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 Verständnisfragen

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Avatar  Verständnisfragen  (Gelesen 1494 mal) 0
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Offline
(versteckt)Themen Schreiber
#0
16. August 2010, um 11:42:42 Uhr

Hallo,

Wie kann man sich eigentlich die Funktionsweise grob vorstellen?

OK- Sendespule sendet Wechselfeld der Frequenz X in den Boden. An parallel gewickelter Empfängerspule fällt entsprechend ΔB (ΔFlußdichte) eine Spannung an.

Bei steigenden elektrischen leitfähigkeiten im Boden kommt es durch Wirbelströme (Gedankenmodell) zu einer zunehmenden Absorption von Energie (wird in Wärme überführt). Dadurch sinkt die Amplitute der Empfängerspule. Je nach Magnetischen Eigenschaften des Bodens kommt es außerdem zu einer Phasenverschiebung, welche im Falle von Luft bei ziemlich genau 90° liegen sollte.

Quasi ein Extremfall steigender elektrischer Leitfähigkeit wäre ein metallischer Gegenstand. Entsprechend die Auswirkung auf die Amplitude des Signals auf der Empfängerspule.
Die Veränderung der Höhe der Amplitude könnte man per Mikroprozessor detektieren.

Bin ich soweit einigermaßen richtig gewickelt, oder sind da schon grobe Schnitzer drin?

Pfeifadeggel

Offline
(versteckt)
#1
16. August 2010, um 13:46:50 Uhr

Hallo Pfeifadeggel,

bei Metalldetektoren die nach dem VLF Verfahren arbeiten läuft das etwas anders. Nicht die Amplitude wird gemessen/ausgewertet sonder die Phasenverschiebung zwischen gesendeter  und empfangener Frequenz.

Grundprinzip hatte ich schon mal erklärt: Sie haben nicht die Berechtigung Links zu sehen.
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http://www.detektorforum.de/smf/vlf_metalldetektoren/das_vlfprinzip-t12165.0.html


Gruß,
Martin

Offline
(versteckt)Themen Schreiber
#2
17. August 2010, um 08:18:19 Uhr

Hallo Martin,

bei einer einfachen Spule haben wir im Vakuum eien Phasenverschiebung zwischen Erreger-Spannung und Erreger-Strom von -90°.

Bei einem Metalldetektor liegen Erregerspulen und Sensorspulen aufeiander/ineinander. Erregerspule u. Sensorspule werden also immer vom selben Magnetfeld durchflossen!

Bei ferromagnetischen Materialien kommt die durch die "Ausrichtungsträgheit" der Weiss´schen Bezirke bedingte Hysterese dazu.
Diese Hysterese bedingt eine geringe Abweichung von den oben geannten 90° Zwischen Erreger-Spannung und -Strom.

Mir ist nicht ganz klar wo da sonst noch Phasenverschiebungen auftreten sollten?!

Pfeifadeggel


PS:
Damit Du besser verstehst warum ich frage: Mich interessiert einfach, ob es sich bei der Diskriminierung zwangsläufig nur um Bestimmungen der elektrischen Leitfähigkeit handelt (welche sich bei para- und diamagnetischen Substanzen in erster linie auf die Amplitude auswirken sollte und keine Phasenverschiebung macht), oder ob intelligente Geräte die durch die Weiss´schen Bezirke verursachte Hysterese nutzen, um eine von 90° abweichende Phasenverschiebung zwischen U u. I zu detektieren (was in meinen Augen deutlich intelligenter wäre).
Dann wäre mir auch klar, wie man "Empfindlichkeit" (=>Amplitudendifferenzen) und Diskriminierungslevel (=>Ausprägung der Hysterese bei ferromagn. Material) separat einstellen kann.


Später:

Hallo Martin,

OK- eine Wirkleistung bedingt eine Phasenverschiebung. Die Vernichtung von Energie im Boden durch Wirbelströme bedingt eine Wirkleistung- es kommt zwangsläufig bei steigender elektrischer Leitfähigkeit zu einer immer stärker von 90° abweichenden Phasenverschiebung (zwischen I u. U).
Ich hatte da einen Knoten im Hirn.

Bei der Diskriminierung muss also die Veränderung der Amplitude (an der Empfängerspule detektiert) zu der Phasenverschiebung (zwischen I u. U an der Erregerspule) in ein Verhältnis gesetzt werden um zu einem für die Diskriminierung brauchbaren Kriterium zu kommen.

Danke- Pfeifadeggel

« Letzte Änderung: 17. August 2010, um 09:00:21 Uhr von (versteckt) »

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(versteckt)
#3
17. August 2010, um 11:51:09 Uhr

Hi,

da fällt mir ein Stein vom Herzen, dass Du das noch erkannt hast. So wie Du an die Sache rangehst hätte ich  dass gar nicht erklären können, bin einfacher Techniker und kein Doktor der Physik Grinsend mir reicht es wenn ich die Grundlagen kenne. Zwinkernd

Die Amplitude an der Empfängerspule wird auch ausgewertet zur Bestimmung der Größe des Objekts und der Tiefe. Durch die Phasenverschiebung die Abhängig ist von Leitwert/Wiederstand des georteten Objekts wird eine  Diskrimination aber erst ermöglicht.

Hier ein Link in dem dass einfach und verständlich erklärt wird . Dürfte Dir aber nicht genug in die "Tiefe" gehen. Cool

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http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/other-gadgets/metal-detector.htm


Viele Grüße,

Martin


Offline
(versteckt)Themen Schreiber
#4
17. August 2010, um 14:19:58 Uhr

Hallo Martin,

glaubst Du das alles, was dort geschrieben wird?

"The receiver coil is completely shielded from the magnetic field generated by the transmitter coil. However, it is not shielded from magnetic fields coming from objects in the ground."

Da kommt man schon ins grübeln, wie das Magnetfeld der Erregerspule denn von der konzentrisch -oder gar identisch- angeordneten Sensor-Spule "abgeschirmt" werden soll.

Ich hab dann nicht mehr weitergelesen ... Huch

Pfveifadeggel

Offline
(versteckt)
#5
17. August 2010, um 15:37:51 Uhr

Hi,

ja der Teil mit der kompletten Abschirmung ist schon lustig. Wäre natürlich klasse wenn man dass realiesieren könnte.  Lächelnd

Ich hab den Link auch nur eingestellt für alle nicht Elektriker um das Prinzip noch mal zu verdeutlichen und dafür taugt er.

Gruß,
Martin

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