Dass magnetische Wechselfelder Störungen in einer Schaltung verursachen können, hat man ja schon oft erlebt. Nun geht es aber um ein statisches Magnetfeld eines Ringmagneten. Hintergrund: ich hab einen Drehzahlsensor entwickelt,der die Drehzahl mittels 2 Draht 4..20mA Stromschleife ausgibt.Nun sollte das Ding mit einem Ringmagnet auf dem Messobjekt befestigt werden. Bei Inbetriebnahme des Sensors hörte ich einen hohen Ton, der vom Sensor kam. Weiters passte die Versorgungsspannung, die von einem Schaltregler erzeugt wird, auch nicht mehr und war plötzlich schwankend. Meine Folgerung: der Ringmagnet treibt die kleine Drossel des Schaltreglers gnadenlos in die Sättigung, die Induktivität sinkt ins bodenlose, womit der Schaltregler nicht mehr klarkommt. Ein 0,5mm dickes Weißblech zwischen der Drossel und dem Ringmagneten konnte keine Schirmung bewirken. Wohl zu dünn und auch nicht geschlossen. Ich fürchte, ich muß da wohl ein massiveres Stahlgehäuse für den Sensor bauen, das den Sensor vollständig umschließt. Hat wer noch andere Ideen? Grüsse
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Gebhard R. schrieb: > Hat wer noch andere Ideen? > Grüsse Linearregler? Wenn die Befestigung mit dem Magneten ein Muss ist, wirst du diesen Kompromiss wohl eingehen müssen. Wie misst du denn die Drehzahl? Wenn das auch magnetisch läuft, kommt dann das nächste Problem. Ansonsten den Magneten weglassen und die Kiste mit Bostik festpappen :-P
Matthias S. schrieb: > Linearregler? Nein geht nicht, ich hatte große Probleme die Stromaufnahme unter 4mA bei 12V Schleifenspannung zu halten.
Gebhard R. schrieb: > Meine Folgerung: der Ringmagnet treibt die kleine Drossel > des Schaltreglers gnadenlos in die Sättigung Wow, das ist mal ein interessantes Problem! Das hätte ich mit Sicherheit auch übersehen. Die Sättigungsflussdichten für solche Drosseln sind ja beträchtlich (z.B. 300mT), soviel hat man eigentlich so schnell nicht zusammen... Wenn, dann müsste man zur Abschirmung Trafoblech verwenden. Ansonsten fällt mir nur noch ein entweder zu sehen, ob man Ladungspumpen für den Zweck verwenden kann, oder man nimmt eine Luftspule, was wenig realistisch sein dürfte...
jaslödfha schrieb: > Die Sättigungsflussdichten für solche Drosseln sind ja > beträchtlich (z.B. 300mT), soviel hat man eigentlich so schnell nicht > zusammen... Der Ringmagnet aus Neodym ist ein Biest...
Gebhard R. schrieb: > Nein geht nicht, ich hatte große Probleme die Stromaufnahme unter 4mA > bei 12V Schleifenspannung zu halten. Es gibt lineare Spannungsregler die sehr wenig Ruhestrom ziehen, vielleicht wäre das eine Möglichkeit? Zum Beispiel LT3007 zieht 3µA.
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Gebhard R. schrieb: > die kleine Drossel Welche denn genau? Ist die magnetisch geschirmt oder seitlich offen? > Hat wer noch andere Ideen? Was passiert, wenn du den Ring seitlich anklebst?
Lothar M. schrieb: > Welche denn genau? Ist die magnetisch geschirmt oder seitlich offen? Nicht geschirmt, aber ob das angesichts der brachialen Feldstärke des Ringmagneten hilft? Lothar M. schrieb: > Was passiert, wenn du den Ring seitlich anklebst? Der Einfluß des Magneten ist vernachlässigbar, wenn er sich "aufgeklappt" an der Vorderseite (bei rotem Micromatch Stecker) befindet.
Bernhard S. schrieb: > Es gibt lineare Spannungsregler die sehr wenig Ruhestrom ziehen, > vielleicht wäre das eine Möglichkeit? Zum Beispiel LT3007 zieht 3µA. Das nütz aber nix, wenn der Prozessor 15mA zieht.
