ALLGEMEINER TEIL

Labor
I/1 RLC Messung
ALLGEMEINER TEIL
Titel der Übung:
Übungsnummer:
Übungsplatz:
Datum der Übung:
Klasse:
Schriftführer:
Übungsteilnehmer:
RLC Messung
I/1
4
02.10.2003
3 BHELI
Andreas Hagmann
Sebastian Glaßner
Andreas Hagmann
Michael Kitzler
Bernhard Weiß
INHALTSVERZEICHNIS
Allgemeiner Teil ........................................................................................................................ 1
Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................................... 1
1. Wiederholung ......................................................................................................................... 2
2. Bestimmung von Elektronischen Bauelementen .................................................................... 2
2.1. Erklärung ......................................................................................................................... 2
2.2. Widerstände:.................................................................................................................... 2
2.3. Spulen .............................................................................................................................. 2
2.4. Kondensatoren ................................................................................................................. 2
2. RLC Messung ......................................................................................................................... 3
2.1. Erklärung ......................................................................................................................... 3
2.2. Erklärung der Messgeräte ................................................................................................ 3
2.2.1. Escort ELC-131D ..................................................................................................... 3
2.2.2. Grundig RLC-300 .................................................................................................... 3
2.2.3. Philips PM 6302 ....................................................................................................... 3
2.3. Messschaltung ................................................................................................................. 4
2.4. Messtabelle ...................................................................................................................... 4
3. Häufigkeitsverteilung von Widerständen ............................................................................... 5
3.1. Erklärung ......................................................................................................................... 5
3.2. Diagramm ........................................................................................................................ 5
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Andreas Hagmann 3BHELI
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1. WIEDERHOLUNG
Am Anfang der Übung führte der Lehrer eine schriftliche Wiederholung durch, um unsere
Kenntnisse über den Widerstandsfarbcode und über die Definition der Güte zu überprüfen.
Dauer: etwa 15 Minuten
2. BESTIMMUNG VON ELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN
2.1. ERKLÄRUNG
Der erste Teil der Übung beschäftigte sich mit der Bestimmung von Bauelementen anhand
ihres Aussehens und ihrer Bauform. Wir bekamen vom Übungsleiter eine Box mit
verschieden Widerständen, Spulen und Kondensatoren, die wir sortieren und wenn möglich
auch ihren Wert bestimmen sollten.
2.2. WIDERSTÄNDE:
Bauelement
Leistungswiderstand
Präzisionswiderstand
Kohleschichtwiderstand
Metallschichtwiderstand
Nennwert
15Ω
100kΩ
270kΩ
332Ω
Toleranz
±5%
±0.1%
±5%
±0.5%
Leistung
4W
keine Angabe
1W
0.25W
2.3. SPULEN
Bauelement
Ringspule
Festinduktivität
Nennwert
Toleranz
keine Angaben
±10%
15µH
2.4. KONDENSATOREN
Bauelement
Keramikkondensator
Keramikkondensator
Keramikkondensator
Keramikkondensator
Folienkondensator
Elektrolytkondensator
Nennwert
47nF
1.2pF
10nF
15pF
100nF
1µF
Toleranz
keine Angaben
±5%
Spannung
keine Angaben
63V
250V
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2. RLC MESSUNG
2.1. ERKLÄRUNG
Bei der RLC Messung ging es darum, den Wert von Bauelementen mit Hilfe von Messgeräten
zu bestimmen. Wir benutzten dazu drei verschiedene RLC- Meter und dieselben Bauelemente
wie beim ersten Teil dieser Übung (1. Bestimmung von elektronischen Bauelementen,
Seite 2).
2.2. ERKLÄRUNG DER MESSGERÄTE
2.2.1. ESCORT ELC-131D
Betriebsmittelkennzeichnung: P1
Bei diesem digitalen RLC- Meter muss man zur Messung nur die Art des Bauelements
einstellen. Wir verwendeten bei unseren Messungen immer die automatische
Messbereichsauswahl. Die Messfrequenz ließen wir immer auf 1kHz eingestellt.
