Sari la conținut
ELFORUM - Forumul electronistilor

Determinarea caracteristicilor miezurilor


Postări Recomandate

Stimati colegi,

Intrucat pe topicul despre DKM-302 a inceput o discutie (interesata, zic eu) referitoare la caracteristicile miezurilor pe care le utilizam in mod curent, consider ca ar fi util sa deschidem in topic nou pe aceasta tema.

Si acum hai sa studiem un caz concret:

- avem niste miezuri (bara, tor, binocular, etc). Nemarcate. Stim, in cel mai bun caz, de unde le-am recuperate.

- Avem oaresce aparatura de masure, la nivel de amator. Cazul meu concret: evident am un AVO-metro, variant din targ, stie sa masoare inclusiv capacitati. Mai am un osciloscop, tot made in China, mere pana la 10MHz. Mai am si ul LC-metru, manufactured by YO7LUO, masoara de pe la 10nH in sus. Mai pot fabrica oaresce milivoltmetre de RF, care sa indice toate acelasi lucru.

 

Acum:

-AL-ul miezurilor il pot determina usor. Infasor in numar cunoscut de spire, masor inductanta si, voila, a aflat AL-ul.

Intrebarea este cum determin frecventa maxima la care pot lucra miezurile multumitor?

 

Eu ma gandisem la urmatoarea "procedura"

-Infasor pe miez cateva spire (torsadate), astfel incat sa obtin in primar si in secundar, raport 1:1

-Alimentez primarul dintr-un VFO, cu o frecventa cunoscuta

-In secundar pun o sarcina neinductiva (sa zicem 50 ohm).

-In timp ce cresc frecventa din VFO, masor concomitent tensiunile pe primar si secundar.

-In momentul in care diferenta dintre tensiunile masurate depaseste o valoare de ..... cat vreti voi, inseamna ca am atins frecventa maxima de lucru a miezului.

 

Pare fezabil, sau ne gandim la alta metoda?

 

Multumesc anticipat pentru participarea la acest topic. Sper sa fie util.

-

 

Link spre comentariu

Bine, fie, le bobinez separate. Ideea cu torsadatele a aparut din motiv de infasurari identice. Si de lene, evident, ca ea a dus la progresul omenirii..

Practic vreau sa vad momentul (sau frecventa) la care apar pierderi, pierderi pe care le vad din diferenta dintre tensiunea din primar si cea din secundar. Pare OK?

Transferul de energie dintre oscillator si primar si dintre primar si rezistenta de sarcina nu va fi niciodata perfect, din motiv de impedanta, care va varia cu frecventa. Dar macar vad o diferenta dintre primar si secundar.

Link spre comentariu

-Alimentez primarul dintr-un VFO, cu o frecventa cunoscuta

-In secundar pun o sarcina neinductiva (sa zicem 50 ohm).

[...]

Pare fezabil, sau ne gandim la alta metoda?

 

Salut Silviu.

 

1) Infasurarile transformatorului testat trebuie sa fie excitate si terminate pe aceasi impedanta, altfel caracteristica de transfer va fi alterata si nu vei sti niciodata ce masori. Iti pot arata pe o simulare daca vrei; daca nu, crede-ma pe cuvant, hi !

 

2) Referitor la ce te-a intrebat <sesebe>: " Ar parea ok dar cum scapi de cuplajul capacitiv primar-secundar? " , as afirma urmatoarele:

  • capacitatea parazita dintre primar si secundar nu afecteaza in mod evident caracteristica de transfer; in cazul in care este mare (zeci de pF), in functie de frecventa pot aparea rezonante sub forma de notch in cadrul benzii de lucru. Iata mai jos o simulare care prezinta cele doua situatii. Capacitatea de 4pF reprezinta capacitatea dintre infasurarile primar/secundar ale unui trafo de tensiune realizat cu linie torsadata, 5 spire pe un miez FT50-43, realizat si masurat de mine ieri seara (click ptr marire):

Cprz_interwind_t.jpg

  • pentru a obtine o caracteristica cat mai apropiata de maxim-plat in cadrul benzii de lucru, transformatorul trebuie realizat cu linie torsadata, care datorita geometriei, micsoreaza si capacitatea parazita dintre infasurari.

