Elektrische Messungen an 100nF Koppelkondensatoren

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stern71
Stammgast
#1 erstellt: 27. Dez 2009, 20:09
Hallo,
Bezug nehmend auf diesen Beitrag:

Beitrag: low cost China Röhren-Verstärker (Meng X3 bzw Music Angel MA 6P1) für den Einstieg?

möchte ich die elektrischen Messergebnisse der Probanden gern zur Verfügung stellen.
Insgesamt wurden 10 Kondensatoren unterschiedlichster Dielelektrikas und Bauformen gewählt.
Alle Testobjekte besitzen eine Kapazität von 100nF und sind spannungsmäßig durchaus für Röhrenkoppelstufen geeignet.

Auf umfangreiche Rückschlüsse der akustischen Auswirkungen wurde bewusst verzichtet.

Ein kurzes Fazit aus meiner eigenen Sicht möchte ich dennoch geben:

Ohne Fehl und Tadel würde ich den Teflon, Black-Box und den MKP-4 einstufen.

Leichte Dämpfungen bzw. Verluste und das besonders im oberen Frequenzbereich könnten beim Ölpapier, Styroflex und MKS-4 festgestellt werden.
In wie weit sich dies akustisch in einem leicht bedämpften Hochtonbereich auswirken kann, muss jeder für sich selbst entscheiden und probieren.
Ich könnte mir aber durchaus vorstellen, dass man mit gezieltem Einsatz einer etwas vorlauten Hochtonwidergabe entgegen wirkt.

In allen Belangen am schlechtesten legte sich der WIMA MP3-X2 ins Zeug.
Ihn würde ich bestimmungsgemäß nur zur Störunterdrückung in Netzteilen einsetzen.
Er erhält deshalb keine Empfehlung als Koppelkondensator.

Die dielektrische Absorption hat zu mindestens bei den o.a. Testobjekten keinen signifikanten Einfluss.

Beste Grüße und einen guten Rutsch ins neue Jahr wünscht,
Heiko

PDF als Download:

Kondensatortest


[Beitrag von kptools am 27. Dez 2009, 23:35 bearbeitet]
GorgTech
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 27. Dez 2009, 22:07
Hallo Heiko,

dein Test bestätigt das, was ich vorher vermutet habe über die Auswirkung unterschiedlicher Kondensatoren auf den Klang aufgrund ihrer unterschiedlichen Verluste.

Ich bin überrascht, dass der russ. Teflonkondensator ( 7 ) so gut abgeschnitten hat, alle Achtung.

Ich hätte mich über einen Test der Wima FKP 2 gefreut ( ich bevorzuge diese Kondensatoren für DIY Projekte, genauso WIMA MKP4 )

Danke für deine Mühe,

Gruß,

Georg
stern71
Stammgast
#3 erstellt: 27. Dez 2009, 22:20
Hallo Georg,


Ich hätte mich über einen Test der Wima FKP 2 gefreut


Genau das habe ich mir während des Test´s auch gedacht, da ich erst hinterher erfahren habe, dass der MKC schon abgekündigt ist.

Ich kann folgendes Angebot machen:

Schickt mir bitte einen FKP-4 mit 630 Volt und ich werde diesen Kondensator noch mit im Test integrieren.
Es sollte aber ein FKP-4 sein, damit die Vergleichbarkeit zu MKP-4 und MKS-4 gegeben bleibt.

Meine Adresse erfahrt ihr über meine Mailadresse im Dokument.

Gruß, Heiko
Felix_B.
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 27. Dez 2009, 22:24
Hi,
WIMA MKS4 waren noch nie Polystyrolkondensatoren.
Wenn man sich die Mühe macht und mal das Datenblatt bemüht steht da : metallisiertes Polyester... das erklärt auch den tan d
FKP4 liefern mit 6-7000V/µsek ca. 35x schnellere Anstiegszeiten als MKP4 mit 200V/µsek. Die dielektrische Absorption liegt auf ca. 30% der MKP Vergleichstypen, es lohnt sich also einen Blick darauf zu werfen...

Gruß Felix
stern71
Stammgast
#5 erstellt: 27. Dez 2009, 22:35
Hallo Felix,

Richtig.
Ist ein Schreibfehler von mir.
Der MKS ist natürlich ein Polyester-Typ.

Wenn ich den FKP noch ins Dokument aufnehme, werde ich den Schreibfehler mit berichtigen.

Gruß, Heiko
stern71
Stammgast
#6 erstellt: 28. Dez 2009, 01:02
Hallo,

Suche zu Testzwecken:

1x WIMA FKP-4 100nF 630 Volt

Kondensator.

