ich habe hier ein paar Probleme mit der UKW-Elektronik.
Das muß ich etwas ausholen...
Ich habe beruflich mit Kernspintomografie zu tun, also Bildgebung mit
Magnetresonanztomografie. Das Nutzsignal, aus dem die Bilder
rekonstruiert werden, werden mit Spulen, also Antennenelementen aus
geschickt angeordneten Leiterstreifen, die mit Kapazitäten abgestimmt
sind, gewonnen.
Die Spulen sind mit einer 50 Ohm-BNC-Kabeln ans Gerät angeschlossen,
die Spinresonsnzfrequenz liegt bei unserem Gerät etwas über 60 MHz,
plusminus ein paar Hertz Bandbreite.
Üblicherweise (Patienten) verwendet man natürlich Produktspulen des
Herstellers, wovon es ein ganzes Sortiment gibt.
In meinem speziellen Fall ist aber da nichts wirklich passendes dabei
(es geht auch nicht um Patienten), sodass ich selber eine Spule bauen
müßte. Gerätetechnisch ist das möglich, das habe ich schon
ausprobiert.
Nur mit der Abstimmung habe ich Probleme! Um brauchbare Ergebnisse zu
bekommen, muß die Spule bei 60 MHz eine Impedanz von 50 Ohm (reell!)
haben. Derzeit ist etwas folgendes realisiert:
Also ein bedämpfter Parallelresonanzkreis, der über einen Kondensator
angeschlossen ist. Die Kondensatoren sind variabel. Der
Dämpfungswiderstand ist unbekannt, aber dürfte in der
Größenordnung
Kiloohm liegen, und soll die Verluste zusammenfassen, die der
Schwingkreis durch Abstahlung an seine Umgebung hat (Gewebe, Wasser,
etc).
Die Schaltung ist in der Literatur so vorgeschlagen. Problem: Ich
komme damit nicht auf 50 Ohm Impedanz, und ich wüßte auch nicht wie.
Der Schwingkreis ist auf die Spinresonanzfrequenz abzustimmen, und hat
dort eine hohe Impedanz (modulo dem parallelen Verlustwiderstand, aber
der ist auch meilenweit von 50 Ohm entfernt). Ich verstehe auch nicht
ganz, wie ich mit dem Längskondensator abstimmen soll?
Die ganze Anordnung ist doch entweder hochohmig und reell, oder
niederohmig und kapazitiv, aber nie reell und 50 Ohm...?
Oder übersehe ich da was?
N.
--
Nico Hoffmann - oxensepp(at)gmx.de
Thank you for that movie in some approved
details of your wicked screensaver application!
>> Nur mit der Abstimmung habe ich Probleme! Um brauchbare Ergebnisse zu
>> bekommen, muß die Spule bei 60 MHz eine Impedanz von 50 Ohm
(reell!)
>> haben. Derzeit ist etwas folgendes realisiert:
>>
>> ||
>> -----||-------+-------+-----+
>> || | | |
>> | ### ---
>> ----- ### | |
>> ----- ### | |
>> | ### ---
>> | | |
>> --------------+-------+-----+
>>
>
> Also, der Kondensator dient nur der Kopplung, er sollte für die
Nennfrequenz
> keinen nennennswerte Behinderung darstellen. Es verbleibt der Rest, der
> eine Impedanz von 50 Ohm darstellen soll, und zwar reell. Dann stimme den
> Paralellkreis auf die Frequenz ab und stelle den Widerstand auf 51 Ohm
ein.
> Was spricht dagegen?
Habe ich dann nicht einen Signalverlust durch den 51-Widerstand?
Es wär kein großes Problem, sozusagen parallel zum Verlustwiderstand
einen ohmschen Widerstand einzubauen, aber der dämpft doch sehr stark?
N.
--
Nico Hoffmann - oxensepp(at)gmx.de
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> On 11 Dec 2003 18:53:44 GMT, Nico Hoffmann <spam-muelleimer@gmx.net>
> wrote:
>
>>Die Schaltung ist in der Literatur so vorgeschlagen. Problem: Ich
>>komme damit nicht auf 50 Ohm Impedanz, und ich wüßte auch
nicht wie.
>
> Transformieren!
>
>>Die ganze Anordnung ist doch entweder hochohmig und reell, oder
>>niederohmig und kapazitiv, aber nie reell und 50 Ohm...?
>>Oder übersehe ich da was?
>
> Die Spule und der Kondensator bilden einen Resonanzkreis, der bei
> richtiger Abstimmung eine reelle Impadanz hat. Wenn die zu hoch ist
> kann man das ableitende Kabel an eine Anzapfung der Spule
anschließen.
