Messtechnik V5 Frequenzmessung Vorbereitung

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Alex
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Messtechnik V5 Frequenzmessung Vorbereitung

Beitrag von Alex » 17.04.2007 08:19

Hi,

ich sitze gerade an den Vorbereitungsaufgaben für Messtechnik und komme an einigen Stellen nicht weiter. Vor allem was die Fragen zu den rechnenden Verfahren angeht, stehe ich etwas auf dem Schlauch, da ich weder im Script noch im Internet die entsprechenden Infos gefunden habe.
Ich trage mal zusammen, was ich schon habe und vielleicht kann mir jemand bei den anderen Fragen weiterhelfen :-)

2.1) Frequenz / Sequenz
Sequenz: Aufeinanderfolge von (gleichartigen) Ereignissen.
Frequenz: Anzahl von aufeinanderfolgenden (gleichartigen) Ereignissen über einen bestimmten Zeitraum.

2.2)
a) Fehlereinflüsse
• digitaler Restfehler (Quantisierungsfehler)
• Fehler der Zeitbasis (d.h. des Quarzoszillators)
• Rauschen der Bauelemente
• Komparatorhysterese
• endliche Flankentsteilheit der Impulse

b) digitaler Restfehler
Ursache: Die Phasenlage zwischen Takt und Intervallgrenzen des Zeitintervalls ist nicht kohärent.
Wirkung: Ein Fehler von
\\Large \\Delta z = \\frac{\\Delta t_2 - \\Delta t_2}{T_B}
\\Large | \\Delta z | >= 1
mit t_1, t_2 Teilintervalle zwischen Intervallgrenzen und erster/letzter Impulsflanke ; T_B Intervall zwischen zwei Impulsflanken


bei den folgenden bin ich recht Unsicher ...
2.3) störunterdrückendes Verhalten digitaler Zähler
Aufgrund des integrierenden Messprinzips wird nicht der Momentanwert der Eingangsspannung, sondern der Mittelwert gemessen. Dadurch werden höherfrequente Störspannungen abgeschwächt.

2.4)
Störunterdrückung durch Integration (bei Dual-Slope). Schwankungen können das Ergebnis nicht verfälschen.

2.5) zählende Verfahren - Auflösung
Dazu habe ich nichts gefunden. Nur, dass eine hohe Genauigkeit bei relativ kurzer Messzeit bei hohen und tiefen Frequenzen erreicht werden kann. Mit der Auflösung hat das aber noch nichts zu tun.

2.6) Einfluss Frequenzschwankungen bei zählenden Verfahren
Hier hätte ich jetzt gesagt, dass die nur anteilsmäßig eingehen, aber auch nichts dazu gefunden.

2.7) wie geht der relative zufällige Triggerfehler in den relativen Fehler der Periodendauermessung ein?
Nichts zu gefunden ...

2.8) Ursachen des Zeitbasisfehlers
• endliche Genauigkeit des Quarzoszillators
• Beschädigung des Quarzoszillators
• Rauschen auf der Start/Stop-Leitung der Zeitbasis



Also falls jemand noch was zu den anderen Aufgaben hat oder das hier ergänzen kann, würde ich mich sehr freuen :-)

Quentin
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Messtechnik V5 Frequenzmessung Vorbereitung

Beitrag von Quentin » 17.04.2007 17:42

Sieht zeimlich vollständig aus.
Andere Frage, wo zur Hölle findet der Versuch morgen statt? Ich finde nirgends Informationen darüber.
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Alex
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Beitrag von Alex » 17.04.2007 18:48

BAR 274 angeblich ... habe ich auch nur \"irgendwo\" gefunden .. weiß leider nicht mehr wo.

Quentin
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Beitrag von Quentin » 17.04.2007 19:33

Also vorher nochmal schnell ins Sekretariat gehuscht. Danke
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Tingeltangelbob
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Beitrag von Tingeltangelbob » 17.04.2007 19:37

Diese Versuche finden im 1. Obergeschoss des Hauptgebäudes vom BAR statt.

