Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 33 kHz Sender (Ortungssender)


von Mark T. (bitts)


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Hallo,

ich möchte einen Ortungssender mit ca. 33 kHz bauen oder falls möglich 
ein bestehendes, preiswert verfügbares Gerät dafür umfunktionieren.

Mein Plan ist bisher, mit einem kleinen Arduino 500 Hz auf ein 33 kHz 
Signal aufzumodulieren. Dahinter ein Gegentaktendstufe und eine 
Ferritantenne (DCF?).
Die Profigeräte arbeiten mit 1 W, was deswegen auch mein Ziel ist.

Als Sonde würde ich die meines alten Leitungssuchgeräts (LSG-1, 
Voltcraft, MS-47-8 Wire Tracer) ausprobieren. Das Ding scheint recht 
breitbandig zu sein. Ob es mit Modulation arbeitet, weiß ich noch nicht. 
Wenn bei einem Mobilfunkgerät ein Anruf eingeht, dann empfängt es 
jedenfalls sehr deutlich die typischen Störtöne in über 1m Entfernung.

Spricht etwas gegen diesen Plan?

Hat jemand eine bessere Idee? Hat jemand einen Tipp, was ich als 
preiswerte und kompakte Gegentaktendstufe verwenden könnte? Ich würde 
aus dem Bauch heraus zwei Transistoren BC327/337 und zwei Elkos zum Ein- 
und Auskoppeln nehmen.


Hintergrund: Ich möchte ein Teilstück eines Abflussrohrs in unserem 
Garten finden, das mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in einem Radius von 
maximal 2 m liegt.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Da geht auch eine NF-Endstufe.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Mark T. schrieb:
> Ich würde
> aus dem Bauch heraus zwei Transistoren BC327/337 und zwei Elkos zum Ein-
> und Auskoppeln nehmen.

Hallo,

mir gefiel immer die Variante mit OPV, zwei Transistoren und zwei Dioden 
zur Ruhestromeinstellung gut, die von Dir genannten kann man nehmen oder 
die etwas stärkeren BD135/BD136 sowie vergleichbare.

Und damit soll man ein Abflußrohr finden können?

mfg

von Thomas R. (thomasr)


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Leitungssucher von einem Elektriker leihen?

Mein Leitungssucher arbeitet auf 125kHz und findet auch Leitungen in ca. 
60cm Tiefe.

: Bearbeitet durch User
von Helge (Gast)


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keep it simple. Leitungssucher arbeiten idR kapazitiv, also hilft eine 
Ferritantenne  nicht so gut. Oszillator mit CD4060, CD4011 NAND, 
Induktivität, Schalttransistor würde ich versuchen. Müßte ein 125kHz 
Signal rauskommen mit 1kHz moduliert.

von Mark T. (bitts)


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Ein fertiges Leitungssuchgerät hat Charme. Wie ich gerade lese, arbeitet 
auch das LSG-10 von Voltcraft mit 125 kHz und es soll Leitungen in bis 
zu 2 m Entfernung detektieren können.
Laut meiner Recherche sinkt allerdings die Reichweite mit steigender 
Frequenz. Gerade feuchtes Erdreich dämpft enorm. Die 33 kHz wären da 
schon von Vorteil. Die professionellen Geräte arbeiten für größere 
Reichweiten noch mit 8 und 0,5 kHz.
Ein weiterer Vorteil eines kompakten Senders wäre die "punktförmige" 
Abstrahlung. Den ganzen Sender eines Leitungssuchers kann/will ich nicht 
ins Rohr einführen, sodass ich einen Leiter als Sendeantenne nehmen 
müsste, die dann über ihre gesamte Länge abstrahlen würde.


Die Variante mit CD4060 hätte auch was, aber die Sachen hätte ich 
allesamt nicht da. Mit einer Gegentaktendstufe müsste die Sendeleistung 
höher sein, richtig.
Was würdest du als Antenne nehmen?


Da ich im Moment wenig Zeit zum Basteln habe und ich für so ein 
Leitungssuchgerät auch anderweitig Verwendung hätte, erscheint mir das 
die sinnvollste Variante zu sein.

