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Kondensatormessungen

Rund um's Ein-, Ver-, Ausmessen & Simulation von Lautsprechern, Systemen und Elektronik.

Moderatoren: Moderation DIY, Bereichsmod

#1

Beitrag von Jobsti »

Update:
Artikel online:
http://www.jobst-audio.de/techniktut/22 ... leich_2015

Kann ich mit ARTA/LIMP/STEPS eigentlich die Lade- und Entladekurve eines Kondensators messen?

Entladekurve sollte eigentlich die Step-Response sein, oder zählt das als Lade+Entlade, oder liege ich da komplett falsch?
Die Step-Response verlängert sich jedenfalls mit größerem, beigeschaltetem R, wie das sein sollte.

Kann ich diese (hab's noch net getestet) auch mit einer bestimmten Frequenz ermitteln?
Wenn ja, nehme ich an, mit externem Generator?

Da wir schon dabei sind, wie messe ich am einfachsten und genausten den Verlustfaktor?
Wie ich schnell überflogen haben wir das bei 120Hz und über den Phasenwinkel gemacht?

Falls ihr das alles schon gemacht haben solltet, habt ihre bessere Erfahrungen im 1K oder 2K Modus?





Grund:
Ich mache eine Messreihe an allen verfügbaren IT Kondensatoren um die Unterschiede aufzudecken,
Dienstag trifft der ganze Stapel hier ein.
Mit freundlichen Grüßen
B. Jobst (Tontechniker FH) | Fa. Jobst-Audio | 36396 Steinau Ulmbach | Germany | www. Jobst-Audio .de
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#2

Beitrag von Musik_Mattes »

Du musst den Kondensator ja erstmal komplett voll bekommen, damit du die Entladekurve messen kannst. Ob du das mit dem kurzen Sprung schaffst, bezweifel ich.

#3

Beitrag von Jobsti »

Für einen Vergleich der Einzelnen Kondensatoren untereinander tut's das so aber denke ich schon, da alle das gleiche Signal bekommen.
Messsignal liegt gute 5 Sekunden an.

Wie macht man's richtig?
Mit freundlichen Grüßen
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#4

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 15. Dez 2015 01:40, insgesamt 1-mal geändert.

#5

Beitrag von Robin00 »

Hab ne Idee, weiß aber nicht ob die tut :D
Die Idee:
Kondensator laden, Box parallel zum Kondi(?) und per Steps ne Messung starten. Das Messsignal mal Messsignal sein lassen und einfach weglassen, brauchen wir ja nix. Steps macht ja im Endeffekt nix anneres als Spannung über Zeit zu messen. Bin mir halt nich sicher wie genau Steps ist und ob das so kurze Zeitspannen überhaupt messen kann. Gut, man kann beim Entladen gegensteuern - und zum Entladen hab ich keinen Plan wie man das am besten macht :D

Bitte vergessen, Denkfehler

#6

Beitrag von Jobsti »

Primär geht's auch eher um den Vergleich der Kondensatoren untereinander.

Über was GANZ genau gibt uns dann die Sprungantwort Information bei einem Kondensator?

Rein nach Messung/Verschaltung schaut das für mich erst mal garnet so falsch aus:
Hätte jetzt gedacht:
1.) Kondensator parallel, R davor in Reihe = Ladekurve
2.) R parallel, C davor in Reihe = Entladekurve

Bei 1.) schaut die Impulsantwort übrigens genau so aus, wie die Sprungantwort bei 2.), jedenfalls von der Zeit, die Spannung ist nur viel niedriger.

R*C*5 liegt bei 1,5µF ja noch weit unter einer Sekunde, mein Messsignal liegt grobe 4-5s an.
Wie gesagt, wenn ich überall den gleichen R nutze, sollte das für einen Vergleich untereinander doch aussagekräftig sein?!
Mit freundlichen Grüßen
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#7

Beitrag von Jobsti »

Kann dazu keiner mehr was sagen?

Also der erste Schwung 2,2µF ist da.
Copper und Gold kommen leider erst im April.
Mit freundlichen Grüßen
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#8

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 15. Dez 2015 01:41, insgesamt 1-mal geändert.

