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Hallo Forum,
vielen Dank für die problemlose Registrierung.
Irgendwie bin ich mit Foren inkompatibel. Gerade gestern Abend hab ich ein Euch bekanntes Hochspannungs- und Laserforum verlassen. Ich wurde nach 8 Tagen weger meiner Agilität mit bis zu 19 Fachbeiträgen pro Tag regelrecht rausgemobbt. Normalerweise kein Problem.
Aber ich hatte dummerweise gerade ein Projekt in Arbeit und suche jetzt ein freundliches Forum, was die weiteren Entwicklungsschritte mitgeht. Einsame Arbeit im stillen Kämmerlein macht deutlich weniger Spaß, als gemeinsames Ringen um den Erfolg.
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Es geht um das Messen von elektrischen Feldern. Hört sich banal an. Ist es aber nicht. Gerade das Messen von elektrostatischen DC-Feldern ist universitäres Forschungsthema und zur Zeit mit vielen Patenten umkämpft. Selbst Faulhaber und Co. haben da ihre Finger drin.
Die Bastler von drüben schätzen die Spannungshöhe ihrer HV-Maschinen mit der Überschlagsweite ihre Blitze. Blöd nur, wenn die Spannung dazu zu niedrig ist oder wenn man durch Messung gerade Blitze vermeiden will.
Ich stelle mir eine Art Multmeter und einen abgesetzten Sensor vor, der ins elektrische Feld "eingetaucht" wird und der ähnlich einer Magnetfeldsonde Richtung und Betrag des elektrischen Feldes am Messpunkt feststellen kann. Wenn das Erregefrfeld hinreichend homogen ist und die Daten des Sensors und die Abmessungen der Erregerelektroden bekannt sind, so kann man berührungsfrei die anliegende Hochspannung bestimmen.
Aber es ist frickelig. Obwohl da tausende von Volt im Spiel sind, sind die Messungen statischer Felder extrem störanfällig. Im Vergleich dazu erscheinen mir Wechselfelder relativ einfach - die hab ich erstmal nach hinten geschoben. Aber die will ich auch noch angehen.
Stand der Technik sind z.B. "Feldmühlen", die mit einem Motor wechselnde Influenzströme bewirken.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrofeldmeter
Gestern hatte mir einer der weniger Konstruktiven im anderen Forum vorgeschlagen, LCDs als Feldanzeige zu verwenden. Ich selbst probierte es mit Piezos, Kondensatoren und sogar dem feldabhängigen Zündzeitpunkt von Glimmlampen. Dazu nutzte ich Hochohmvoltmeter und Ladungsmessgeräte. Aber alle Versuche litten unter der hohen Störspannung und der Hochohmigkeit des in das Feld eingetauchten Sensors.
Und das schon auf dem geschützten Labortisch. An eine Verwendung im Feld ist so gar nicht zu denken.
Ein Forschungsbericht einer österreicherischen Uni brachte mir ne neue Idee. Die verwenden MEMS-Spiegelchen, die sich im elektrischen Feld auf dem Halbleiterchip wie Härchen aufstellen. Und diese Spiegelchen werden dann optisch abgetastet.
Im anderen Forum hatte ich einen parametrischen Verstärker und einen darauf basierenden parametrischen Oszillator mit den pn-Sperrschichten der hochpazitiven Bodydiode von Power-MOSFETs entwickelt. Letztlich stellt die Sperrschicht eine Kapazitätsdiode im Nanofarad-Bereich dar. Man kann sie mit wenigen Volt beispielsweise zwischen 3nF und wenigen zig pF verstellen. Ideal, um mit den Kapazitätsdioden eben auch NF-Bereiche zu erreichen, denn bisher waren ja Varactoren eher nur im HF-Bereich verwendbar.
Wenn es mir gelingt, die Feldspannung auf die pn-Body-Diode zu bringen und es mir weiterhin gelingt, die Kapazität der Sperrschicht zu messen, dann sollte eine hinreichen robuste Feldabtastung denkbar sein.
Das will ich hier - wenn ich darf und willkommen bin - mit Euch zusammen entwickeln!
Aber ich muss Euch vor mir warnen. Wenn ich mich hier wohlfühlen sollte, kann das sehr anstrengend für Euch werden. Regelrecht eskalieren. Ich bin sozusagen "Hyper-Kreativ". In meinen acht Tagen Haltbarkeit in dem anderen Forum hab ich drei Projekte abgeschlossen (Laserleistungsmessung per IR-Thermoeter und ggfls. rotierender Lochscheibe bei höheren Laserleistungen, param. Verstärker, param. Oszillator) und eben das aktuelle angedachte Projekt begonnen.
Dazu kam eine Unzahl von Threads aus meiner Desktop-Halde, die zum Beispiel ferrographische Vermessungen unbekannter sättigbarer Spulen und Trafos aus der Bastelkiste und deren formeltechnische Aufbereitung zeigt, damit man diese per LTSpice realistisch modellieren kann.
Oder zum Beispiel ein Thread, wie man mit einem ganz normalen elektronischen Multimeter mühelos Nano- und Picoampere messen kann. So kommen dann die "19 Beiträge pro Tag" in Windeseile zusammen. Ihr habt mehr Arbeit mit dem Lesen als ich mit dem Schreiben.
Zur Einstimmung auf meine schrägen Dinge hier mein parametrischer Verstärker aus dem anderen Forum:
Viele Grüße
Wolfgang
)
Es gibt aber eine realisierbare Variante, die funktioniert mit