Also wenn man sich jetzt die W-Lan Arbeitsplätze neben dem Prüfungsamt vorstellt, ists von da genau eine Etage hoch.
Raumnummer weis ich nicht.
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Quentin
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Beitrag von Quentin » 18.04.2007 16:36

Heute war dieser Eingangstest dran.
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Alex
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Beitrag von Alex » 18.04.2007 19:49

Ach, bei euch auch? Ich dachte sie hätten wenigstens zwischen den beiden Gruppen verschiedene verteilt *g*

Quentin
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Messtechnik V5 Frequenzmessung Problem

Beitrag von Quentin » 23.04.2007 06:41

Ich brauche Hilfe. Unsere aufgenommenen Messreihen stehen teilweise in grobem Widerspruch zu dem was ich von den Messwerten erwartet hätte. Nun bin ich mir unsicher darüber ob ich einfach falsch liege mit dem was ich erwarte oder ob die Werte tatsächlich verfälscht sind. Könnte mal jemand der den Versuch auch schon hatte entweder 1,2 Tabellen einscannen oder was auch reichen würde den Werteverlauf irgendwelcher Versuche in 3 Worten beschreiben. Das würde mir sehr helfen.
Danke.
\"Ihr versaut mir die Ozonschicht!\"

Alex
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Beitrag von Alex » 24.04.2007 08:15

4.1:
AC: Bei einer bestimmten Triggerschwelle \"springt\" der Wert auf 500 µs und misst dann richtig.
DC: neg. Spannungsbereiche: 250 µs, dann 0 und wieder ab bestimmten Wert 500 µs

Bewertung:
Sinnvolle Triggereinstellungen muss gefunden werden. Bei völliger Unkenntnis des Signals (also ohne Oszi) ist das nur schwer realisierbar (siehe die 250 µs bei DC)

4.2
Der TP filtert soviele Störfrequenzen raus, dass er bei allen Triggereinstellungen was misst. Allerdings beeinflusst er die Flankensteilheit des Rechtecksignals negativ (siehe Oszi), so dass die gemessene Impulsweite bei höherer Triggerspannung kleiner wird.


4.3
Bei allen Einstellungen haben wir 500 µs gemessen. Wir haben das damit erklärt, dass wir über eine Periode messen und es da egal ist, wo wir starten ...


4.4
Nur knapp über 0 V korrekte Periodendauer. Das erklärt sich damit, dass die Triggerschwelle B, die auf 0 V liegt, bei negativen Werte noch innerhalb der gleichen Periode kommt (beides steigende Flanke) und somit für werte knapp unter 0 V (Triggerschwelle A) das Zeitintervall immer kürzer wird. Für einen Wert nur knapp über 0 misst man dann über (fast) die gesamte Periode (bis zum nächsten 0-Durchlauf des Signals). Für Werte größer 0V wird das Zeitintervall wieder kleiner.


4.5
Wir glauben, dass diese Empfindlichkeit bedeutet, dass bei niedriger Empfindlichkeit das Signal etwas länger über der Schwelle sein muss, damit der Trigger schaltet. Deswegen wirken sich die Störungen bei sehr großer Empfindlichkeit stärker aus. Ansonsten hatten wir trotz Störsignal nur geringe Abweichungen.


4.6
Eine Skizze des Signals schadet hier nicht. Die verschiedenen Zeitintervalle ergeben sich daraus, dass die Spannungs-Spitzenwerte der kleinen Dreiecksimpulse teilweise nicht so hoch sind, wie die eingestellte Triggerschwelle. Wenn man das weiß (und weiß, wie hoch die sind), dann kann man ablesen, wie weit die Impulse voneinander entfernt sind.


4.7
Die Triggerverzögerung stellt ein, wie lange der Trigger wartet, bis er auf ein Signal reagiert. Damit lassen sich die Werte dann auch erklären.


