Hallo Leute, siehe Betreff. Es geht ausschließlich um Pulsdetektoren.
Die Wirkungsweise solcher Geräte ist klar, aber was genau misst die
Spule eigentlich, nachdem der Puls und die Selbstinduktion abgeklungen
ist? Wird z.b. ein NE-Objekt (Gold) mit dem Magnetpuls beaufschlagt, so
sättigt ja in diesem Material nichts. Es bilden sich lediglich
Wirbelströme, solange sich das Magnetfeld um das Objekt herum ändert.
Man kann mit der Spule aber erst messen, nachdem der Sendepuls beendet,
und die Spule entladen wurde. Im gleichen Moment müssten aber auch die
Wirbelströme im Material aufhören?! Auch kann man Wirbelströme mit einer
Spule gar nicht messen, oder täusche ich mich da? Falls es gar keine
Wirbelströme sind, die man misst, was dann?
Beruht das Prinzip evtl. auf Verunreinigungen (Eisenmetalle) im Gold?
Bei Eisen wäre alles klar, aber viele dieser Geräte können auch
NE-Metalle detektieren.
Die Frage könnte auch so lauten: WARUM gehen von einem NE-Objekt
Magnetfeldänderungen aus, nachdem es zuvor stark magnetisch angeregt
wurde?
Hallo!
Dieser Detektor mißt das Zusammenbrechen des eigenen Magnetfeldes,
welches durch Wirbelstromverluste in einem anderen leitfäghigen Medium
beeinflußt wird (auch feuchte und salzige Erde werden detektiert).
Auch Alu- und Messing-Kerne in HF-Spulen beeinflussen die Induktivität.
Route 66 schrieb:> Dieser Detektor mißt das Zusammenbrechen des eigenen Magnetfeldes
Dagegen würde sprechen, daß die Suchspulen meist sehr lange in
"Sättigung" betrieben werden. Wäre bei der Betrachtung ja reine
Energieverschwendung.
Udo Schmitt schrieb:> Ich dachte das sind Luftspulen?
Deshalb hatte ich es in ja Gänsefüßchen geschrieben...war einfacher zu
schreiben als "die Spule wird sehr lange in dem Zusatnd betrieben, bei
dem nur noch der ohmsche Widerstand aus Spule/Mosfet/Akku den Strom
begrenzt". ;-)
0815 schrieb:> Route 66 schrieb:>> Dieser Detektor mißt das Zusammenbrechen des eigenen Magnetfeldes>> Dagegen würde sprechen, daß die Suchspulen meist sehr lange in> "Sättigung" betrieben werden. Wäre bei der Betrachtung ja reine> Energieverschwendung.
Weil in der Nähe auch magnetische Materialien sein können, muß eine
Mindestzeit gewartet werden, damit sich stabile (in diesem Falle
Sättigungs-) Verhältnisse beim Aufbau des Magnetfeldes einstellen
können. Sonst erreicht das Erregerfeld nicht seine maximale Stärke und
beim Abschalten wird "irgendetwas" detektiert.
Das Impulsverfahren läuft ähnlich wie bei einem Sperrwandler Trafo ab.
Zunächst wird mit einem starken Suchstrom ein umfangreiches Magnetfeld
im Boden erzeugt.
Plötzlich wird dann der anregende Strom abgeschaltet.
Nun gehört lt. Maxwell zu jedem Magnetfeld auch ein Strom.
In sehr gut isolierenden Material fließt dieser Strom als "Ladestrom"
des Dielektrikums (Isolierstoff), und verschiebt elektrische Ladungen im
Isolierstoff. Das Magnetfeld wird ganz schnell zu elektrischem Feld
umgewandelt und bildet eine elektromagnetische Welle.