Richtig. Ich habe aber noch zusätzliche Randbedingungen (mein erstes
Posting war da nicht gnaz vollständig)
Die Spule besteht aus einer einzigen Windung und dient gleichzeitig
zum Abstrahlen und Empfangen der Signale. Das ist ein etwa
handtellergroßer rund ausgeschnittener Streifen aus dünnem
Kupferblech. Größer geht nicht, dicker auch nicht wirklich, und die
Biegsamkeit kommt mir entgegen.
> Wenn die Spule insgesamt 10 Windungen hat und die Ableitung wird an
> die 2. Windung angeschlossen (und an die Masse natürlich), dann ist
> die Spannung an der 2. Windung nur 1/5 der gesamten Spannung, der
> verfügbare Strom dort aber 5x so hoch, so dass die Ableitung dann
> 1/25 der Schwingkeisimpedanz sieht.
Ich müßte also meine Einzelwindung irgendwo in der Mitte anzapfen...
Wie bewerkstellige ich den Anschluß des Koaxkabels an die Spulenmitte,
ohne dass ich an der Anschlußstelle Sprünge im Wellenwiderstand
verursache, die mir stehende Wellen in der Zuleitung erzeugen?
So ein Problem hatte ich, als ich probeweise an ein 50-Ohm-Kabel zwei
BNC-Stecker drangelötet hatte.
N.
--
Nico Hoffmann - oxensepp(at)gmx.de
Thank you for that movie in some approved
details of your wicked screensaver application!
> Ausserdem gibts doch noch freie Mathe Software wie zB. SciLab, ist zwar
> auch nicht trivial, aber wenigstens mit unbegrenzter Probezeit und auch
> zuhause ohne schlechtes Gewissen nutzbar und man bekommt nicht
ständig die
> nervigen Werbemails/Telefonanrufe von Mathlableuten...
<Standardantwort>
Gnuplot?
</Standardantwort>
Gnuplot ist GPL, also ganz ohne schlechtes Gewissen etc. nutzbar.
> Pin4 kommt an ein gelb/schwarzes Kabel..OK
> Pin3 an ein weiss/violettes. GRRRR, da fangts
> schon an, es gibt 2 davon, ein dickes und
> ein duennes.
>
> Bei Pin2 (Dauerplus) steht gar nur mehr
> "B+, Kl. 30" (--> was heisst das?)
> Und bei Pin1 ganz viel aussagend "Massepkt".
>
> Hab mir schon ueberlegt die Innentuer aufzuschrauben
> und zu schauen wo der ganze schas hingeht.
>
> Vielleicht kann mir ja doch noch jemand helfen.
> Und vielleicht gibts auch nen Universaltipp wo
> man echt noch etwas Spannung "gefahrlos"
> herbekommt fuer meinen PPC+GPS.
Du solltest dir einen Stromlaufplan für dein Auto besorgen und dort
nachsehen, welches Kabel welche Farbe, welchen Querschnitt und welche
Aufgabe hat.
Ein paar Kabel/Anschlüsse sind genormt und bei jedem vernünftigen
Auto
funktionsgleich. Die stehen in jedem "Jetzt mache ichs mir selbst"
oder wie auch immer diese Bücher heissen (dort findet sich gerne auch
mal der oben angesprochene Stromlaufplan).
Die Vorgehensweise, die du da andeutest, ist russisches Roulette.
Post subject: Schaltungstechnik =?ISO-8859-15?Röhrenradio
Posted: 2004-06-29 23:22:50
Replies: 45 Views: 2264
Stefan Heinzmann schreibt:
> Rolf Bombach schrieb:
>
>> Stefan Heinzmann wrote:
> [...]
>> Ein Web-Forum????77?? Igitt. Allerdings faszinierend, wieviele
>> Leute da mit Röhren rummachen, die noch nie den Barkhausen
>> in den Fingern gehabt haben.
>
> Hab ich ebensowenig. Merkt man, oder? :-)
> was haltet Ihr davon, die Kontakte einer Batteriesteckverbindung mit
> Kupferpaste zu schmieren? Es handelt sich um Gleichspannungen von 24V
> bzw. 48V bei Strömen von 150A bis 350A. Was spricht dafür und
was
> spricht dagegen. Liegen Erfahrungen vor?
Falsches Material. Kupferfett ist für heiße Schrauben, nicht
für die
Elektrik.
Ich habe eine Apperatur, eine Eingangsgröße und eine
Ausgangsgröße.
Ein- und Ausgangsgrößen liegen als gemessene Daten vor
(Signal/Zeit).
Die Eingangsgröße sieht typischerweise wie eine Impuls- oder
Diraczacke aus, die Ausgangsgröße im Prinzip auch, nur halt viel
verwaschener.
