RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#1 von SAH , 23.05.2007 12:24

Liebe Forenteilnehmer und Elektronikbegeisterte,

gibt es eine Möglichkeit mit einfachen Mitteln einen Detektor für Entstörkondensatoren in den Gleisstücken zu bauen, der mit der normalen (d.h. analogen) Spannungsversorgung zuverlässig das betreffende Gleis anzeigt? Wenn ja: Schaltplan?

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#2 von Gast , 23.05.2007 23:14

Hallo SAH,

Radio Eriwan gilt.

Es geht. Du kannst dann den Strom messen, der ohne Verbraucher im Gleis "verbraucht" wird.

Da die Kondensatoren einen gewissen Wechselstromwiderstand darstellen, fliesst da Strom. Aber bei der "Größe" des Kondensators und der niedrigen Frequenz (50Hz), kommt da nicht viel zusammen. Wenn du einen 1KHz-Generator aus alten Zeiten hast (einpegeln von Tonleitungen etc), da kommt mehr zusammen. Der Widerstand nimmt ja mit zunehmender Frequenz ab. Wenn ich mich richtig entsinne (das ist immerhin gute 30 Jahre her) lautet die Formel Rc=1/(2PixfxC). Bei 1nF (1x10-9) und 50Hz kannst du dir das ja selber ausrechnen.

Wolfgang



RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#3 von Michael K , 25.05.2007 07:34

Hallo SAH,
Wolfgangs Methode ist schon mal ein Weg, aber damit findest Du nur raus, ob im Gleis irgendwo ein Kondensator parell geschaltet ist. Das wo ist nun die Frage. Hier müsste dann das Verhältnis aus Blindwiderstand und Ohmscher Widerstand betrachtet werden. Vermutlich wäre durch den ohmschen Widerstand des Gleises je nach Abstand von der Stelle, an der der Kondensator eingelötet ist mal mehr und mal weniger gesamtwiderstand zu messen. dazu brauchts aber empfindliche Messgeräte und gute Bedingungen (konstante Übergangswiderstände)

Viele Grüße
Michael


Viele Grüße
Michael


 
Michael K
Metropolitan (MET)
Beiträge: 3.811
Registriert am: 23.03.2006
Gleise C-Gleis
Steuerung CS2


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#4 von SAH , 25.05.2007 09:01

Hallo Michael, hallo Wolfgang,

vielen Dank für Eure Antworten!

Zitat von Michael K

[...]
Das wo ist nun die Frage. Hier müsste dann das Verhältnis aus Blindwiderstand und Ohmscher Widerstand betrachtet werden. Vermutlich wäre durch den ohmschen Widerstand des Gleises je nach Abstand von der Stelle, an der der Kondensator eingelötet ist mal mehr und mal weniger gesamtwiderstand zu messen. dazu brauchts aber empfindliche Messgeräte und gute Bedingungen (konstante Übergangswiderstände)



Ginge das nicht auch mit einer Kombination aus mittelfrequenter AC plus einer DC? Mittelfrequent wegen des zur Frequenz reziproken
Blindwiderstands bei Kondensatoren.
Also etwas so: Z wird mit dem Abstand vom Kondi größer und X_c bleibt gleich?
AFAIK gibt es von Märklin einen Wagen für Oberleitungen, geht aber nur im Digitalbetrieb, und genau das stört mich; zumal: für "Unterleitung" gibts das noch nicht.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#5 von Michael K , 25.05.2007 09:24

Nun, die überlagerte Gleichspannung wird am Kondensator geblockt, man misst dann also gar keinen Gleichstromwiderstand. Die Messung kann imho nur mit Wechselspannung (am besten variable Frequenz) passieren.

Grüße
Michael


Viele Grüße
Michael


 
Michael K
Metropolitan (MET)
Beiträge: 3.811
Registriert am: 23.03.2006
Gleise C-Gleis
Steuerung CS2


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#6 von Martin Lutz , 25.05.2007 12:30

Hallo SAH,

Zitat von SAH
Hallo Michael, hallo Wolfgang,

vielen Dank für Eure Antworten!

