Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ungewöhnlicher Oszillator


von Günther N. (guenti)


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In einem Elektronischen Fahrzeugkompass fand ich diese Schaltung.Die 
Induktivität ist eine spezielle Sensorspule von PNI Corp.Wie könnte man 
diese Schaltung nennen? RL-Oszillator ?Die Schaltung liefert am Ausgang 
eine Rechteckspannung (im NF-Bereich) deren Frequenz stark von der 
Ausrichtung der Spule im Erdmagnetfeld abhängig ist.Der Kompasssensor 
Vector2X enthält die gleichen Sensorspulen.Anbei noch ein Bild vom 
Vector2X.

von Chris (Gast)


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Ist ein LC Oszillator. Je nach Magnetfeld ändert die Spule ihre 
Induktivität.
Es gibt auch einige Schaltungsvarianten welche mit Inverter arbeiten und 
drei
Achsen mittels eines einfachen TTL Bausteines machen.

von helmut 565 (Gast)


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>>Je nach Magnetfeld ändert die Spule ihre
>>Induktivität.

Wie geht das?

von Lönky (Gast)


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Ist ein LR Oszillaror, kein LC, denn an MP1 sieht man die Antwort eines 
Filters erster Ordnung auf ein Rechtecksignal.

Ich vermute mal, die haben besonderes Magnetmaterial, das schon bei sehr 
geringen Feldstärken Sättigungseffekte zeigt. Dadurch ändert sich dann 
die Induktivität.

von Stefan M. (derwisch)


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Wikipedia: Fluxgate Magnetometer

von Ben _. (burning_silicon)


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Ist das eine stromsparende Weiterentwicklung des Fluxkompensators? ;)

SCNR

von Bastler (Gast)


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Ben _ schrieb:
> Ist das eine stromsparende Weiterentwicklung des Fluxkompensators? ;)

Habe ich irgendwo schon einmal gehört. Funktionierte glaube ich 
irgendwie mit Blitztechnologie?

von i told you marty! (Gast)


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88 m p h

von Wolfgang H. (Gast)


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Hi, helmut,

>>>Je nach Magnetfeld ändert die Spule ihre
>>>Induktivität.
>
> Wie geht das?

Bei http://www.pnicorp.com sollte es erklärt sein, aber da wird 
Registrierung verlangt.

Also Antwort aus der Erinnerung: Das geht durch Sättigung. Jede Drossel 
mit Eisenkern gerät mit zunehmendem Strom irgendwann in die Sättigung, 
und dann bricht ihre Induktivität zusammen. (Im Schaltnetzteil folgt 
diesem Zusammenbruch der des Halbleiters im Schalttransistor...)
Das H-Feld im Eisenkern ist nicht nur vom Spulenstrom abhängig, sondern 
auch vom geomagnetischen Feld.

Etwas blasser ist meine Erinnerung, ob PNI den Wiegand-Effekt benutzt: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Wiegand-Sensor

Ansonsten ist "elektronischer Fahrzeugkompass" ein besonderes Problem in 
Fahrzeugen, die nicht nur aus Holz, Plastik und Aluminium bestehen, 
sondern beispielsweise eine Karosserie aus Stahlblech haben, das schon 
bei der Formung ein eigenes Magnetfeld eingeprägt bekommen hat. Leider 
ist dessen Richtung ziemlich zufällig.

Ciao
Wolfgang Horn

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Dann bring das Auto zur Marine an die See. Die haben da nette 
Entmagnetisierer.

Übrigens bricht das Magnetfeld nicht zusammen, es wird nur nicht mehr 
stärker. Da es sich dann nicht mehr wesentlich ändert und die 
Induktivität nur dem differentiellen Feld folgt, sackt die Induktivität 
zusammen. In Folge schnellt der Strom durch die Transe hoch und die 
fängt an sich als Röhre zu fühlen.

von Wolfgang H. (Gast)


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Hi, Abdul,

> Dann bring das Auto zur Marine an die See. Die haben da nette
> Entmagnetisierer.
Ich habe da einen dicken Wälzer gefunden, USA, irgendein NAVAL 
undsoundso Manual. Nach dem Alter der Zeichnungen und Fotos schien das 
aus der Zeit der Ablösung der Segler mit Holzrumpf durch Schiffe mit 
Stahlrumpf zu stammen. Naja, wohl eher aus dem Flottenbauprogramm im 
U-Boot-Krieg.