Danke für eure Hilfe.

Gruß, Heiko
_ES_
Administrator
#7 erstellt: 28. Dez 2009, 01:04
Wimas haben wir wie Sand am Meer..wenn du bis zur ersten Januar Woche warten kannst..
hf500
Moderator
#8 erstellt: 28. Dez 2009, 01:18
Moin,
jetzt haben wir die typischen elektrischen Eigenschaften verschiedener Kondensatoren.

So weit, so gut.
Jetzt brauchen wir sie nur noch in einer Testschaltung, um herauszufinden, inwieweit sich diese Eigenschaften in der Funktion "Koppelkondensator" wiederfinden.

73
Peter
stern71
Stammgast
#9 erstellt: 28. Dez 2009, 01:20
Hallo,

Klar kann ich noch warten.
Meine Mailadresse steht im verlinkten PDF.
Über eine Kontaktaufnahme würde ich mich sehr freuen.

Für ein eigenes Bastelprojekt suche ich weiterhin noch einen:

MKP-10 (MKP-4) 10myF 630 Volt

Hat jemand so einen günstig abzugeben?

Gruß, Heiko


[Beitrag von stern71 am 28. Dez 2009, 01:22 bearbeitet]
stern71
Stammgast
#10 erstellt: 28. Dez 2009, 01:30
Hallo Peter,


Jetzt brauchen wir sie nur noch in einer Testschaltung, um herauszufinden, inwieweit sich diese Eigenschaften in der Funktion "Koppelkondensator" wiederfinden.


Wer hat wohl so gute Ohren um das absolut real und objektiv zu beurteilen?
Vermutlich bin ich dazu eher ungeeignet.
Im direkten A-B Umschaltvergleich kann ich wohl Veränderungen am Klangbild wahrnehmen.
Sollte jedoch ein etwas längere Pause dazwischen sein, bin ich mir nicht mehr so sicher.

Zu mindestens für die günstig zu beschaffenden WIMA-Kondensatoren kann jeder seine eigenen Erfahrungen hier einbringen.
Auch wenn viele nicht an den Kondensatorklang glauben.
Wir versuchen die ganze Sache mal ganz nüchtern anzugehen und nicht gleich in die Voodoo-Ecke abzudriften.

Traut euch bitte und schreibt die eigenen Erfahrungen in diesem Beitrag.


Gruß, Heiko
rorenoren
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 28. Dez 2009, 09:11
Moin Heiko,

ich kann nur meinen unwissenschaftlichen Senf dazugeben:

Bei Koppelkondensatoren höre ich so gut wie keinen Unterschied, wenn ich mir auch manchmal einbilde, dass Styroflex minimal weicher/wärmer klingt, als "rote Wimas" (meist MKS4).

In Frequenzweichen sind Elkos etwas leiser und "wärmer" als Folien.
(vor dem Hochtöner ohne weitere Weichenbauteile an Röhren)

Zwischen den verschiedenen Folien, ob MKS, FKP und so weiter, höre ich keine Unterschiede.

Ölpapierkondensatoren (habe nur ein Paar russische) gehen etwas in Richtung Elko.
(deshalb, und zur Erhöhung der Kapazität 470nF Philips- Folien/blau parallel)

Ich habe in meiner "Klaus" Vorstufe Koppelelkos am Ausgang.
(10µF250V)

Die sind für mich nicht deutlich unterscheidbar mit ebenfalls an einem weiteren Ausgang verwendeten MKS4/470nF/400V=.
(evtl. wieder gaaaanz minimal weicher/wärmer mit Elko, aber 99% Einbildung)

Die folgende Endstufe hat aber auch 1MOhm als Eingangs/Gitterwiderstand.

Wenn es bei Koppel- Cs klangliche Unterschiede geben soll, müsste die folgende Stufe vermutlich relativ niederohmig sein, damit die vom C übertragene Wechselspannung belastet wird.

Dann könnten die Unterschiede zum Tragen kommen.


Ich bin also eher ein "nicht Kondensatorhörer" und baue ein, was so herumliegt.

Gruss, Jens
-scope-
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 28. Dez 2009, 16:29

In Frequenzweichen sind Elkos etwas leiser und "wärmer" als Folien.
(vor dem Hochtöner ohne weitere Weichenbauteile an Röhren)


Da beispielsweise ein 4,7µF TF-Elko einen deutlich höheren ESR und somit an einem 8 ohm HT-LS eine ganz erheblich höhere Dämpfung erreicht, ist das auch nur logisch. Einfach die Widerstandsdifferenz (z.B. 2 ohm) vor die Folie klemmen und nochmal vergleichen....Dann gibt´s allenfalls noch ratlose Gesichtsausdrücke.


