mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wirbelstromsensor


Autor: Ahmad Alkhawaldeh (bani)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
Ich möchte gerne einen Wirbelstrom-Sensor zum Distanzmessung bauen.
Die Frequenz soll weit über 100 kHz sein. ich weiß das sie bis 4 MHz 
sein kann und das ist auch gut wenn es Realisierbar wäre. Die zu 
prüfende Fläche ist nicht veränderlich "gleiche Struktur". Probleme´ : 
es herrscht über 1,3 Tesla Flussdichte.

Autor: Holger S. (strabe)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Ahmad,

hört sich ja interessant an, aber :

inwieweit soll Dir denn der induzierte Wirbelstrom eine Information über 
die Distanz geben ? Je mehr, desto nah - dann ginge sowas je mehr, desto 
wärmer, desto näher?

Vielleicht erklärst Du mal etwas mehr von dem was dort geschieht und was 
Du vorhast.

Gruß Holger

Autor: Michael Lenz (hochbett)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Ahmad,

> Ich möchte gerne einen Wirbelstrom-Sensor zum Distanzmessung bauen.
> Die Frequenz soll weit über 100 kHz sein. ich weiß das sie bis 4 MHz
> sein kann und das ist auch gut wenn es Realisierbar wäre. Die zu
> prüfende Fläche ist nicht veränderlich "gleiche Struktur". Probleme´ :
> es herrscht über 1,3 Tesla Flussdichte.

Wenn Du sowas mehr als "nur mal testen" willst, solltest Du Dich mit den 
Funkbestimmungen auseinandersetzen. Es gibt nur wenige freie Frequenzen 
für solche Messungen (z. B. die RFID-Frequenzen). Andere - wie 
beispielsweise die 4 MHz - liegen im Amateurfunkbereich.

Gruß,
  Michael

Autor: Ahmad (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
ich arbeite an einem elektromagnetischen Schwebe System "EMS". Der 
Luftspalt zwischen Trage-Magnet und Joch variiert zwischen 160 mm und 10 
mm .
Ich werde eine adaptive Regelung einsetzten, die die veränderliche 
Induktivität in Abhängigkeit des Luftspaltes entweder an Hand einer 
Look-Up-Table oder rechnerisch ermittelt.
Daher soll der Luftspalt "berührungslos" sehr schnell erfasst werden, um 
die Regler-Parameter ändern zu können. Ich habe bei meinem Beitrag hier 
" "CCD Sensor Zeilen" darüber geschrieben. Hier können nur optische oder 
Wirbelstrom Sensoren meinen Zwick erfüllen. Nach dem ich einen passenden 
Sensor "PSD" gefunden hatte, meinte der Professor er tendiert lieber zu 
störungsunauffällige Sensoren, wobei er ja auch recht hat. Die optische 
Sensoren eignen sich draußen nur bedingt.
Die Bahn benutz diese Methode für verschiedene Zwecke unter anderem um 
Risse in den Schienen zu detektieren. Bei dem Transrapid wird sie auch 
eingesetzt um den Luftspalt zu messen. Diese Spule sind Eisen- und 
Ferrit- frei.  ???

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
160 mm sind ziemlich viel für einen Wirbelstromsensor. Die benutzt man 
eher für Risse in Metallflächen. Grob gesagt bis 3 cm tief im Metall 
liegende Risse können mit niedrigen Frequenzen (ab 10 Hz) noch gefunden 
werden. Je niedriger die Frequenz, desto weitreichender, hat aber 
weniger Ortsauflösung. 100 kHz ist zuviel für deine Anwendung.

Autor: Martin Schneider (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei großen Entfernungen sind Wirbelstromverfahren schwierig, die 
Rückwirkung auf die Spulenparameter werden einfach zu klein.

Im Prinzip sollte es aber schon gehen...

Du müßtest eine Art Topfkern für die Meßspule vorsehen, um deren 
Empfindlichkeit in die richtige Richtung zu bündeln. Haupteinfluß wäre 
sonst der dicke Eisenkern deiner Tragespule. Die hohe Flußdichte ist ja 
"fast" Gleichfeld, sollte man also ausblenden können. Allerdings gibt 
nichtlineares Kernmaterial für die Tastspule zusätzlichen Einfluß...

Trivial ist es nicht...

Ahoi, Martin

Autor: Ahmad (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
ich danke für alle Vorschläge, aber ich brauche bitte mindestens eine 
Skizze oder einen Schaltplan, Windungszahl etc. . sonst wäre ich nicht 
hier :-). Wer mir was konkretes anbieten kann, bin ich ihm die nächsten 
3 Wochen Dankbar :-).

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei dem gewaltigen Gleichmagnetfeld geht vermutlich jedes 
ferromagnetische Material in die Sättigung, also kannst du auch gleich 
Luftspulen verwenden.

( Steht da "Transrapid" auf dem Foto? Solche Flussdichten sind ja die 
Grenze des möglichen, vermutlich mit Supraleitern 
http://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_(Einheit) )
Wie gesagt, niedrige Frequenzen verwenden, eher 10 Hz als 100 kHz. Am 
empfindlichsten sind Differenzspulen, also eine Primärwicklung und zwei 
"gegeneinander" hintereinandergeschalteter Sekundärspulen, damit sich 
das Primärfeld zunächst mal aufhebt. Erst durch das angenäherte Material 
wird die Symmetrie verstimmt und es kommt ein Signal durch. Es kommt vor 
allem auf die räumliche Anordnung an, das kennen auch die 
Metallsucher-Konstrukteure.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich fürchte aber, dass unter diesen exotischen Bedingungen die 
vorbeirasende Schiene im Wirbelstromsensor breitbandige Störspannungen 
induziert, die alle Sensorsignale überdecken.

Autor: Holger S. (strabe)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
uff,

wollte mich eigentlich ausklinken da nicht mein Themengebiet....
aber wenn es primär um die Abstandsmessung geht und optisch 
(nachvollziehbar) zu störanfällig ist, wäre dann nicht möglicherweise 
etwas wie Ultraschall-Messung angebracht, bevor Du horrenden Aufwand mit 
Wirbelstromsensoren treibst ?
US ist nat. auch empfindlich was Schmutz... angeht, weil das Verhalten 
dem optischen äußerst ähnelt...trotzdem 'ne Alternative zum WS-System 
wäre es m.E. allemal

Gruß Holger

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.