Unter anderem ein beeindruckender Versuch analytischen Vorgehens.
1. Aufnahme des Kompassfehlers in Abhängigkeit von Kurs und Gegenkurs. 
Das Schiff hat eine Anzahl von Kursen über die Seerose zu fahren, also 
Nord-Süd und zurück, Ost-West und Zurück, und das ganze um 45° gedreht.
Was den Laien verwundert: Der Kompassfehler, also die Abweichung der 
Nordanzeige von magnetisch Nord kann bei jedem dieser Kurse anders sein.
2. Analytische Auswertung der Abweichungen.
3. Gemäß der Auswerung werden dann links, rechts, vor und hinter dem 
Kompass Magnete angebracht und weichmagnetische Eisenstäbe.

Ursachen der Fehler:
a) das weichmagnetische Eisen im langen Schiffsrumpf / Karosserie,
b) das hartmagnetische Eisen.

Im Autokompass kommt noch hinzu - das Einschalten der 
Heckscheibenheizung verändert dessen Anzeige drastisch, ebenso das Spiel 
mit dem Gaspedal.

Aber dann gilt die Kompensation nur, wenn das Schiff waagerecht liegt. 
Sollte es nach Steuerbord oder Backbord krängen, sind wieder Fehler da.

Seitdem ist mir klar, warum der Kompass an die Mastspitze gehört.

Das Entmagnetisierer waren übrigens eine Schutzmassnahme gegen die 
Magnetminen des 1. und 2. Weltkrieges. Ich vermute, heutige Grundminen 
lassen sich davon auch nicht mehr täuschen.

> Übrigens bricht das Magnetfeld nicht zusammen,
Völlig klar. Genau deswegen habe ich auch "Induktivität" geschrieben.

"Transe" heißt doch bestimmt nicht "Transsexuell", oder? ;-)

Ciao
Wolfgang Horn

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die Schiffe fahren ja so ihre Wege. Dadurch nehmen sie sozusagen ihre 
magnetische Gegend mit auf und man muß sie periodisch wieder in die 
Demagnetisiererei schicken.
Vermutlich haben moderne U-Boote sowas aktiv an Bord und können sich 
jederzeit magnetisch stealth machen. Ich vermute, die bekommen dort an 
der Ostsee in diesen Riesenholzanlagen einfach nur ihr externes eigenes 
Feld vermessen und in die Bordrechner eingespeichert. Mit den 
Magnetkarten der Weltmeere läßt sich dann an jedem Ort das eigene Feld 
quasi komplett kompensieren und das Schiff verschwindet, wenn es nicht 
gerade in nächster Nähe ist.

Ist schon ne tolle Sache, wenn deutsche U-Boot Technik dann in 
Krisenregionen wie Israel verkauft wird. Was die wohl damit machen 
werden? Die lassen die Schaltschränke bestimt vor Ehrfurcht zu.
So kann man natürlich auch Krieg führen, auch wenn man das offiziell als 
verpönt verkauft. Und gleichzeitig verdienen.

Wenigstens einer, der zwischen den Zeilen lesen kann ;-) Die Transe 
machts natürlich mit allen Bauelementen.

von Günther N. (guenti)


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Hier Ergänzendes:Ich habe den Kompass 1996 gekauft um hinter das 
Geheimnis der Magnetfelmessung zu komme.Die Schaltung funktioniert auch 
mit anderen Spulen,allerdings ist da keinerlei Einfluss des 
Erdmagnetfeldes feststellbar man kann aber die Ausgangsfrequenz bequem 
mit dem Kern einstellen.
@Stefan M. (derwisch)  Mit dem hier hat die ganze Geschichte wohl nichts 
zu 
tun:http://www.univie.ac.at/IMG-Wien/lectures/magugeoel06/fluxgate.pdf

von Frank B. (elan40)


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Stichworte :

Mißweisung und Abweichung.