Im leitfähigen Boden bzw. in leitfähigen Gegenständen gehts dann etwas
anders: Das Magnetfeld erzeugt zunächst Ringströme (Wirbelströme) , die
dann durch die Verluste zusammen mit dem Magnetfeld abklingen.
messtechnische Folge:
Bei isolierendem Material klingt das Magnetfeld sehr schnell ab, in Form
eines sehr spitzen, hohen Spannungsstoßes im Isolierstoff (und in der
Suchwicklung)
Bei leitfähigem Material klingt das Magnetfeld deutlich langsamer ab, da
sofort Wirbelströme fließen können, die mit der Zeitkonstane L/R der
verlustbehafteten Wirbelstrom-Induktivität abklingen.
Je leitfähiger das Material desto langsamer klingt das Magnetfeld ab.
Route 66 schrieb:> Weil in der Nähe auch magnetische Materialien sein können, muß eine> Mindestzeit gewartet werden, damit sich stabile (in diesem Falle> Sättigungs-) Verhältnisse beim Aufbau des Magnetfeldes einstellen> können.
Also das haut ziemlich sicher nicht hin. Ganz im Gegenteil, es darf
absolut kein nicht stromdurchflossenes metallisches Material in der Nähe
der Spule vorhanden sein. Aber selbst wenn, wäre das so lose an die
Spule gekoppelt, und der Puls auch so stark, daß die Feldstärke für das
tatsächlich zu detektierende Material absolut gleich stark wäre.
Um auf den Sperrwandler zurückzukommen: Wenn die Sekundärwicklung offen
ist, wird beim Abschalten ein riesiger Spannungsstoß entstehen, oft im
kV-Bereich, obwohl nur mit 12V geladen wurde.
Die Spitzenspannung wird dazu wirken dass die Energie an Streukapazität
übergeben wird, in Form einer Sinusschwingung.
Bei angeschlossener Sekundärwicklung mit Lastwiderstand wird die im
Trafo steckende Magnetfeldenergie an den sekundären Lastwiderstand
übergeben.
Auf dem Oszilloskop sieht man das als kurzen schnellen hohen
Spannungsimpuls (wegen der Streuinduktivität) und danach als wesentlich
längere Zeit, in der die Spannung der Sekundärwicklung abklingt.
Habe es jetzt folgendermaßen verstanden:
Um das vom Messobjekt abgegebene Magnetfeld messen zu können, muss es
noch vorhanden sein, wenn die Suchspule schon vollständig entladen ist,
klar. Dazu muss ja Energie zwischengespeichert werden. Da kein Eisen im
Messobjekt ist, wird die Energie also rein in der Induktivität des
Messobjekts zwischengespeichert? Wäre natürlich die Erklärung...
Peter R. schrieb:> Je leitfähiger das Material desto langsamer klingt das Magnetfeld ab.
Soweit ich es gelesen habe, scheint das bei Pulsdetektoren genau
umgekehrt zu sein.
0815 schrieb:> Um das vom Messobjekt abgegebene Magnetfeld messen zu können
Das Magnetfeld wird von der Suchspule erzeugt. Dann wird der Spulenstrom
plötzlich gesperrt. Das "verwaiste" Magnetfeld erzeugt dann entweder
eine Riesenspannung, oder erzeugt Wirbelströme in leitfähigen Körpern,
die abklingen.
Das Messobjekt gibt kein Magnetfeld ab, es hat ja selbst keinen Strom,
um es zu erzeugen. Sondern der Strom, der zum Magnetfeld gehört, kann
nicht in der Suchspule weiterfließen, dafür entsteht sofort im leitenden
Material sozusagen eine "Sekundärwicklung" in der der die Energie des
Magnetfeld und damit das Magnetfeld aufgezehrt wird.
Die Zeitkonstante dieses Abklingvorgangs hat mit L/R zu tun. Je größer R
ist, desto kleiner ist das tau, desto schneller der Abklingvorgang.
Bei niedrigem R wegen hoher Leitfähigkeit ist tau eben größer.