Mai jos, prezint cateva exemplificari cu masuratori concrete. Toate au fost derulate pe un VNWA3-E de la DG8SAQ, dupa efectuarea si verificarea tuturor calibrarilor.

Se observa imediat ca transformatorul realizat conform conditiilor de la punctul 2), are o caracteristica de transfer aberanta, pe cand cele realizate cu linie torsadata, ofera o atenuare de insertie relativ constanta in banda de lucru.

 

3) Referitor la metoda de masura cu osciloscopul, dupa cum am spus si in postarea de ieri seara din topicul DKM-302, nu sunt sigur ca este fezabila. Am incercat niste masuratori iar rezultatele nu au fost corespunzatoare cu asteptarile, de aceea nu am exprimat nici un fel de opinie. Dar pentru ca exista curiozitate, voi prezenta mai jos rezultatele obtinute.

  • captura de pe osciloscop, cu analiza aceluiasi transformator; semnalul RF a fost injectat de pe generatorul VNA-ului (Z=50 ohmi), iar secundarul a fost inchis cu o sarcina de calibrare (nereactiva) de 50 ohmi. Se observa in partea de jos a ecranului, valorile RMS foarte apropiate ale tensiunilor de intrare si de iesire. In situatia data, daca la intrare aveam Vin=22.6mV (trasa galbena), pentru -3dB la iesire ar fi trebuit sa fie Vout=15.99mV (trasa bleu). Ori in poza, se vede ca Vout=22.4mV, ceea ce nu inseamna nici pe departe -3dB... (pentru "puristi": nu va luati de faptul ca am folosit sondele fara atenuator 1:10, ptr ca la 310KHz nu mai conteaza ! )

Marturisesc ca n-am idee de unde provine problema si ca nu am timp sa studiez aceasta chichita, dar voi reveni asupra ei altadata (o las in asteptare). Daca vreun alt coleg are vreo idee constructiva, interventia sa va fi binevenita !

 

O saptamana linistita si toate cele bune!

Editat de yo3fhm
Link spre comentariu

Buna dimineata,

Revin pentru a completa postarea de mai sus cu o noua imagine, pentru miezul din material 43:

De asemenea, i-am masurat si capacitatea dintre infasurari, rezultand in jur de 6pF (cu 2pF mai mult decat la linia torsadata - interesant! ).

Referitor la ce am spus in postarea anterioara, cu privire la transformatorul pe miez FT50-61 realizat cu 2x5 spire cuplate doar prin miezul magnetic ( "are o caracteristica de transfer aberanta" ) - revin pentru a "modera" putin afirmatia. Caracteristica nu e aberanta, dar se vede ca nu e deloc constanta, atenuarea de insertie creste rapid odata cu frecventa (priviti trasa mov, notata jos cu "S21"). De asemenea, VSWR-ul e foarte ridicat in comparatie cu versiunea aceluiasi transformator realizat cu linie UTP torsadata si acelasi numar de spire.

Cam atat. O saptamana buna, revin cand mai am noutati !

Cezar

Link spre comentariu

Metoda prezentata de yo9hrb la prima postare pare sa fie varianta buna pentru cei fara scule speciale. Bobinele sa fie separate, cuplajul intre ele sa se faca strict prin intermediul miezului de ferita. In locul sarcinii de 50 ohmi se poate folosi intrarea unui tranzistor in montaj cu baza la masa (un 2N918 sau ceva similar, la Ic=8mA si Uce>5V), care prezinta in emitor o impedanta scazuta, de cativa ohmi. Cuplajul intre secundarul transformatorului si emitorul tranzistorului se face prin condensator ceramic multistrat, de minim 0,1uF. Practic transformatorul lucreaza in regim de scurtcircuit in secundar. Tranzistorul are in colector sarcina redusa (470-560 ohm) si este in montaj de amplificator de banda larga. Semnalul se ia obligatoriu prin repetor de tensiune cu JFET (BF256 sau similar), nu direct din colectorul tranzistorului folosit ca amplificator cu impedanta de intrare scazuta. Se alimenteaza din generator (Zo=50ohm) si pe osciloscop se determina cum variaza cu frecventa nivelul semnalului din iesirea montajului. Daca se foloseste osciloscop cu doua canale, pe primul canal se monitorizeaza nivelul semnalului din primar (se mentine constant).

