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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Metallkdetektor


Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Hallo Forum,

ich habe ein Projekt vor, bei dem ich aus einer Entfernung von
wenigstens 20cm Metallpfosten durch die Luft erkennen muss.
Ein Metalldetektor sollte das ja gut können, aber
Analoogtechnik liegt mir nicht sehr und ich hab mir
nach langem Suchen im Netz ne Schaltung abgepinselt (siehe Anhang).
An K1 soll die Luftspule angeschlossen werden.
Die Schaltung kommt mir jedoch recht "einfach" vor,
was denkt Ihr, kann das auf 20-40cm funktionieren?
Wie groß könnte die Luftspule ausgeführt sein?
Ich hab da ehrlich keine Vorstellung von der Dimensionierung
bezüglich der Windungszahl und des Spulendurchmessers.

Habt Ihr evtl. nen Tip dazu?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Die Schaltung kommt mir jedoch recht "einfach" vor,
> was denkt Ihr, kann das auf 20-40cm funktionieren?
Wie wärs mit aufbauen und ausprobieren?

> Wie groß könnte die Luftspule ausgeführt sein?
24 Zoll Durchmesser sind auf jeden Fall drin, eher mehr ;-)

Im Ernst:
Wie soll die Spule aussehen, wenn die doch 3 Anschlüsse (K1) hat? Woher 
hast du die Schaltung? Hast du die Funktion der Schaltung verstanden und 
kannst sie beschreiben?

> Ich hab da ehrlich keine Vorstellung von der Dimensionierung
> bezüglich der Windungszahl und des Spulendurchmessers.
Wir haben nicht einmal eine Vorstellung wie groß die Spule werden darf, 
wo sie eingebaut ist, wie schnell die Erkennung sein muß und wie die 
Pfosten aussehen. Da kann dir keiner einen zuverlässigen Tip geben.

Autor: dsgfsdfgsdfg (Gast)
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ich versuch mal das Suchfeld weiter einzuengen,
also die Spule kommt an Pin 1 und 3 von K1,
die Masse ist nur für die Abschirmung der Leitung
zur Spule gedacht, zumindest steht es so
in der Schaltungsbeschreibung die ich fand.
Es soll mit dem NE555 n Schwingkreis
aufgebaut werden, der jenachdem ob die Spule
Metall "findet" nen Frequenzhub erzeugt,
der dann halt vom ATMega ausgewertet wird.

Die Metallpfosten stehen senkrecht in der
Erde und haben ca. 5x5cm Abmessung bei 2m
Länge:
http://www.voestalpine.com/praezisionsprofil/de/si...

Extrem Eleganz währe wenn ich die Spule auf
die Platine ätzen könnte, ich befürchte dabei aber,
dass die Elektronikbauteile dann ja extrem in
die Messung mit einfließen, ergo wird diese in
ein externes Kunststoffgehäuse ausgelagert werden
müssen. Ich geb mal 30cm Kantenlänge des Gehäuses
als realistisch vor und die Reaktionszeiten währen
in 50ms etwa anzusetzen.

Kannst Du damit was anfangen?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ohne jetzt mal viel Ahnung zu haben würde ich sagen das du eine Spule 
mit sehr vielen Windungen benötigst. Diese wirst du nicht auf eine 
Platine bekommen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Es soll mit dem NE555 n Schwingkreis aufgebaut werden...
Die Beschaltung des NE555 sieht für mich nicht so aus, als ob da 
irgendwas schwingen würde (höchstens zufällig). Da fehlen komplett die 
frequenzbestimmenden Bauteile (z.B. sind Trigger und Threshold 
miteinander, sonst aber mit nichts anderem verbunden).
Und die Spule, nur so irgendwie (und zudem hochohmig) an den Ausgang 
angeschaltet, kann auf die vom NE555 erzeugte Frequenz nur "reagieren", 
sie aber keinesfalls verändern.
Wo hast du die Schaltung her? Wie sieht das Original aus?

Autor: Michael H* (Gast)
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> aus einer Entfernung von wenigstens 20cm Metallpfosten durch die
> Luft erkennen
wie wärs mit einem gekauften einparkhilfe-system für deine frau? =)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Such doch mal hier im Forum, du bist nicht der erste, der sowas macht:
Beitrag "Re: Induktiver Näherungsschalter"

Autor: dsgfsdfgsdfg (Gast)
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ne ne, es muss auf Metall gehen, weil ich die
genannten Pfähle bei der Vorbeifahrt finden
muss.

hier die Schaltung:
http://home.skif.net/~yukol/MetalE.htm

Ihr habt Recht, hab die Verbindung von
Trigger und Threshold zum C2 hab ich übersehen ...
prima, schon mal den ersten Fehler beseitigt,
Danke Euch.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Danke Euch.
Keine Ursache, du darfst DU zu mir sagen ;-)

Die Schaltung sieht interessant aus, bau doch einfach mal den Teil um 
den NE555 auf einer Lochrasterplatine auf und spiel damit herum: 
Spulengröße und -geometrie, Empfindlichkeit...

