Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktionsschleife


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von Sven L. (sven_rvbg)


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Hallo Zusammen, ich hätte mal eine Frage an die Analogelektroniker unter 
uns.

Ich habe mir Gedanken zur Induktionsschleife gemacht.

Grundsätzlich funktionieren die wohl nach dem Prinzip eines 
Schwingkreises in Ressonanz, welcher durch das zu detektierende Element 
verstimmt wird.

Mit dieser Art der Schleife kann man auch sich nicht bewegende Objekte 
erkennen.

(Induktionsschleifen, welche beim Überfahren nur einen Impuls durch 
induzierte Spannung erzeugen, mal außen vor gelassen.)


Also grundsätzlich braucht man also einen Oszillator, welcher einen 
Schwingkreis, welcher auf die Frequenz des Oszillators eingestellt ist 
anregt. Im Resonanzfall ist der Strom durch den Schwingkreis annähernd 
0, wird der Schwingkreis verstimmt, dann fließt durch diesen ein höherer 
Strom, welchen man verstärken und auswerten kann?

Bin ich mit meiner Überlegung richtig oder übersehe ich etwas?. 
Frequenzen direkt miteinander zu vergleichen scheint mir aufwenidg und 
schwer machbar.

Für welche Frequenz würde man eine solche Schaltung überhaupt auslegen, 
um Störungen von Funkdiensten etc. zu vermeiden?


Die Schleifen, die ich so im Internet gesehen habe, bestehen teilweise 
nur aus einer Windung isolierten Draht mit einem Querschnitt von 1,5mm², 
die Anschlussleitung zur Auswerteeinheit wurde verdrillt.

Am Ausgang der AWE soll am Ende nur ein Hi oder Lo-Pegel herauskommen.

Kann man sowas zum Testen auch so aufbauen, das man einen großen 
Metallklotz über eine kleinere Schleife (mit mehreren Windungen) bewegt, 
ohne mit einem echten Auto testen zu müssen?

von Hp M. (nachtmix)


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Sven L. schrieb:
> Grundsätzlich funktionieren die wohl nach dem Prinzip eines
> Schwingkreises in Ressonanz,

Nein, das wäre zuviel verlangt.

Sven L. schrieb:
> Induktionsschleifen, welche beim Überfahren nur einen Impuls durch
> induzierte Spannung erzeugen, mal außen vor gelassen.

Auch weil die oft gar nicht auf Induktion, sondern auf dem Piezoeffekt 
basieren.

Sven L. schrieb:
> Im Resonanzfall ist der Strom durch den Schwingkreis annähernd
> 0,

Das dürfte ein frommer Wunsch sein.

Sven L. schrieb:
> Frequenzen direkt miteinander zu vergleichen scheint mir aufwenidg und
> schwer machbar.

Es geht kaum etwas präziser als Frequenzen miteinander zu vergleichen!
In diesem Fall wird es aber eher auf einen Phasenvergleich bei fester 
Frequenz hinauslaufen.



Sven L. schrieb:
> Die Schleifen, die ich so im Internet gesehen habe,

Leider schreibst du nicht, um was es genau geht.
Induktionsschleifen werden auch für ganz andere Zwecke verwendet als 
festzustellen, ob ein Fahrzeug bei Rot über die Kreuzung fährt.

von Harald W. (wilhelms)


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Hp M. schrieb:

> Induktionsschleifen werden auch für ganz andere Zwecke verwendet als
> festzustellen, ob ein Fahrzeug bei Rot über die Kreuzung fährt.