#9

Beitrag von Jobsti »

Vielen Dank.

Was genau heißt Äquivalenter Widerstand?
Ich messe den DC-R vom Cap einfach und nutze einen festen, gleich großen Widerstand?

Wie schaut nun der Ideale Messaufbau dafür aus und was GENAU messe ich wo?
Und kann ich mir das vereinfachen, nur für den reinen Vergleich der Caps zueinander?
im LIMP bekomme ich ja die Elektrische Phase angezeigt, daraus sollte man den Verlustfaktor ja errechnen können? (Wo, bei 1kHz?)

Das sollte ja dann der Verlustwinkel sein, kann ich daraus den Verlustfaktor berechnen? Geht das per: Tan 90°-<gemessen>° ?
Geht das nicht auch über die Impedanz? Tan <R bei 1kHz>?



Zwecks Lade- und Entladekurve, wollte ich das machen wie oben beschrieben,
mit Parallel und Reihenwiderstand, jeweils gemessen von Max (also T=0) bis 0V.
Das gibt halt keine absoluten Werte, aber für den Vergleich untereinander sollte das genügen?!
Oder wird's genauer, wenn ich bei einem bestimmten Wert ermittle, zB. 33%?
Mit freundlichen Grüßen
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#10

Beitrag von Jobsti »

So, das mit dem Verlustfaktor scheint zu funken über die Phase bei 1kHz.
Habe direkt mal einige verglichen, der Öl-Papier kommt bei mir auf 0,0874 (Datenblatt 0,0020),
ein Q4 auf 0,0087 (Datenblatt 0,0020).
Mit freundlichen Grüßen
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#11

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 29. Feb 2016 13:46, insgesamt 1-mal geändert.

#12

Beitrag von Jobsti »

Kabel sind doch in der Software kompensiert.
Messe ich Kurzschluss, bin ich bei 0,00 Ohm, bei 50kHz leichter Anstieg auf 0,02 Ohm.

Eben noch mal neu kalibriert.

Q4: 0,00698
Reference: 0,00698
Öl: 0,01222
Elko: 0,0402
Silber: 0,00873

Das sind keine 100% Absolutwerte, aber taugt das denn zum Vergleich untereinander?
Genauer bekomme ich das so nicht, da ich die Phase nur auf eine Nachkommastelle angezeigt bekomme ;(
Mit freundlichen Grüßen
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#13

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 29. Feb 2016 13:47, insgesamt 1-mal geändert.

#14

Beitrag von Jobsti »

Oben Edit ;)

Also mir geht's ja nur um den Vergleich untereinander,
für einmalige 100%ige Absolutwerte extra teures Zeugs anschaffen wäre Käse.

Aber ich kann den kleinen Karton Caps auch gerne mal zur dir senden, wenn du flott den genauen Verlustfaktor ermitteln magst/könntest,
dann wäre die Reihe komplett ;)

PS: Bei welcher Frequenz wird der Faktor denn eigentlich normal ermittelt?


Edit.
HA, es geht doch genauer von der Nachkommastelle her :D

Also ich habe das jetzt mal mit einem festen R vermessen, da komme ich auf -0,027°
Somit sollte ich die Phase recht genau auf 0,027° bestimmen können, oder was meinst du dazu?
Mit freundlichen Grüßen
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#15

Beitrag von Jobsti »

Sou...

IT misst wohl bei 10kHz.
Ich denke das sollte genau genug sein für Vergleiche?!

Die Frage ist halt auch immer der Wert, wir wissen nicht bei welchem
Kondensator der Wert angegeben wurde.
IT sagt z.B. nur Komplette Q4 Reihe <0,002.
Aber um so größer der Kondensator, um so größer der Verlustfaktor, vor allem obenrum.
Bei einem Q4 mit nur 0,33µF passt der Faktor mit 0,0020!