Zwischen den verschiedenen Folien, ob MKS, FKP und so weiter, höre ich keine Unterschiede.

Da gibt´s auch nichts zu hören....Auch wenn es mitunter etwas zu messen gibt. Zumindest gibt es da nachweisbar nichts zu hören, denn einfach behaupten kann das natürlich jeder. Dazu braucht man eigentlich nichtmal eine Stereoanlage.

@Stern

Im direkten A-B Umschaltvergleich kann ich wohl Veränderungen am Klangbild wahrnehmen.

Das ist (je nach Einbauort und verwendetem C) durchaus möglich In so einem Fall (in dem man also einen AB-Test bestehen würde), ist der messtechnische Nachweis bereits mit einem Duspol oder einem Maßband erfassbar.


Wir versuchen die ganze Sache mal ganz nüchtern anzugehen und nicht gleich in die Voodoo-Ecke abzudriften.


In diesem Fall würde ich eine sachkundige, dem Thema kritisch gegenüberstehende Person am "set" erwarten, die den AB oder ABX BT überwacht und protokolliert. Ausserdem einen vor Ort aufgebauten Audiomessplatz (plus bedienender Person), der extreme Fehler im Aufbau aufpüren könnte, die mit dem Kondensatorklang eigentlich garnichts zu tun haben.

Darüberhinaus wären einige Personen nötig, die nicht nach 30 Minuten das Handtuch werfen, und sich pausenlos über die absolute Untauglichkeit der "Wiedergabekette" beschweren, zu der auch die Umschalthardware zählt.

Mit genau diesem "Problem" hatte ich bisher in jedem Test zu kämpfen.
Es waren stets die "falschen" Leute am "Set".


[Beitrag von -scope- am 28. Dez 2009, 18:47 bearbeitet]
stern71
Stammgast
#13 erstellt: 28. Dez 2009, 17:56
Hallo Felix,


FKP4 liefern mit 6-7000V/µsek ca. 35x schnellere Anstiegszeiten als MKP4 mit 200V/µsek. Die dielektrische Absorption liegt auf ca. 30% der MKP Vergleichstypen, es lohnt sich also einen Blick darauf zu werfen...


Auf welche Datenblätter beziehst Du Dich?
In den Datenblättern die ich bei WIMA gefunden habe steht sowohl für den FKP4 als auch für den MKP4 eine Absorption von 0,05%.

Bei den Standard Elektronik Versendern (Reichelt etc.) sind nur die FKP1 - Typen gelistet.
Der einzigste unterschied den ich bisher ausmachen könnte ist, dass beim FKP4 einseitig metallisierte Folie und beim FKP1 doppelseitig metallisierte Folie Verwendung findet.
Kennst Du noch weitere Unterschiede?

Würde sich der FKP1 als Testobjekt nicht genau so gut eignen?

Gruß, Heiko


[Beitrag von stern71 am 28. Dez 2009, 17:56 bearbeitet]
Felix_B.
Ist häufiger hier
#14 erstellt: 28. Dez 2009, 18:27
Hi Heiko,
Asche auf mein Haupt!
Ich meinte nicht die dielektr. Absorption MKP4/FKP4, wie ich fälschlicherweise geschrieben habe, sondern den Verlustwinkel tan d. War ich wohl nicht gut konzentriert... sorry. Die DA kann nicht groß anders sein, ist ja immer noch das gleiche Dielektrikum Polypropylen.
Auch der MKP10 (!) hat einen deutlich niedrigeren tan d als der MKP4. Der MKP10 liegt hier wie der FKP4. In den Anstiegszeiten kann er aber nicht mithalten.
Ich würde mal versuchen auch den MKP10 im Vergleich zu messen.
Interessant ist auch, je größer die Spannungsfestigkeit, desto größer ist auch die Anstiegszeit.
FKP1 geht bestimmt auch.

Gruß Felix


[Beitrag von Felix_B. am 28. Dez 2009, 18:41 bearbeitet]
stern71
Stammgast
#15 erstellt: 28. Dez 2009, 18:39
Hi Felix,


Asche auf mein Haupt!


So soll es geschehen...

Ich würde vorschlagen, dass wir folgende 2 Typen noch ins Rennen holen.