Das erinnert natürlich an die Systemtheorie, wie man sie z.B. aus der
Elektrotechnik. Demnach hängen Eingangs- und Ausgangsgröße
über eine
Faltung mit einer Übertragungsfunktion zusammen. Das ist auch in
meiner Situation sicher der Fall, wenn das System auch nicht-eletrisch
ist.
Das, was das so ein System mit der Eingangsgröße macht, steckt in
der
Übertragungsfunktion. Die gilt nicht für diesen Dirac-Impuls, sondern
immer. Soweit klar...
Nun, die physikalischen Prinzipien in meiner Apperatur sind nicht
ohne weiteres zugänglich, sprich, man kann nicht einfach so eine
Übertragungsfunktion ausrechnen. Ich muss also Eingangs- und
Ausgangsgröße entfalten (numerisch).
Nur habe ich überhaupt kein Gefühl, wie so eine
Übertragungsfunktion
konkret aussieht. Das ist völlig neu für mich, jedenfalls im
Praxisbezug.
Gibts vielleicht irgendwo eine Zusammenstellung, welches System welche
Übertragungsfunktionen hat und wie die Impulsantwort dieser Systeme
aussieht?
(Xpost nach d.s.p. und d.s.e. -- bitte selber Fup2 setzen. Ich lese
in beiden Gruppen mit)
> On 9 Oct 2004 20:05:10 GMT, Nico Hoffmann <spam-muelleimer@gmx.net>
> wrote:
>>Nun, die physikalischen Prinzipien in meiner Apperatur sind nicht
>>ohne weiteres zugänglich, sprich, man kann nicht einfach so eine
>>Übertragungsfunktion ausrechnen. Ich muss also Eingangs- und
>>Ausgangsgröße entfalten (numerisch).
> Offenbar kannst Du Dir aber die Form des Eingangsimpulses
> nicht wirklich aussuchen. Dann hilft eine Faltung mit ihm,
> wie schon von Andreas und Rafael angedeutet.
Wens interessiert: Ich bin zumindest vorerst mal bei der Entfaltung
hängengeblieben.
Dazu verwende ich die Singulärwertzerlegung, denn dieses Verfahren ist
offenbar relativ stabil (und ausserdem gibt es Vorarbeiten).
Derzeit spuckt mein Algorithmus eine Übertragungsfunktion im
Zeitbereich aus, die wohl auch einigermassen stimmt.
> Es gibt bergeweise Literatur über elektronische Filter:
Um die werde ich aber trotzdem nicht herumkommen :-)
Die Schaltung des PNP-Transistor erinnert mich an etwas, was ich als
Stromentlastung bei Verstärkern schonmal gesehen habe.
Die Diode liegt parallel zur EB-Strecke des PNP und erzeugt ungefähr
denselben Spannungssprung wie diese.
Wird kein Strom entnommen, fliesst über 10R sogut wie kein Strom und
der PNP ist aus.
Wird die Schaltung belastet, entsteht ein Spannungsabfall über 1R/10R
bzw R1/Diode und der PNP wird aufgesteuert.
> Keines, diese ganze "China"-Ware von Peaktek & Co ist IHMO
> absoluter Schrott. Oftmals nur bedingt haltbar, ungenau
> (fünf Nachkommastellen und schon vor dem Komma stimmt es
> leider nicht), harte Meßkabel, Batteriefresser, etc.
>
> Da würde ich eher ein uraltes Markengerät von z.B. Fluke
> kaufen.
So eins haben wir in der Arbeit rumliegen.
Naja. Anstatt zwei billige 1,5-Volt Zellen bzw 1,2-Volt Akkus braucht
es einen 9-Volt Block. Um den zu wechseln, muss man das Gehäuse
aufschrauben und auseinanderpopeln (klemmende Gummidichting), weil man
bei Fluke darauf verzichtet hat, ein Batteriefach reinzumachen. Der
9-Volt-Block liegt dann mehr oder eniger lose unten an der Platine im
Gehäuse und ist mit so einem Klips mit zwei Drähten dran
angeschlossen.
Von der Handhabung her ist es schon toll, beleuchtetes Display,
Autorange und was weiss ich noch alles. Aber das mit der Batterie ist
ein Konstruktionsfehler.
> Nico Hoffmann wrote:
>>
>> Naja. Anstatt zwei billige 1,5-Volt Zellen bzw 1,2-Volt Akkus braucht
>> es einen 9-Volt Block. Um den zu wechseln, muss man das Gehäuse
>> aufschrauben und auseinanderpopeln (klemmende Gummidichting), weil man
>> bei Fluke darauf verzichtet hat, ein Batteriefach reinzumachen.
>
> AFAIK ist das Absicht da an der Batterie unangenehm hohe Spannungen
> gegen Erde anliegen koennen wenn man sie anfasst waehrend
> das Geraet in Benutzung ist.
Einschalten und Benutzen kann ich das Ding auch ohne den hinteren
Deckel.
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