Zitat von Michael K

[...]
Das wo ist nun die Frage. Hier müsste dann das Verhältnis aus Blindwiderstand und Ohmscher Widerstand betrachtet werden. Vermutlich wäre durch den ohmschen Widerstand des Gleises je nach Abstand von der Stelle, an der der Kondensator eingelötet ist mal mehr und mal weniger gesamtwiderstand zu messen. dazu brauchts aber empfindliche Messgeräte und gute Bedingungen (konstante Übergangswiderstände)



Ginge das nicht auch mit einer Kombination aus mittelfrequenter AC plus einer DC? Mittelfrequent wegen des zur Frequenz reziproken
Blindwiderstands bei Kondensatoren.
Also etwas so: Z wird mit dem Abstand vom Kondi größer und X_c bleibt gleich?
AFAIK gibt es von Märklin einen Wagen für Oberleitungen, geht aber nur im Digitalbetrieb, und genau das stört mich; zumal: für "Unterleitung" gibts das noch nicht.

mfG.
SAH




Im Grunde genommen ist das ja genau die Lösung von Michael,

Man speist aufs Gleis eine Wechselspannung m bestimmter Frequenz. Der Kondensator hat einen Blindwiderstand (Imaginärteil) und das Gleis hat einen Wirkwiderstand (Realteil). Addiert man Realteil und Imaginärteil geometrisch erhält man den Scheinwiderstand. Man misst jetzt einfach die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Da wo die Phasenverschiebung nahezu 90 Grad erreicht exisitiert nur noch der Blindwiderstand. Man ist also geografisch beim Kondensator mit der Einspeisung.

Theoretisch machbar. Doch hab ich so meine Zweifel ob man in der Praxis ein Gerätchen hinkriegt, das auf alle Eventualitäten richtig reagiert.

Denn:
In der Praxis ist ein Gleisstück alles andere als ein realer Widerstand. Ersatzschaltbild: Alleine Schienenprofil und Mittelleiter sind je eine Reihenschaltung von Spule und ohmscher Widerstand. Zwischen diese sind Kondensatoren (zwischen Mittelleiter und Schienenprofil). Kommt dann noch die Einspeisung dazu und die Komplexität der gesamten Gleisanlage.

Lieber SAH:
Kann es sein, dass du manch Problem etwas zu theoretisch anpackst?


Martin Lutz  
Martin Lutz
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 7.790
Registriert am: 28.04.2005


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#7 von SAH , 29.05.2007 07:45

Hallo Martin,

Zitat von Martin Lutz

Man speist aufs Gleis eine Wechselspannung m bestimmter Frequenz. Der Kondensator hat einen Blindwiderstand (Imaginärteil) und das Gleis hat einen Wirkwiderstand (Realteil). Addiert man Realteil und Imaginärteil geometrisch erhält man den Scheinwiderstand. Man misst jetzt einfach die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Da wo die Phasenverschiebung nahezu 90 Grad erreicht exisitiert nur noch der Blindwiderstand. Man ist also geografisch beim Kondensator mit der Einspeisung.
Theoretisch machbar. Doch hab ich so meine Zweifel ob man in der Praxis ein Gerätchen hinkriegt, das auf alle Eventualitäten richtig reagiert.



Wie schon geschrieben: gibt es für Oberleitung im Digitalbetrieb schon.

Zitat von Martin Lutz

In der Praxis ist ein Gleisstück alles andere als ein realer Widerstand. Ersatzschaltbild: Alleine Schienenprofil und Mittelleiter sind je eine Reihenschaltung von Spule und ohmscher Widerstand. Zwischen diese sind Kondensatoren (zwischen Mittelleiter und Schienenprofil). Kommt dann noch die Einspeisung dazu und die Komplexität der gesamten Gleisanlage.
Lieber SAH:
Kann es sein, dass du manch Problem etwas zu theoretisch anpackst?



Danke für die Ausführungen. Doch gleich zwei Fragen hinterher:
Reihenschaltung von Spule und ohm'scher Widerstand? vermutlich kann man die Induktivität vernachlässigen.
Wieso diese Frage?

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#8 von Gast , 29.05.2007 09:05

Hallo SAH,

die induktivität kannst du nicht vernachlässigen. Das kommt auf die Größe von dieser, dem Widerstand und die Frequenz an.

Nur wenn alles bekannt ist, kann man ausrechnen ob das ins Gewicht fällt oder nicht.

Wolfgang



RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#9 von SAH , 29.05.2007 09:10

Hallo Wolfgang,

Zitat von Wolfgang Prestel

die induktivität kannst du nicht vernachlässigen. Das kommt auf die Größe von dieser, dem Widerstand und die Frequenz an.
Nur wenn alles bekannt ist, kann man ausrechnen ob das ins Gewicht fällt oder nicht.



Dementsprechend hätte man dann eine gemischte Reihen/Parallelschaltung aus RCL und somit einen Schwingkreis. Je nach Güte diese Schwingkreises könnte man einen auf Resonanzerscheinung machen .
Was bleibt ist immer noch die Frage nach Anwendbarkeit, und da bin ich mir sicher, daß es geht. Vorschläge für eine Schaltung?

