Ich baue derzeit einen Metalldetektor nach aus einer Bauanleitung die ich in einen Nachlass gefunden haben. Hierfür werden 30M Kupferdraht 0,5mm auf 56cm Umfang gewickelt. Beeinträchtigt es die Funktion wenn ich 2x15m Stücke aneinander löte ? 30m am Stück habe ich leider nicht :/ Grüsse Matthias
Matthias I. schrieb: > Beeinträchtigt es die Funktion wenn ich 2x15m Stücke aneinander löte ? Nein. Isolieren wenn du damit im nassen Gras rumläufst. > 0,5cm Wohl eher 0.5mm.
Matthias I. schrieb: > Beeinträchtigt es die Funktion wenn ich 2x15m Stücke aneinander löte ? Was Ähnliches frage ich mich seit langem bei einem PI-Detektor. Man hat ja an der Verbindungsstelle doppelte Kupferstärke, plus Zinn, also mehr Material. Ist zwar stromdurchflossen und Teil der Spule, aber dort fließt ja ein geringerer Strom je Kupfereinheit. Denkbar wäre, daß das sofort als "Messobjekt" erkannt wird. Beim BFO sollte es egal sein.
Matthias I. schrieb: > Hierfür werden 30M Kupferdraht 0,5cm auf 56cm Umfang gewickelt. Du willst wirklich 30m von 5mm dickem Kupferdraht mit dir rumtragen? > Beeinträchtigt es die Funktion wenn ich 2x15m Stücke aneinander löte ? Nein, wenn es keine kalte Lötstelle wird.
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Jetzt nochmal zum ähnlichen Problem. Wäre eine Spule wie im Bild zu sehen noch für einen PI-Detektor geeignet? Ist nur eine Windung gezeichnet, und die vielen Stärkenänderungen des Kupfers sollen die Problematik nur verdeutlichen. Jeder Anschluss oder jede Verlötung wäre aber sehr ähnlich. Würden Teile der dickeren Leitungen nicht als "Messobjekt" detektiert werden? Insbesondere die Bereiche, an denen sich der Querschnitt erweitert bzw. verjüngt. Hier gibt es auf jeden Fall Bereiche, die kaum von Strom durchflossen sind. Damit wäre es "loses" Kupfer direkt an/in der Messspule. Evtl. sogar die kompletten dickeren Querschnitte, weil hier weniger Stromdichte gegeben ist.
0815 schrieb: > Würden Teile der dickeren Leitungen nicht als "Messobjekt" detektiert > werden? Insbesondere die Bereiche, an denen sich der Querschnitt > erweitert bzw. verjüngt. Das kommt mir alles sehr esoterisch vor .....
Spanungsversorger schrieb: > Das kommt mir alles sehr esoterisch vor Mir gar nicht. Bei Metalldetektoren ist es sehr ungünstig, wenn direkt an der Spule ein noch so kleines Metallobjekt vorhanden ist, das da nicht hingehört. Gerade beim PI.
0815 schrieb: > Bei Metalldetektoren ist es sehr ungünstig, wenn direkt > an der Spule ein noch so kleines Metallobjekt vorhanden ist, das da > nicht hingehört. Wenn du die Spule weglässt dann ist garantiert kein "Metallobjekt" in der Nähe. Also doch Esoterik. Wenn du die Funktion eines Metalldetektors verstanden hättest würdest du anders reden.
Überspitzt gesagt könnte es sogar für die "Auflösung" bzw. Reichweite solcher Geräte wichtig sein, daß selbst der Durchmesser des Kupferlackdrahts sehr eng toleriert ist. Aber die Anschlüsse verursachen auf jeden Fall echte Probleme. Nimmt man da z.B. Schraubklemmen direkt an der Spule, wird man das Ding vergessen können. Auch wenn diese Klemmen mit im Stromkreis liegen. Die Schraube selbst und weitere Bereiche der Klemme werden gar nicht vom Strom durchflossen. Wie sollte man dann noch ein viel weiter entferntes, kaum größeres Messobjekt detektieren können? Natürlich wird das Problem bei ner kleinen Verlötung geringer, aber verschwinden wird es nicht. Das Optimum dürfte sein, den Querschnitt im gesamten Strompfad exakt gleich zu halten. Also selbst im Gerät, bei den Anschlüssen, Leiterbahnen... Wenn Querschnittsveränderungen unausweichlich sind, sollten diese fließend geschehen.
Spanungsversorger schrieb: > Also doch Esoterik. Wenn du die Funktion eines Metalldetektors > verstanden hättest würdest du anders reden. Nee, Du verstehst hier eindeutig nicht.
