Oskilloskoopin käytössä seuraavanlainen ongelma. Mittaan kolmesta eri pisteestä 12kV:n jännitettä 1:1000 probeilla. Ensimmäinen mittajohto on 2m pitkä ja kaksi muuta mittajohtoa ovat jatkettu n.10m pitkillä 75ohm BNC-jatkojohdoilla. Tarkoitus olisi saada kaikilla kolmella mittajohdolla sama tulos mutta nyt jostain syystä kahdessa viimeksi mainitussa mittauksessa on pienen pieni viive josta syntyy 'vaihekulma' eroa sinimuotoisen jännitteen mittaukseen verrattuna ensimmäiseen mittauspisteeseen.
Olisiko joku valmis selittämän teoriassa voiko nämä jatkojohdot vaikuttaa sekä jännitteen amplitudiin (suuruuteen) hieman ja tähän ilmenneeseen viiveeseen? Jos voit kertoa hieman teoriaa asiaan niin olisin erittäin tyytyväinen, käsittääkseni mittajohtimen kapasitanssi pyrkii muuttumaan mitä pidempi se on mutta mikä tällaisessa mittauskytkennässä voi olla kapasitanssin merkitys vai onko sitä. Miten itse tekisit?
Olisiko joku valmis selittämän teoriassa voiko nämä jatkojohdot vaikuttaa sekä jännitteen amplitudiin (suuruuteen) hieman ja tähän ilmenneeseen viiveeseen? Jos voit kertoa hieman teoriaa asiaan niin olisin erittäin tyytyväinen, käsittääkseni mittajohtimen kapasitanssi pyrkii muuttumaan mitä pidempi se on mutta mikä tällaisessa mittauskytkennässä voi olla kapasitanssin merkitys vai onko sitä. Miten itse tekisit?
Vastaukset 14
Vanhimmat
Itse en lähtisi suotta hifistelemään, vaan vaihtaisin kaikki mittajohdot keskenään identtisiksi.
Kalibroi mittapää, siinä on pieni säätökonkka. Syötä testi kanttiaaltoa ja säädä kulmat teräviksi.
Tässä tapauksessa kyseessä on HV-probet joissa ei ole kalibrointi mahdollisuutta.
mikset käytä myös 1. johtona samanpituista kuin muissa?
Niin, tuo juttu odottaa minua Maanantaina. En pääse ennen testaamaan, asian onnistuminen vaan on tuiki tärkeä ja on tullut mieleeni että syntynyt mittausvirhe ehkä voisi johtua tuollaisesta jutusta. Olisi hienoa saada vahvistusta epäilykselle tai kuulla jos joku on 'lyönyt päätään' samaan 'mäntyyn'...
Suurin vaikuttaja virheisiin on sovitusvirheet. Syöttävän pisteen imbedanssi pitää olla sama kuin syötetyn pisteen. Muuten tulee juuri noita vaihe-ero virheitä mittaukseen.
Joudut todennäköisesti muuttamaan mittausjärjestelyjä ja suorittamaan kolme erimittausta yhtä trikkauspistettä vasten.
Obe se vaan trikkaa imbedansseja.....
Selaituani useita vastauksia pitäisi varmaankin olla Too-pe...
Kyllä, kyseessä on sanaleikki nimimerkissä. Olet kumminkin vielä hakoteillä.
Kaikki mittapäät samanlaisiksi niin mittatuloskin on samanlainen.
Suurjännitemittapäät muodostavat jännitteenjaon oskiloskoopin sisäänmenon kanssa esim 1Mohm 30pF vaatii sarjaan 999Mohm jonka rinnan 0.03pF.
Nyt sinulla on 10m kaapeli jonka kapasitanssia ei ole otettu sovituksessa huomioon.
Kaapelin impedannssisovitus ei kovin hyvin sovi 1Mohmiin.
Paras tulos varmaan saavuettaisiin erillisillä mittavahvistimilla jossa käytetään 50 tai 75 ohmin sovitettua
johtoa.Tällöinkin kaapelin kulkuaika sovitettaisi yhtäpitkillä johdoilla.
Jos laitat kaikkiin kolmeen mittapäähän samanlaisen johdon niin kulkuaika ja vaste ovat vastaavat.
Mittausarvoissa on todennäköisesti vaimennusta suuremmille taajuuksille joten muodot pyöristyvät.