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#10 von der Jumbomane ( gelöscht ) , 02.06.2007 15:35

Zitat von SAH
Liebe Forenteilnehmer und Elektronikbegeisterte,

gibt es eine Möglichkeit mit einfachen Mitteln einen Detektor für Entstörkondensatoren in den Gleisstücken zu bauen, der mit der normalen (d.h. analogen) Spannungsversorgung zuverlässig das betreffende Gleis anzeigt? Wenn ja: Schaltplan?

mfG.
SAH



Hallo SAH, hallo Liste,

ich würde folgendes machen:

- Digitalmultimeter mit Kapazitätsmeßbereich rausholen/leihen/kaufen
- zu untersuchenden Stromkreis abräumen (keine Loks, keine Wagen mit Beleuchtung)
- alle Spannungsquellen abklemmen
- mit Multimeter auf Spannungsfreiheit prüfen (~ und =)
- Stromkreis an DMM mit C-Meßbereich klemmen
- Kapazität so um die 100 Nanofarad oder Vielfache davon? -> Entstörkondensator(en) drin!
- Kapazität deutlich kleiner? (so um die 1-10nF) -> kein Problem!

Ich hoffe, geholfen zu haben!

mfG,

der Jumbomane


der Jumbomane

RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#11 von SAH , 05.06.2007 07:41

Hallo Dieter,

Zitat von der Jumbomane

ich würde folgendes machen:
- Digitalmultimeter mit Kapazitätsmeßbereich rausholen/leihen/kaufen
- zu untersuchenden Stromkreis abräumen (keine Loks, keine Wagen mit Beleuchtung)
- alle Spannungsquellen abklemmen
- mit Multimeter auf Spannungsfreiheit prüfen (~ und =)
- Stromkreis an DMM mit C-Meßbereich klemmen
- Kapazität so um die 100 Nanofarad oder Vielfache davon? -> Entstörkondensator(en) drin!
- Kapazität deutlich kleiner? (so um die 1-10nF) -> kein Problem!



ich bitte um Verzeihung, wenn ich mich mißverständlich ausgrdrückt habe. Daher nochmal langsam zum mitschreiben:
Gesucht wird nicht ein DMM, mit dem man feststellen kann, ob ein Elko im Stromkreis ist, sondern eine Schaltung, mit der man heraus finden kann wo der Elko sitzt. Auch wenn manch einer, so mein Eindruck, ein Nachdenken über die Schaltungen verhindern will, so steht die Frage immer noch offen und hier gibt es schon einige Lösungsansätze.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#12 von Martin Lutz , 05.06.2007 08:05

Hallo SAH,

Zumindest ich habe schon verstanden, was du konkret möchtest.

Sicherlich ist rein theoretisch so ein Ding machbar. D agibt es keinen Zweifel. Jedoch brauchst du für die Umsetzung die genaue Beschreibung deiner Umgebung, elektronisch ausgedrückt (die genaue Erstzschaltung).

Was ich mit meinen Einträgen beschreiben wollte sit folgende: ich bin der Meinung, dass du alleine daran scheitern wirst, deine Umgebung genau genug zu erfassen. Also die Randparameter wie das genaue Ersatzschaltbild deines Gleises mit all den Kapazitäten, Induktivitäten, Wirkwiderständen usw.

Der Aufwand, der sich daraus ergibt, wird ziemlich sicher um einiges höher sein, als dass du optisch nachschauen gehst, wo deine Kondensatoren wirklich sind.


Martin Lutz  
Martin Lutz
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 7.790
Registriert am: 28.04.2005


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#13 von SAH , 05.06.2007 08:20

Hallo Martin,

Zitat von Martin Lutz

Zumindest ich habe schon verstanden, was du konkret möchtest.
Sicherlich ist rein theoretisch so ein Ding machbar. D agibt es keinen Zweifel. Jedoch brauchst du für die Umsetzung die genaue Beschreibung deiner Umgebung, elektronisch ausgedrückt (die genaue Erstzschaltung).
Was ich mit meinen Einträgen beschreiben wollte sit folgende: ich bin der Meinung, dass du alleine daran scheitern wirst, deine Umgebung genau genug zu erfassen. Also die Randparameter wie das genaue Ersatzschaltbild deines Gleises mit all den Kapazitäten, Induktivitäten, Wirkwiderständen usw.
Der Aufwand, der sich daraus ergibt, wird ziemlich sicher um einiges höher sein, als dass du optisch nachschauen gehst, wo deine Kondensatoren wirklich sind.



