Hallo,
Ich wurde hier zum Bau von einem Protonen-Präzessions-Magnetometer
inspiriert...
Ich habe verschiedene Dokumentationen und Bauvorschläge gelesen, doch
einen Punkt verstehe ich nicht:
Die Sendespule wird auch als Empfangsspule verwendet. Diese hat in der
Regel einige niedrige Impedanz, abhängig davon wie die Spule konstruiert
ist.
Trotzdem haben einige Designs als erste Verstärkerstufe z.B. einen Opamp
mit entsprechend hochohmigem Eingang.
Die Spule die ich für meinen Zweck berechnet habe, hat einen Widerstand
von 0.7 Ohm. Die Impedanz bei 2kHz wird etwas höher sein, vielleicht 1
Ohm.
Wäre es nicht sinnvoller, das niederohmige Signal mit einem
Transformator in ein hochohmiges zu transformieren, bevor es aktiv
verstärkt wird?
Liesse sich ein 1:100 oder 1:1000 Trafo für 2kHz realisieren? Was für
ein Material ist geeignet? Amidon 77 oder W? Ferroxcube 3E25?
Tubi schrieb:> Liesse sich ein 1:100 oder 1:1000 Trafo für 2kHz realisieren? Was für> ein Material ist geeignet? Amidon 77 oder W? Ferroxcube 3E25?
weder noch. Da ist normales Trafoblech geeignet.
Ralph Berres
Mir fällt noch ein:
Die 1 Ohm gelten nur wenn die Spule nicht in Resonanz ist.
Ein C parallel zur Spule hebt vermutlich die Impedanz in Resonanz
beachtlich.
Tubi schrieb:
>@Ralph>Bei eine Magnetometer möchte man keine ferromagnetischen Materialien in>der Nähe haben.>Liesse sich ein 1:100 oder 1:1000 Trafo für 2kHz realisieren? Was für>ein Material ist geeignet? Amidon 77 oder W? Ferroxcube 3E25?
Dann darfst eben überhaupt kein Kernmaterial benutzen.
"Amidon 77 oder W? Ferroxcube 3E25" sind auch ferromagnetisch.
Tubi schrieb:> Trotzdem haben einige Designs als erste Verstärkerstufe z.B. einen Opamp> mit entsprechend hochohmigem Eingang
Weil das billig und für Bastler leicht zu beherrschen ist.
Bei welcher Magnetfeldstärke resp. Resonanzfrequenz willst du denn
spielen und mit welchem Ziel?
Hp M. schrieb:> Bei welcher Magnetfeldstärke resp. Resonanzfrequenz willst du denn> spielen und mit welchem Ziel?
Ziel ist das genannte Protonen-Präzessions-Magnetometer. Laut
Dokumentationen soll eine magnetische Flussdichte von mindestens 75
Gauss (7.5mT) zur Polarisierung nötig sein.
Tubi schrieb:> Ziel ist das genannte Protonen-Präzessions-Magnetometer.
Wo wurde das genannt?
Tubi schrieb:> Laut> Dokumentationen soll eine magnetische Flussdichte von mindestens 75> Gauss (7.5mT) zur Polarisierung nötig sein.
Es gibt im Netz auch Beschreibungen, bei denen das Erdmagnetfeld
ausreicht. Hierzulande wären das etwa 50µT.
Anm anderen Ende stehen dann kommerzielle Geräte mit 600MHz und
supraleitenden Magneten.
Tubi schrieb:> Laut Dokumentationen soll eine magnetische Flussdichte von mindestens 75> Gauss (7.5mT) zur Polarisierung nötig sein.
Das Erdmagnetfeld lässt sich ausgesprochen präzise damit messen und das
ist um Größenordnungen schwächer
http://www.alexmumm.de/pgProtonMagnetometer_de.htm
Wir sprechen von einem CW Geraet. Ich glaube mich an eine Konstante
erinnrn zu koennen, das waeren dann 40 MHz pro Tesla. Wir haben zwar ein
Geraet mit 0.3 Tesla, das laeuft dann bei ca 13 MHz, dessen
Sensitivitaet ist dann aber auch schn kleiner wie bei 40MHz. Fuer
maximale Sensitivitaet sollte die Spule in Resonanz sein. Und das ist da
oben einfacher wie bei 2kHz. Ich glaube mich an Gueten von mehreren
Hundert erinnern zu koennen, das ist in den tiefen MHz auch einfacher
wie in den kHz. Die gemessene Linienbreite ist uebrigens durch die
Homogenitaet des Magnetfeldes limitiert. Und die ist irgendwie schwierig
wenn man an der Remananz klebt.
Hp M. schrieb:> Wo wurde das genannt?
Im Titel.
https://de.wikipedia.org/wiki/ProtonenmagnetometerTip schrieb:> Das Erdmagnetfeld lässt sich ausgesprochen präzise damit messen und das> ist um Größenordnungen schwächer
Dafür ist aber erstmal ein Polarisierungsfeld nötig. Das wüsstest du,
wenn du deinen Link gelesen hättest.
hallo tubi,
die Spule ist in der Regel als Luftspule konzipiert und befindet sich in
einem speziell gedichteten Behälter der manchmal mit Öl oder anderen
kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeiten gefüllt ist.