Vorab-Ergebnisse: (2,2µF)
[b]Art [/b] silver Q4 0,33 Ref Öl El50 ELR[b]1kHz [/b] 0,00995 0,00789 - 0,00773 0,01300 0,03839 0,05678[b]10kHz[/b] 0,00508 (IT 0,004 ) 0,00408 (IT 0,0020 ) 0,00209 (IT 0,0020) 0,00138 (IT 0,002 ) 0,02968 (IT ---- ) 0,03857 (IT 0,023 ) 0,11204 (IT 0,08 )
Mit freundlichen Grüßen
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#16

Beitrag von Jobsti »

Servus,

so, ich habe jetzt alle schon mal auf verschiedene weise durchgemessen.

Größte Abweichungen sind nur die Verlustfaktoren und in Einzelfällen (Elkos und Öl z.B.) auch Frequenzverlauf und Phase.
Gruppenlaufzeit habe ich ebenfalls auf 3 Frequenzen bestimmt, wie auch quasi Laden und Entladen, aber hier fallen die Unterschiede sowas von gering aus,
das kann ich kaum sauber messen (Bis auf die 2 3 Elkos die wieder rausfallen/sehr lange brauchen)

THD wie auch K2 und K3 habe ich auch mal versucht, aber das ist sowas von gering, da lohnt die Messung garnet (0,000X %)
Bei solch minimalen Abweichungen, kann ich mir kaum vorstellen, dass die wirklich Auswirkungen auf unseren Sound haben in passiven Weichen.

Somit stellt sich mir jetzt die Frage:
- WAS können wir hier messtechnisch noch erfassen?
Irgendwie müssen sich die Dinger ja unterscheiden, Preis wie auch Größe muss ja gerechtfertigt sein.
- Worin unterscheiden die Dinger sich denn wirklich, gerade Ölfüllung, Silber, Zinn oder Kupferfolie?
Wie komme ich dem auf die Schliche?
Mit freundlichen Grüßen
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#17

Beitrag von systec »

Miss doch erst mal ganz simpel die Kapazität, denke da wird es Unterschiede geben.

#18

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 29. Feb 2016 13:47, insgesamt 1-mal geändert.

#19

Beitrag von Jobsti »

Wo noch große Toleranzen sind:
Wert bei 100Hz, 1kHz und 10kHz.
Bei den einen bewegt sich das minimal, andere weichen oben und unten mal mehr mal weniger ab.

Mein Handmessgerät zeigt hier allerdings teils aber doch recht abweichende Werte an zu den mit LIMP ermittelten,
manchmal aber auch fast 1:1.
Da frage ich mich, was da mein Messgerät anders macht, besser oder schlechter?**

Ist nur ein günstiges PeakTech 2705 mit ± (3%+10 dgt.) im 4µF Bereich, Auflösung 1nF.
Leider kann man die Messstrippen nicht kalibrieren, nur im für den Milli-ohm Messbereich, somit traue ich da meinem LIMP mehr.
PS: Blicke das in der Beschreibung net so ganz, sind die 3% Genauigkeit nun auf die µF oder auf 1nF bezogen? (Ich gehe von nF aus)


Beispiel: (Fett, wo es am nahesten dran ist)
Art______100HZ_______1kHz_________10kHz__________Peaktech
PLUS - __.2,25________2,24__________2,30_____________2,210
KPSN - __.2,21________2,20__________2,25_____________2,170
MKTA - __2,22________2,20__________2,18_____________2,182
Silver- __.2,25________2,23__________2,22_____________2,213
EGL - ___2,53________2,29__________2,19_____________2,677
ELKA - __2,46________2,21__________2,00_____________2,573

Wo also bestimme ich den Wert am besten?
Vielleicht doch anstatt Frequenz bei gleichem Widerstand?
Mit freundlichen Grüßen
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#20

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 29. Feb 2016 13:47, insgesamt 2-mal geändert.

#21

Beitrag von Jobsti »

Servus,

jau hier im Messraum habe ich nur 96kHz, drüben aber 192kHz. Denke aber nicht, dass sich das lohnt damit nochmals zu messen?!
Wir kommen bei all dem ja in einen ultra kleinen Bereich mit extrem niedrigen Unterschieden der Kondensatoren zueinander,
was alles komplett im unhörbaren Bereich liegen sollte.