danke für Deinen "Input". Dazu habe ich gleich ein paar Gegenfragen (wie es sich gehört ):
Muß man grundsätzlich alle Parameter exakt kennen, oder reicht es aus, mit Näherungen in der Art von "Nullhypothesen" umzugehen. Bsp: Induktivität des kompletten Schienenkreises konstant oder nicht konstant?
Übergangswiderstände zwischen Schiene und Radsatz des Gefährts in welchem die Schaltung sitzt schwankt: reicht da nicht ein Vertrauensbereich ("Konfidenzintervall") aus?
Per Hand Suche auf der Anlage: bei Anlagen meiner Größe (>13m Schienen) ist das schon ein wenig anstrengend allein wegen der Menge, hinzu kommt noch die Topographie (ich komme nicht überall gleich gut hin *ächz* Ja ich weiß, ich hätte.... ops:
Und schließlich: könnte man die von Märklin bereits angebotene Schaltung in einem Meßwagen nicht entsprechend modifizieren?

Dann bin ich ml auf die Antworten gespannt.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

PS:
Techniker ist, es klappt, aber er weiß nicht warum;
Theoretiker ist: es klappt nicht, aber er weiß warum;
Bei uns ist beides vereint: nix klappt und keiner weiß warum


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#14 von Martin Lutz , 05.06.2007 09:17

Hallo Stephan,

Zitat von SAH
Hallo Martin,

Zitat von Martin Lutz

Zumindest ich habe schon verstanden, was du konkret möchtest.
Sicherlich ist rein theoretisch so ein Ding machbar. D agibt es keinen Zweifel. Jedoch brauchst du für die Umsetzung die genaue Beschreibung deiner Umgebung, elektronisch ausgedrückt (die genaue Erstzschaltung).
Was ich mit meinen Einträgen beschreiben wollte sit folgende: ich bin der Meinung, dass du alleine daran scheitern wirst, deine Umgebung genau genug zu erfassen. Also die Randparameter wie das genaue Ersatzschaltbild deines Gleises mit all den Kapazitäten, Induktivitäten, Wirkwiderständen usw.
Der Aufwand, der sich daraus ergibt, wird ziemlich sicher um einiges höher sein, als dass du optisch nachschauen gehst, wo deine Kondensatoren wirklich sind.



danke für Deinen "Input". Dazu habe ich gleich ein paar Gegenfragen (wie es sich gehört ):
Muß man grundsätzlich alle Parameter exakt kennen, oder reicht es aus, mit Näherungen in der Art von "Nullhypothesen" umzugehen. Bsp: Induktivität des kompletten Schienenkreises konstant oder nicht konstant?
Übergangswiderstände zwischen Schiene und Radsatz des Gefährts in welchem die Schaltung sitzt schwankt: reicht da nicht ein Vertrauensbereich ("Konfidenzintervall") aus?
Per Hand Suche auf der Anlage: bei Anlagen meiner Größe (>13m Schienen) ist das schon ein wenig anstrengend allein wegen der Menge, hinzu kommt noch die Topographie (ich komme nicht überall gleich gut hin *ächz* Ja ich weiß, ich hätte.... ops:
Und schließlich: könnte man die von Märklin bereits angebotene Schaltung in einem Meßwagen nicht entsprechend modifizieren?

Dann bin ich ml auf die Antworten gespannt.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

PS:
Techniker ist, es klappt, aber er weiß nicht warum;
Theoretiker ist: es klappt nicht, aber er weiß warum;
Bei uns ist beides vereint: nix klappt und keiner weiß warum


Leider kann ich das so aus dem Stehgreif nicht sagen. Man müsste anfangen, sich ein Ersatzschaltbild aufzeichnen. Hierzu ist auch mal zu berücksichtigen, wenn zum Beispiel ein Abzweiggleis (Bahnhof) vorhanden ist.

Mit Fahrzeugen auf dem Gleis würde ich das sowieso nicht machen, da hier nochmals viele Unbekannte dazukommen. AUch die Speisungen (Booster/Trafos) gehören zu dieser Betrachtung entfernt, da du hier ziemlich sicher die interne Beschaltung auch nicht kennst.

Dann erhälst du ein ziemlich unübersichtliches Netzwerk von Kondensatoren, Spulen und Widerständen. Diese Schaltung muss dann möglichst vereinfacht werden in dem du deinen Kondensator hast und den ganzen Rest als Ersatzimpedanz. Dann siehst du bei der mathematischen Betrachtung welche Parameter sich letztlich wegkürzen.

Mag sein, dass es Leute gibt, denen die Elektrotechnik so ins Fleisch und Blut übergegangen sind, dass sie das schon früh erkennen, welche Parameter man vernachlässigen kann. Ich kann das jedenfalls nicht.