0815 schrieb: > Das Optimum dürfte sein, den Querschnitt im gesamten Strompfad exakt > gleich zu halten. Also selbst im Gerät, bei den Anschlüssen, > Leiterbahnen... > Wenn Querschnittsveränderungen unausweichlich sind, sollten diese > fließend geschehen. Ich denke du brauchst das Forum hier nicht weiter, du hast so viel Sachverstand dass du die Aufgabe auch alleine bewältigen wirst.
Spanungsversorger schrieb: > Ich denke du brauchst das Forum hier nicht weiter, du hast so viel > Sachverstand dass du die Aufgabe auch alleine bewältigen wirst. Das stimmt sogar, auch wenn Du es sicher ironisch meinst. Aber eine Diskussion auf mittlerem Niveau sollte doch möglich sein, und die bringt jeden weiter.
0815 schrieb: >> Ich denke du brauchst das Forum hier nicht weiter, du hast so viel >> Sachverstand dass du die Aufgabe auch alleine bewältigen wirst. > > Das stimmt sogar LOL. "Nichts auf der Welt ist so gerecht verteilt wie der Verstand. Denn jedermann ist überzeugt, dass er genug davon habe."
Mawin, verstehst Du es etwa auch nicht? Was soll ich denn auf Spannungsversorgers plumpe Anmache sonst sagen? Er versteht doch nicht mal, worauf ich hinaus will. Bevor wir uns weiter über die Verteilung des Verstands unterhalten, wäre eine technische Diskussion doch viel nahrhafter. Aber es wäre nicht das erste Mal, wenn diese gar nicht möglich ist. Mal sehen.
So ganz unbegründet sind die Bedenken von 0815 für den PI Detektor nicht. Es kommt allerdings nicht darauf an, oder das Metall von Strom durchflossen ist, sondern ob sich darin einen nennenswertes Magnetfeld fängt und wegen Wirbelströmen erst relativ langsam abklingt. Entsprechend ist auch die Empfindlichkeit auf Metallteile begrenzt, die größer als die Drahtstärke sind. Bei der gezeichneten Spule mit unterschiedlichem Querschnitt ist das halt der dickere Teil der zählt. Im Prinzip ungeeignet ist die Spule damit nicht, aber halt nicht so gut, und auch unnötig schwer. Normal sollte der Draht der Spule so dünn sein, der der Querschnitt nicht kritisch ist und mehr das Untergrundsignal die Auflösung / Reichweite begrenzt. In Grenzen kann man auch eine Konstantes Signal kompensieren - sonst würde man z.B. dauernd die Batterien finden mit denen das Gerät betrieben wird.
Ulrich H. schrieb: > Es kommt allerdings nicht darauf an, oder das Metall von Strom > durchflossen ist, sondern ob sich darin einen nennenswertes Magnetfeld > fängt und wegen Wirbelströmen erst relativ langsam abklingt. In nicht stromdurchflossenen Kupferleitern fängt sich kein Magnetfeld. Das ist dort entweder gegeben oder nicht. Feldlinien sammeln kann eigentlich nur Eisen. Also die bleiben ggf. nicht stromdurchflossen, und wären praktisch unerwünschte Messobjekte. Ulrich H. schrieb: > Entsprechend ist auch die Empfindlichkeit auf Metallteile begrenzt, die > größer als die Drahtstärke sind. Warum sollte das so sein? Man kann sicherlich 5mm starken Draht zu ner kleinen Spule wickeln, und damit ein 2mm großes Objekt detektieren.
MaWin schrieb: > Isolieren wenn du damit im nassen Gras rumläufst. Auch ohne nasses Gras auf jeden Fall isolieren, weil die Gefahr besteht, dass die Kanten des Metalls die Lackisolierung von benachbarten Windungen beschädigen. Dann hat man (mindestens) eine Kurzschlußwindung und die Spule ist unbrauchbar.
Ulrich H. schrieb: > Im Prinzip ungeeignet ist die Spule damit nicht Evtl. schon. Stell Dir die dicken Drähte mal als hart abgeschnittene Drahtstücke vor (konnte das im Bild nicht so easy zeichnen). Dann hast Du in den "Ecken" jede Menge Kupfer, das wirklich keinen Strom sieht. Natürlich ist das Problem normalerweise gering, aber gerade beim PI hat man eine riesige Differenz zwischen Puls und Messung. Wenn da kleine Bereiche mit unerwünschtem Metall direkt an der Spule sind, wird man einpacken können.