Peter R. schrieb:> Das Messobjekt gibt kein Magnetfeld ab, es hat ja selbst keinen Strom,> um es zu erzeugen. Sondern der Strom, der zum Magnetfeld gehört, kann> nicht in der Suchspule weiterfließen
Die Suchspule baut ihr Magnetfeld selbst ab. Damit das sehr schnell
geht, wird teils großer Aufwand betrieben. Es geht/ging um die Zeit nach
der Entladung der Suchspule.
Das Messobjekt muss ein Magnetfeld abgeben, sonst könnte man es nicht
mit ner Spule detektieren. Die Wirbelströme bauen dieses Magnetfeld auf,
nur hatte ich nicht damit gerechnet, daß diese noch vorhanden sein
könnten, wenn die Ursache bereits weg ist.
Vielen Dank erstmal an alle, glaube jetzt die Ursache zu kennen.
0815 schrieb:> Route 66 schrieb:>> Weil in der Nähe auch magnetische Materialien sein können, muß eine>> Mindestzeit gewartet werden, damit sich stabile (in diesem Falle>> Sättigungs-) Verhältnisse beim Aufbau des Magnetfeldes einstellen>> können.>> Also das haut ziemlich sicher nicht hin. Ganz im Gegenteil, es darf> absolut kein nicht stromdurchflossenes metallisches Material in der Nähe> der Spule vorhanden sein. Aber selbst wenn, wäre das so lose an die> Spule gekoppelt, und der Puls auch so stark, daß die Feldstärke für das> tatsächlich zu detektierende Material absolut gleich stark wäre.
Du hast mich missverstanden: Im Boden könnte ein Stück Eisen sein, dass
schon den Aufbau des Suchmagnetfeldes behindern könnte. Deshalb muss der
Suchimpuls eine Mindestlänge haben, um einen stabilen Zustand beim
Abschalten zu haben.
Route 66 schrieb:> Du hast mich missverstanden: Im Boden könnte ein Stück Eisen sein, dass> schon den Aufbau des Suchmagnetfeldes behindern könnte. Deshalb muss der> Suchimpuls eine Mindestlänge haben, um einen stabilen Zustand beim> Abschalten zu haben.
Ob nun im Boden, oder irgendwo am Detektor: ein kleines Stück Eisen ist
natürlich absolut tödlich bei der Suche nach z.B. Gold. Da sich Eisen
selbst magnetisch sättigen lässt, geht von diesem Objekt noch viel
länger ein starker Rückimpuls aus, als selbst von nem größeren
NE-Metall. Dagegen hilft auch kein längerer Puls, bzw. ein solcher würde
das Problem noch verschärfen, weil er dem Eisen erst die Möglichkeit
gibt, zu sättigen.
Aber die Ansicht ist auch falsch, die Suchspule und das Eisenstück sind
extrem lose gekoppelt. Wenn nicht gerade ein ganzer Kühlschrank über dem
Goldstück liegt, ist der dort ankommende magn. Puls (fast) genauso stark
wie ohne Eisen.
Das Problem beim Eisen liegt ganz sicher im Bereich des Empfangs des
Signals, nicht etwa beim senden.
schau doch bitte im detektorforum.de - werkstatt- eigenbau vorbei
evtl bis du da besser aufgehoben
evtl mirage pi
mit der übersetzer funktion des browser kannst du es auch bei
lugatek.com versuchen
pim-3
http://de.wikipedia.org/wiki/Metalldetektor#Funktion
Zitat:"Pulsmessung (englisch pulse mode): Dabei werden über die
Sendespule periodisch Pulse eines Magnetfelds ausgesendet. Diese
erzeugen in metallischen Objekten in der Umgebung der Spule
Wirbelströme. Die Wirbelströme wiederum verursachen in der Empfangsspule
eine Signaländerung, die unmittelbar nach dem Ausschalten des
Sendepulses als Spannung messbar ist. Je nach zeitlichem Verlauf und
Dauer dieser Wirbelstromantworten auf unterschiedlich lange Pulse und
Pulsfolgen kann auf verschiedene Metalle und auf die Größe der
metallischen Objekte geschlossen werden. Die Signalauswertung erfolgt
dabei meistens im Zeitbereich."
hallo 0815
wie stehts um deine kenntnisse mit einem dsPIC33FJ128MC804 aus
könntest du den beschreiben wenn ich den code vorliegen habe
hätte hier zufällig den weltbesten pulsdetektor
layout
code schaltplan
bernte schrieb:> wie stehts um deine kenntnisse mit einem dsPIC33FJ128MC804 aus
Meine Kenntnisse zu Prozessoren im Allgemeinen betragen genau 0,00.