Beitrag #7022296 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ausleihen im nächsten Vermessungsbüro.

von Helge (Gast)


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Als Antenne für diesen Zweck reicht isolierter Draht. Oder ein Ende NYM 
mit allen Drähten zusammengeschlossen. Das läßt ich auch brauchbar in 
ein Rohr reinschieben.

Der 4060 ist variabel genug, daß du dir auch 8 oder 33kHz erzeugen 
kannst. Greifst hat ein anderes Teilerverhältnis ab.

Übrigens mein billiger Leitungssucher läßt nur ca. 1kHz .. 10kHz hörbar 
raus, liegt sicher am billigen Minilautsprecher. Ich würde die 
Modulation (Q11 in meinem Plan, geht ja auch anderer Ausgang) irgendwo 
in dem Bereich nehmen.

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


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Helge schrieb:
> (Q11 in meinem Plan, geht ja auch anderer Ausgang)

Ja, weil Q11 führt der CD4060 sowieso nicht nach draußen. Aber mit einem 
4,096 MHz Quarz könnte man Q12 und Q5, Q6 oder Q7 nehmen.

von Mark T. (bitts)


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Wäre es da nicht einfacher, einen anderen Grundtakt, also eine andere 
RC-Kombination zu nehmen?

Ich finde den Schaltungsvorschlag sehr cool, aber es ist für mich viel 
umständlicher, als einen vorhandenen Arduino zu nehmen. Der lässt sich 
dann auch sehr leicht per Software auf verschiedene Frequenzen 
einstellen und über IO-Pins auswählen. Mein Plan war, einen ca. 500 
Hz-Ton zu erzeugen, der mit ca. 2 Hz und einem Tastverhältnis von 1:3 
moduliert wird. Damit sollte der Sender noch besser von Umwelteinflüssen 
unterscheidbar sein und per Software ist das ja sehr leicht umzusetzen.

von Helge (Gast)


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Ja geht alles. Vorteil reiner standard-CMOS-Technik ist, daß irgendeine 
Batterie, z.B. 9V, ausreicht.

von Manfred (Gast)


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Helge schrieb:
> Vorteil reiner standard-CMOS-Technik ist, daß irgendeine
> Batterie, z.B. 9V, ausreicht.

Da nimmt man gerne 4093. Dessen Triggerschwellen sind relativ zur 
Betriebsspannung, damit bekommt man einen Taktgeber, der ziemlich stabil 
ist.

Widerstand vom Ausgang auf den Eingang und Kondensator nach Masse, 
fertig ist der Taktgeber. Davon zwei Stück verknüpft, kommt hinten ein 
getakteter Ton heraus und man hat sogar noch zwei Gatter für weitere 
Dinge über.

Habe ich leider nicht als fertige Schaltung zum Anhängern parat, aber da 
Beitrag "Bastelaktion: Akkuüberwachung mit ICL7665" habe 
ich sogar drei Takte verknüpft.

von Mark T. (bitts)


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Ich habe nun noch eine weitere Variante, die funktionieren könnte:
Wenn ich mein Handy (Nokia 6610) anrufe, erzeugt es während des 
Klingelns Störungen in NF-Geräten. Mit der Sonde des alten 
Leitungssuchgeräts (LSG-1) kann ich diese auf bis zu einem Meter 
Entfernung sehr deutlich empfangen. Testweise habe ich das Telefon auf 
eine Stahlbetongeschossdecke gelegt und im Raum darunter sondiert. Auch 
das ging praktisch ohne Dämpfung. Ob das im Erdreich ähnlich gut 
funktioniert, weiß ich natürlich nicht und nach Möglichkeit würde ich 
lieber etwas Kleineres in den Kanal einführen. Ein weiterer Nachteil 
ist, dass das "Signal" in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich 
stark abgestrahlt wird. Am Stärksten auf der Rückseite und am 
Schwächsten Richtung Kopf und Fuß des Telefons.