Z.B. um Musik an Hörgeräteträger zu übertragen. Gibts dafür hier im
Forum auch einen, der sich damit auskennt?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Z.B. um Musik an Hörgeräteträger zu übertragen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Induktive_H%C3%B6ranlage
Das ist im einfachsten Fall einfach nur eine Leiterschleife, die (wenn 
hinreichend lang) statt des Lautsprechers angeschlossen wird. Sonst muss 
eine audiogesteuerte Stromquelle herhalten...

http://www.kainaudio.at/fileadmin/produkte/Ampetronic/Broschueren/Wissenswertes_ueber_Induktionsschleifen_.pdf
http://www.acs-akustik.at/Schleifendesign.pdf

Bei Fragen zu diesem Thema solltest du aber einen neuen Thread 
aufmachen...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es gibt so einige Möglichkeiten.
Die vermutlich älteste sind 2 Oszillatoren, der eine dient als Referenz 
und der andere hat seine Schwingkreisspule als Suchspule ausgebildet. In 
Ruhe schwingen beide Oszillatoren auf nahezu der gleichen Frequenz. Wird 
nun die Suchspule in die Nähe von Metall gebracht, verstimmt sich der 
Schwingkreis und der Mischer der beiden Oszillatoren gibt eine 
Differenzfrequenz aus.

Eine andere Methode ist ein Oszillator, dessen Schwingungen abreissen, 
wenn die Suchspule in Metallnähe kommt. (Billige Rohr- und 
Leitungssucher, bei Bedarf habe ich einen Schaltplan).

Ausgefuchste Metallsucher benutzen Impulsverfahren, die quasi die 
'Echos' von Metall im Suchbereich entdecken. Das ganze ist aber ein 
Gebiet, auf dem sich viele Leute betätigen, also einfach mal die 
Suchmaschine anwerfen.

von Sven L. (sven_rvbg)


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Hallo Matthias,
danke für Deine Antwort.

Die Version mit den zwei Osszilatoren würde mich grundsätzlich am 
meisten interessieren.

Über einen Schaltplan für Version 2 würde ich mich allerdings auch 
freuen.


Mir geht es tatsächlich um ein Metallobjekt (KFZ o.ä.) das detektiert 
wird wenn es über die Schleife fährt oder auf der Schleife steht.

Das Thema Akustik zu übertragen ist nicht das, was mich in dem 
Zusammenhang interessiert.

von Konstantin (Gast)


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Der Phasenvergleicherbaustein CD4046 hat einen internen Oszillator. Den 
kannst Du so beschalten, dass z.B. 50 kHz erzeugt werden, die dann an 
Pin 3 des 4046 angeschlossen werden. Mit einem 55 kHz LC-Oszilator 
(Foto) wird dann Pin 14 angesteuert. Die 3 mH Spule besteht aus einer 
großen Schleife mit einer oder zwei Windungen.

Sobald sich Metall (außer Alu) der Spule nähert, sinkt die Frequenz 
unter 50 kHz ab und der CD4046 schaltet den Ausgang Pin 13 auf high. Das 
funktioniert sogar bis auf 1 Hz genau.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sven L. schrieb:
> Über einen Schaltplan für Version 2 würde ich mich allerdings auch
> freuen.

Siehe Anhang, das habe ich mal aus so einem billigen Leitungsfinder 
rausgezeichnet.
Die Spule ist ein Ferritstab mit etwa 10cm Länge und etwa 70 Wdg. 
0,15mm² CuL.
Solange der Oszillator schwingt, steuert Q2 als Detektor durch. Sobald 
der Oszillator aussetzt, sperrt Q2 und die LED leuchtet.
Der Abreisspunkt wird mit dem Sens. Poti justiert. Dabei dreht man ohne 
Metall, bis die LED gerade aus ist. VCC = 9V

: Bearbeitet durch User
von Sven L. (sven_rvbg)


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da sag ich doch erstmal Danke!

von Thomas S. (thom45)


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Harald W. schrieb:
> Hp M. schrieb:
>
>> Induktionsschleifen werden auch für ganz andere Zwecke verwendet als
>> festzustellen, ob ein Fahrzeug bei Rot über die Kreuzung fährt.
>
> Z.B. um Musik an Hörgeräteträger zu übertragen. Gibts dafür hier im
> Forum auch einen, der sich damit auskennt?

Hallo Harald, Du altes Haus! :-)

So trifft man sich auch wiedermal in diesem Forum.