4.8
Wenn A größer wird, werden immer mehr Impulse \"übersprungen\" (durch die Amplitudenmodulation liegt die Triggerschwelle dann teilweise über den Spitzenwerten der Perioden). Also wird nur bei A = 0 V vernünftig gemessen.


4.9
Bewertung war hier schwer möglich. Die Ergebnisse waren auf der entscheidenden Stelle nach dem Komma derart schwankend, dass alle Messergebnisse unbrauchbar waren (bei allen Einstellungen!). Nur bei Betriebsart \"FREQ A\" und Modulationsfrequenz 40 Hz bei einer Messzeit über 10 Sekunden konnten wir ein vernünftiges Ergebnis erzielen. Fazit: Das rechnende Verfahren ist dem konventionellen weit überlegen.


4.10
Genaue Ergebnisse erst bei einer Messzeit von 20 Sekunden. Ansonsten schwanken die Ergebnisse.


4.11
Je höher die Burst-Rate ist, desto weniger Impulse \"gehen verloren\". Also rücken die Messergebnisse mit steigender Burst-Rate näher an die Trägerfrequenz (10 kHz) heran.


4.12
Durch die Synchronisation werden die Messergebnisse bei niedrigen Burst-Raten sehr genau. Bei hohen Burstraten (ab 600 Hz hatten wir), scheint die Synchronisation fehlzuschlagen und die Messergebnisse schwanken stark.

------------------


Ich hoffe das hilft dir weiter.

Quentin
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Beitrag von Quentin » 24.04.2007 09:05

Wow Danke für den Aufwand. Das bestätigt meine Überlegungen schon eher. Un da sag nochmal einer die Zusammenarbeit wär schlecht!
:)
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Beitrag von crusader » 02.05.2007 11:19

Hallo erstmal!
Ich gehe gerade die Eingangstests durch und hab ein kleines Problem bei Frage 4, und zwar: Wie lassen sich mit einem Zähler Frequenzschwankungen erfassen? Weiß jemand da ne Antwort drauf?
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Beitrag von Alex » 02.05.2007 20:41

Mehrmals kurz messen. Wenn die Ergebnisse voneinander abweichen, schwankts *g*

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Beitrag von crusader » 02.05.2007 21:10

So ungefähr hab ich mir das auch vorgestellt.

Vielen Dank!!!;-)
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Beitrag von mrpiggi » 14.06.2007 12:40

Ich mach gerade die Auswertung für den Versuch und tu mich mit dem von Alex beschriebenen \"Springen\" aus Aufgabe 4.1 etwas schwer. Was ist der Grund für dieses Springen? Grübel schon ne ganze Weile drüber hab aber ehrlich gesagt überhaupt keinen Plan, warum das so ist? schon mal vielen Dank im voraus.
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Beitrag von Jesse Blue » 14.06.2007 13:12

Es ist doch Rechteck-Signal und du kannst mit den Trigger nur ne Halbe oder ne ganze Periode abtasten. Periode ist 500müs und somit kannst du nur 0, 250 oder 500 messen, da du nur an den flanken messen tust. Ich denke, dass es so korrekt ist, aber lass mich gerne belehren. ^^

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Beitrag von mrpiggi » 14.06.2007 13:34

Sorry hab mich nicht detailliert genug ausgedrückt. Das das ganze springt irritiert mich nicht, sondern wann, sprich bei welcher Schwelle. bei uns zeigt der Zähler bei einer Schwelle von 0,86V den richtigen Wert an, vorher nicht. Und warum ist das so? Ich meine das rechtecksignal läuft bei DC-Kopplung im Bereich von 0..3V warum also misst der Zähler erst bei einer so hohen Triggerschwelle?
Kann es vielleicht daran liegen, dass der Trigger erst bei dieser Schwellspannung erkennt, dass es sich um eine positive Flanke handelt?
- Editiert von mr.piggi am 14.06.2007, 14:45 -
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