BTW: Wozu dienen eigentlich diese Signale, die das Telefon aussendet? 
Die Verbindung zum Telefonnetz ist beim Klingeln schon gegeben.

von Karl B. (gustav)


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Mark T. schrieb:
> Wozu dienen eigentlich diese Signale, die das Telefon aussendet?
Zitat:
"...Weil der Aufenthaltsort eines Handys nur auf LA Basis und nicht 
zellgenau bekannt ist, muss der Call Server mittels einer Paging 
Nachricht das Handy in allen Zellen ausrufen (englisch "paging"), die 
zur LA gehören. Wenn das Handy die Paging Nachricht hört, meldet es sich 
und der Rufaufbau kann weiter fortgesetzt werden..."
/Zitat
Quelle:
https://academy.technikum-wien.at/ratgeber/was-ist-gsm/

ciao
gustav

von Mark T. (bitts)


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Danke für den Link. Leider erklärt mir das nicht, warum das Telefon 
während des gesamten Rufens (Klingeln) diese massiven Störungen erzeugt. 
Eine sehr kurze Antwort, die ein Mensch nicht mal wahrnehmen würde, 
sollte doch reichen.

von Manfred (Gast)


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Mark T. schrieb:
> BTW: Wozu dienen eigentlich diese Signale, die das Telefon aussendet?
> Die Verbindung zum Telefonnetz ist beim Klingeln schon gegeben.

Das, was Du als Störung wahrnimmst, ist das Nutzsignal des Handys. Die 
Übertragung erfolgt digital, im Gegensatz zum analogen Funk wird da kein 
dauerhafter Hochfrequenzträger gesendet.

Die Verbindung Station zum Handy und Handy zur Station läuft auf der 
selben Frequenz. Außerdem sollen mehrere Teilnehmer gleichzeitig auf der 
selben Frequenz telefonieren können.

Damit das geht, werden die Sender zyklisch ab- und angeschaltet, was mit 
etwa 100 Hz passiert: ca. 0,5 ms senden, ca. 0,5 ms empfangen. ca. 9 ms 
Pause und so weiter. Diese Schalterei mit sehr steilen Flanken 
entspricht einer AM (Amplitudenmodulation), die in billiger Elektronik 
das Störgeräusch erzeugt.

Lege mal ein DECT-Telefon auf den China-Brüllwürfel, das erzeugt fast 
genau den gleichen Störton.

Karl B. schrieb:
> "...Weil der Aufenthaltsort eines Handys nur auf LA Basis und nicht
> zellgenau bekannt ist, muss der Call Server mittels einer Paging
> Nachricht das Handy in allen Zellen ausrufen (englisch "paging"), die
> zur LA gehören. Wenn das Handy die Paging Nachricht hört, meldet es sich
> und der Rufaufbau kann weiter fortgesetzt werden..."

Interessant, dass sie Basen zu Location-Areas verbinden. Aber na ja, es 
hängt wohl von der Umgebung ab, wie groß eine LA ist. Hier auf dem Dorf 
vermutlich nur eine Basis, wenn ich mir anhöre, wie oft mein GSM im Auto 
ein Update sendet.

Wenn das Handy angepagt wird, antwortet es natürlich mit maximaler 
Sendeleistung, ebenso beim Location Update, die Leistungsregelung greift 
erst im Gesprächszustand.

Mark T. schrieb:
> während des gesamten Rufens (Klingeln) diese massiven Störungen erzeugt.

Die Störungen erzeugt es auch im Gesprächszustand, so lange, wie der 
Sender aktiv ist. Bei sehr guter Funkverbindung kann es im Gespräch 
weniger werden, wenn das Mobilteil die Sendeleistung reduzieren darf.

Beitrag #7023641 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Thomas R. (thomasr)


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D-Netz bis zu 2 Watt, E-Netz bis zu 1 Watt Sendeleistung von deinem 
Handy an den Sendemast. Kein Wunder, daß nah daneben alles mögliche 
durchdreht. In der Anfangszeit des Handys gab es sogar LED Anhänger, die 
dir das Klingel deines stummgeschalteten Handys nur mit der empfangenen 
Sendeleistung deines Handys angezeigt haben!

