Software: SimX - Parameterfindung - Permeabilitaet - Versuchsdurchfuehrung

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Versuchsdurchführung

Falls noch nicht geschehen, so starten Sie das Programm "SoftScope". Informieren Sie sich im Nutzerhandbuch (Quelle: http://www.softdsp.com) über die Bedienung dieses "Oszilloskops". Im Folgenden erhalten Sie nur grundsätzliche Hinweise zum Messvorgang.

Kalibrierung

Bevor man die erste Messung mit dem Oszilloskop durchführt, sollte man unbedingt eine Software-Kalibrierung durchführen. Es wird empfohlen, dies nach einer gewissen Erwärmungsphase zu wiederholen (ca. 1/2 Stunde):

• Über den Menüzweig Util - Zero Calibration gelangt man in den erforderlichen Kalibrierungsdialog. Hier erhält man die erforderlichen Anweisungen, was zu tun ist.
• Man muss nach Aufforderung jeweils einen Oszilloskop-Eingang kurzschließen.

Konfiguration

Alle Einstellungen zu den beiden Oszi-Kanälen erreicht man über den Menü-Punkt Channel. Einfacher gelangt man durch Mausklick auf die entsprechenden Wert-Fenster zum benötigten Eingabe-Menü:

1. Zeitbereich (Time):

• Ist so groß zu wählen, dass der Strom während der Messzeit sich auf seinen Endwert einstellt.
• Der Stromanstieg soll im Zeitfenster einen möglichst großen Anteil einnehmen.
• Empfohlene Werte =4 ms/DIV bzw. 10 ms/DIV
• Der gesamte Bereich besitzt 10 DIV (Einteilungen), d.h. man erfasst einen Bereich von 40 ms bzw. 100 ms.

2. Strom‑Messung (CH1):

• Der Strom beträgt max. 7 A durch einen Messwiderstand von 0.1 Ω.
• Die max. zu messende Spannung beträgt demzufolge 0.7 V
• Die vertikale Skale umfasst ±4 DIV.
• Günstig sind also 200 mV/DIV, um damit einen Bereich von ±0.8 V zu erfassen.
• Als Teilungsfaktor für die Tastspitze (Probe Attenuation) muss 1 eingestellt sein.

3. Spannungsmessung (CH2):

• Die Betriebsspannung beträgt im eingeschalteten Zustand +12 V.
• Beim Abschalten tritt eine negative Spannungsspitze auf, welche durch den Varistor am Eingang der Mess-Schaltung auf ‑40 V begrenzt wird.
• Günstig sind also 5 V/DIV, um damit einen Bereich von ±20 V zu erfassen.
• Der Teilungsfaktor für die Tastspitze (Probe Attenuation) ist hier unkritisch (1 oder 10). Den im SoftScope-Programm gewählten Wert muss man aber auch am Tastkopf einstellen!

4. Auslösen der Messung (Trigger):

• Das Einschalten der Betriebsspannung soll den Messvorgang auslösen.
• Dazu ist für den Trigger CH2 auszuwählen.
• Wählen Sie eine geeignete Trigger-Konfiguration.

Überprüfen Sie durch kurzes Einschalten des Magneten (wenige Sekunden!), ob die Messung wie gewünscht durchgeführt wird. Dabei werden Sie bemerken, dass bei ungünstig gewähltem Trigger-Modus auch beim Ausschalten ein erneuter Messvorgang ausgelöst wird. Das darf nicht sein!

Achtung: Vergessen Sie nicht, vor der "richtigen" Messung den Eisenkreis zu entmagnetisieren!

Gewinnung der Stromkennlinie

Sie lösen den Messvorgang durch Einschalten der Betriebsspannung aus:

• Bevor Sie wieder die Spannung ausschalten, drücken Sie ganz schnell die Funktionstaste F5, um die Signale als Excel-Tabelle zu speichern.
• Dann schalten Sie die Spannung sofort wieder aus!
• Bei der Benutzung beider Kanäle werden jeweils 5000 Messpunkte für jeden Kanal im Oszilloskop gespeichert.
• In die Excel-Tabelle werden davon nur 500 Messpunkte eingetragen.
• Leider ist nicht dokumentiert, wie aus jeweils 10 Messpunkten des Speichers der eine Punkt in der Excel-Tabelle ermittelt wird ("Mittelwertbildung" oder "Weglassen von 9 Punkten"?).

Es werden 2 Excel-Dokumente auf dem Desktop geöffnet, diese bearbeiten Sie wie folgt:

Diagramm1=zugehörige Kurvendarstellung

• Skalieren Sie die Darstellungen des Stromverlaufs und der Betriebsspannung (Diagramm füllend).
• Begutachten Sie die Qualität der Messung in Hinblick auf Prellvorgänge (Spannungseinbrüche).
• Bei einem unsauberen Schaltvorgang sollte man die Messung wiederholen, da im Modell diese Spannungseinbrüche nicht berücksichtigt sind und demzufolge das Ergebnis verfälschen.

Mappe1=Tabellenwerte

• Die Excel-Tabelle bildet die Grundlage für die Erzeugung der TXT-Datei, die im SimulationX-Modell in das Kennlinien-Element eingelesen wird.
• Dafür fehlt jedoch noch die gemeinsame Zeitspalte für beide Messkanäle, welche Sie nun "manuell" erzeugen:

1. Einfügen einer neuen Spalte (als 1.Spalte):
   Datei:Software SimX - Parameterfindung - Permeabilitaet - zeitspalte1.gif
2. Null als Wert in erste Zelle eintragen:
   Datei:Software SimX - Parameterfindung - Permeabilitaet - zeitspalte2.gif
3. Größe eines Zeitschritts in die 2. Zelle die eintragen (dt=t_ges/500):
   Datei:Software SimX - Parameterfindung - Permeabilitaet - zeitspalte3.gif
4. Füllen der Spalte mit allen Zeitpunkten:

===>>> Hier geht es bald weiter!!!

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