Es ist wahr, dass die Theorie grundsätzlich immer stimmt, wenn nicht, dann hat man die falschen Parameter vernachlässigt.


Martin Lutz  
Martin Lutz
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 7.790
Registriert am: 28.04.2005


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#15 von der Jumbomane ( gelöscht ) , 05.06.2007 09:23

Zitat von SAH
Hallo Dieter,

Zitat von der Jumbomane

ich würde folgendes machen:
- Digitalmultimeter mit Kapazitätsmeßbereich rausholen/leihen/kaufen
- zu untersuchenden Stromkreis abräumen (keine Loks, keine Wagen mit Beleuchtung)
- alle Spannungsquellen abklemmen
- mit Multimeter auf Spannungsfreiheit prüfen (~ und =)
- Stromkreis an DMM mit C-Meßbereich klemmen
- Kapazität so um die 100 Nanofarad oder Vielfache davon? -> Entstörkondensator(en) drin!
- Kapazität deutlich kleiner? (so um die 1-10nF) -> kein Problem!



ich bitte um Verzeihung, wenn ich mich mißverständlich ausgrdrückt habe. Daher nochmal langsam zum mitschreiben:
Gesucht wird nicht ein DMM, mit dem man feststellen kann, ob ein Elko im Stromkreis ist, sondern eine Schaltung, mit der man heraus finden kann wo der Elko sitzt. Auch wenn manch einer, so mein Eindruck, ein Nachdenken über die Schaltungen verhindern will, so steht die Frage immer noch offen und hier gibt es schon einige Lösungsansätze.

mfG.
SAH




Hallo SAH,

ich bin zwar nicht Dieter, aber ich antworte Dir trotzdem. Mein Vorschlag zielte erst mal darauf ab, festzustellen OB und WIEVIELE Entstörkondensatoren im Stromkreis sind. Danach gehts weiter, denn um Stromkreise ohne Entstör-C braucht man sich nicht zu kümmern. Übrigens hat mein Billig-DMM (Voltcraft 7910) einen Kondensatormeßbereich, der schon im großen pF-Bereich brauchbare Werte mißt (und nicht erst im uF-Bereich wie Du offensichtlich vermutest).
Weiterhin wäre Dir bei Wechselstrom- und Digital-Betrieb schon längst der Einbauort der Kondensatoren bekannt geworden, wenn es Elkos wären, sei es durch Geräusch oder sei es durch Geruch )

Trotz Deiner löblichen Absicht, einen Präzisions-LCR-Meßplatz selber bauen zu wollen, denn das ist exakt das, was Du brauchst, wirst Du wohl an zwei Dingen scheitern:

1) Aufwand
2) geforderte Präzision

Hier meine Begründung: ich habe reichlich Erfahrung im Umgang mit LCR-Meßplätzen, und nutze sie auch, um Bauteile auszumessen. Das von Dir geschilderte Meßproblem erfordert ein Meßgerät, das bei niedriger Frequenz in der Lage ist, einen Reihenwiderstand von wenigen Milliohm in Reihe zu einer relativ großen Kapazität zu messen. Wenn Du Dir die Ersatzschaltung der Anlage ansiehst, hast Du die Schienen (und den Mittelleiter) als in Reihe geschalteten zusätzlichen Verlustwiderstand (der Kondensator hat natürlich auch einen). Der genaue Ort des Entstörkondensators ist erreicht, wenn beim Kontaktieren der Schienen ein Minimum der Verlustwiderstände erreicht ist. Ich schrieb vorhin aus gutem Grund Niederfrequenz: im Bereich 50Hz bis 1kHz spielen die im Modellbahnbereich üblichen Streuinduktivitäten voraussichtlich keine Rolle.
Jetzt die Knackpunkte:
- Du mußt einen sehr frequenzstabilen, rausch-und klirrarmen Sinusgenerator bauen.
- Du mußt auch kleinste Phasenverschiebungen zwischen Meßspannung und -strom sicher und reproduzierbar messen und auswerten können
- um den Meßfehler der Verlustwiderstandsmessung möglichst gering zu halten, mußt Du in Vierleitertechnik messen (Kelvin).

Jeder zusätzliche Fehler in den oben genannten Punkten vergrößert die Strecke, unter der sich der Kondensator verbergen könnte. Und wir haben noch gar nicht über die Möglichkeit, mehrere Entstör-Cs in einem Gleisabschnitt zu haben, gesprochen...

Falls Dich das nicht abschreckt: viel Spaß beim Basteln!