Bernhard S. schrieb: > Es gibt lineare Spannungsregler die sehr wenig Ruhestrom ziehen, > vielleicht wäre das eine Möglichkeit? Zum Beispiel LT3007 zieht 3µA. Nein, denn der OP MUSS von 12V Eingangsspannung auf 3,3V runter. Und er braucht bei 3,3V deutlich mehr als 4mA. Ergo bleibt nur ein Schaltregler, nur der kann den Ausgangsstrom im Verhältnis der Ein/Ausgangsspannung erhöhen, ähnlich einem Trafo.
Falk B. schrieb: > Nein, denn der OP MUSS von 12V Eingangsspannung auf 3,3V runter Es sind sogar nur 2V Versorgungsspannung... musste sparen
Gebhard R. schrieb: > schwankend. Meine Folgerung: der Ringmagnet treibt die kleine Drossel > des Schaltreglers gnadenlos in die Sättigung, Gnadenlos vielleicht nicht, aber teilweise. > die Induktivität sinkt ins > bodenlose, womit der Schaltregler nicht mehr klarkommt. Ein 0,5mm dickes > Weißblech zwischen der Drossel und dem Ringmagneten konnte keine > Schirmung bewirken. Wohl zu dünn und auch nicht geschlossen. Zu dünn. Es muss nicht geschlossen sein, es reicht, al magnetischer Kurzschluß aus. Probier mal 1-2mm Stahlblech. Außerdem ist vermutlich deine Kombination aus Zinkdruckgußgehäuse + Neodymmagnet ungünstig. Denn das Gehäuse ist vermutlich nur mäßig magnetisch leitfähig, weshalb ein sehr starker Magnet zur Montage genutzt wird. > Ich > fürchte, ich muß da wohl ein massiveres Stahlgehäuse für den Sensor > bauen, das den Sensor vollständig umschließt. Nein, so schlimm ist es nicht. Versuch erstmal eine deutlich dickere Stahlplatte. Und nimm einfachen Stahl, kein Edelstahl oder so! Denn der ist meistens nur schwach magnetisch! > Hat wer noch andere Ideen? Man könnte - eine andere Spule nehmen. z.B. komplett geschirmt. - eine, welche eine andere Lage hat, sprich, die Richtung der Spulenachse ändern (horizontal/vertikal). - die Spule in eine Ecke setzen, wo der Magnet sicher NICHT platziert wird. Oder auf die andere Seite deiner Platine, damit noch mehr Abstand zwischen Spule und Magnet reinkommt. Das sollte man alles mal probieren.
Kannst du deinen Schaltplan zeigen? Wegplatzierung der Spule kann gefährlich sein wegen anderen Effekten.
Wie sieht die Speicherdrossel aus? etwa eine ungeschirmte Garnrolle? Mit einer geschirmten Drossel, z.B. massiv Carbonyl, sollte eine Sättigung von außen kaum möglich sein. Aus mancherlei Gründen sind geschirmte Speicherdrosseln vor zu ziehen.
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Mark S. schrieb: > Wie sieht die Speicherdrossel aus? etwa eine ungeschirmte Garnrolle? Mit > einer geschirmten Drossel, z.B. massiv Carbonyl, sollte eine Sättigung > von außen kaum möglich sein. Unsinn. Zeichne mal das Schnittbild so eine geschirmten Kerns und sieh dir an, wie dort eine externes Magnetfeld durchgeht.
Gebhard R. schrieb: > Der Ringmagnet aus Neodym ist ein Biest... Natürlich, aber ich hatte immer im Hinterkopf dass 1T so ziemlich das Maximum der Möglichkeiten mit Permanentmagneten repräsentiert. Natürlich ist das nur eine Hausnummer, weil ein Spezialist bin ich nicht. Aber das nur bei einer speziellen Anordnung. Dass man z.B. 200mT "einfach so hopplahopp" in 2cm Entfernung zu einem solchen Magneten hat, hat mich jetzt von der Größenordnung überrascht. Wenn ich näher darüber nachdenke: Ist man sich eigentlich sicher, dass der Kern durch das Feld übehaupt komplett in Sättigung geht, oder ist nur der Strom durch einen Offset reduziert? Je nachdem wie groß der Betrag eines solchen Offsets ist, kann man eventuell mit einem Derating davonkommen - man nehme eine Drossel mit einem höheren Sättigungsstrom. Eventuell kombiniert mit unvollkommenen Schirmungsmaßnahmen? Ich würde mal hergehen und schaun: Wie sieht denn der Sättigungsstrom denn in der Praxis mit und ohne Magnet aus? Kommt man mit einem Derating davon, oder ist es hoffnungslos?