Das deine Spule "nur" 1 Ohm hat glaube ich eher nicht das wird schon ein
richtig dicker Humpen aus dickem Kupferlackdraht.
bernte schrieb:> Das deine Spule "nur" 1 Ohm hat glaube ich eher nicht das wird schon ein> richtig dicker Humpen aus dickem Kupferlackdraht.
Doch, 100m 2.5mm² Kupferdraht hat 0.7 Ohm.
Ich brauche keine Links zum Bau eines Magnetometers. Ich wollte nur
wissen, ob man einen NF-Trafo ohne Verwendung von ferromagnetischem
Material bauen kann.
Tubi schrieb:> Trotzdem haben einige Designs als erste Verstärkerstufe z.B. einen Opamp> mit entsprechend hochohmigem Eingang.
Zeig mal die fragliche Schaltung. Auch mit OP kann man niederohmige
Eingänge machen, z.B. Transimpedanzverstärker.
Bernd K. schrieb:> Zeig mal die fragliche Schaltung. Auch mit OP kann man niederohmige> Eingänge machen, z.B. Transimpedanzverstärker.
Das war ein Irrtum meinerseits. Die Designs die einen Opamp als
Vorverstärker nutzen, betreiben die Spule in Resonanz (mit einem
Parallel-C), wodurch eine hohe Impedanz erreicht wird.
Durch die Resonanz wird die Spule allerdings schmalbandig, was bei hoher
Spulengüte zum Problem wird; Das Nutzsignal kann je nach zu messender
Magnetfeldstärke mehrere 100Hz schwanken.
Tubi schrieb:> bernte schrieb:>> Das deine Spule "nur" 1 Ohm hat glaube ich eher nicht das wird schon ein>> richtig dicker Humpen aus dickem Kupferlackdraht.>> Doch, 100m 2.5mm² Kupferdraht hat 0.7 Ohm.>> Ich brauche keine Links zum Bau eines Magnetometers. Ich wollte nur> wissen, ob man einen NF-Trafo ohne Verwendung von ferromagnetischem> Material bauen kann.
und auf welche Induktivität willst du am ende kommen, bei dem fetten
draht und davon 100m? da kommt man nicht mal auf 5mH ohne Kern
bernte schrieb:> und auf welche Induktivität willst du am ende kommen, bei dem fetten> draht und davon 100m? da kommt man nicht mal auf 5mH ohne Kern
3mH. Die Induktivität spielt jedoch keine Rolle, alleine die magnetische
Flussdichte zählt.
Ich brauche zwar einen höheren Strom als mit einem dünnen langen Draht,
dafür gibt es für das selbe SNR weniger Verlustleistung.
Tubi schrieb:> Ich wollte nur wissen, ob man einen NF-Trafo ohne Verwendung von> ferromagnetischem Material bauen kann.
Theoretisch schon; praktisch hast Du eine sehr grosse Streuung,
die dann auch Deine Messspule beeinflussen kann.
ach verdammt, ja eigentlich geht's dir um die Signalverstärkung- ich bin
von der Kernfrage abgewichen.
Aber statt die durch die Empfangsspule eingefangene Spannung mit einem
nachgeschalteten Trafo herauf zu transformieren (und sich dadurch andere
Nachteile einzuhandeln) konzipiere die Empfängerspule mit hoher
Induktivität mit mehreren Hundert mH
schau dich mal nach Methglas um (das ist so eine Folie die in
Diebstahlsicherungen drin ist - oft bei den Kaffepackunge beim
Discounter mit wenig Personal) der ferromagnetische Anteil ist da
bestimmt geringer ---ALS--- bei Ferritkernen ;-)
evtl. hilf dir das Material bei deinem Trafobau oder bei der
Verbesserung deiner Empfangsspule
berichte mal wie du voran kommst ich mag das Thema
bernte schrieb:> ach verdammt, ja eigentlich geht's dir um die Signalverstärkung
Ja, das Signal beträgt an der Spule nach einer Polarisierung mit 15mT
nur 2.4μV.
> konzipiere die Empfängerspule mit hoher> Induktivität mit mehreren Hundert mH
Dann handelt man sich andere Probleme ein. Z.B. grosse ohmsche Verluste
beim Polarisieren. Und dass dann auch die Netzfrequenz und deren
Oberwellen hochohmig werden und man sonstigen Mist misst, den man nicht
auf einem schwachen Signal haben will.
Ich denke ich werde einen Schwingkreis mit regelbarer Kapazität machen,
die muss man dann je nach zu messender Magnetfeldstärke einstellen.
bernte schrieb:> wegen der Störungen sollte man auch störkompensierte Anordnungen nutzen> also 2 Empfängerspulen
Schon klar, aber das Feld der Störsignale ist nie homogen, deshalb
löschen die sich auch nicht vollständig aus.
Tubi, so wird das nix mit Deinem Protonenpräzessionsmagnetometer. Über
die Sensoren und die Verarbeitungselektronik haben sich schon extrem
kundige Leute viele Gedanken gemacht. Es gibt genug freie
Implementierungen, such Dir eine aus und baue die nach. Auf Deinem
eigenen Mist wächst sowas noch nich.
Cheers
Detlef
PS: Alles Magnetische hat in der Nähe von dem Ding nix zu suchen, keine
Eisenbleche, Nägel ( für das Gestell Holzdübel nehmen ), Schrauben.....