Ulrich, ich beziehe mich bereits auf den starken Sendepuls. DER macht (nach dem Abschalten) bereits Probleme, weil die undurchflossenen Kupferstücke zwar magnetisch mit aufgeladen werden, aber über den Spulenstrom nicht entladen werden können. Es gäbe nur Wirbelströme in ihnen. Wenn ich es richtig verstehe, meinst Du die Problematik beim Empfang des echten Messobjekts? Da sehe ich auch wenig Probleme (sofern die Kupferstücke selbst entladen sein sollten)
Das Prinzip des PI Detektor ist, dass größere Metallteile das Magnetfeld das die Suchspule aussendet für eine gewisse Zeit über Wirbelströme Speichern. Das Abfallen dieses Feldes misst man dann, um Nichteisen-Teile zu finden. Im Prinzip wird dabei erst einmal kein Unterschied zwischen Teilen der Spule und Metall in der Umgebung gemacht. Bei einer Spule mit 5 mm Draht bekommt man schon ein deutliches Hintergrundsignal, denn auch im Draht der Spule gibt es dann deutliche Wirbelströme. In Grenzen kann man diesen konstanten Teil kompensieren, besser ist es aber wenn er gar nicht erst da ist. Von daher kann man schon etwas kleinere Objekte finden, aber es wird dann zunehmend schwerer. Schon wegen der Anpassung an den Verstärker wird man lieber mehr Windungen mit Dünnen Draht haben - dann ist auch die Zuleitung zur Spule nicht mehr so kritisch. Auch von der Seite wäre eine Spule mit so dickem Draht eine Herausforderung. Ein offener 2mm dicker Draht bringt dagegen relativ wenig Signal. Je nach Detektor reicht das ggf. noch nicht um ihn zu finden. Ein kleiner Ring oder ein ein Stück Alu Folie (z.B. das vom Kaugummi) bringt dagegen je nach Orientierung viel Signal.
Ulrich H. schrieb: > Bei einer Spule mit 5 mm Draht bekommt man schon ein deutliches > Hintergrundsignal, denn auch im Draht der Spule gibt es dann deutliche > Wirbelströme. In Grenzen kann man diesen konstanten Teil kompensieren, > besser ist es aber wenn er gar nicht erst da ist. Von daher kann man > schon etwas kleinere Objekte finden, aber es wird dann zunehmend > schwerer. Es gibt auch im dicksten Draht eines PI nach dem Abschalten keine längeren Wirbelströme im Kupfer. Die Spule kann gerade durch den dickeren Draht sogar schneller entladen werden, und dann ist auch schon Schluss mit Wirbelströmen. Ausnahme würde evtl. der Skin-Effekt verursachen, aber das sind eigentlich noch deutlich höhere Frequenzen als beim normalen Detektor üblich. Oder meinst Du jetzt etwa ein Messobjekt in Form einer Spule? Falls ja, so reden wir die ganze Zeit aneinander vorbei. Messobjekte wollte ich mit o.g. Problem gar nicht ansprechen, lediglich, daß kleine, unerwünschte "Messobjekte" bereits in der Sendespule entstehen können (wenn sich z.B. an Anschlüssen die Kupferstärke hart ändert).
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Anbei nochmal ein Bild, welche Bereich ich meine. Die rot markierten Teile werden schon beim Ansteuerpuls nicht/kaum vom Strom durchflossen, laden sich aber wie ein Messobjekt magnetisch auf. Können dann aber nicht mehr über den Spulenstrom schnell entladen werden. Das Ganze ist nicht nur theoretischer Natur, es gibt ja irgendwo Anschlüsse zwischen Platine und Kabel, oder im Extremfall sogar Anschlüsse zwischen Kabel und Spule. Habe noch nie einen Anschluss gesehen, der gleitend den Querschnitt verändert, also beispielsweise wie so ein Silizium-Einkristall zur Waferherstellung...DAS könnte gehen. Wobei selbst dann noch diskutabel wäre, ob unterschiedliche Querschnitte innerhalb der Spule nicht generell zu unschönen Effekten führen können?
Das was man normal als Skineffekt bezeichnet sind genau die Wirbelströme die in der Spule entstehen. Also die Wirkung des Metalls der Spule als "Messobjekt". Ob der Strom für die Anregung dabei durch jede Ecke geht hat nichts damit zu tun die Teile schneller zu entmagnetisieren. Bei der Spule hat man halt 2 Effekte überlagert: einmal die gewünschte Anregung über den Strom des Sende-Pulses und unerwünschte Wirbelströme. Die gewünschte Anregung braut man durch das Abschalten mehr oder weniger schnell ab - die Wirbelströme in den Spulen teilen bleiben davon aber unberührt. Das kann man einfach als Überlagerung 2 er linearer Effekte verstehen. Entsprechend bauen sich die lokalen Wirbelströme auch nicht schneller ab, nur weil sie Teil der Spule sind. Das da der Anregungsstrom nicht durch die rot markierten Ecken fließt sorgt nicht dafür das sich dort die Wirbelströme länger halten.
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Die oben genannten, nicht wirklich an der Spule beteiligten Kupferbereiche mal ausgeklammert, und optimiert...das wäre dann dieses Bild. Weit besser, aber es fragt sich doch selbst hierbei, ob man Spule 2 ebenso schnell entladen würde können wie Spule 1 ? Gleiche Elektronik / gleicher mittlerer Querschnitt, Länge, Windungszahl usw. natürlich vorausgesetzt. Was meint Ihr?