: Bearbeitet durch User
von Mark T. (bitts)


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Ich habe mir zwischenzeitlich so ein Ortungsgerät mit 125 kHz besorgt, 
aber das taugt nix. Das Ding dürfte baugleich mit dem Voltcraft LSG-10 
sein. Abgesehen davon, dass ein LCD von Anfang an teilweise defekt war, 
taugt das Ding nix - zumindest nicht für die Zwecke, für die ich mir so 
ein Gerät anschaffen würde. Wenn die Leitung frei auf dem Boden liegt, 
dann kommt man so gerade eben auf die beworbenen "bis zu 2m". Aber eine 
Leitung, die frei liegt, muss man ja nicht suchen und schon gar nicht 
aus 2 m Entfernung.

Bei einer trockenen KS-Wand komme ich hier noch auf einen maximalen 
Abstand von ca. 40 cm. Bei Stahlbeton geht gar nix.
Dann habe ich es mit einer im Erdreich verbuddelten Leitung probiert, 
aber auch da geht nichts. Der Empfänger schlägt hier und da mal mit sehr 
geringer Wiederholgenauigkeit an, 2 m von der Leitung entfernt. Nähere 
ich mich der Leitung weiter, verstummt das Ding.

Mit meinem steinalten, analogen LSG-1 funktioniert das deutlich besser. 
Damit kann ich eher auch minimalste Felder lokalisieren. Dadurch, dass 
es analog funktioniert, kann man zur Not auch extrem schwache Signale 
wahrnehmen.

Beim LSG-10 gibt es eine relativ hoch liegende Schwelle unterhalb der 
das Ding gar nichts meldet. Für den Grenzbereich ist das völlig 
unbrauchbar.
Hinzu kommt, dass der Signalton in der Lautstärke nicht variiert werden 
kann. In leiser Umgebung ist es viel zu laut und im Freien viel zu 
leise.


Nun kenne ich eine Methode mehr, mit der es nicht geht.

von Mark T. (bitts)


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Nächste Idee: LVS, Lawinensuchgerät, arbeiten mit 475 kHz, heutzutage 
digital mit Richtungsanzeige für Grob- und Punktortung. Die sind für 
Schnee gemacht, also Wasser.
Weiß jemand, wie gut die feuchtes Erdreich durchdringen?

Vorteil: So etwas ist zwar teuer in der Anschaffung, aber das gibt es 
auch gebraucht und es gibt eine größere Zahl potentieller Käufer, wenn 
man fertig ist.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Radio mit Ferritstab als Empfänger. Sender aus gekeyten Oszillator, der 
Strom durchs Kabel treibt.

von Mark T. (bitts)


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Was ist ein "gekeyter Oszillator"?
Wie soll die Sende-Antenne aussehen? Ein einzelner Draht als Dipol, oder 
als Drahtschleife, also zwei Adern? Bei einem einzelnen Draht fließt 
kaum Strom und bei zwei Adern (hin/rück) heben sich die Felder 
gegenseitig zum größten Teil auf.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Im Nahbereich heben sich die Felder nicht komplett auf, also sind alle 
Möglichkeiten der Verschaltung möglich. Es muß nur Strom fließen können.

Ein Oszillator, der durch einen langsamen Oszillator in der Amplitude 
geregelt wird. So mit ca. 1kHz.
Das kann ein AM-Empfänger demodulieren.

von Mark T. (bitts)


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Nur mit etwas Draht bräuchte man mMn. eine sehr potente Endstufe und 
hohe Spannung, um ausreichende Feldstärken zu erzeugen, um sie durch 
Erdreich hindurch noch detektieren zu können.

Die professionellen Sender arbeiten mit Ferrit-Antennen. So etwas ließe 
sich mit vertretbarem Aufwand besorgen.
Als RTR-Endstufe habe ich an einen Class-D-Amp gedacht. TPA3118 müsste 
bei 5V etwa 5 W liefern können. Bei 15 kHZ und einem Tastverhältnis von 
1:5 bis 1:10 sollten Ströme und Leistungen gut beherrschabr sein.