Meinst Du mit Deiner Andeutung vielleicht mich mit diesem Posting?:

    Beitrag "Induktionsschleife für den Audio-Zweck."


Gruss
      Thomas

von Andreas S. (igel1)


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Thomas S. schrieb:
>
> Meinst Du mit Deiner Andeutung vielleicht mich mit diesem Posting?:
>
>     Beitrag "Induktionsschleife für den Audio-Zweck."
>


Mann oh Mann - der Thread mit seinen teils genial (lustigen) Beiträge 
ist wirklich köstlich! Eine absolute Empfehlung!

Viele Grüße

Igel1


PS:  Wohnen/wohnten Deine Kinder zufällig in einem Haus mit grünen
     Fensterläden? Dann sind wir Nachbarn ...

von Sven L. (sven_rvbg)


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Konstantin schrieb:
> Der Phasenvergleicherbaustein CD4046 hat einen internen Oszillator. Den
> kannst Du so beschalten, dass z.B. 50 kHz erzeugt werden, die dann an
> Pin 3 des 4046 angeschlossen werden.

Also grunsätzlich mal so wie aufgezeichnet?

hier und da noch etwas zum abgleichen und etwas gegen eingekoppelte 
Überspannungen und fertig?

Hab ich das richtig verstanden?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Sven L. schrieb:
> hier und da noch etwas zum abgleichen und etwas gegen eingekoppelte
> Überspannungen und fertig?

Ja. Zwischen Oszillator und Pin 14 vom CD4046 kommt noch eine 
Emitterschaltung. Sie dient als Pufferstufe, damit der CD4046 am Eingang 
nur die Spannung in den vorgeschriebenen Grenzen bekommt. Gleichzeitig 
dient die Emitterschaltung auch als steilflankiger Verstärker.

ggf. können auch die Anschlüsse 14 und 3 vertauscht werden, je nachdem 
ob das Relais im Ruhezustand ein- oder ausgeschaltet sein soll.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Beispiel: Emitterschaltung

von Sven L. (sven_rvbg)


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So dann mal der angepasste Schaltplan, in der Hoffnung, das es 
irgendwann mal irgend jemanden hilft.


So jetzt heisst es dann wohl irgendwann mal die externe Bescgaltung des 
4046 zu dimensionieren und mal paar Versuche mit einer Leiterschleife zu 
machen.

Die Versuche hätte ich heute machen wollen, aber bei dem Wetter muss das 
nicht sein ;)

Ach und klar: Danke noch an Michael!

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Sven L. schrieb:
> Die Versuche hätte ich heute machen wollen, aber bei dem Wetter muss das
> nicht sein ;)
>
> Ach und klar: Danke noch an Michael!

Und danke an Konstantin, der hatte ja die Idee mit dem 4046.

Du kannst auch erst Versuche am Basteltisch machen. Den Oszillator mit 
einer kompakten Spule (kleiner Durchmesser und viele Windungen) 
ausstatten und erst einmal die Schaltung auf dem Steckbrett richtig 
dimensionieren, bis es mit dem Schaltvorgang gut klappt.

von Sven L. (sven_rvbg)


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Michael M. schrieb:
> Und danke an Konstantin, der hatte ja die Idee mit dem 4046.
ganz klar, ja!


Michael M. schrieb:
> Du kannst auch erst Versuche am Basteltisch machen. Den Oszillator mit
> einer kompakten Spule (kleiner Durchmesser und viele Windungen)
> ausstatten und erst einmal die Schaltung auf dem Steckbrett richtig
> dimensionieren, bis es mit dem Schaltvorgang gut klappt.
ja klar, da hast Du recht, mich interessiert jedoch welchen Wert so eine 
Luftspule hat, welche dann unter einem Fahrzeug ist und wie sich die 
Werte verändern je nach Fahrzeug etc.

Für mich ist das alles ziemlich Neuland, bin nicht so der Analogmensch 
;)

von Resonanz (Gast)


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Es gibt einen schönen Artikel dazu:
https://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsschleife

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