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Spannung und Hysteresefläche integrieren - HTX - 03.01.2017 17:13
Hallo zusammen,
sorry wenn ich das Thema Integration aufgreife, ich habe gesehen es gibt reichlich Beiträge dazu. Jedoch tue ich mich gerade wirklich schwer.
Ich messe eine Spannung mit einem Oszilloskop, die Werte bekomme ich in einem 1d Array. Nun möchte ich diese Spannung integrieren hierfür wollte ich das Integral x(t) VI nutzen. Jedoch ist mir nicht ganz klar welches dt ich wählen muss. Derzeit nehme ich z.B. 20000 Samples auf da ich zurzeit eine Spannung mit 1000 Hz messe (20Ms/s sampling rate) und mir jeweils eine Periode ansehe. Wie wähle ich das dt?
Eine weitere Integration benötige ich um eine Hystereseschleife zu berechnen. Ich möchte also die Fläche in der Schleife berechnen. Hier habe ich jeweils ein Array für X-Werte und eines für Y-Werte. Welchen Ansatz empfehlt ihr hier?
Liebe Grüße
HTX
RE: Spannung und Hysteresefläche integrieren - jg - 03.01.2017 18:09
Du widersprichst dir selber: Entweder misst du mit 1 kHz oder 20 MHz (=20 MegaSamples/s). Und DeltaT ist dann IMMER das Inverse der Erfassungsfrequenz.
Gruß, Jens
RE: Spannung und Hysteresefläche integrieren - HTX - 03.01.2017 18:35
Das war etwas schlecht formuliert.
Ich gebe eine Frequenz von 1kHz mit einem Funktionsgenerator vor.
20Ms/s ist die sampling rate des Oszilloskops.
Im Anhang habe ich jetzt das Integral mit dt=1/20.000.000, mir kommt das Integral sehr klein vor.
RE: Spannung und Hysteresefläche integrieren - GerdW - 03.01.2017 20:41
Hallo HTX,
Zitat:Im Anhang habe ich jetzt das Integral mit dt=1/20.000.000, mir kommt das Integral sehr klein vor.Du hast dort 20k Samples, das macht bei deiner Samplerate von 20MS/s einen Zeitbereich von 1ms. Das dt beträgt 50ns.
Du hast Spannungswerte im Bereich von ±1.5V, die zudem (annähernd) symmetrisch um Y=0 herum verteilt sind.
Ein Integral beschreibt die Fläche zwischen einer Kurve und der X-Achse.
Bis hierhin alles Grundwissen…
Wie lautet nun das Ergebnis einer Integration, wenn das Signal symmetrisch um die X-Achse liegt und man genau eine Periode integriert?
Also die Rechnung "Summe über alle (U*dt)"? Richtig: Null! (Nur der Rechenwert beim 20000. Sample ist jetzt interessant.)
Ansonsten gilt immer noch:
VI anhängen und relevante Messdaten als Beispiel bereitstellen (z.B. als Defaultwert in einem Control oder Indicator)!
RE: Spannung und Hysteresefläche integrieren - HTX - 04.01.2017 11:37
Hier ist vollständigkeitshalber das VI mit Werten für eine Periode.
Zitat:Du hast dort 20k Samples, das macht bei deiner Samplerate von 20MS/s einen Zeitbereich von 1ms. Das dt beträgt 50ns.Okay das ergibt soweit Sinn, was mich jedoch irritiert hat, wenn ich 50ns als dt wähle dann ist das gezeichnete unbestimmte Integral kleiner als ich es erwartet hätte.
Beispiel:
Beide Graphen belaufen sich auf 20000 Samples wenn ich einen Sinus mit einer Amplitude mit beispielsweise 2 Volt zeichnen würde und diesen Sinus integriere und das unbestimmte Integral zeichne dann ist die Amplitude des gezeichneten Integrals was ja der Fläche bis dahin entspricht nicht plötzlich im tausendstel Bereich oder noch kleiner. Oder wo liegt der Denkfehler?
Zitat:Wie lautet nun das Ergebnis einer Integration, wenn das Signal symmetrisch um die X-Achse liegt und man genau eine Periode integriert?
Also die Rechnung "Summe über alle (U*dt)"? Richtig: Null! (Nur der Rechenwert beim 20000. Sample ist jetzt interessant.)
Das numerische Integral sollte 0 ergeben, dies ist mir bewusst. Jedoch brauche erstmal noch nicht den numerischen Rechenwert sondern möchte das unbestimmte Integral zusammen mit einer anderen Kurve in einem xy Diagramm aufspannen um so eine Hystereseschleife zu zeichnen.
Die Frage die sich auf das Beispiel bezieht habe ich mir gerade selbst beantwortet. Hatte als Denkfehler das ich gedanklich nicht über die Zeit, sondern über die Samples integriert habe.