[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Eins noch, wenn eine Feder tatsächlich ohne Verlusste arbeitet, würde sie im Vacuum einmal angestoßen immer Schwingen ?

Wenn man eine hochwertige Stimmgabel anwerfen würde und frei im Vakuum schweben lassen würde (also keinerlei Energie durch Körperschall entnimmt), so müsste sie eigentlich ewig schwingen können.

Ähnlich der Rotation eines Himmelskörpers um die Erde herum (auch eine Rotation kann man als Schwingung auffassen).

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Und, wie war das noch mit dem Pendel ohne Lager bzw. Reibung????

Eine Feder ist kein Reibungslager.

[Rumgucker]

Ich würde aber vorschlagen, dass wir wieder so schön pragmatisch werden, wie Du das ja schließlich angeregt hattest.

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Wir müssen nun also mit einem Oszillator und einem Zweistrahl-Scope arbeiten.

Mit dem Scope suchen wir uns Oszillator-Frequenzen, bei denen die Phase zwischen Haupt- und Hilfselektrode "geeignet" erscheint.

Dann stellen wir die Oszillator-Amplitude so ein, dass an der Hilfselektrode eine willkürliche, aber stets gleiche Spannung erscheint.

Dann messen wir die Spannung des Mikrofons (dazu werde ich ein Millivoltmeter nehmen) und erstellen eine Kalibrierkurve. Das Mikrofon muss mit der Piezomembran mit einer Druckdose luftdicht angekoppelt sein und die Piezomembranränder müssen gedämpft sein.

[Rumgucker]

Bist Du mit diesem Vorgehen einverstanden?

...und kannst Du auf gleiche Weise mitmessen?

[SEBOJ]

Noch bin ich an fast keinem Punkt überzeugt, doch ich wunder mich das keiner Widerspricht
Selbst eine Uhrfeder wird sich sehr, sehr, sehr leicht erwärmen.

Deine Betrachtung ist ein Ideal welches es in der Wirklichkeit nicht gibt.
Bei Planeten bin ich aber sehr unsicher
Ob dieser Material interne Wirkungsgrad eine sonderliche Rolle spielt, keine Ahnung.

Energie lässt sich nicht ohne Verluste speichern, das ist zumindest das was ich leider nicht soo verlustfrei abgespeichert habe
Ich werde aber versuchen mich "schlau" zu machen ;deal2


Leider kann ich erst morgen etwas mit dem Piezo spielen das Vorgehen scheint aber ertmal sinnig.

[kahlo]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Denken wir uns mal eine Metallfeder. Die Atome sind in einem Kristallgitter angeordnet.

Ich nehme mal ein perfektes 3D-Kristallgitter an. Ohne geringste Störungen. Also allerfeinster Edelstahl (der wird auf spezielle Art wärmebehandelt, damit sich - möglichst - alle Atome in einem störungsfreien Gittersystem wiederfinden). Schon mal Federstahl zu bohren versucht? Das Gitter ist sowas von hart.

Wenn ich dieses Gitter nun elastisch verforme, so verschieben sich die Atome etwas zueinander. Und wenn das Gitter wirklich störungsfrei gelungen sind, so wird wirklich kein einziges Atom seinen Gitterplatz verlassen. Es wirken ausschließlich elektrostatische Kräfte zwischen den Atomen, die die eigentliche "Federkraft" hervorrufen.

Wie gesagt: so lange der hochwertige Stahl nicht überlastet wird und man im Bereich der elastischen Verformung verbleibt.

Werkzeugmacherwissen rauskram...
Federstahl ist eine Legierung, kann nur im rotglühenden Zustand verformt werden, sollt im weichgeglühten Zustand bearbeitet werden.

Nach der Endbearbeitung wird Federstahl gehärtet. Das heisst, er wird auf ca. 900 Grad erhitzt und abgeschreckt. Dabei entsteht eben nicht ein perfektes und störungsfreies Gitter, sondern Millionen von winzigen Bereichen ("Körnern") mit unterschiedlicher Orientierung der Gitterstruktur. Im Extremfall entsteht eine amorphe (glasartige) Struktur, also gar kein Gitter.

Das Ergebnis ist extrem hart und brüchig. Deshalb wird der Stahl noch einmal auf 350...500 Grad erhitzt und langsam abgekühlt. Dabei kommt es in begrenztem Masse zur Umkristallisierung, die Bereiche gleicher Gitterorientierung wachsen ein wenig. Die Härte wird geringer, die Zähigkeit nimmt zu.

Die Eigenschaften von Stahl sind also neben der Legierung von der Korngrösse der Kristalle abhängig, die durch Wärmebehandlung eingestellt wird.

Nix mit perfektem 3D-Kristallgitter (worauf ich hinauswollte).

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
....doch ich wunder mich das keiner Widerspricht

Das ist in diesem Thread normal. Es liest kaum noch einer mit. Es ist wohl einfach zu nervtötend für unsere Akustik-Koryphäen, meinen Irrungen und Wirrungen auf Dauer zu folgen. Die wissen halt schon alles. Und ich weiß nichts. Mir schon längst egal.

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Leider kann ich erst morgen etwas mit dem Piezo spielen das Vorgehen scheint aber ertmal sinnig.