2.2.2. GRUNDIG RLC-300
Betriebsmittelkennzeichnung: P2
Dieses digitale RLC- Meter bestimmt bei der Messung den Realteil und Imaginärteil der
Impedanz des Bauelements und kann somit auch die Art des Bauteils bestimmen. Wir
verwendeten wieder die automatische Messbereichsauswahl und eine Frequenz von 1kHz. Die
Genauigkeit dieses Messgeräts liegt laut Bedienungsanleitung zwischen 0.1% und 0.3%.
2.2.3. PHILIPS PM 6302
Betriebsmittelkennzeichnung: P3
Dieses Messgerät arbeitet mit einer analogen Anzeige und besitzt keine automatischen
Einstellmöglichkeiten. Zum Messen muss man zuerst die Art des Bauelements (R-L-C)
auswählen. Danach muss man mit einem Drehschalter einen geeigneten Multiplikator für die
Anzeige einstellen.
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2.3. MESSSCHALTUNG
zum Beispiel Widerstandsmessung mit P1:
P1
RLC
R
RLC
2.4. MESSTABELLE
angegeben / abgelesen
Bauelement
Nennwert
Präzisionswid.
100kΩ / 55V
Leistungswid.
15Ω / 4W
Kohleschichtwid. 270kΩ / 1W
Metallschichtwid 332Ω / 0.25W
Ringspule
keine Angaben
Festinduktivität2 15µH
Zylinderspule
893.6mH4
Keramikkond.
1.5pF
Keramikkond.
10nF
Keramikkond.
47nF
Keramikkond.
1.2nF
Folienkond.
1µF
Folienkond.
100nF
Elektrolytkond.
100µF
Kondensator
2µF
Toleranz
±0.1%
±5%
±5%
±0.5%
±10%
keine
Angaben
P1
99.9kΩ
15.11Ω
270.3kΩ
331Ω
2.252nH
11.8µH
212.6mH
2.6pF
9.6pF
41.2nF
2.3pF
0.991µF
99.8nF
87.2µF
1.97µF
gemessen
P2
P31
100kΩ
100kΩ / 100kΩ
15.067Ω
16Ω / 10 Ω
270.5kΩ
270kΩ / 100k Ω
331.6Ω
330Ω / 100 Ω
2.468mH
2.4mH / 10mH
3
16µH
129.7mH
0.1mH / 100mH
3
1.63pF
9.63nF
10nF / 10nF
42.17nF
42nF / 10nF
3
1.33pF
993nF
1µF / 1µF
99.8nF
100nF / 100nF
93.4µF
70µF / 100µF
1.98µF
2µF / 1µF
1
Wert / eingestellter Multiplikator
schlechte Güte: tanδ=9
3
Die Messung ergab keinen sinnvollen Wert
4
gerechnet ohne Berücksichtigung des Korrekturfaktors:
Durchmesser: 3.5cm; Länge: 0.9cm; Wicklungen: 2500
2
L=
N  µ0 A
2
 7 35
2
2500  4   10
2
=
l

4
=839.6mH
(Diese Formel gilt nur für eine unendlich lange Spule)
9
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Kondensator
Kondensator
1µF
0.5µF
798nF
396nF
798nF
396nF
0.8µF / 1µF
0.4µF / 100n
3. HÄUFIGKEITSVERTEILUNG VON WIDERSTÄNDEN
3.1. ERKLÄRUNG
Für den letzten Teil der Übung bekamen wir vom Übungsleiter ein Schächtchen mit 41
Widerständen mit demselben Nennwert von 680kΩ / ±1%. Wir sollten nun alle Widerstände
messen um eine Häufigkeitsverteilung der Messwerte darstellen. Zu dieser Messung
verwendeten wir das Messgerät Escort ELC-131D (P1), das weiter oben schon näher erläutert
wurde.
3.2. DIAGRAMM
9
8
7
Anzahl
6
5
4
3
2
1
68
0,
168
0,5
67
9,
167
9,5
67
9,
668
0,0
67
8,
167
8,5
67
8,
667
9,0
67
7,
167
7,5
67
7,
667
8,0
67
6,
167
6,5
67
6,
667
7,0
0
Widerstand in Kiloohm
Es befanden sich alle gemessenen Widerstandswerte innerhalb der angegebenen Toleranz von
±1% (673.2kΩ – 686.8kΩ).
Ein Widerstand wurde aufgrund seines Wertes von 674.2kΩ nicht in das Diagramm
aufgenommen.
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