Falk B. schrieb: > Zu dünn. Es muss nicht geschlossen sein, es reicht, al magnetischer > Kurzschluß aus. Probier mal 1-2mm Stahlblech. Außerdem ist vermutlich > deine Kombination aus Zinkdruckgußgehäuse + Neodymmagnet ungünstig. Denn > das Gehäuse ist vermutlich nur mäßig magnetisch leitfähig, weshalb ein > sehr starker Magnet zur Montage genutzt wird. Das Gehäuse ist aus dem 3D Drucker -> Kunststoff, keine Schirmung Ein nicht geschlossenes Schirmblech dürfte nach meiner Vorstellung mehrere Stabmagnete bilden. Der bisherige Versuch mit dem 0,5mm Blech war vollkommen wirkungslos. Ich schau mal, ob ich mit einer kleinen geschlossenen Blechdose das Verhalten verbessern kann. Denke, dass nur eine geschlossene Eisen-Struktur genug Schirmwirkung hat.
Man kann auch eine dicke Kunststoffplatte zwischen Magnet und Gehäuse testen. Denn das Ziel ist es ja, die "bösen Feldlinien" möglichst vor der Platine sich schließen zu lassen. Eine Stahlplatte ist da ggf. sogar kontraproduktiv bzw. bringt gar nix. Man kann auch versuchen, einen anderen Magneten mit anderer Magnetisierungsrichtung zu nutzen. https://www.supermagnete.de/faq/Wie-sind-die-Magnete-magnetisiert-Wo-liegen-die-Pole Ich würde vermuten, daß dein Magnet axial magnetisiert ist und damit sehr viel Streufeld durch das Metallgehäuse auf die Platine dringt. Vermutlich ist die diametrale Magnetisierung besser, die gibt es auch als Scheibe oder Quader.
jaslödfha schrieb: > Dass man z.B. 200mT > "einfach so hopplahopp" in 2cm Entfernung zu einem solchen Magneten hat, > hat mich jetzt von der Größenordnung überrascht. Wenn du das Bild ansiehst,ist der Abstand Magnet-Drossel nur etwa 2mm, noch dazu liegt die Drossel ziemlich im feldstärsten Bereich des Magneten.Von der Geometrie her leider alles maximal ungünstig! Die Drossel hat ca. 350mA Sättigungsstrom und wird mit etwa 15mA betrieben, also großzügig dimensioniert.
Muss es denn ein Magnet sein? Muss der sooo stark sein? Vielleicht tut es auch ein Saugfuss?
Gebhard R. schrieb: > Wenn du das Bild ansiehst,ist der Abstand Magnet-Drossel nur etwa 2mm, > noch dazu liegt die Drossel ziemlich im feldstärsten Bereich des > Magneten.Von der Geometrie her leider alles maximal ungünstig! > Die Drossel hat ca. 350mA Sättigungsstrom und wird mit etwa 15mA > betrieben, also großzügig dimensioniert. Ja, aber unter solchen extremen Umständen reicht das nicht. Finde heraus, in welcher Achse die Spule liegt, vermutlich vertikal zur Platine, und dreh das Ding mal 90 Grad (horizontal)
Vielleicht hilft es ja schon den Magneten umzudrehen um so den Kern der Drossel andersrum vorzumagnetisieren.
Vielleicht kann man mit kleinen Magneten in der Nähe der Induktivität das externe Feld abschwächen/kompensieren? Oder/und eine Induktivität verwenden, die für einen höheren Strom ausgelegt ist? Ladungspumpen-Spannungsteiler+LinRegler geht auch nicht? Oder ein Blech außen auf das Gehäuse aufkleben, welches dann einen schwächeren Haltemagneten ermöglicht?