Ulrich H. schrieb: > Das was man normal als Skineffekt bezeichnet sind genau die Wirbelströme > die in der Spule entstehen. Die sind aber minimal beim PI, die Spule wird ja fast mit Gleichstrom betrieben. Nur während des Abschaltmoments sind sie zu beachten, aber üblicherweise nach Entladen der Spule auch vorbei. Die Ecken, oder auch irgendwelche Klemmen oder so kann man aber gar nicht erst entladen. Die müssen ihr Magnetfeld langsam selbst über ebendiese Wirbelströme abbauen. Das dauert dann genau so lange wie bei einem externen Metallobjekt, was die Messung unmöglich machen kann.
Übrigens kann man eventuell noch vorhandene Wirbelströme im Spulen-Kupfer nach dem Entladen der Spule gar nicht mehr detektieren, weil sie sich spannungsmäßig genau aufheben. Die gesamte Spule gibt dabei keine Spannung mehr aus. Eben weil der Strom anfangs überall gleich gerichtet war, und auch gleich entladen wurde. Bei einer Anschlussklemme o.ä. dürfte das anders aussehen, weil die nicht vom gerichteten Strom aufgeladen wurde, sondern vom Magnetfeld der Spule.
Man könnte auch sagen: echte Teile der Spule werden aktiv über den Spulenstrom aufgeladen (und können/müssen genauso aktiv auch wieder über den Spulenstrom entladen werden). Bereiche, die nur mit der Spule verbunden sind, aber kein/kaum Strom tragen, werden passiv über das Magnetfeld der Spule aufgeladen, und können sich dann frei nach Lust und Laune wieder langsam entladen (genauer: ihrem Material/ihrer Geometrie entsprechend). Also es sind dann, obwwohl sie mit der Spule verbunden sind, eigentlich nur Messobjekte. Bei dickem Kupferdraht der Spule halte ich das nicht für gegeben, solange er keine harten Verjüngungen aufweist. Der Spulendraht dürfte vermutlich sogar aus Eisen bestehen, und könnte dennoch ein kleines Goldobjekt detektieren.
Das "Laden / Entladen" der Spule bezieht sich auf ein von geschlossenen Leitern eingeschlossenes Magnetfeld. Der größte Teil des Feldes wird einfach abgebaut wenn der äußere Strom durch die Spule wegfällt, und wird mit der Induktionsspannung recht schnell abgebaut, ggf. auch aktiv unterstützt wenn man will. Vor allem die inneren Windungen sehen aber bereits das Feld der äußeren Windungen und damit hat man auch Feldlinien im Kupferdraht selber. Für dieses Feld verhält sich das Kupfer der Spule genau so, wie eine externes Objekt, und Wirbelströme bremsen den Auf- und Abbau. Die Wirbelströme fließen dabei in einer geschlossenen Schleife innerhalb des Drahtes: an der Innenseite der Spule in eine Richtung, und an der Außenseite in die andere Richtung. Wegen der kleinen Abmessungen (Abstand innen - außen = Durchmesser des Drahtes) ist allerdings die Zeitkonstante auch nicht so lang. Wenn man will könnte man sich 2 parallele Drähte vorstellen, die an den Enden verbunden sind. Auch da ergibt sich eine geschlossene Schleife, mit einer wenn auch kleinen wirksamen Fläche. Ob ein Stück Draht dabei mit der Spule Verbunden ist oder nicht macht dabei keinen Unterschied für den Abbau des gefangenen Feldes. Beim Vergleich schneidet halt die Spule mit dickerem Draht schlechter ab - bei der hypotetischen Spule mit unterschiedlicher Drahtdicke zählt da vor allen der dickere Teil. Normal nutzt man wohl auch eher dünnen Draht und hält damit die Wirbelströme im Draht selber klein. Die Lösung der Wahl wäre wohl verdrillte HF Litze: so hat man für Wirbelströme nur einen geringen Querschnitt (den der Litzen), aber trotzdem die relativ geringe Windungszahl und damit Induktionsspannung / Betriebsspannung. Das Verdrillen ist dabei wichtig weil damit die wirksame Fläche aufgeteilt wird und sich größtenteils aufheben wird. Ob das wirklich einen nennenswerten Unterschied macht oder ggf. schon gemacht wird, steht noch auf einem anderen Blatt. Neben den Elektrischen Eigenschaften der Spule muss man auch auf die Mechanik achten: Die Spule sollte schon mechanisch stabil und nicht zu schwer sein.
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Hat geklappt. Der Metalldetektor läuft, muss nur alles noch in ein Gehäuse :) Grüsse Matthias
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