Ach ja, schau Dir mal an, was selbst ein gebrauchtes LCR-Meßgerät mit den gewünschten Eigenschaften kostet:

http://www.singer-elektronik.de/

Dort gibt es einen extra Bereich nur mit LCR-Meßtechnik.
Startseite -> unsere Angebote -> Lagerbestand geordnet nach Kapitel -> runterscrollen zu L,C,R Meßtechnik -> Angebote studieren -> eigenen Kontostand begutachten und Kopf schütteln

Merke: in der Meßtechnik kostet Präzision und Reproduzierbarkeit richtig Geld...

mfG,

der Jumbomane


der Jumbomane

RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#16 von SAH , 05.06.2007 09:26

Hallo Martin,

Zitat von Martin Lutz

Leider kann ich das so aus dem Stehgreif nicht sagen. Man müsste anfangen, sich ein Ersatzschaltbild aufzeichnen. Hierzu ist auch mal zu berücksichtigen, wenn zum Beispiel ein Abzweiggleis (Bahnhof) vorhanden ist.



Na das ist doch ein Anfang:
der große Kreis (13,181m) hat keine Abzweige, denn die sind isoliert.
Die Einzelkapazität eines M-Gleises ist in der FAQ HOAC aufgelistet und verhält sich sehr gut linear abhängig. Stromeinspeisung aus einer Ringleitung parallel zum Oval, zusätzlich alle 4 Weichen, da deren Stromversorgung über UFS 7045 separat erfolgt (Schutz vor Flankenfahrten). Die im stromlosen Zustand gemessene Gesamtkapazität beträgt 520nF, womit sich ein Elko darin befinden muß (Summe der Einzelgleiskapazitäten ca. 20nF).

Zitat von Martin Lutz

Mit Fahrzeugen auf dem Gleis würde ich das sowieso nicht machen, da hier nochmals viele Unbekannte dazukommen. AUch die Speisungen (Booster/Trafos) gehören zu dieser Betrachtung entfernt, da du hier ziemlich sicher die interne Beschaltung auch nicht kennst.



Und der Digitalmeßwagen?
Das ist die bequemste Methode: ein Wagen fährt und gibt ein Signal irgendeiner Art ab.
Zur Versorgung siehe oben.

Zitat von Martin Lutz

Dann erhälst du ein ziemlich unübersichtliches Netzwerk von Kondensatoren, Spulen und Widerständen. Diese Schaltung muss dann möglichst vereinfacht werden in dem du deinen Kondensator hast und den ganzen Rest als Ersatzimpedanz. Dann siehst du bei der mathematischen Betrachtung welche Parameter sich letztlich wegkürzen.



Wollen wir das an unserem Beispiel mal probieren?

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#17 von SAH , 05.06.2007 09:33

Hallo Jumbomane,

Zitat von Jumbomane

ich bin zwar nicht Dieter, aber ich antworte Dir trotzdem.



mit der Bitte um Verzeihung, es ist eine Verwechslung!

Zitat von Jumbomane

Mein Vorschlag zielte erst mal darauf ab, festzustellen OB und WIEVIELE Entstörkondensatoren im Stromkreis sind. Danach gehts weiter, denn um Stromkreise ohne Entstör-C braucht man sich nicht zu kümmern. Übrigens hat mein Billig-DMM (Voltcraft 7910) einen Kondensatormeßbereich, der schon im großen pF-Bereich brauchbare Werte mißt (und nicht erst im uF-Bereich wie Du offensichtlich vermutest).



zur LCR-Messung verwende ich bislang den Voltcraft 4080 bei 120Hz bzw. 1kHz. Die Einzelgleise liegen iom Bereich von 10-30 pF (siehe FAQ HOAC).

Zitat von Jumbomane

Weiterhin wäre Dir bei Wechselstrom- und Digital-Betrieb schon längst der Einbauort der Kondensatoren bekannt geworden, wenn es Elkos wären, sei es durch Geräusch oder sei es durch Geruch )



Hatte ich der Anfangszeit 5 Elkos im Stromkreis und dennoch Digital/Impulsbetrieb durchführen können (mit Blindströmen von 0,6A und mehr). Zum Glück ist nix passiert .