1. MKP10 100nF 630 Volt und
2. FKP1 100nF 630 Volt

Falls jemand die betreffenden Kondensatoren sponsoren könnte würde ich mich sehr freuen, denn diese Typen habe ich nicht im Bastelbestand.

Gruß, Heiko

P.S.: Weitere Anregungen sind willkommen.
pragmatiker
Administrator
#16 erstellt: 28. Dez 2009, 19:20
Servus Heiko,

zunächst einmal danke für die Mühe, die Du Dir mit den Kondensatortests gemacht hast. Ein paar Randnotizen seien mir allerdings erlaubt:

  • Die dieelektrische Absorption sollte beim Einsatz als Koppelkondensator in richtig dimensionierten Audioverstärkern (d.h. f(g)RC << f(u); f(g)RC ist hierbei die -3[dB] Grenzfrequenz des durch Koppelkondensator und Gitterableitwiderstand gebildeten Hochpasses; f(u) ist hierbei die unterste durch den Verstärker zu übertragende Frequenz) keine Rolle spielen, da die Außenwirkung der dielektrischen Absorption nur auftritt, wenn der Koppelkondensator umgeladen wird. Hierzu ist allerdings eine deutliche Spannungsänderung am Koppelkondensator erforderlich - und diese ist praktisch nicht vorhanden, wenn die Grenzfrequenz des CR-Hochpasses (siehe oben) hinreichend tief liegt.
  • In deiner Tabelle in Zeile 5 steht für den Black-Box-Kondensator für die dieelektrische Absorption der Wert ">0,0001". Das muß doch "<0,0001" heißen, oder?
  • Die Phasenwinkel- und Verlustfaktormeßergebnisse bei 25[kHz] Meßfrequenz für die Zeilen 2, 4, 5, 7 und 8 geben etwas Rätsel auf - scheinen die Verluste dieser Kondensatoren sich hier gegenüber 10[kHz] Meßfrequenz doch nicht mehr zu verschlechtern oder sogar wieder zu verbessern. Können für diese leicht verwirrenden Meßergebnisse Einflüsse des Meßgerätes oder der Meßaufbaus verantwortlich sein?
  • Man muß immer sehen, für welchen Einsatzzweck Kondensatoren ursprünglich gedacht waren: Der KP1832 von Roederstein z.B. wurde zu seiner Zeit als Boosterkondensator in der Zeilenendstufe von Fernsehgeräten eingesetzt - hier waren höchste Impulsbelastbarkeit und niedrige Verluste Pflicht. Grundgenauigkeit oder Stabilität der Kapazität des Kondensators bezogen auf seine Umnwelt- und Betriebsbedingungen sowie die dieelektrische Absorption waren bei diesem Einsatzzweck des Kondensators jedoch nahezu völlig egal.

Bei den Meßbedingungen gehe ich (mangels detaillierter Beschreibung) mal davon aus, daß die Kelvin-Meßleitungen "HZ18" direkt am LCR-Meter "HM8018" hingen. Weiterhin gehe ich davon aus, daß alle Prüflinge in ihrem Meßaufbau immer einen definierten und konstanten Abstand zu ihrer kompletten Umgebung hatten, daß alle Messungen bei derselben (konstanten) Umgebungstemperatur stattfanden und daß Brummeinstreuungen etc. kein Thema waren (also z.B. kein eingeschaltetes Handy oder schnurloses Telefon auch nur in der Nähe des Prüfaubaus lag). Außerdem gehe ich davon aus, daß der Außenbelag aller Prüflinge (soweit gewickelt) immer am selben Anschluß des Meßgerätes hing.

Zu Deiner Messung der dieelektrischen Absorption wäre es nett, wenn Du uns hier bei Gelegenheit mit näheren Informationen (inklusive einer kleinen Skizze) Deines Meßaufbaus und der Meßparameter selbst versorgen könntest (u.a. deswegen, da - zumindest mir - die MIL-Norm PRF-19978J nicht bekannt ist).

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 28. Dez 2009, 19:36 bearbeitet]
stern71
Stammgast
#17 erstellt: 28. Dez 2009, 19:55
Hallo Herbert,

ganz schon viel auf einmal, aber ich will versuchen alle Anmerkungen zu beantworten.

Zuerst mal was zum Messaufbau.

Die Test´s wurden natürlich mit Kelvin-Messleitungen unter definierten Umgebungsbedingungen durchgeführt.
Um Messfehler zu vermeiden habe ich die Test´s 2-malig absolviert.
Die Messleitungen wurden bei jeder Messfrequenz im Open und Short-Modus abgeglichen.

