- Vormagnetisierungsstrom
- 0 bis 12 A, 0 bis 25 A oder bis 225 A mit acht gestapelten Slaves
- Stromauflösung
- 0,25 mA im untersten Bereich
- Maximale Ausgangsspannung
- 11 V bei jeder Stromeinstellung
- Brückenfrequenz
- 50 Hz bis 200 kHz serienmäßig; bis 1 MHz oder 2 MHz bei den Breitbandmodellen
- Grundgenauigkeit
- 0,05 % bei der Brücke
- Ablesegeschwindigkeit
- Bis zu 50 Ablesungen pro Sekunde oberhalb von 1 kHz
- Durchstimmung
- Einzelstrom oder gestufte Durchstimmung, mit einer Einstellzeit von 4 ms bis 3600 s
- Anzeige
- 7-Zoll-LCD, mit LED-Anzeigen an der Slave-Einheit
- Schnittstellen
- RS232C, USB-Host, USB-Device und HANDLER; GPIB optional bei den 25-A-Modellen
- Gehäuse
- 400 × 135 × 465 mm bei 9,9 kg oder 430 × 178 × 465 mm bei 19 kg
Eine Induktivität ohne Strom ist ein anderes Bauteil als die, die in einem Schaltnetzteil sitzt. Der Kern ist unmagnetisiert, die Induktivität sieht bequem aus, und nichts an der Ablesung warnt davor, dass das Bauteil bei halber Nennlast sättigt. Eine Vormagnetisierungsbrücke existiert, um diese Lücke zu schließen.
Produktübersicht
Diese Geräte vereinen eine Hochfrequenz-LCR-Brücke und eine geregelte Gleichstromquelle in einem Gehäuse. Die 12-A-Familie deckt 0 bis 12 A mit einem Schritt von 0,25 mA ab, die 25-A-Familie 0 bis 25 A, und der ZX1379-Master treibt bis zu acht Slaves für 225 A. Die Aussteuerung beträgt 11 V bei jeder Stromeinstellung.
Die Brücke selbst deckt 50 Hz bis 200 kHz serienmäßig ab, mit Ausführungen bis 500 kHz, 1 MHz und 2 MHz; die ZX1379-Familie beginnt bei 20 Hz. Die Grundgenauigkeit beträgt 0,05 %, und die Ableserate erreicht oberhalb von 1 kHz 50 pro Sekunde. Die 12-A-Modelle sind 400 mm breit bei 9,9 kg, die 25-A-Modelle 430 mm breit bei 19 kg.
So arbeitet die Vormagnetisierungsbrücke
Die Stromquelle treibt einen geregelten Gleichstrom durch die Wicklung, und die Brücke überlagert ihm ihr kleines Hochfrequenzsignal. Die Brücke misst bei dieser Frequenz die Spannung über dem Bauteil und den Strom hindurch, trennt beide in gleichphasige und um neunzig Grad versetzte Anteile und leitet daraus die Induktivität und die Verlustgrößen ab.
Die Schwierigkeit besteht darin, dass die Brücke ein Signal im Millivoltbereich sehen muss, während die Quelle Ampere durch dieselbe Wicklung treibt. Deshalb ist die Stromquelle in das Gerät eingebaut und nicht außen ergänzt: Kopplung, Erdung und Einschwingen werden in einem Gehäuse beherrscht, und die Durchstimmung kann den Strom schrittweise verändern und die Brücke bei jedem Schritt ablesen, ohne externen Controller.
Die Durchstimmung ist der Arbeitsmodus. Ein Startstrom, ein Endstrom und ein Schritt werden eingestellt, das Gerät verweilt an jedem Punkt für eine einstellbare Zeit zwischen 4 ms und 3600 s, und die Induktivität wird aufgezeichnet. Die Verweilzeit zählt, weil ein großer Kern nach einer Stromänderung nicht sofort zur Ruhe kommt; eine zu kurze Pause liest den Übergang statt des stationären Werts.
Auswahl der passenden Vormagnetisierungsbrücke
Die erste Frage betrifft Strom und Wicklungswiderstand gemeinsam. Die Aussteuerung beträgt 11 V, der höchste Strom, den eine Wicklung tatsächlich erreicht, ist also 11 V geteilt durch ihren Gleichstromwiderstand; eine Wicklung mit 2 Ω kommt nicht über 5,5 A hinaus, unabhängig von der Nennung des Geräts. Beide Zahlen werden gebraucht, bevor das Modell gewählt wird.
Die zweite ist die Frequenz, bei der die Induktivität gemessen werden muss. Ein Bauteil für einen 100-kHz-Wandler braucht eine Brücke, die 100 kHz erreicht; eines für einen 1-MHz-Wandler braucht die Breitbandausführung. Das ist unabhängig vom Strom, und die beiden Entscheidungen vervielfachen die Modellzahl.
Die dritte ist, ob der Strom gestapelt werden muss. Eine einzelne 25-A-Einheit deckt die meisten Netzteildrosseln ab; ein Traktions- oder Umrichterbauteil kann 100 A oder mehr brauchen, was der ZX1379-Weg mit Slaves ist.
Die vierte sind Verweilzeit und Schnittstelle. Ein kleiner Kern beruhigt sich in Millisekunden, ein großer braucht vielleicht Sekunden, und der Bereich der Durchstimmzeit deckt beides ab. Ist das Gerät Teil einer Linie, entscheiden der SCPI-Befehlssatz, der Handler-Anschluss und die gespeicherten Dateien über die Integration.
Messgrenzen und Auswahlhinweise
Die Quelle liefert Strom, und dieser Strom erwärmt die Wicklung. Der Kupferwiderstand steigt mit der Temperatur, und ein Kern, der lange bei 25 A gehalten wurde, liest anders als einer, der kalt gemessen wird. Das Material nennt 2 bis 3 Stunden ununterbrochener Volllastausgabe als vorsichtige Grenze; das ist eine Aussage über das Gerät und nicht über das Bauteil, dessen eigene Erwärmung weiterhin im Prüfverfahren beherrscht werden muss.
Die Aussteuerung von 11 V ist die harte Grenze für das, was getrieben werden kann. Eine lange Wicklung aus dünnem Draht kann so viel Widerstand haben, dass der eingestellte Strom nie erreicht wird, und das Gerät bleibt an seiner Spannungsgrenze stehen. Das ist eine Eigenschaft der Last und kein Fehler, und es ist mit dem tatsächlichen Widerstand zu prüfen, bevor das Modell bestellt wird.
Eine Vormagnetisierungs-Durchstimmung beschreibt den Kern bei Gleichstrom. Sie zeigt nicht den Kernverlust bei der Schaltfrequenz und bildet nicht die kleinen Hystereseschleifen nach, die ein Umrichter tatsächlich durchläuft. Ist der Verlust die interessierende Größe, braucht es eine andere Messung.
Schließlich hängt die Ablesung von der Verweilzeit und von der jüngeren Geschichte des Kerns ab. Eine von null aufwärts laufende Durchstimmung und eine von der Sättigung abwärts laufende zeichnen nicht dieselbe Kurve; deshalb gehört die Richtung der Durchstimmung zusammen mit Schritt und Verweilzeit in die Prüfanweisung.
Jeder der folgenden Werte stammt aus der Quelldokumentation. Ist ein Parameter im verfügbaren Material nicht angegeben, wird er als Angabe erforderlich gekennzeichnet statt geschätzt.
