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Piezoelement und Strom / Spannung
 
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Bartuk-Matthias



Anmeldungsdatum: 20.06.2011
Beiträge: 2

Beitrag Bartuk-Matthias Verfasst am: 20. Jun 2011 16:45    Titel: Piezoelement und Strom / Spannung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo, ich möchte folgendes berechnen und bin mir nicht sicher ob das mit den mir gegebenen Informationen möglich ist:

Vorhanden:
-Piezokristall [Empfindlichkeit 2,5+10^-10 As/N, Kapazität 10pF]
-Rythmisch auftreffende Masse mit ~ 0,1N Kraft auf Piezo (hängt an einer Feder, Frequenz 2Hz)

Dann möchte ich mit einem Oszilloskop die Spannungspulse an einem an den Piezo angeschlossenen Widerstand messen.

Frage: Wie kann ich die Höhe der Spannungspulse vorraussagen? Irgendwie bin ich dazu nicht in der Lage. Fehlen mir Informationen?

Meine Ideen:
- entstehende Ladung kann ich ausrechnen
- wenn ich nun einfach Ladung und Kapazität mit einander verrechne bekomme ich zwar eine Spannung raus aber die entspricht meiner Meinung nach nicht der am Widerstand


Danke fürs Lesen und für jeden Hinweis. smile
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München

Beitrag isi1 Verfasst am: 20. Jun 2011 18:09    Titel: Re: Piezoelement und Strom / Spannung Antworten mit Zitat

Bartuk-Matthias hat Folgendes geschrieben:
-Piezokristall [Empfindlichkeit 2,5+10^-10 As/N, Kapazität 10pF]
-Rythmisch auftreffende Masse mit ~ 0,1N Kraft auf Piezo (hängt an einer Feder, Frequenz 2Hz)
Das ist nicht so einfach, da schon das Oszilloskop mit Tastknopf wahrscheinlich 10pF und 10MOhm hat.

Formel: I * t = C * U

I*t = 2,5+10^-10 As/N * 0,1N = 25pAs

Spannung ohne was dran: U = I*t/C = 25pAs/10pF = 2,5V

Mit Oszi wahrscheinlich die Hälfte davon. (Du musst eben kräftiger draufhaun).

Der Widerstand entlädt natürlich die Kapazität. Sagen wir die 10MOhm des Tastkopfs:

Zeitkonstante tau = R*C * 10M*20p = 0,2ms

Am Oszi wirst Du also was sehen, wenn der Schlag kürzer ist als 1ms

_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Bartuk-Matthias



Anmeldungsdatum: 20.06.2011
Beiträge: 2

Beitrag Bartuk-Matthias Verfasst am: 20. Jun 2011 18:42    Titel: Antworten mit Zitat

Die Überlegung zur Spannung ohne Verbraucher habe ich auch gemacht.

Aber mir ist leider immernoch unklar wie ich auf die Spannung am Widerstand schließen kann die ich dann messe. (ich dachte irgendwie dass das Oszilloskop da egal ist)

(Der Schlag ist ziemlich sicher kürzer als 1ms, das Gewicht hüpft ja quasi direkt wieder hoch und ist dann erstmal 0,5s unterwegs, die Peaks sind also klar abgegrenzt)

[Ich hab den Versuch schonmal rein qualitativ ohne Werte aufzunehmen ausprobiert, und konnte sehr schöne Kurven sehen Augenzwinkern aber erklären würde ich sie halt noch gerne Zunge raus.]
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 20. Jun 2011 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Das ist nicht so einfach, da schon das Oszilloskop mit Tastknopf wahrscheinlich 10pF und 10MOhm hat.


aktiver Tastkopf ?

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
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