Die dieelektrische Absorption ist soweit mir bekannt unabhängig davon ob der Kondensator umgeladen wird oder nicht.
Aber ich habe ja schon festgestellt und auch geschrieben, dass die in unserem Test keine signifikanten Auswirkungen hat.
Falls du weiterführende Infos zum DA-Phänomen haben solltest, dann wäre ich sehr interessiert.
Aber warum das ganze dieelektrisch heißt weiß ich selber nicht.
Auch über die Entstehung dieses Effektes ist kaum was eindeutiges zu finden.

Hier ein Auszug von WIMA:


Die Nachladung rührt von Polarisierungsvorgängen im Isolierstoff her und ist weitgehend unabhängig von der Kapazität des Kondensators und der Dielektrikumsdicke.


Die Mil-Norm der PRF-19978J kann ich Dir gern zukommen lassen.
Die Lade und Entladezeiten unterscheiden sich gegenüber dem vom WIMA verwendeten Verfahren.
Aus diesem Grund kann es zu den unterschieden im Ergebnis kommen.
Aber wenn alle Testkandidaten mit dem selben Verfahren geprüft werden ist die Vergleichbarkeit wieder gegeben.
Ist der MIL-Norm ist eine Spannungsbeaufschlagung von 100 Volt oder auch weniger vorgesehen.
Ich habe mit 20 Volt gemessen.




In deiner Tabelle in Zeile 5 steht für den Black-Box-Kondensator für die dieelektrische Absorption der Wert ">0,0001". Das muß doch "<0,0001" heißen, oder?


Genau. Vielen Dank!
Messergebnis lag unterhalb der Auflösunggrenze des verwendeten (hochwertigen) Multimeters ( Fluke 187)

Viele Grüße, Heiko


[Beitrag von stern71 am 28. Dez 2009, 19:58 bearbeitet]
hf500
Moderator
#18 erstellt: 28. Dez 2009, 19:58

Felix_B. schrieb:

FKP4 liefern mit 6-7000V/µsek ca. 35x schnellere Anstiegszeiten als MKP4 mit 200V/µsek.
Gruß Felix



Moin,
ich habe eher den Verdacht, dass die Kondensatoren die Anstiegsgeschwindigkeiten weniger liefern, als vielmehr auszuhalten imstande sind, Stichwort Impulsbelastbarkeit.

Dabei muss man immer bedenken, dass wir es im NF-Bereich mit bandbegrenzten Signalen zu tun haben, naemlich mit 20kHz Bandbreite. Damit ist auch ein MKP4 nicht ueberfordert.

Zumal das alles bei Koppelkondensatoren keine Rolle spielt, denn die Spannung ueber dem Kondensator ist oberhalb der unteren Grenzfrequenz des Koppelgliedes konstant.

Es ist also unabdingbar, die Kondensatoren in eine Testschaltung einzusetzen und unter "realen" Bedingungen ihren Einfluss festzustellen.
Alles andere faellt unter Kaffeesatz.

73
Peter
-scope-
Hat sich gelöscht
#19 erstellt: 28. Dez 2009, 20:11

Es ist also unabdingbar, die Kondensatoren in eine Testschaltung einzusetzen und unter "realen" Bedingungen ihren Einfluss festzustellen.


Nein....Es steht ja bereits weiter oben, dass das wiederum jeder für sich selbst entscheiden muss.

Die Mühe mit dem Phasenwinkel hätte man sich (wie man spätestens in der Tabelle sieht)gleich sparen können.
Florian_1
Stammgast
#20 erstellt: 28. Dez 2009, 20:30
Zwischenfrage: Weiß jemand jemand etwas über MPP Kondensatoren Typ CBB21?
pragmatiker
Administrator
#21 erstellt: 28. Dez 2009, 20:44
Servus Heiko,


stern71 schrieb:
Messergebnis lag unterhalb der Auflösunggrenze des verwendeten (hochwertigen) Multimeters ( Fluke 187)


