Selbstbau NF-Klirrfaktormessgeraet

Oct 28, 2005 5 Replies

Ich bräuchte dringend ein NF-Klirrfaktormessgerät, mit dem man bei (angenähert) beliebigen Frequenzen alle Harmonischen einzeln messen kann. Da ich das nur für mein Hobby brauche und käufliche Geräte, die das bieten, sehr teuer und für mich damit unwirtschaftlich sind, dachte ich an einen Selbstbau.



Der klassische Aufbau mit durchstimmbaren Filtern wird vermutlich zu aufwendig, oder?



Alternativ dachte ich an ein digitales Gerät, also ADC, DAC und µC. Der Controller gibt über den DAC einen generierten Sinus aus, misst mit dem ADC gleichzeitig die Antwort, und wertet per FFT die Harmonischen aus.



Nun frage ich mich, ob dieser Ansatz mit gängigen Controllern machbar ist. Ich würde z.B. gerne einen AVR verwenden, damit habe ich bereits Erfahrungen gemacht. Die Auswertung müsste nicht in Echtzeit erfolgen, aber die Ansteuerung des ADC und DAC schon.



Angenommen, ich benutze einen 12bit-ADC und taste mit 100kHz ab, dann müsste ich mindestens 200.000 Byte/s einlesen und abspeichern, wenn ich den ADC parallel auslese. Dazu käme noch ein gewisser Overhead für die Ansteuerung des ADC und er müsste gleichzeitig noch den DAC bedienen können. Das sollte ein AVR eigentlich schaffen, oder?



Wenn nicht, was wären die Alternativen? Wäre es sinnvoller, einen ADC zu verwenden, der sich über SPI ansteuern lässt? Und sollte ich lieber einen fertigen DDS-Chip verwenden, statt den Sinus selbst zu erzeugen?



TIA, Martin


Als allererstes: in welchem Bereich (Frequenz und Klirr-%) willst Du messen?

Warum nicht einfach eine _gute_ käufliche Audio-Karte (wird wohl eine externe werden müssen) nehmen, die 24 bit und 96 kHz unterstützt? Dann hast Du im PC auch gleich die Rechenleistung, die Du für die Auswertung brauchst.

Gruß Markus

Wenn Dir die Mesung bis >5% Klirrfaktor reicht, wird ein Selbstbau denkbar sein, wenn nicht, wie bei den Fertiggeräten, hat der Preis auch seine Ursache :-). Alternativ dachte ich an ein digitales Gerät, also ADC, DAC und µC.

Wessen Harmonische? Die der Karte oder die des Messlings? :-)

12 Bit sind 4096 Schritte. Damit wird die zu messende Oberwelle, die ja den Faktor 1000 kleiner ist als die Grundwelle, mit 2 Bit gemessen.

Gruß, Kurt

Kurt Harders MBTronik - PiN - Präsenz im Netz GITmbH mailto:news@kurt-harders.de http://www.mbtronik.de

Darueber denke ich auch gerade nach.

Du musst wirklich die Harmonischen einzeln messen? Klirrfaktor (=Effektivwert der Oberwellen) langt Dir nicht?

Glaub ich nicht. Der klassische Aufbau arbeitet mit einem Sperrfilter fuer die Grundwelle; das ist nicht so schlimm (z.B. "versteilerte" Wien-Robinson-Bruecke).

Volldigitales Geraet ist natuerlich in der Anwendung komfortabler, weil der Brueckenabgleich wegfaellt. Ich denke aber, die Entwicklungsarbeit ist keineswegs kleiner als beim analogen. Und das digitale Geraet ist auch nicht notwendig genauer als das analoge.

Warum nicht beides kombinieren? Also aktives Sperrfilter fuer die Grundwelle, (evtl. umschaltbarer) Verstaerker fuer das Oberwellen-Signal, Erfassung und Analyse desselben mittels Soundkarte und PC.

Vorteile: Wenig Bau-Aufwand (nur Sperrfilter und Verstaerker), genaue und bequeme Signalanalyse am PC, moderate Anforderungen an die Soundkarte. Sperrdaempfung von mehr als 40dB sind lt. Literatur leicht erreichbar - die Anforderungen an die Soundkarte sinken also drastisch, weil die Grundwelle auf die Groeszenordnung des Messsignals herabgedrueckt wurde. Den Grundwellenrest kann man ja nach der FFT unterdruecken.

Einziges Problem ist, dass Du die Amplitude des Anregungssignals getrennt erfassen musst.

Kanonen? Spatzen?

Grusz, Rainer

Beliebige Frequenzen geht nicht und widerspricht sich mit der Aussage "NF".

Was genau willst du messen? Für reinen NF-Bereich genügt oft die vorhandene Soundkarte. Besorge dir eine Software, die das Spektrum anzeigt.

Lars

Das sind 60dB Sperrdaempfung - das geht notfalls noch mit einem passiven Filter (Doppel-T-Filter). Wobei das nicht zur Nachahmung empfohlen ist - der Filterabgleich dauert naemlich ewig ;-)

Der Preis der Fertiggeraete steckt mMn mehr in den anderen Eigenschaften wie Driftarmut, Langzeitstabilitaet, bequeme Handhabbarkeit.

Deswegen wuerde ich beides kombinieren. Bei sehr moderaten 40dB Sperrdaempfung ist die zu messende Oberwelle ploetzlich nur noch Faktor 10 kleiner. Das sind dann ca. 8 Bit. :-)

Grusz, Rainer

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