Suche: Polypropylene Kondensatoren mit großer Kapazität und geringer Spannungsfestigkeit

Deuted daraufhin das man etwas sucht das

• es nicht gibt

• oder nicht handelsüblich ist. D.h. wenn mans findet paßt der Preis nicht.

Als Energiespeicher: Akkus, Goldcaps. Für Filterschaltungen: Gyrator u.ä. Nachbildungen passiver Bauteile durch aktive Elektronik.

MfG JRD

"MichaGue" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@g14g2000cwa.googlegroups.com...

Hallo Michael,

Beschreibe doch mal, zu welchem Zweck du Ladungen sammeln möchtest.

Bei den großen Kapazitäten für den Lautsprechereinsatz kommt es nicht auf geringen Leckstrom an, es könnte dir passieren, dass diese Kondensatoren sich schlechter verhalten als kleinere. Von Wima gibt es MKP-Kondensatoren bis 10uF/63V. Werte darüber wird man wohl nur durch Parallelschalten erreichen können.

Falls du einen ladungsempfindlichen Verstärker aufbauen möchtest, rate ich dir zu kleineren Kapazitäten und Operationsverstärkern mit geringem Leckstrom. Mit einem OPA129 und 1uF habe ich eine Sample-Hold-Stufe gebaut, die durch Selbstentladung weniger als 100uV pro Minute wegläuft.

Gruß, Alexander

MichaGue schrieb:

e

Hallo,

grosse Kapazit=E4t bei geringer Spannungsfestigkeit und kleiner Baugr=F6=DF= e=20 bedeutet das eine m=F6glichst d=FCnne Polypropylenfolie gefertigt werden =

mu=DF. Allerdings willst Du auch noch einen sehr hohen=20 Isolationswiderstand, aber das geht mit sehr d=FCnnen Folien nicht, die=20 m=FCssten ja zudem auch noch frei von Fehlstellen sein. Der=20 Isolationswiderstand ist ja in etwa proportional zur Dicke der Folie.

Es sieht also danach aus das es die gew=FCnschten Kondensatoren nicht gib= t.

Bye

Hallo Alexander,

Ziel ist tats=E4chlich ein Ladungsempfindlicher Verst=E4rker, allerdings der Ausbau. Das Grundprinzip wird bereits seit langem eingesetzt.

Als OP wird ein LMC662CN (Typ Input Bias Current 2fA) mit nachgeschaltetem Buffer HA3-5002 verwendet. Das Einsatzgebiet dieses Ladungsverst=E4rkers ist die Piezoaktorik. Mit ihm wird die Polarisation eines Piezoelementes gemessen. Da hier Feldst=E4rken bis 10kV anliegen entstehen sehr hohe Ladungen, die einen entsprechend gro=DFen R=FCckkopplungskondensator verlangen. Im Augenblick betr=E4gt die maximale Kapazit=E4t 10=B5F. Mit Q =3D C * U k=F6nnte man zwar durch die Erh=F6hung der Versorgungsspannung die m=F6gliche Ladungsmenge auch erh=F6hen, da aber "normale" OPs mit +/-10V betrieben werden, ist das Ende der Fahnenstange relativ schnell erreicht. Ziel w=E4re es Messbereich um zwei Dekaden auszubauen (100=B5F und 1000=B5F). Prinzipiell ist das mit den Kondensatoren aus dem Lautsprecherbereich m=F6glich. Bzgl. der dort vorhandenen Isolationswiderst=E4nde muss ich mich nochmal ein wenig schlau machen.

Hat eventuell sonst noch jemand eine Idee? Vielen Dank.

Gruss Michael

Es läuft wohl eher drauf raus Ladung kontrolliert zu vernichen. D.h. üblichen kleinen Kondensator. Aber vom Ausgang des Haupt-OP zum Eingang per Rückkopplung Gegenstrom zuführen der den Strom vom Meßobjekt zu z.B. 90% erledigt.

Problem bei rückgekoppelten Schaltungen ist die Schwingneigung bzw. beschränkte Geschwindigkeit. Kommt die Ladung als kurzer Puls oder wird über ewige Zeiten integriert ?

Es gibt die Schaltungsvariante bei (Piezo-)Hydrophonen mit einem Integratorservo vom Ausgang zum Eingang der DC bzw. sehr tieffrequentes AC eliminiert und damit dafür sorgt das der Hauptverstärker nicht in Sättigung geht. Irgendwo findet man diese Schaltung auch in LinearTechnology ApplicationNotes. Bzw. kann sie scannen. Paßt nicht direkt, aber das Prinzip paßt.