Und genau mit dem Multimeter fangen die Probleme schon an: Laut dem im Internet zugänglichen Datenblatt dieses (nicht mehr lieferbaren) Fluke 187 hat dieses Gerät bei DC einen Eingangswiderstand von 10[MOhm]. In dem von Dir verlinkten Meßaufbau:



sind allerdings als Minimalinnenwiderstand des Meßinstrumentes "R4" 10[GOhm] (= 10000[MOhm]; das amerikanische Dezimalgliederungszeichen ist das Komma ",") gefordert - mit Deinem Fluke liegst Du also um den Faktor 1000 daneben. Insofern sind Deine Meßwerte für die dieelektrische Absorption hier mit einem Fragezeichen zu versehen. Wenn man hier mit Digitalmultimetern vernünftig messen will, muß man die geeigneten großen "Geschütze" von HP, Schlumberger oder Fluke auffahren - die können ruhig auch älter sein (und um die Stellenzahl geht's hier auch nicht) - aber die haben den geforderten Eingangswiderstand (zumindest in einigen Meßbereichen) von mindestens 10[GOhm]. Ein Solartron / Schlumberger 7065 (alias Rohde & Schwarz UDS6) hat z.B. in den DC-Spannungsmeßbereichen bis 10[V] einen Eingangswiderstand > 100[GOhm]. Und: An den Eingangsbuchsen des Meßgerätes darf nichts rauskommen, was den Kondensator in seinem Ladungszustand verändern könnte - miß vor diesem Hintergrund mit einem Oszilloskop mit mindestens 10:1 Tastkopf mal, was so manche (speziell lower-costigen) digitalen Meßgeräte an ihren Eingangsbuchsen so von sich geben - Du wirst möglicherweise überrascht und vielleicht auch erschüttert sein, was da so rauskommen kann. Dies ist auch der Grund dafür, daß in der von Dir verlinkten Meßschaltung ein (in der Regel rein passiv arbeitendes) Elektrometer als Meßgerät empfohlen wird - diese Dinger haben aus Ihrem Funktionsprinzip heraus einen näherungsweise unendlich hohen Eingangswiderstand, weshalb R4 erforderlich sein kann.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 28. Dez 2009, 20:57 bearbeitet]
stern71
Stammgast
#22 erstellt: 28. Dez 2009, 21:15
Hallo Herbert,


das amerikanische Dezimalgliederungszeichen ist das Komma ",") gefordert


Ich danke Dir für die Richtigstellung.
In der Tat, ich habe bei 10,000 MOhm einen Eingangswiderstand von 10MOhm angenommen.
Deshalb habe ich auch das schon relativ hochohmige Multimeter benutzt.

Könnte man ein Oszilloskop so anpassen das die Messung möglich wird?
Mein Hameg HM504 hat einen Eingangswiderstand von 1MOhm.
Intern könnte ich noch auf ein Teilerverhältniss 10:1 umschalten.
Als Tastköpfe stehen 10:1 bzw. 100:1 zur Verfügung.

Gruß, Heiko

Hier ein Foto vom geforderten 1230A mit dem extrem hohen Eingangswiderstand.



[Beitrag von stern71 am 29. Dez 2009, 01:11 bearbeitet]
-scope-
Hat sich gelöscht
#23 erstellt: 28. Dez 2009, 22:43

aber die haben den geforderten Eingangswiderstand (zumindest in einigen Meßbereichen) von mindestens 10[GOhm]. Ein Solartron / Schlumberger 7065 (alias Rohde & Schwarz UDS6) hat z.B. in den DC-Spannungsmeßbereichen bis 10[V] einen Eingangswiderstand > 100[GOhm


Wenn man sich nicht vollkommen "benebelt" anstellt, und nicht auf kleine, kompakte Taschenmultimeter oder dieses Plastikzeug von Hameg & Co aus ist, dann bekommt man solche Miltimeter mit >10Gohm heute quasi hinterhergeschmissen. Einige Modelle von Datron sind mittlerweile auch reinste Preisschlager geworden.
-scope-
Hat sich gelöscht
#24 erstellt: 29. Dez 2009, 18:18

Als Tastköpfe stehen 10:1 bzw


etwa 10Mohm und nurnoch 10 mV/div


bzw. 100:1 zur Verfügung


etwa 100 Mohm und nurnoch 100 mV/div
sidolf
Inventar
#25 erstellt: 30. Dez 2009, 09:00
Hallo Heiko,

Hut ab vor Deinem Mess-Equipment, da kann mein bescheidener Messpark längst nicht mithalten.

Erstaunt hat mich bei Cap 7 und 9 der Phasenwinkel (bei 100Hz) von exakt 90°. Ist sowas tatsächlich möglich?

Auch die Impedanz müsste eigentlich bei mehrfach kontaktierten Caps, MKP (4), MKS (3) und Blackbox (5) deutlich niedriger liegen wie bei einfach kontaktierten Caps, wie z.B. bei –X2 (1), Ölpapier (6), Mundorf (9) und Styroflex (10).