Mir ist allerdings nicht klar, ob die Resonanzfrequenz der Antenne auf 
der Trägerfrequenz liegen sollte oder darüber. Wenn ich das noch richtig 
in Erinnerung habe, sinkt die Impedanz bei Resonanz massiv, sodass der 
Strom stark steigen würde, was ja das Ziel ist. Allerdings könnte das 
wiederum die Endstufe überfordern.
Das würde ich zur Not einfach ausprobieren.

von Günter Lenz (Gast)


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von Mark T. schrieb:
>Hintergrund: Ich möchte ein Teilstück eines Abflussrohrs in unserem
>Garten finden, das mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in einem Radius von
>maximal 2 m liegt.

Wie soll das gehen, ist das Rohr aus Metall?

von Helge schrieb:
>keep it simple. Leitungssucher arbeiten idR kapazitiv, also hilft eine
>Ferritantenne  nicht so gut.

Kabel die in der Erde liegen ortet man am besten induktiv.
Also Strom durch das Kabel schicken 1-10kHz und mit Ferritantenne
orten.

https://iv-krause.de/leitungssucher-leitungsfinder-kabelortung-fuer-erdkabel-und-rohrleitungen-inkl-induktiver-signalzange-beha-amprobe-uat-620-eur/

von Manfred (Gast)


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Mark T. schrieb:
> Was ist ein "gekeyter Oszillator"?

Bullshit-Bingo, soll wichtig klingen.

> Wie soll die Sende-Antenne aussehen?

Eine Ferritantenne als Reihenschwingkreis.

Da liegt er mit seinen 33kHz garnicht schlecht, vielleicht noch 
geringfügig höher. Mit etwas Glück (oder Pech) läuft die lange Welle am 
vorhandenen Draht entlang.

Als Empfänger eine Drosselspule und ein AM-Empfänger IC wie TCA440.

> Ein einzelner Draht als Dipol

Früher hat man für Personenrufsysteme (neudeutsch "Pager") einen 
einzelnen Draht komplett ums Gebäude gelegt, also Schleifenantenne. Die 
konnte gerne auf dem Flachdach liegen, solange dieses nicht aus Blech 
war. Zahlen habe ich nicht mehr in Erinnerung, das müsste um 60 kHz mit 
zweistelligen Watt Sendeleistung gelaufen sein.

von Mark T. (bitts)


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Günter Lenz schrieb:
> Wie soll das gehen, ist das Rohr aus Metall?

100er KG-Rohr, also PVC. Der zugang zu diesem Rohr liegt etwa 16 m von 
dem erwähnten 2m-Radius entfernt, in dem sich das Rohr ziemlich sicher 
befindet.

> Kabel die in der Erde liegen ortet man am besten induktiv.
> Also Strom durch das Kabel schicken 1-10kHz und mit Ferritantenne
> orten.

Ein Kabel müsste ich erst einführen und könnte es dann nur sehr ungenau 
orten. Die professionellen Geräte benutzen Sender mit Ferritantenne mit 
0,5, 8 oder 33 kHz, soweit ich gesehen habe. Dann hat man praktisch 
einen Punktsender, sodass man ihn wesentlich genauer orten können 
sollte.


> Eine Ferritantenne als Reihenschwingkreis.

> Da liegt er mit seinen 33kHz garnicht schlecht, vielleicht noch
> geringfügig höher. Mit etwas Glück (oder Pech) läuft die lange Welle am
> vorhandenen Draht entlang.

Glück/Pech? Was wäre der Vor- und Nachteil?

> Als Empfänger eine Drosselspule und ein AM-Empfänger IC wie TCA440.

Werde ich mir ansehen.

von Günter Lenz (Gast)


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von Mark T. schrieb:
>100er KG-Rohr, also PVC. Der zugang zu diesem Rohr liegt etwa 16 m von
>dem erwähnten 2m-Radius entfernt, in dem sich das Rohr ziemlich sicher
>befindet.

PVC ist ein Isolator, es kann da keine Wechselwirkung mit
elektrischen oder magnetischen Feldern damit geben.
Wie stellst du dir da eine Ortung vor?

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