MfG JRD

"MichaGue" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@o13g2000cwo.googlegroups.com...

Hallo Michael,

Hier wäre ich vorsichtig. Je größer die Kapazität ist, desto größer wird auch der Strom, der zum Umladen benötigt wird. Diesen Strom muss der Operationsverstärker liefern. Ich gehe davon aus, dass zu diesem Zweck bereits der Pufferverstärker vorgesehen ist. Laut Datenblatt kann der Buffer

+/-200mA liefern. Bei 1000µF kann man damit eine Anstiegsgeschwindigkeit von 0.2V/ms erreichen. Jetzt hängt es davon ab, wie groß die Ladungspulse am Eingang sind, ob das ausreichend ist. Auf jeden Fall muss der Eingang des Verstärkers gegen Spannungsspitzen geschützt sein, sonst lebt der OPV nicht lange. Am besten einen Sockel verwenden...

Nur mal so ins Blaue hineingedacht: Wenn du der Pufferstufe eine Verstärkung geben kannst, z. B. durch Zwischenschalten eines weiteren OPV, kannst du das gleiche Verhalten erreichen wie mit einem größeren Intergrationskondensator. Offset, Rauschen, Drift etc. der Stufe werden dadurch natürlich schlechter und vielleicht wird die ganze Schleife dadurch instabil.

Eine andere Möglichkeit wäre - wie du schon geschrieben hast - der Einsatz eines Hochspannungs-Operationsverstärkers, allerdings bräuchte die Messschaltung dann auch eine entsprechende Versorgung. Die Bausteine von

kann ich nicht empfehlen, weil sehr teuer und für Ladungsverstärker zu viel Eingangsstrom. Man kann aber mit ein paar externen Bauteilen auch einen guten HV-OPV mit +/-120V aufbauen, siehe z. B. AN18 von Linear Technology.

Gruß, Alexander

@ Rafael Deliano

Das Prinzip der kontrollierten Ladungsvernichtung wurde bereits angedacht und testweise umgesetzt.

Hierzu wurde der Kombi aus LMC662 und HA3-5002 ein OP177FP vorgeschaltet, der eine sehr geringe Offsetspannung hat. Am Eingang des OP177FP liegt ein Widerstandsnetzwerk, dass durch ab-/zuschalten unterschiedlichster Widerst=E4nde den Ladungsfluss auf den R=FCckkopplungskondensator (10=B5F) beeinflusst. Zur scheinbaren Erh=F6hung des R=FCckkopplungskondensators auf z.B. 100=B5F wird der Ladungsfluss so ver=E4ndert, dass nur noch ein zehntel der anfallenden Ladung auf den Kondensator flie=DFt.

Problem bei dieser Vorgehensweise:

---------------------------------------------------- Durch das vorgeschaltete Widerstandsnetzwerk und der Tatsache, dass man die Offsetspannung nie auf 0 bekommt (auch ein Abgleich verliert durch Temperaturschwankungen seinen Sinn) erzeugt man sich einen Ladestrom, der den Gegenkopplungskondensator kontinuierlich aufl=E4dt. Bei dynamischen Messungen w=E4re das sicherlich nicht tragisch, allerdings sollen mit dem System quasistatische Messungen aufgenommen werden. Es hat sich gezeigt, dass der Einfluss durch den Leckstrom zu gro=DF ist (starker Drift). Jedenfalls habe ich es bisher nicht in den Griff bekommen. Ideen?

Gru=DF, Michael

@ Alexander

Die Idee mit dem zwischengeschalteten OP bei dem je nach gew=FCnschtem Bereich die Verst=E4rkung variiert wird ist nicht schlecht. Die zweite OP-Stufe im LMC662 ist wohl eher ungeeigent, das der sowieso ein recht instabiler Typ ist. Hast Du einen OP im Kopf den man daf=FCr einsetzten k=F6nnte?

Problem Offset: Bei einem fixen Offset sehe ich kein Problem. An der Schaltung h=E4ngt eine Datenerfassungskarte, mit der =FCber einen PC die Messdaten verarbeitet werden. Man k=F6nnte hier eine Kalibrierung mit einer LookUp Table vornehmen und somit den Fehler einfach rausrechnen.

Problem Rauschen: Ok, dass kann man wohl nur mit den =FCblichen Ma=DFnahmen beeinflussen.

Problem Drift: Warum sollte die Schaltung st=E4rker Driften? Der zus=E4tzliche OP w=FCrde ja zwischen Eingang (LMC662) und Ausgang (HA3-5002) h=E4ngen.

