modus eerst met kortgesloten terminals moet kalibreren, maar goed. Ik was al met onderstaande begonnen. Erg leerzaam en leuk om te doen.
- Methode
Hoe meet ik dan de inductie van een onbekende spoel? Een nauwkeurigheid van 5% à 10% is voor mij voldoende. Een ander uitgangspunt is dat het moet kunnen met de (al dan niet beperkte ) middelen in mijn lab. Een Tektronix 465b en een analoge signaalgenerator van Krohn-Hite.
Ik kwam op één van mijn favoriete youtube kanalen (W2aew) een filmpje tegen waar de resonatiefrequentie van een LC-kring wordt gemeten door er een blokgolf met snelle flanken op los te laten. Dan kan je de frequentie meten van de ringing die ontstaat. Door een condensator met een bekende waarde te gebruiken in de LC-kring kan je samen met de gemeten frequentie de inductie berekenen met deze formule.
L=\frac{1}{(2.\pi.f)^2.C}
Het leek mij een haalbare en leerzame methode, dus ik maakte ook een testprintje om DUT's in te prikken. Voor de blokgolf(10kHz) gebruik ik een functiegenerator. Ik heb de flanksnelheid niet bepaalt, maar die is volgens de specs van de generator minder dan 30ns.
Niet in de buurt van de 2ns van de TDR die in de video wordt gebruikt, ik weet niet hoeveel invloed dat heeft op deze toepassing .
- Vraag
In het filmpje is te zien dat er nogal wat energie verloren gaat in de kring, de gevoeligheid van de scoop moet flink opgedraaid worden. Zo ook bij mij, echter ik krijg met mijn scoop toch niet de resolutie uit het filmpje. Ik meet met een 10x probe en een extra kort massadraadje.
Met deze golfvorm is de frequentie aardig af te lezen, maar je mist een behoorlijk stuk resolutie. De vertikale gevoeligheid wordt zo niet goed benut. De metingen van de spoeltjes die ik heb gestest komen behoorlijk in de buurt van van de LC-meter aangeeft. Maar afwijkingen van 20% zijn niet vreemd, dat kan beter.
Dus ik dacht, ik ga dat signaal wat opkrikken met de PM5171 meetversterker van Philips. Kan ik die ook eens gebruiken . Met een gain van 20dB geeft dat het onderstaande rommelige resultaat. Wat zie ik hier? Een soort van reflectie en veel ruis. Er gaat iets mis met het meten in ieder geval.
Aangezien ik bovenstaande niet opgelost kreeg bedacht ik me dat ik ook een 1X probe heb. Ik dacht zo'n klein signaal eerst 10x verzwakken lijkt ergens ook niet zo handig. En met resultaat. Daarmee krijg ik de ringing veel beter te zien. Ook zonder versterking meer dan genoeg resolutie om nauwkeuriger te meten.
De spoelwaarden die ik nu bereken komen binnen de 2% van wat de LC-meter er van maakt. Een veel beter resultaat, vooral omdat ik de frequentie zo een stuk zuiverder kan bepalen.
Daarna dacht ik dat het rommelige signaal misschien door de meetversterker zelf komt. Om dat te testen heb ik het 1x probe signaal ook door de PM5171 gehaalt met 10dB gain.
Niets aan de hand, geen ruis, geen vreemde reflectie. Strak beeld. En nog meer resolutie.
Wat gaat er mis met de meting met de 10x probe?. Of is dit nu typisch een voorbeeld waarbij het gebruik van de 1x probe inderdaad de oplossing is?
Lange post, maar misschien kan ik zo ook andere mensen enthousiast maken voor het back-to-basics handwerk. En laten zien dat je met redelijk beperkte middelen toch dingen voor elkaar krijgt.
Voor mij in ieder geval leuk en leerzaam.