[DIY Drehmoment-Messkassette mit passiver Messzelle]
(28.03.2024, 19:27)HUCHT-Tec schrieb: [ -> ] (24.03.2024, 19:30)evkzrel schrieb: [ -> ]...Ich dachte da an eine Spule zur Ankopplung, die (fast) rotationssymmetrisch auf dem
Wickel aufgewickelt ist, und in Reihe die Meßspule, die orthohonal dazu angebracht ist,....
....Das mit der Serienschaltung aus einer veränderlichen Schwingkreisinduktivität und einer
runden Koppelspule um den Wickelkern herum werde ich über die Feiertage mal versuchsweise
auf Lochrasterplatte aufbauen.
....Interessant ist eigentlich nur, ob man bei so loser Ankopplung den Schwingkreis
von Aussen soweit entdämpft bekommt, dass sich Schwingungen aufbauen.
Also, dass der Schwingkreis frequenzbestimmender Teil eines externen Oszillators wird.....
(28.03.2024, 23:58)HUCHT-Tec schrieb: [ -> ] (28.03.2024, 23:42)evkzrel schrieb: [ -> ]....jede Menge anderer Dinge einen größeren Einfluß haben werden als die Länge der Meßspule.
Bauchgefühl, nicht gerechnet.
.....Aber wenn diese Störeinflüsse wirklich zu gross sein sollten, dann kommt
der aktive Teil des Oszillators eben mit in die Messzelle und fertig.
Ist auch kein Drama. Nur wegen der argen Enge dann etwas fummelig zu löten.....
(31.03.2024, 13:23)HUCHT-Tec schrieb: [ -> ]...Bleibt also nur komplettes Weglassen so einer Koppelspule in der Messzelle und direktes
magnetisches Ankoppeln an die Messspule(n) selber......
Ich habe zwischenzeitlich die erstaunlich hochwertigen Keramikkugellager aus China geliefert
bekommen und bereits ein paar Vorversuche zu so einer angedachten Oszillatorschaltung gemacht.
Die enorme Leichtgängigkeit von so Zirkon-Keramikkugellagern finde ich schon beeindruckend.
Zuerst einen solchen Messschwingkreis testweise zusammen gelötet und mal probeweise ans
Kugellager "drangehalten", um mal eine erste Anschauung von den Abmessungen und vor
Allem von den noch übrig bleibenden Abständen zu bekommen. Siehe Millimeterpapier!
Der Schwingkreis nach diesem ersten Entwurf hätte sich mit zwei kleinen Klebungen am äusseren
und am inneren Ring des Kugellagers relativ problemlos befestigen lassen, wobei die beiden Spulen
etwa 0,2 mm über dem Lager frei in der Luft schweben würden und auch ca so einen Abstand
untereinander hätten.
Der Testschwingkreis hat eine Resonanzfrequenz von ganz grob geschätzten 50 MHz.
Dann aus ein paar Resten aus dem Plastemüll (Deckel von Speiseölflaschen) mehrere experimentelle und
steckbar ausgeführte Anregunsspulen mit verschiedenen Windungszahlen und Übersetzungsverhältnissen
und mit dem in Etwa benötigten Durchmesser zusammen gebastelt:
Den experimentellen Messschwingkreis in so eine Koppelspule gelegt und mit einer kleinen Oszillatorschaltung
diese Anordnung entdämpft:
Das magnetische Streufeld mit einer aktiven B-Feldsonde erfasst und mit einem Spektrumanalysator im
Bereich 100 kHz bis 1 GHz angeschaut (HAMEG HM5010):
Das Ergebnis war mit verschiedenen Kombinationen von Koppelspulen und Oszillatorschaltungen immer gleich:
Die Oszillatorfrequenz wird durch den Schwingkreis aus der Koppelspule und parasitären Kapazitäten bestimmt.
Dafür habe ich je nach Koppelspule Frequenzen im Bereich ca 200 bis 900 MHz gemessen.
Also weitab vom Messschwingkreis.
Der Messschwingkreis hat nur marginalen bis garkeinen Einfluss auf die Schwingungsfrequenz.
Die Dämpfung des Messschwingkreises ist wohl zu hoch und die Ankopplung zu lose.
Zum Abschluss noch mal als Gegentest den Messschwingkreis mit einer Koppelspule mit maximal möglicher
Grösse beschaltet: das hat auch keinen spürbaren Einfluss auf das Verhalten.
Geringe Bedämpfung der Resonanz der Anregungsspule führt zum Abriss der Schwingung.
Dann schwingt also garnix mehr.
Ergebnis:
es bleibt nur eine "harte" galvaniche Ankopplung der Oszillatorschaltung an den Messschwingkreis übrig,
um dessen wohl erheblichen elektrischen Verluste wegen der geringen Spulengüte zu überwinden.
Eine Wiederholung des Experimentes mit kapazitiver Ankopplung habe ich mir wegen der zu hohen
Dämpfung gleich erspart.
Die Idee mit einer rein passiven Messzelle kann ich also nicht mit einfachen Mitteln realisieren.
Also steht jetzt doch das Design einer
aktiven Messzelle mit integrierter Oszillatorschaltung auf
dem Programm (wie schon befürchtet).
Muss dafür aber erst mal eine klitzekleine Mini-Leiterplatte designen und fertigen lassen, da ich auf
einen völlig "freitragenden" Versuchsaufbau mit diesen kleinen SMD-Bauteilen keine wirkliche Lust habe.
Weitere Versuche können also jetzt etwas dauern.
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