Lernt jeder Sportbootskipper beim Schein für "SEE".
"BINNE" weiß ich nicht, ich denke mal nicht. Wozu auch?

von Stefan M. (derwisch)


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Günther N. schrieb:

>Mit dem hier hat die ganze Geschichte wohl nichts
>zu
>tun:http://www.univie.ac.at/IMG-Wien/lectures/magugeoe...

Warum nicht?

Bei Wikipedia steht doch im Artikel, dass das Prinzip auch für 
Kompassanwendungen taugt.
Wie die Spulen dafür aussehen müssen bzw. angeordnet sein müssen ist ja 
nicht zwingend vorgeschrieben.

von Uhu Uhuhu (Gast)


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Günther N. schrieb:
> .Die Schaltung funktioniert auch
> mit anderen Spulen,allerdings ist da keinerlei Einfluss des
> Erdmagnetfeldes feststellbar man kann aber die Ausgangsfrequenz bequem
> mit dem Kern einstellen.

Wenn ich mich recht erinnere muss die Spule dann auch noch in die 
gegenrichtung gewickelt werden.

von Wolfgang H. (Gast)



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Hi, Günther,

> ...Die Schaltung funktioniert auch
> mit anderen Spulen,allerdings ist da keinerlei Einfluss des
> Erdmagnetfeldes feststellbar...

Ich kann nur aus den Informationen folgern, die Du uns gegeben hast 
sowie der Hersteller PNI.
Im Anhang dazu ein älteres Papier von ihm aus der Zeit, als das noch 
ohne Registrierung zu lesen und zu kopieren war.
Im Papier heißt es "variable Inductance", die Induktivität hänge linear 
von der Stärke des Magnetfeldes ab.

Näheres ist dazu nicht ausgeführt. Bekannt ist aber das Verhalten einer 
Drossel, die in die Sättigung getrieben wird.
Unklar ist mir aber, wie der schwache geomagnetische Beitrag zum Feld in 
der Spule gegenüber dem Sättigungsstrom gemessen werden soll - mein 
Verdacht: Wiegand-Effekt.

In der Patentliteratur des Patentanmelders PNI müsste die Erklärung zu 
finden sein, sonst wäre das Patent schon erfolgreich angefochten worden. 
Zumindest in einem der Patente, die er als Referenz aufführt.
Ich habe für diese Recherche aber keine Lust. Das möge bitte tun, wer 
die
Lust dazu hat oder dafür bezahlt wird.

> @Stefan M. (derwisch)  Mit dem hier hat die ganze Geschichte wohl nichts
> zu tun:http://www.univie.ac.at/IMG-Wien/lectures/magugeoe...
Jaein:

Ja, das Gemeinsame: Auch die Förster-Sonde benutzt die Überlagerung von 
geomagnetischem Feld und Erregerfeld, um den Eisenkern einer 
Induktivität in die Sättigung zu treiben - und die Richtung der 
Sättigung zu bestimmen. Für einen Kompass braucht es dann noch zwei 
weitere Spulen zur Kompensation des geomagnetischen Feldes, damit der 
eigentliche Sensor im Abgleichpunkt feldfrei ist.

Nein, das Getrennte: PNI macht das mit einer einzigen Spule, die 
Förster-Sonde mit mindestens zwei Spulen, deren Felder sich in einer 
magnetischen Brückenschaltung vereinen.
Deine Beschreibung dazu ist gut und kompakt.

Was ich in meinem privaten "Nähkästchen" hatte, steht im Anhang. Näheres 
bei den Herstellern bitte selbst ergugln.

Ciao
Wolfgang Horn

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