 

O metoda mai buna de studiere a miezurilor de ferita este sa le masori impedanta complexa (R si X) pe un impedantmetru TESLA BM508 sau BM538, sau pe scule similare de fabricatie Vest (HP, etc) - masoara prin metoda RF-IV, in intervalul de frecventa 0,5-110 MHz. Se traseaza graficele pentru R si X in functie de frecventa si din datele respective se determina care este frecventa maxima de lucru si Q-ul bobinei cu miez de ferita.

Editat de VAX
Link spre comentariu

Daca eram asa de destept, eram prin tari mai calde, nu pierdeam timpul pe aici!

 

Vroiam sa spun ca este un topic pentru amatori, care in majoritate nu au nici macar un osciloscop, ori dv., veniti cu solutii aplicabile in principiu in laboratoare de cercetare sau asemenea (unde trebuie sa ne facem de lucru sa treaca ziua), nu unde lucram pe genunchi, cu ce avem. O rezistenta cu pelicula metalica este mai usor de gasit decit de realizat un montajul propus. Si chiar cu rezistenta chimica obisnuita, de 0.5W nu va deruta foarte mult indicatiile.

 

Sincer, metoda propusa de dv. vi se pare practica?

 

Daca da, imi cer scuze public si va urez spor in ramura pe mai departe!

Editat de Marele Savant
Link spre comentariu

Normal ca este practica si simpla (cateva componente). Poti sa caracterizezi mai bine comportarea feritei la frecventa inalta punand transformatorul (1:1) cu secundarul in scurtcircuit, decat pe sarcina de 50 ohmi. Cand ferita isi pierde proprietatile magnetice si scade factorul de transfer, cu montajul respectiv se vede clar. Este un fel de convertor I-U de RF.

Eu lucram cu impedantmetrul BM508, cand aveam pe mana scula respectiva.

 

M-am gandit de mai multe ori cum as putea sa verific comportarea feritelor la frecventa inalta, sa le ridic graficul dependentei permeabilitatii magnetice (eventual complexe, pe componente - reala si imaginara) functie de frecventa si nu am gasit varianta care sa ma multumeasca. As vrea sa pot face treaba asta fara trafo pe tor de ferita, prin simpla introducere a unui ciob de ferita intr-o bobina cu rol de dispozitiv de masurare. Poate ca ar merge prin injectarea de curent de RF, prin sursa comandata (circuit simplu cu tranzistor in montaj de amplificator cu baza la masa) si preluarea tensiunii de pe bobina respectiva si demodulare sincrona a semnalului (I si Q), ca la impedantmetrele vectoriale. Nu am aprofundat aceasta problema, pentru ca nu am fost fortat de situatie.

Un alt aspect este legat de saturatia miezului, care poate sa apara cand bobina este parcursa de curent continuu. Ca sa ridici curba B=f(H) este cam incomod, pentru ca ai nevoie de tor de ferita, nu de un fragment (ciob). Cred ca tot prin introducerea feritei intr-o bobina, ca cea discutata anterior, si tot ansamblul pus intre polii unui electromagnet (calibrat sau cu senzor Hall de masurare a campului magnetic).

Editat de VAX
Link spre comentariu

Metoda prezentata de yo9hrb la prima postare pare sa fie varianta buna pentru cei fara scule speciale.

 

Pare ? Sau e sigura ?

 

@VAX:

Bobinele sa fie separate, cuplajul intre ele sa se faca strict prin intermediul miezului de ferita.

 

De ce asa ?

Ati verificat practic modalitatea asta de cuplaj ?