Kuvittele, että olet kaverin kanssa suunnistamassa ja toinen teistä juoksee suoraan rastille ja toinen kiertelee esim. 2 km sijasta 10 km. Jos nopeutenne on sama, menee toisella viisinkertainen aika matkaan. Eli viive syntyy kaapelien pituuseroista. Valon nopeus c ≈ 3 x 10^8 m/s ja samalla nopeudella signaali etenee esim ilmareristeisessä koaksiaalissa. Nopeus v kaapelissa riippuu eristeaineen suhteellisesta dielektrisyysvakiosta er. v = c/√er. Jos koaksiaalin eriste on esimerkiksi Teflonia (PTFE), jonka er on 2,05, etenee signaali tässä kaapelissa nopudella v = 2,1 x 10^8 m/s, eli 69,8 % valon nopeudesta ja nopeuskertoimeksi saadaan k ≈ 0,7. Eli käyttämällä samaa kaapelia ja yhtäpitkiä pätkiä pääset viiveistä ja amplitudieroista.
Nämä vastaukset alkavat olla sitä mitä hain, kiitoksia todella paljon. Alan itsekkin uskoa että huomenna saan järkeä tuohon mittaukseen asentamalla tuon kolmannenkin kaapelin saman mittaiseksi. Katsotaan miten äijän käy, laitan tuloksista tietoa...
nuo kaikki edellä oleva on puhdasta potaskaa!
10 cm kertaa valon nopeus kaapelissa 0.8 c tekee viiveenä 120 ps (pikosekunttia, 10^-12). Sitä sinä tuskin suurjännitemittapäällä mittaat, kyse on paljon hitaamista ilmiöistä.
Todennäköinen selitys ongelmallesi on yksinkertainen sovitusongelma; oskilloskoopit on yleensä sovitettu 1 Mohm/25 pF impedansille, jota 50 ohm kaapeli ei vastaa. Kyseessä on siis yksinkertainen sovitusvirhe, oskiloskoopin brobe tarjoaa signaalia 1 Mohm/25 pF sovituksella, oskilloskoopille päin (sovitettu 1 Mohm/25 pF), ja sinä onneton tökkäät siihen väliin 50 ohm kaapleila! Voit netistä kaivella, tai laskea, että 50 ohm kaapelin kapasitanssi on huomattavan suuri. Kaapelin kapasitanssista ja proben suuresta lähtöimpedanssiata muodostuu RC-alipäästöpiiri joka hidastaa ja vääristää signaalia.
Proben kalibroinnin voit tarkistaa useimmista skoopeista löytyvästä kalibrointilähdöstä (1kHz square), kun kalibrointi on kunnossa, pulssimuoto on PUHDAS sakara-aalto. Jos sinä on ylitystä/alitusta, pitää broben kapasitiivinen jäniteejako säätää ruvimeiselillä kohdalleen.
Joskus tuntuu, että tälle palstalle komentoitaesa menee "helmiä sioille", mutta sinä kaipaat oikeasti apua ja toisaalta tämä on harrastepalsta. Toivottavasti työhommat menee hyvin.
Että löytyi tämä HW-asiantuntija, jolla on lukihäiriö. Kyseessä on 10 m kaapeli, ei 10 cm, eli virheesi on 100-kertainen. Miten lie on tuon fysiikan tietojen kanssa, kun kerrot nopeudella matkan, silloinhan tulon yksiköksi tulee m^2/s ! Ihmeellinen ajan yksikkö. Minun mielestäni t = s/v , eli antamallasi 0.8 c saadaan t = 10 m/ 0.8 x 3 x 10^8 m/s = 41,7 x 10^-9 s, eli 41,7 ns.
Mitä sovitukseen tulee, kaapelin loppupääkin pitäisi päättää 50 ohmiin, jonka jälkeen sen yli voidaan mitata skoopin suuriohmisella mittapäällä, huomioiden tietysti sovituksesta syntyvä jännitteen puolittuminen. Skoopin mittapää on siksi suuriohminen, että sillä voidaan lähes kuormittamatta mitata melkein mistä tahansa käytännön impedanssista. HW-asiantuntija tuijottaa kaapelin kapasitanssiin. Olisi hyödyllistä tutustua radiotekniikkaan ymmärtääkseen miten signaali siirtyy sovitetussa siirtojohdossa, niillä kun siirretään kapasitanssista huolimatta virheettömästi kymmeniä gigahertsejäkin.