Jetzt bräuchten wir nur noch jemanden der diese Messergebnisse interpretiert und für die Tauglichkeit als Koppelkondensator kommentiert.

Jedenfalls herzlichen Dank für Deine Mühe!

Beste Grüße
pragmatiker
Administrator
#26 erstellt: 30. Dez 2009, 10:12
Servus Sidolf,

sidolf schrieb:
Jetzt bräuchten wir nur noch jemanden der diese Messergebnisse interpretiert

Na, dann probier' ich das mal teilweise.

Erstaunt hat mich bei Cap 7 und 9 der Phasenwinkel (bei 100Hz) von exakt 90°. Ist sowas tatsächlich möglich?

Sowas ist dann möglich, wenn die ohmschen Verluste so klein sind, daß die Phasenwinkelfehler in der dritten Stelle hinter dem Komma landen - dann kann es Heikos Meßgerät nämlich nicht mehr auflösen. Bei sehr guten Kondensatoren und niedrigen Meßfrequenzen kann es also durchaus möglich sein, daß das Meßgerät 90.00[°] anzeigt, obwohl es den verlustlosen Kondensator in der Praxis nicht gibt.

Auch die Impedanz müsste eigentlich bei mehrfach kontaktierten Caps, MKP (4), MKS (3) und Blackbox (5) deutlich niedriger liegen wie bei einfach kontaktierten Caps, wie z.B. bei –X2 (1), Ölpapier (6), Mundorf (9) und Styroflex (10).

Die Impedanz (oder, genauer gesagt, was hier gemessen wurde, der Betrag der Impedanz) ist der Scheinwiderstand und wird als geometrische Summe von kapazitivem oder induktivem Blindwiderstand sowie ohmschem Verlustwiderstand wie folgt berechnet:



In unserem Fall ist der Blindwiderstand kapazitiv - für die verschiedenen, von Heiko angegebenen Kapazitätswerte ergäben sich rein rechnerisch nach folgender Formel:



folgende kapazitiven Blindwiderstände "X(C)" bei 100[Hz] Meßfrequenz:

  1. 90.8[nF] entspricht 17.528077[kOhm].
  2. 100.0[nF] entspricht 15.915494[kOhm].
  3. 96.8[nF] entspricht 16.441626[kOhm].
  4. 97.4[nF] entspricht 16.340343[kOhm].
  5. 100.3[nF] entspricht 15.867891[kOhm].
  6. 98.1[nF] entspricht 16.223745[kOhm].
  7. 100.4[nF] entspricht 15.852086[kOhm].
  8. 100.1[nF] entspricht 15.899595[kOhm].
  9. 100.8[nF] entspricht 15.789181[kOhm].
  10. 99,7[nF] entspricht 15.963384[kOhm].

Nachdem in Formel [2] nichts quadratisches drinsteckt, kann man die Blindwiderstände für die anderen Meßfrequenzen (1[kHz], 10[kHz] und 25[kHz]) einfach durch Kommaverschiebung nach links bzw. Division errechnen.

Nachdem Heiko nun angegeben hat, daß sein Meßgerät die Impedanz (genauer: den Betrag der Impedanz) ausgibt, steckt in seinem Meßergebnis sowohl der (frequenzabhängige) kapazitive Blindwiderstand "X(C)" (siehe obige Tabelle) wie auch der (frequenzunabhängige) ohmsche Verlustwiderstand "R" drin. Der Betrag der Impedanz "Z" errechnet sich dann nach Formel (1).

Der Betrag der Impedanz "Z" eines Kondensators kann also theoretisch nie niedriger sein als der (frequenzabhängige) kapazitive Blindwiderstand "X(C)" des Kondensators - dann wäre der Kondensator verlustlos. Soweit die Theorie - in der Praxis tritt allerdings mit zunehmender Frequenz der induktive Blindwiderstand des Kondensators (der in Serie mit dem kapazitiven Blindwiderstand des Kondensators liegt) zutage - und in Summe präsentiert der Kondensator eine Impedanz, die oberhalb einer bestimmten Frequenz niedriger liegen kann als der kapazitive Blindwiderstand. Das geht soweit, daß bei Frequenzerhöhung bis zum Fall der Resonanz (= Serienschwingkreis) von C und Parasitär-L die Impedanz minimal wird und praktisch nur noch der ohmsche Verlustwiderstand nach außen sichtbar wird. Ist dieser klein, können die dann fließenden Ströme sehr groß werden. Nur: Ich persönlich glaube nicht, daß bei Heikos maximaler Meßfrequenz von 25[kHz] induktive Parasitäreffekte schon signifikant in den Meßergebnissen sichtbar sind.