 

@VAX:

In locul sarcinii de 50 ohmi se poate folosi intrarea unui tranzistor in montaj cu baza la masa. [...]

Tranzistorul are in colector sarcina redusa (470-560 ohm) si este in montaj de amplificator de banda larga.

 

Ar fi util un desen cu schema. Ce-ar fi sa schitati dvs. schema si s-o postati undeva, apoi sa puneti un link? Descrierea verbala nu e suficienta. In felul asta veti elimina erorile de interpretare.

 

@VAX:

Practic transformatorul lucreaza in regim de scurtcircuit in secundar.

 

Interesant! Si cum se modifica caracteristica de transfer a transformatorului, pentru conditia de functionare in scurtcircuit a infasurarii secundare?

 

@VAX:

O metoda mai buna de studiere a miezurilor de ferita este sa le masori impedanta complexa (R si X) pe un impedantmetru TESLA BM508 sau BM538, sau pe scule similare de fabricatie Vest (HP, etc)

 

Pai asta e din alt film, pentru cei cu scule speciale. Nu asa ati spus?

BM538 cantareste 20Kg. De unde sa faca rost de unul, cand nu sunt decat cateva in tara?

Aveti unul pe masa, sau ati lucrat cu un astfel de echipament ?

 

Pe Silviu il interesa o metoda la indemana oricarui amator.

Link spre comentariu

Exact, asta era ideea. Nu neg ca am un analizor de antene in perspectiva, dar doresc sa gasim o metoda de caracterizare miezurilor, nu de evaluare stricta. Ceva de genul "ar merge in RF" sau nu. Sa fie usor de aplicat de catre cei care nu au acces la scule de laborator.

Multumesc de atentie.

Link spre comentariu

 

 

1) Infasurarile transformatorului testat trebuie sa fie excitate si terminate pe aceasi impedanta, altfel caracteristica de transfer va fi alterata si nu vei sti niciodata ce masori. Iti pot arata pe o simulare daca vrei; daca nu, crede-ma pe cuvant, hi !

 

 

Salut, Cezar.

Juma' de problema este ca si rezolvata, transformatorul va debita pe o rezistenta neinductiva.

Prima jumatate este cu probleme. As dori sa folosesc schema de oscilator universal (atasata).

Ideea este ca aceasta schema va trebui sa aiba o impedanta de iesire constanta, indiferent de frecventa, si anume ...50 de omuleti. Sau orice alta valoare, numai sa o stiu si sa stea constanta (sau aproape).

post-175041-0-73225500-1496758828_thumb.jpg

post-175041-0-34716700-1496758844_thumb.jpg

Link spre comentariu

Spre ghininul meu, nu am aparate de masura bengoase la domiciliu, dar cautind pe sub pat am gasit un Hameg HM5014.

In foto sint indicatiile aparatului pentru 1-50 respectiv 1-200 mhz. Se vede pe imagine frecventa centrala, a markerului si spanul.

 

Am folosit un tor T50 din material 43, produs exact de mama lui, un nr de 2x5 spire. Graficele mai frumose sint pentru fire torsadate iar celelalte pentru infasurari separate pe tor.

 

Atenuarea este de 10 dB pe diviziune.

 

capacitate intre infasurari 4.9 pF pentru torsadate si 0.5 in cazul infasurarilor separate.

 

Nu stiu cit de mult ajuta, dar altceva mai destept nu am! Si la virsta mea, nici nu cred ca mai am nevoie!

post-175039-0-75678400-1496759299_thumb.jpg

post-175039-0-32340900-1496759310_thumb.jpg

post-175039-0-20199600-1496759320_thumb.jpg

post-175039-0-64878700-1496759328_thumb.jpg

Editat de Marele Savant
Link spre comentariu
Vizitator
Acest subiect este acum închis pentru alte răspunsuri.
×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Am plasat cookie-uri pe dispozitivul tău pentru a îmbunătății navigarea pe acest site. Poți modifica setările cookie, altfel considerăm că ești de acord să continui.Termeni de Utilizare si Ghidări