Messung von Induktivitäten

Quote from DF5SF

Hallo,
im neuen SPRAT (#146) wird ein Bausatz zum Messen von Induktivitäten und Kapazitäten beschrieben. Dieser ist hier erhältlich.
Sinngemäß heißt es in dem SPRAT Artikel:
.. die Induktivitäten müssen im Bereich von 20-740kHz "funktionieren" (to be able to), da dies die Testfrequenz des Messgerätes ist ....

Frage:
Kann mit diesem Messgerät auch die Induktivität auf Txx-2 und Txx-6 Kernen gemessen werden, welche erst ab einer Frequenz größer 1 bzw. 2 MHz spezifiziert sind und wie groß ist dann die Abweichung ?

Hallo Uli,
ältere Induktivitätsmessgeräte haben mit 50 Hz gemessen. Die Bemerkung bedeutet nur, dass die Güte bei dieser Messfrequenz hoch genug sein muss.

Unser L/C Messgerät (siehe hier) ist der Nachfolger des in der SPRAT beschriebenen Bausatzes, allerdings als Fertiggerät im Gehäuse und mit einigen Verbesserungen. Es ist extrem stabil und eine Überprüfung mit den üblichen Methoden (Schwingkreis ausmessen mit Dipper NWT) bestätigt, dass es in allen Bereichen hochgenau mißt. Ich habe Txx-2 und Txx-6 sowie einige Ferrit Ringe damit vermessen und mit dem Dipper bei der Sollfrequenz verglichen. Inzwischen messe ich alles nur noch mit dem Chinesen (er ist erheblich stabiler, als das AADE L/C Meter der Messwert oder auch der Null Wert steht über viel Minuten stabil)

Hallo Uli.

optimal ist es Induktivitäten bei der Frequenz zu messen, bei der sie betrieben werden. Das geht aber faktisch nur mit einem Netzwerkanalysator oder mit einem auf der Zielfrequenz betriebenen Test-Schwingkreis und bekanntem C.
Falls Du mal schauen möchtest wie stark die Anhängigkeit der Induktivität von der Frequenz ist, siehe diesen Beitrag:

https://www.qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=6214 'Induktivität und Nutzbarkeit von Ringkernen', weiter unten.

In dem ZIP File T106_2.zip kannst Du eine Messung mit einem AADE kompatiblen Gerät (ähnlich dem Gerät aus Deiner Anfrage) mit Plots von einem Netzwerkanalysator vergleichen. Die Messfrequenz des AADE kompatiblen Gerätes ist von der zu messenden Induktivität abhängig, da sie Teil des betriebenen, internen Schwingkreises ist, meist unter 1 MHz.

Bis etwa 10 MHz Ziel-Betriebsfrequenz ist ein AADE kompatibles Gerät einigermaßen zu gebrauchen, danach wird die Abweichung doch recht groß. Aber selbst unter 10 MHz sind es hier schon etwa 15 % Abweichung. In höheren Frequenzbereichen spielt die Eigenresonanz der Ringkernspule eine herausragende Rolle. In der Mustermessung verhält sich die Ringkerninduktivität bei 28 MHz wie ein Schwingkreis!

Zusammengefasst: Bei 80m und 40m Geräten können die 'AADE' Geräte (beinahe) bedenkenlos genutzt werden, ab 15m aufwärts gilt die alte Regel: Wer misst, misst Mist...

73, Michael DG5MK

Danke euch beiden, für die ausführliche Beschreibung der Theorie.
Um nun den Bastlern wieder etwas mehr Boden unter die Füße zu geben, einige Anmerkungen zur Praxis:

Alle mir bekannten Bausatzhersteller geben in ihren Baumappen genaue Wickeldatn bekannt, die meisten sind aus den von euch geschilderten Gründen eher sparsam mit der Angabe von Induktivitäts-Meßwerten. Das Verfahren ist wie folgt:
Wir errechnen die Werte, bauen dann Prototypen. Wir varieieren die Rechenergebnisse im Versuch und messen dabei dann nicht die Induktivität, sondern z.B. die Durchlaßkurve. Die Baumappenwerte sind dann so gestaltet, dass es bei Einhaltung der Handbuchangaben kaum noch möglich ist, außerhalb der Spezifikationen zu landen. Das das funktioniert, haben wir mit tausende von real funktionierenden Bausätzen bewiesen. (die größte Zahl: K2 mit > 8000 Exemplaren)

Wenn wir Induktivitätswerte bekannt geben, dann wurden diese mit dem AADE oder seit kurzem mit dem hier angesprochenen Pendant aus China gemessen.

Hallo Horst,

danke für Deinen ausführlichen Beitrag und Peter verzeih mir, wenn ich noch kurz darauf eingehe.

Du hast recht, ein NWA kann nur Betrag/Phase bzw. die komplexe Brückenspannung der auf 50 Ohm ausgelegten Brücke des Ausgangs messen (bei einer Reflexionsmessung). Demnach wird hier die Induktivität PLUS Eigenkapazität der Spule gemessen, und dies sehr genau da andere Störfaktoren bei einer vernünftigen Anwendung wegkalibriert werden.

Das AADE und Vergleichbare messen mit einer 'großen' Schwingkreiskapazität, ja: 2,45 pF zu 1000pF stören da kaum. Diese hohe Kapazität führt ja dann auch zu der relativ niedrigen Messfrequenz.

Die meines Erachtens wichtige Frage ist, was will man anschließend mit der Induktivität tun, was ist die Zielumgebung?

Wenn ich die 13 uH Ringkernspule bei 1 MHz in Resonanz betreibe: Mit AADE o. ä. ausmessen, Kapazität ausrechnen und einfügen, passt und läuft.

Wenn ich die gleiche Spule bei 20 MHz in Resonanz betreibe kann es nur eine kleine Zusatzkapazität sein, sonst erreiche ich die Resonanzfrequenz gar nicht und dann spielt die Eigenkapazität eine entscheidene Rolle. Die AADE o.ä. Messung wird dann allein nicht helfen, da Ce unbekannt ist. Hier hilft die NWA Messung, zusammen mit der AADE o.ä. Messung um die passende Kapazität zu ermitteln.

Wenn ich die gleiche Spule gar nicht in Resonanz betreibe, z. B. in gekoppelten Bandfiltern als Koppelelement, dann ist die 'scheinbare Induktivität' der alleinige wirksame Faktor. Hier reicht die NWA Messung, da die 'echte' Induktivität keine Rolle spielt.

Demnach wäre eine Kombimessung aus AADE o. ä. zusammen mit einer NWA Messung optimal. Dann sind alle Werte bekannt und die Brauchbarkeit in einem (50 Ohm) Zielsystem könnte abgeschätzt werde.

Danke für Deinen Beitrag. Die Diskussion hat mir geholfen die Sache aus einer anderen Sicht zu beleuchten.

Macht es Sinn solche Praxiserfahrungen mal zusammenzutragen? Eigenkapazitätsmessung, Induktivitätsmessungen, Gütemessungen mit und ohne AADE o.ä., NWA, andere Verfahren? Optimierung von Induktivitäten bezüglich minimaler Eigenkapazität, maximaler Güte.... Gibt es da schon eine kompakte Zusammenfassung?

Peters Ausführungen zeigen, dass sich Bausatzhersteller darüber gute Gedanken gemacht haben und lieber das Verhalten im Zielsystem optimieren. Wenn man aber selbst mal etwas entwickeln möchte...

73, Michael, DG5MK