Vielleicht eine Ringkerndrossel ausprobieren? Dabei so montieren, dass das externe Magnetfeld senkrecht oder gegengerichtet zum induzierten Feld einwirkt? Ansonsten: Topfmagnet
Frank D. schrieb: > Vielleicht eine Ringkerndrossel ausprobieren? Hatte ich auch dran gedacht. Nur das Material ist halt sehr zerbrechlich und das Ding soll glaube ich, für den 'Außeneinsatz' tauglich sein!?
Falk B. schrieb: > Muss es denn ein Magnet sein? Muss der sooo stark sein? Vielleicht tut > es auch ein Saugfuss? Nein, leider, das Messobjekt vibriert, erwärmt sich, und es soll eine Langzeitmessung sein -> zuverlässige Befestigung notwendig. Falk B. schrieb: > Ja, aber unter solchen extremen Umständen reicht das nicht. Finde > heraus, in welcher Achse die Spule liegt, vermutlich vertikal zur > Platine, und dreh das Ding mal 90 Grad (horizontal) Ja, das hab ich schon herausgefunden. Wenn die Feldlinien des Magneten im Winkel von 90° auf die Feldlinien der Drossel trifft, passiert nix, Schaltregler arbeitet normal. Allerdings war der Abstand auch deutlich größer.
Teo D. schrieb: > Frank D. schrieb: >> Vielleicht eine Ringkerndrossel ausprobieren? > > Hatte ich auch dran gedacht. Nur das Material ist halt sehr zerbrechlich > und das Ding soll glaube ich, für den 'Außeneinsatz' tauglich sein!? Ja und? Zerbrechen alle Ringkerndrosseln sofort? Das Problem dürfe eher sein, eine zu finden, welche klein genug ist, um dort drauf zu passen. Ich vermute mal, daß ist die Drossel, siehe Anhang. Nach der Bauform zu urteilen, liegt die ungeschirmte Spule senkrecht und das Magnetfeld geht da voll längs durch. Ich würde eine liegende Spule nehmen (1210er Format), die muss auch keine 350mA aushalten, wenn nur 15mA am Ausgang rauskommen. Da reichen 50mA oder so, denn so viel Welligkeit hat so ein Schaltregler nicht.
Falk B. schrieb: > Ich würde eine liegende Spule nehmen (1210er Format) Ja, ich denke,das würde das ganze deutlich verbessern, momentan ist da eine LQH32CN100K23L (1210)drauf. An welchen Ersatz hast du da gedacht?
Gebhard R. schrieb: > An welchen Ersatz hast du da gedacht? Nix Spezielles, nur halt mit anderer Ausrichtung der Spule.
Frank D. schrieb: > Ansonsten: Topfmagnet Z.B. wie in einem Lautsprecher/Kopfhörer. Das Magnetfeld ist am Luftspalt ganz stark und außen bleibt nichtmal eine Büroklammer hängen.
Falk B. schrieb: > Nix Spezielles, nur halt mit anderer Ausrichtung der Spule. Bei RS find ich nur ein Würth Ding, das eventuell eine andere Wicklungsebene hat -> 74476410 sieht irgendwie nach Stabkerndrossel aus, ob das besser ist?
Gebhard R. schrieb: > Bei RS find ich nur ein Würth Ding, das eventuell eine andere > Wicklungsebene hat -> 74476410 sieht irgendwie nach Stabkerndrossel > aus, ob das besser ist? Versuch es. Vorher aber einfach mal deine aktuelle Spule senkrecht stellen.
ralf schrieb: > https://www.neomagnete.de/de/16mm-topfmagnet-mit-loch-neodym-n35?c=34 Hab mich jetzt bei den Topfmagneten schlau gemacht, die sollten an der Rückseite eigentlich sehr feldschwach sein, was günstig wäre. Muß ich probieren.
Klettband als Alternative? Wenn es nicht zu warm wird geht das zum Kleben, ansonsten verschrauben/tackern
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So, update... Mit einem Topfmagnet und den Magnetisierungsachsen von Magnet und Drossel im rechten Winkel arbeitet der Sensor problemlos. Ganz feldfrei ist der Topfmagnet auf der Rückseite auch nicht, würde sagen, etwa 10-20% der Feldstärke vorne.
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