Gru=DF, Michael

"MichaGue" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@o13g2000cwo.googlegroups.com...

Hallo Michael,

Ich habe nochmal über meinen Vorschlag nachgedacht. Das wird wohl nicht funktionieren, weil man durch die Nachverstärkung schnell an die Betriebsspannungsgrenzen anstößt.

Wenn ich dich richtig verstanden habe, möchtest du Ladungen an einer Piezokeramik messen. Kann man denn nicht das Piezoelement als angenähert konstante Kapazität annehmen und die Ladung über die Spannungsänderung an den Elektroden berechnen? Beschreibe doch mal deinen Messaufbau, vielleicht lässt sich das Messprinzip etwas verändern.

Gruß, Alexander

Hallo,

kurze Beschreibung des Messprinzips:

Auf einen Hochspannungsverst=E4rker wird eine uni-/bipolare Dreicksspannung gegeben und dort auf eine Ausgangsspannung von bis zu

10kV verst=E4rkt. Diese Spannung geht direkt auf eine Au=DFenelektrode des Piezoelementes. Die andere Seite des Piezoelementes ist mit dem Eingang des Ladungsverst=E4rkers verbunden.

Beim Durchlaufen der Dreiecksspannung ver=E4ndert sich "leider" die Kapazit=E4t des Piezoelementes durch interne Vorg=E4nge in der Keramik. Sie kann also nicht als konstant angesehen werden. Die aufgenommenen Hysteresekurven machen eine wichtige Aussage =FCber die Eigenschaften des vermessenen Elementes.

Gruss Michael

Ersetze ich jetzt immer durch TS912. Gibts bei Reichelt, ist billig. In der Anwendung wäre ein single allerdings besser. Wenn man keine zu hohen Anforderungen bezüglich Ausgangsstufe und Geschwindigkeit hat wäre der billigste TLC271. Vorteil dann das man den Offset per Poti abgleichen kann. Das Poti könnte ein EE-Pot sein das man per seriellen Bus steuert. Dadurch kann man gegen Drift vorgehen ohne direkt an den Eingang zu gehen. Wenn man statt des TLC271 den TS271 nimmt kann man durch ein weiteres externes Poti das den Bias steuert auch die Gain/Geschwindigkeit runtersetzen. Das hilft bei Beschaltungen die zu Instabilität neigen.

Der normale Ladungsverstärker ist ein Integrator. D.h. die ankommende Ladung wandert in den Kondensator, am Ausgang wird die sich ergebende Spannung abgegriffen. Während der Meßperiode läuft die Spannung bei konstantem Eingangssignal in Form einer linearen Rampe hoch. Wenn die Messung wiederholbar ist wäre eine programmierbare Stromquelle in den Eingang geeignet die Ausgangsspannung langsamer hochlaufen zu lassen sodaß sie nicht in Sättigung geht. Wenn das Eingangssignal anders/komplizierter ist muß man die Stromquelle anders/komplizierter steuern um das Ausgangssignal am Überlauf zu hindern.

MfG JRD

Hallo Alexander,

sodelle, ich werde Testweise mal den Aufbau mit den extrem gro=DFen Kondensatoren starten, eventuell zeigt sich ein besseres Verhalten als bei der genannten Version der "Ladungsvernichtung".

Wie errechnest Du die Anstiegsgeschwindigkeit von 0.2V/ms bei einem Gegenkopplungskondensator von 1000=B5F und einem max. Ausgangsstrom von

+/-200mA? Stehe gerade irgendwie auf dem Schlauch.

Verstehe ich es richtig, dass man mit einem gr=F6=DFeren Ausgangsstrom eine k=FCrzere Anstiegszeit erreichen w=FCrde? Kennt jemand passende Typen an Buffern?

Vielen Dank.

Gruss Michael

"MichaGue" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@g49g2000cwa.googlegroups.com...

Hallo Michael,

Die Ausgangsgleichungen: C=Q/U; Q=I*t Ineinander eingesetzt ergibt das: C=I*t/U Aufgelöst nach U/t=I/C

Das ganze gilt natürlich nur für I=const., aber davon kann man zur Vereinfachung erst mal ausgehen.

Mit größerem Strom können die Kondensatoren schneller umgeladen werden. Pufferverstärker, die viel mehr als 200mA liefern, fallen mir gerade keine ein. Eine Möglichkeit wären auch als Impedanzwandler beschaltete Power-OPV wie z. B. der OPA544 von TI. Ich glaube, dieser Typ ist bei Verstärkung 1 stabil, was z. B. für den TDA2030 nicht gilt.

Gruß, Alexander