Für die zum Teil deutlichen Abweichungen von Heikos Impedanz-Meßergebnissen vom berechneten kapazitiven Blindwiderstand "X(C)" (siehe Tabelle oben) dürften vielmehr zwei Gründe maßgebend sein:

  • Der ohmsche Verlustwiderstand "R", der ja in der Impedanz mit drin steckt.
  • Die Meßungenauigkeit des HM8018 (Spezifikation laut Datenblatt: Grundgenauigkeit: 0.2% plus zusätzlicher, nach komplizierten Formeln zu berechnenden Meßgenauigkeiten für die "C" und "Z" Messungen) - über den Daumen gepeilt dürften wir da bei einem maximalen Meßfehler über alles in der Gegend von +/-0.5% rauskommen.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 30. Dez 2009, 10:21 bearbeitet]
gaggi
Gesperrt
#27 erstellt: 30. Dez 2009, 18:51

hf500 schrieb:

Felix_B. schrieb:

FKP4 liefern mit 6-7000V/µsek ca. 35x schnellere Anstiegszeiten als MKP4 mit 200V/µsek.
Gruß Felix



Moin,
ich habe eher den Verdacht, dass die Kondensatoren die Anstiegsgeschwindigkeiten weniger liefern, als vielmehr auszuhalten imstande sind, Stichwort Impulsbelastbarkeit.


Du verdächtigt richtig


Zumal das alles bei Koppelkondensatoren keine Rolle spielt, denn die Spannung ueber dem Kondensator ist oberhalb der unteren Grenzfrequenz des Koppelgliedes konstant.


so ist es, für die Funktion als Koppelkondensator spielt dieser Parameter absolut gar keine Rolle.
Und die dielektrische Absorption eigentlich auch nicht, wenn richtig dimensioniert wurde. Du hast es auf den Punkt gebracht: die Spannung ändert sich nicht, und damit wird alles damit einhergehende für die Funktion als Koppelkondensator bedeutungslos.
Auch der Verlustwinkel spielt keine Rolle. Die wenigen Ohm Verlustwiderstand kann man angesichts von Arbeitswiderständen im Bereich etlicher 10k vernachlässigen.

Wichtig sind hohe Isolationswerte des Dielektrikums sowie geringe Induktivitäten der Zuleitungen (wobei das für NF bereits ins akademische abdriften dürfte).
pragmatiker
Administrator
#28 erstellt: 30. Dez 2009, 19:02
Servus zusammen,

ich möchte meine Beteiligung hier in diesem Thread angesichts der letzten Posts noch etwas präzisieren: Auch ich bin der Meinung, daß Parameter wie die dieelektrische Absorption oder besonders kleine Verluste (im Sinne hoher Strombelastbarkeit bei Impulskondensatoren etc.) bei Koppelkondensatoren für Audio-Röhrenverstärker (wenn die Schaltung ordentlich ausgelegt ist) keine Rolle spielen. Nur: Heiko brachte seine Messungen als Themenersteller hier ein (also ist es ihm ein Anliegen) - und deswegen versuche ich, sie zu würdigen, mich mit ihnen zu beschäftigen und sie zu kommentieren (auch wenn die Meßergebnisse für Koppelkondensatoren im Audiofrequenzbereich meiner Meinung nach praktisch keinerlei hörbare Relevanz haben dürften).

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 30. Dez 2009, 19:04 bearbeitet]
-scope-
Hat sich gelöscht
#29 erstellt: 30. Dez 2009, 19:10

(wobei das für NF bereits ins akademische abdriften dürfte).


Na endlich mal jemand der die Größenordnungen einordnen kann.

Das gilt für praktisch jeden Messwert in Verbindung mit einer "Hörbarkeit".
pragmatiker
Administrator
#30 erstellt: 30. Dez 2009, 19:19

-scope- schrieb:

gaggi schrieb:
(wobei das für NF bereits ins akademische abdriften dürfte).


Na endlich mal jemand der die Größenordnungen einordnen kann.

Das gilt für praktisch jeden Messwert in Verbindung mit einer "Hörbarkeit".


Dann sind wir schon drei:


ich - in Beitrag #26 - schrieb:
Nur: Ich persönlich glaube nicht, daß bei Heikos maximaler Meßfrequenz von 25[kHz] induktive Parasitäreffekte schon signifikant in den Meßergebnissen sichtbar sind.


Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 30. Dez 2009, 19:20 bearbeitet]
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