Eben gerade habe ich akustische Messungen gemacht mit einem Bändchen und 6dB Hochpass.
Da tat sich untereinander extrem wenig, normale Toleranzen eben.
Einzig die Elkos schauen bissel anders aus, vor allem fressen sie etwas Pegel, aber da bewegen wir uns ebenfalls im Bereich 0,05-0,3dB.

Knapp eine Stunde habe ich Hörprobe gemacht mit dem Hochtöner.
ich konnte absolut keine Unterscheide heraushören, außer beim Öl absolut Minimale, aber dieser steigt untenrum auch ganz leicht im Pegel an
und eben dem ELCA, der recht viel Pegel frisst.



Als nächstes werde ich die Impedanz mit dem Hochpass messen.
Was sollte dann noch anstehen, was ich hier sinnvoll selbst messen kann? (es geht nur im Vergleiche, keine Absolutwerte)


Mein Fazit bisher:

Unterschiede:
• Toleranz zum Nennwert
• Verlustfaktor
• Spannungsfestigkeit
• Größe
• Langzeitstabilität
• Design

Beide Letzteren kann ich nicht messen und bei der Spannungsfestigkeit kann man locker vom aufgedruckten Wert ausgehen.

Zwecks Design:
Ich würde z.B. keinen Reference-Cap verbauen, außer ich mache ne HighEnd-Kiste mit externer Weiche im schicken Glaskasten, da käme das Ding nur rein wegen der Optik druff
Mit freundlichen Grüßen
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#22

Beitrag von Fio »

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Zuletzt geändert von Fio am 29. Feb 2016 13:48, insgesamt 1-mal geändert.

#23

Beitrag von Jobsti »

Soooo habe mir gerade nochmal das große Peaktech 2170 gekauft,
damit kann ich auch den ESR bestimmen, für Vergleiche sicher ausreichend genau.

So'n Ding brauchte ich eh mal ;)
Mit freundlichen Grüßen
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#24

Beitrag von Jobsti »

Und es ist schon hier ;-)

Auch hier kann ich die Kapazität bei diversen Frequenzen (100, 120Hz, 1, 10, 100kHz) ermitteln, samt ESR, Phase und Co.
Toleranzen sind auch recht gering und es ist kalibrierbar, mit Messtrippen, als auch Direktinput.

Dennoch kann ich mit LIMP mehr Nachkommastellen bestimmen,
somit werde ich damit eher mein LIMP kalibrieren.
Bisher ist es auf 1% Genau unterhalb 100Ohm, mit meiner anderen Soundkarte (1M-Ohm Eingang) komme ich auf 1% bis >1k-Ohm,
ohne Spannungsteiler noch genauer als 1%.

Mal sehen was bei rum kommt ;-)
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#25

Beitrag von Jobsti »

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#26

Beitrag von duerg »

Hallo Benni,

Wahnsinns Aufwand!

Laut Hobby Hifi soll man gerade in der Auflösung des Stereopanoramas Unterschiede merken.
Also Fullrange Stereo, sehr gern in einem optimierten Raum.

Also bräuchte man 2 Sateliten mit passender Weiche, an denen man die Cs vor den Hochtönern umschalten könnte.
Als Tiefmitteltöner würde sich ein linearer Breitbänder anbieten.

Falls Du dann noch keinen Unterschied hörst, kann es natürlich noch an Deiner Anlage, oder noch wahrscheinlicher an den Cinch- oder am wahrscheinlichsten an Deinen Lautsprecherkabeln liegen^^

Gruß vom Duerg
(findet Kondensatoren schon immer spannend (weiß noch, wie ich das erste Mal nen C an ein Oszi angeschlossen hatte))
Oh! Und für den Fall, dass entgegen aller Erwartungen ein Hobbyastronom unter Euch ist: Der Nordstern ist dieser da!

#27

Beitrag von Jobsti »

Noch mal eine Frage, die mich nicht loslässt ;)

Großer C1 mit mini Bypass.
Der Bypass hat eine viel schnellere Lade- und Entladezeit (was ich auch nachgemessen habe, nur sehr ungenau),
bekommen wir dann bei hohen Frequenzen nicht einen zeitlichen Versatz?
Mit freundlichen Grüßen
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#28

Beitrag von Jobsti »

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