Zitat von Jumbomane

Trotz Deiner löblichen Absicht, einen Präzisions-LCR-Meßplatz selber bauen zu wollen, denn das ist exakt das, was Du brauchst, wirst Du wohl an zwei Dingen scheitern:

1) Aufwand
2) geforderte Präzision

Hier meine Begründung: ich habe reichlich Erfahrung im Umgang mit LCR-Meßplätzen, und nutze sie auch, um Bauteile auszumessen. Das von Dir geschilderte Meßproblem erfordert ein Meßgerät, das bei niedriger Frequenz in der Lage ist, einen Reihenwiderstand von wenigen Milliohm in Reihe zu einer relativ großen Kapazität zu messen. Wenn Du Dir die Ersatzschaltung der Anlage ansiehst, hast Du die Schienen (und den Mittelleiter) als in Reihe geschalteten zusätzlichen Verlustwiderstand (der Kondensator hat natürlich auch einen). Der genaue Ort des Entstörkondensators ist erreicht, wenn beim Kontaktieren der Schienen ein Minimum der Verlustwiderstände erreicht ist. Ich schrieb vorhin aus gutem Grund Niederfrequenz: im Bereich 50Hz bis 1kHz spielen die im Modellbahnbereich üblichen Streuinduktivitäten voraussichtlich keine Rolle.
Jetzt die Knackpunkte:
- Du mußt einen sehr frequenzstabilen, rausch-und klirrarmen Sinusgenerator bauen.
- Du mußt auch kleinste Phasenverschiebungen zwischen Meßspannung und -strom sicher und reproduzierbar messen und auswerten können
- um den Meßfehler der Verlustwiderstandsmessung möglichst gering zu halten, mußt Du in Vierleitertechnik messen (Kelvin).
Jeder zusätzliche Fehler in den oben genannten Punkten vergrößert die Strecke, unter der sich der Kondensator verbergen könnte. Und wir haben noch gar nicht über die Möglichkeit, mehrere Entstör-Cs in einem Gleisabschnitt zu haben, gesprochen...
Falls Dich das nicht abschreckt: viel Spaß beim Basteln!



Wer aufgibt, hat verloren

Zitat von Jumbomane

Ach ja, schau Dir mal an, was selbst ein gebrauchtes LCR-Meßgerät mit den gewünschten Eigenschaften kostet:
http://www.singer-elektronik.de/
Dort gibt es einen extra Bereich nur mit LCR-Meßtechnik.
Startseite -> unsere Angebote -> Lagerbestand geordnet nach Kapitel -> runterscrollen zu L,C,R Meßtechnik -> Angebote studieren -> eigenen Kontostand begutachten und Kopf schütteln
Merke: in der Meßtechnik kostet Präzision und Reproduzierbarkeit richtig Geld...



Ja, deswegen sind die Flukedinger auch so billig

vielen Dank für Deine ausführlichen Informationen!!!

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#18 von Gast , 06.06.2007 23:24

Hallo SAH,

also jetzt mal Klartext: Es ist theoretisch möglich den Punkt an dem sich der Kondensator befindet hinreichend genau zu bestimmen. Unter hinreichend genau verstehe ich ungefähr auf 20cm genau.

Nur dazu müssen wie der Martin schon sagte alle Parameter des Gleises exakt bekannt sein. Nur dann kannst du die zusätzliche Kapazität genau einmessen. Das bedeutet aber, dass du im Prinzip die Schienen ohne den Kondensator messen musst und dann mit dem Kondensator.

Bei der größe der Kapazitäten spielen bereits Unterschiede im Abstand zwischen den leitern und verbogene Zungen und dadurch erhöhte Übergangswiderstände eine Rolle.

Also wie gesagt, theoretisch möglich, praktisch sinnlos.

Und nun ist für mich der Thread hier gestorben, weil sich das im Kreis dreht.



RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#19 von SAH , 12.06.2007 07:37

Lieber Wolfgang,

vielleicht habe ich das nicht richtig verstanden, aber Dein Beitrag kommt so rüber:
"ich habe kein Interesse an dieser Bastelei, also darf kein anderer Interesse haben". Im Übrigen: findest Du es angebracht im Forum zu schreiben, was Dich NICHT interessiert? Schade!

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#20 von SAH , 12.06.2007 07:50

Hallo Jumbomane,

nach den bisherigen Beiträgen bin ich neugierig geworden und habe einfach ausgetestet, um die Dimension der Änderungen abzuschätzen.
Dazu habe ich zwei Gerade Gleisstücke (5106) ohne Elko und ein Gerades Gleisstück mit zwei Elkos (5063, jeweils 800 nF) zusammengesteckt und mit einem LCR-Meter (Voltcraft 4080) cm für cm gemessen.
Die technischen Daten des Meßgeräts:
1 kHz Meßfrequenz, Meßobjekt seriell zum Geräte, Genauigkeit 0,7% + 3Digits