Das wird wohl auch so bleiben, weil da mach´ ich ein Datenblatt auf, und
lese einfach nur Bahnhof...im nächsten Leben vielleicht.
Die Schaltung soll weitgehend diskret ausgeführt sein, kleiner Step-up,
um auf z.B. 100V zu kommen, Taktung entweder mit schnellem HV-IGBT, oder
sogar Mosfet-Kaskade. Auswertung an zwei Zeitpunkten, wobei der erste
Messwert die Höhe für die zweite Messung vorgeben soll. Erhoffe mir so,
bei kleinen als auch großen Objekten zumindest FE ausschließen zu
können. Alu/Messing usw. sind natürlich ne andere Sache, gibt's dagegen
ein elektronisches Kraut?
Der ganze Detektor wird auch ein "klein wenig" anders als das was man so
kennt. Näheres dazu evtl. falls das Ding mal fertig werden sollte...
Peter R. schrieb:> Bei niedrigem R wegen hoher Leitfähigkeit ist tau eben größer.
Um darauf noch mal zurückzukommen, denn es hat ja mit der eigentlichen
Frage zu tun. Theoretisch müssten die Wirbelströme in gut leitfähigem
Material länger andauern als in Metallen mit hohem Widerstand. Praktisch
ist es aber genau umgekehrt, bei Gold/Silber/Kupfer klingt das
Magnetfeld der Wirbelströme schneller ab als bei z.B. Blei.
Evtl. ist es tatsächlich so, daß die Wirbelströme (bei gleicher magn.
Feldstärke des Initialpulses) in hochleitfähigen Metallen viel größer
sind, sie damit auch ein stärkeres magn. Gegenfeld ausbilden. Nach
Wegfall des Suchimpulses könnte das Magnetfeld um ein Goldstück herum
stärker, aber kürzer sein als bei einem gleich großen Stück Blei. Denn
es ist ja veränderlich, und gibt daher auch Energie in Form einer magn.
Welle ab. Soll heißen, die Energie, die in der Induktivität des
Metallstücks gespeichert wurde, könnte bei Gold/Silber trotz geringerer
ohmscher Verluste schneller abgebaut werden.
Kann man das so festhalten, oder reime ich mir da was zusammen?
Die Frage ist wirklich nicht ganz unwichtig, weil wenn man solch einen
Detektor baut, sollte man zunächst schon wissen, was man da eigentlich
messen will. Auch könnte man nach dieser geklärten "Grundsatzfrage"
später real gemessene Werte deutlich besser einordnen.
bernte schrieb:> so eine grafik kennst du bestimmt schon> http://www.lammertbies.nl/picture/pi_decay.png
Kenne es bisher so, daß die leere Spule am schnellsten spannungsfrei
wird. Halt so schnell, wie man es gerade eben technisch schafft, die
Spule selbst zu entladen (abhängig vom Aufwand an Technik, den man
treibt). Warum und wie sollten edle Metalle im Suchkreis den Vorgang
weiter beschleunigen?
Hallo,
ich bin gerade auf diesen interessanten Beitrag gestoßen.
Ich besuche zurzeit die 13. Klasse und habe diese Woche mdl. Prüfung in
Physik, kann mir hier jemand sagen, warum man beim VLF-Verfahren
Wechselstromm benutzt? Warum funktioniert das nicht mit Gleichstrom? Ich
würde mich riesig über eine rasche Antwort freuen!