Ok.. dann mach ich heute schon mal erste Versuche in der Richtung. Impedanzwandler werde ich nicht mehr brauchen, denke ich.

[kahlo]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Energie lässt sich nicht ohne Verluste speichern, das ist zumindest das was ich leider nicht soo verlustfrei abgespeichert habe

Auch Federn haben eine Hysterese .

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von kahlo
Auch Federn haben eine Hysterese .

Warum?

[kahlo]

[SUP]War'n Witz...[/SUP]

[Rumgucker]

Ach so...

...nicht gerade ein Schenkelklopfer...

...aber geht so...

[SEBOJ]

Hysterese musste ich erst nachschlagen

~ aber passend "witzig";

Aus PDF über einen Versuch zur Federkennlinie, das seit gestern Nacht auf dem Desktop rumliegt;

Zitat:

2. Warum wird die Hystereseschleife immer nur im Uhrzeigersinn durchlaufen?

Die Verlustarbeit errechnet sich aus der Differenz von zugeführter und abgeführter Arbeit.
Da diese Differenz immer ein positives Ergebnis haben muss, ergibt sich hierdurch auch die Durchlaufrichtung der Hystereseschleife.
Wenn die Feder zusammengedrückt wird,
entstehen dadurch im Material der Feder Spannungen.
Diese Spannungen haben zur Folge, dass die Gittereben im Metall aneinander gleiten. Durch diese Gleitbewegung entsteht Reibung, und daraus Wärmeenergie.
Diese Wärmeenergie wird an die Umgebung abgegeben.
Diese Energie ist somit für das System beim Entlasten nicht mehr vorhanden,
dadurch entsteht die Beziehung
W =W - W Verlust zu ab mit positiver Verlustenergie. Eine negative Verlustenergie hätte zur Folge, dass zum
Belasten Wärmenergie von der Feder aufgenommen werden müsste.
Das steht im Widerspruch zu der Beziehung des Gleitens der Gitterebenen.
Deshalb wird die Hystereseschleife auch im Uhrzeigersinn durchlaufen.

[Rumgucker]

Ne. Das überzeugt mich nicht.

Hyterese bedeutet ja, dass die eingeleitete Kraft erstmal zu keiner Auslenkung führt. Erst nach Überschreiten der Hysterese steigt dann die Auslenkung proportional mit der Kraft.

Die Verluste müssten aber nach Deiner PDF-Erklärung auslenkungsproportional sein. Also ein prozentualer Schwund. Das wäre aber keine Hysterese.

Was ist das für ne PDF?

[SEBOJ]

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...inie-1.pdf

[Rumgucker]

Überzeugt mich immer noch nicht. Hier werden offensichtlich Spezialfedern mit nicht-linearen Kennlinien von einem haftreibenden Kolben bewegt.

Vielleicht gibt es solche Feder-Effekte. Aber sie sind offensichtlich sehr klein, wenn ich mir die Messkurven anschaue.

Was bringt Dir das jetzt, wenn unsere Metall-Membran eine Hysteres von 1% bewirkt und die (wirklich ernsthaft mit einer Hysterese behaftete) Keramik meinetwegen von 10%? Sind das frequenzabhängige Fehler? Bügeln wir diese Fehlermöglichkeiten bei der morgigen Messung nicht automatisch aus?

Eine DC-Vorspannung kann jedenfalls die Hysterese nicht beseitigen. Nur verschieben. Beseitigen kann das nur eine HF-Vorspannung (hab ich hier im Forum schon vor langer Zeit von der HF-Vormagnetisierung eines hysteresebehafteten Magnetkopfes hergeleitet).

http://include.php?path=forum/showthread...entries=70

[Rumgucker]

..und vor allen Dingen hier speziell für Piezos:

http://include.php?path=forum/showthread...ntries=751

[Rumgucker]

So.. endlich wäre Bastelstunde möglich...

...aber nun ist zu spät. Keine Lust mehr.

Also steig ich auch morgen wieder ein. Das passt ja...

[SEBOJ]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Was bringt Dir das jetzt,...........

Ich würde es schlicht gerne verstehen.

Und da unsere Vorstellungen so verschieden sind, ist mir wichtig evtl. falsche Vorstellungen des Systems bei mir zu berichtigen.
Zum Wirkprinzip eines Lautsprechers habe ich auch andere

Aber stimmt schon, lass uns das erst mal zurückstellen, es hilft jetzt nicht unbedingt weiter.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von SEBOJ
Und da unsere Vorstellungen so verschieden sind, ist mir wichtig evtl. falsche Vorstellungen des Systems bei mir zu berichtigen.

Natürlich können die Vorstellungen eines Königs niemals falsch sein. Das ist klar. Aber ich will nicht ausschließen, dass meine Vorstellungen ggfls. ....hmmm... sagen wir mal "unvollständig" sein können.

[SEBOJ]

1. Rot; Messung , Piezo in Luft - Spannung der Hilfselektrode
2. Grün; Piezo eingeklemmt ins Gummi der Messingkupplung beide Seiten offen
3. Schwarz; Eine Seite geschlossen durch Mikrofon
4. SW; Mikrofonspannung mit dessen Vorverstärker

[Rumgucker]

Die Membrandämpfung scheint Dir bestens gelungen zu sein.

Zeig uns mal bitte die schwarze Hilfselektrodenspannung inkl. des Phasengangs!