Autor: dsgfsdfgsdfg (Gast)
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Pluralis Majestatis steht Euch zu oh Herr und Meister ;o)

Hast recht, ich werd mal basteln ... mist, hab grad keinen
555er in der Bastelkiste ... Ob ich mit nem NAND-Gatter
da was anfangen kann? ... wohl eher nicht, die
Hysterese wird etwas groß sein.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> mist, hab grad keinen 555er in der Bastelkiste ...
Wie hat es so weit kommen können  :-(

> Ob ich mit nem NAND-Gatter da was anfangen kann?
Mit dem könntest du schon mal das FF vom NE555 nachbauen.
Dann brauchst du nur noch ein paar Komparatoren und ein wenig 
Hühnerfutter.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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so, ok, hab mein Lager an 555er wieder aufgefüllt
und etwas gebastelt.
Erst hab ich mit LM324er und LC-Schwingkreis damit
getüftelt aber irgendwie hab ich bei nur nen
Frequenzhub von maximal 0.5 KHz hinbekommen ...
Nun hab ich mit dem 555er nochmal getüftelt,
aber mit den Bauteildimensionierungen von der
Vorlage bin ich nicht so recht klar gekommen auf dem
Breadboard.
Hier nun im Dateianhang meine Dimensionierung
die mit ner einfachen Drahtspule mit 5cm
Durchmesser und 50 Windungen bei Metallkontakt immerhin
bei 180KHz nen Hub von 12 KHz erzeugt ... da kann man
mit Arbeiten. Nur Spulen wickeln ist nicht so
mein Ding, kennst Du / Ihr ne Bezugsquelle für
Detektorspulen?

Autor: Mueller (Gast)
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Ich habe zum Bogenschießen eine Suchgerät mal vor Jahren gebaut.
Es gibt dabei genau --EIN--- Problem. Die Spule.
Ihr wollt mit etwa 180KHz arbeiten, wenn ich das jetzt verstanden habe.
Dort kann dir schon passieren, das du das Gras wachsen hörst, und das im
wahrsten  Sinne  des Wortes. Die Spule ist leider auch ein C.  Geringere
Frequenz ist gleich mit geringerer Empfindlichkeit.
Suchspulen die gut sind, sind richtig teuer. Bei den meisten weiß
man gar nicht wie sie aufgebaut sind,  da Sie Militärtechnik sind.
Ich hatten dann uns eine Abgeschirmte Spule gebaut die das
Magnetfeld durchließ, das elektrische Feld so gut es ging abschirmte. 
Eine geschirmte Spule sozusagen. Geht aber nicht so einfach. Ich hatten 
dann, nach echt vielen Versuchen, eine Spule in ein Alu Rohr, das 
Kreisform hatte, gewickelt. Die Spule musste gegenüber
der Zuleitung offen sein. Das war der Trick. Das alles hat aber sehr
den Schwingkreis belastete und es war sehr aufwendig, bevor ich das zum 
schwingen bekommen hatte. Versuche mal deine Spule mit der Hand zu 
umfassen, und sehe dir die Frequenz an. Ach ja, so weit ich mich 
erinnere,
war die Faustformel beim suchen von weiter entfernten Dingen, Spule min. 
halber Durchmesser des Gegenstandes das du suchst.

Autor: Michael H* (Gast)
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Fhutdhb Ufzjjuz wrote:
> mit Arbeiten. Nur Spulen wickeln ist nicht so
> mein Ding, kennst Du / Ihr ne Bezugsquelle für
> Detektorspulen?
da kämen mir spontan RFID-antennen in den sinn. die 125kHz dinger 
dürften doch einiges an windungen mitbringen.

Autor: Ohh (Gast)
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Solche magentischen Antennen haben in etwa eine Reichweite, die dem 
Durchmesser entspricht. Bei 20cm Reichweite sollte die Antenne zB 30cm 
im durchmesser haben.

Autor: Mueller (Gast)
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@ Ohh
JA, ich kann mich jetzt daran auch erinnern, die Feile lagen ja gleich
unterm Gras und da war das dann mit der Reichweite nicht ganz so wichtig 
gewesen.

Autor: Michael H* (Gast)
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Ohh wrote:
> Solche magentischen Antennen haben in etwa eine Reichweite, die dem
> Durchmesser entspricht. Bei 20cm Reichweite sollte die Antenne zB 30cm
> im durchmesser haben.
wer sagt denn, dass ich so eine anordnung als spule als loop-antenne 
verwenden will?
die "reichweite" der antenne hat mit dem fall hier gar nichts zu tun.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Auf was für einer Frequenz laufen die Detektoren
denn so normalerweise?

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