10cm 1609,1nF
9cm 1610,1nf
8cm 1610,8nF
7cm 1612,8nF
6cm 1611,7nF
5cm 1610,3nF
4cm 1614,2nF
3cm 1615,0nF
2cm 1615,7nF
1cm 1616,8nF
0cm 1616,7nF (Elkoanschluß Mittelleiter)
1cm 1618,1nF
2cm 1618,8nF
3cm 1619,3nF
4cm 1618,7nF
5cm 1619,1nF
6cm 1619,3nF
7cm 1618,6nF
6cm 1617,9nF
5cm 1619,5nF
4cm 1619,6nF
3cm 1618,3nF
2cm 1621,2nF
1cm 1621,4nF
0cm 1621,3nF (Elkoanschluß Gleiskörper)
1cm 1620,5nF
2cm 1620,0nF
3cm 1619,8nF
4cm 1619,3nF
5cm 1618,4nF
6cm 1617,9nF
7cm 1618,5nF

Angaben zur Güte waren uneinheitlich.
Selbstverständlich kann man nun sagen aufgrund der Fehlergrenzen besteht kein Unterschied zwischen den einzelnen Meßergebnissen. Genauer könnte man es sagen, wenn man eine LCR-Meßbrücke mit 0,05% Abweichung hätte. Diese ist eine Größenordnung genauer und, wie Du auch sagst teurer: nämlich eine Größenordnung. Dafür habe ich aber im Augenblick keine kleinen, bunten Papierscheinchen....

Vielleicht kannst Du auch mal nachmessen?

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#21 von Martin Lutz , 12.06.2007 09:36

Hallo SAH,

Die Unterschiede deiner Messungen beruhen auf Messfehler wie Toleranz und Kontaktproblem deiner Messstrippen.

Bleibt für mich die Frage:
Woher hast du einen 800nF Elektrolytkondensator? Ist 800nF ein Messresultat oder ein Resultat von Serie- oder Parallelschaltung (zB eines 0.33uF und eines 0.47uF)?

So viel ich weiss, gibt es keinen Normwert 0.8uF (800nF)?

Noch etwas verstehe ich nicht ganz:

(Elkoanschluß Mittelleiter)

(Elkoanschluß Gleiskörper)

Wo ist der Unterschied?


Martin Lutz  
Martin Lutz
Trans Europ Express (TEE)
Beiträge: 7.790
Registriert am: 28.04.2005


RE: Elektronisches Brehnschtorming: Kondensatorfindegerät?

#22 von SAH , 12.06.2007 11:37

Hallo Martin,

Zitat von Martin Lutz

Die Unterschiede deiner Messungen beruhen auf Messfehler wie Toleranz und Kontaktproblem deiner Messstrippen.



genau das habe ich ja auch geschrieben. Dennoch wäre es mal interessant, ob tatsächlich kein Unterschied besteht. Wie habe ich auch geschrieben.


Zitat von Martin Lutz

Bleibt für mich die Frage:
Woher hast du einen 800nF Elektrolytkondensator? Ist 800nF ein Messresultat oder ein Resultat von Serie- oder Parallelschaltung (zB eines 0.33uF und eines 0.47uF)?
So viel ich weiss, gibt es keinen Normwert 0.8uF (800nF)?



Im Gleis eingebaut sind zwei "Klopper" ohne Aufdruck parallel zueinander.
Einzeln kommt jeder auf besagte 800 nF.
Da diese Bauteile keine Aufschriften haben und die Normreihen somit auch nicht zuzuordnen sind, blieb mir Nichts anderes übrig, als zu messen; dabei wurde die "nicht-Normität" bestätigt; die messung bleibt aber.

Zitat von Martin Lutz

Noch etwas verstehe ich nicht ganz:
(Elkoanschluß Mittelleiter)
(Elkoanschluß Gleiskörper)
Wo ist der Unterschied?



Die Kondensatoren haben einen Anschluß am Mittelleiter und einen am Gleiskörper. Diese Anschlüsse sind an den gegenüberliegenden Längsseiten der Schiene (22,4cm Gesamtlänge)
Es ist zwar Spekulativ, doch könnte man den Eindruck haben, der eine Anschluß hat mehr Einfluß. Und deshalb nochmals: mit einem besseren Meßgerät möchte bitte jemand mal nachmessen.

mfG.
SAH


Stephan-Alexander Heyn
www.sheyn.de/Modellbahn/index.php


SAH  
SAH
Tankwart
Beiträge: 12.798
Registriert am: 06.06.2005
Homepage: Link
Spurweite H0, N, Z
Stromart AC, DC, Digital, Analog


   


  • Ähnliche Themen
    Antworten
    Zugriffe
    Letzter Beitrag
Xobor Einfach ein eigenes Forum erstellen
Datenschutz