Vielen Dank
Philip schrieb:> VLF-Verfahren
VLF heißt bekanntlich very low frequency. Gleichstrom hat aber gar keine
Frequenz.
Zudem geht/ging es hier um Pulsdetektoren. Mit einigen Erkenntnissen,
allerdings leider nicht allen...
Vielen Dank für die Antwort!! darf ich Ihnen noch eine Frage stellen zum
PI-Verfahren? da wikipedia, wie ich finde nicht aufschlussreich ist.
könnten sie zu meiner folgenden idee stellung nehmen?
Vielen dank im voraus:
Es werden Pulse durch die spule gejagt, die je ein magnetisches
Wechselfeld bewirken, durch das ausschalten des Pulses, kommt es zur
Selsbtinduktion und ein weiterer Strom durchfließt die SPule, der
wiederum ein Magnetfeld erzeugt. trifft der Detektor auf Metall ,
entsteht ein Wirbelstrom und dieser bewirkt ein weiteres Magnetfeld, das
bewirkt, das es länger dauert, bis der Strom der durch die
Selbstinduktion zustande kam abklingt. Diese Veränderung wird durch die
Technik aufgespürt.
Philip schrieb:> trifft der Detektor auf Metall ,> entsteht ein Wirbelstrom und dieser bewirkt ein weiteres Magnetfeld, das> bewirkt, das es länger dauert, bis der Strom der durch die> Selbstinduktion zustande kam abklingt.
So kann man es vielleicht sehen, ich verfolge jedoch eher die Ansicht,
daß die Sendespule schnell vollständig entladen wird, um dann als
Suchspule zu fungieren, und das noch vorhandene schwache Magnetfeld
aufzuspüren, das vom Suchobjekt stammt.
Philip schrieb:> durch das ausschalten des Pulses, kommt es zur> Selsbtinduktion und ein weiterer Strom durchfließt die SPule, der> wiederum ein Magnetfeld erzeugt.
Eher baut die Spule während des Ansteuerpulses ein Magnetfeld auf, das
nach dem Abschalten nicht plötzlich verschwindet, sondern abgebaut wird,
und dabei den Strom weiterfließen lässt. Je höhere Spannungen dabei
möglich sind, desto mehr Leistung wird der Spule (bei gleichem Strom)
entnommen, und desto schneller wird sie entladen bzw. das Magnetfeld
abgebaut. Idealerweise so schnell, daß im Messobjekt noch ordentlich
Wirbelströme fließen.
kann mir noch jemand bitte bitte bitte erklären, wie genau die
permeabiltät eines metallischen Objekts auf die Diskrimination bezogen
und wenn man ein bestimmtes metall sucht , wie das funktioniert?
Philip schrieb:> und wenn man ein bestimmtes metall sucht , wie das funktioniert?
Siehe weiter oben. Man gibt einen starken magn. Puls auf das Metall, und
versucht am Ende des Pulses, das Magnetfeld der Spule in extrem kurzer
Zeit abzubauen. Die Wirbelströme, die sich durch den starken Puls
innerhalb des Metalls gebildet haben, sind dann noch schwach vorhanden,
und geben ihrerseits ein kleines Magnetfeld ab. So dürfte es sein, ganz
sicher bin ich bisher jedoch nicht, denn:
Noch nicht geklärt ist, warum diese Rückantwort in der Praxis bei
hochleitfähigen Metallen kürzer anhält als bei schlechten Leitern.
Theoretisch müsste es genau anders herum sein.
Auch nicht 100% geklärt ist meiner Meinung nach, wie die zur Messung ja
nötige Energie zwischengespeichert wird. Vermutlich durch die
Induktivität des Metallstücks. Denn nur so können ja noch Wirbelströme
vorhanden sein, wenn die Spule selbst schon entladen ist.
Möchte bisher aber nicht ganz ausschließen, daß es stattdessen Spuren
von Eisenmetallen sind, die sich im Edelmetall befinden, und die
sättigen. Könnte man praktisch nur durch ein hochreines Suchobjekt
ausschließen.
