Ferritring anstatt Ferritstab

[T4Sven]

Hy Leute kurze Frage, will mir ein Metallsuchgerät bauen um Leitungen in der Wand zu finden, hab nen einfachen Schaltplan von Kemo.

So ...2 Spulen müßen auf einen Ferritstab, dehn hab ich aber nich, kann ich da nich einen Ferritring nehmen ?

Oder Wie kann ich das noch realisieren ohne den Stab ?

Danke Grüße Sven

[Kampi]

Hey,

ich gehe davon aus, dass der Ferritstab nur zum verstärken des Magnetfeldes dient.
Wie du es verstärkst, sprich welchen Formfaktor das Ferrit hat, dürfte prinzipiell egal sein (denke ich....habe noch nicht mit Ferriten gearbeitet).
Kannst du mir mal den Link zu dem Sucher geben?

[T4Sven]

Das ist der schaltplan http://cba.sakura.ne.jp/imagekit/kit236h1.gif

[ranke]

Der Ferritstab dient nicht nur zur Erhöhung der Induktivität der Spulen, das magnetische Wechselfeld soll auch weit streuen. Dabei werden die beiden Enden des Ferritstabs zu Polen eines Magnets, die Feldlinien laufen dann durch viel Luft (Mauerwerk, evt. Eisenrohr) von einem Ende des Stabs zum anderen. Je länger der Ferritstab ist desto weiter sind die Pole auseinander, desto größer ist die Reichweite des Streufelds. Wenn sich jetzt z.B. Eisen im Streufeld befindet, wird das Magnetfeld besser geleitet und die magnetisch-induktive Kopplung zwischen den Spulen wird besser. Den Effekt mit dem Streufeld hast Du bei einem geschlossenen Ferritring, bei dem die Feldlinien ringförmig im Kreis laufen können, nicht mehr. Du wirst Dir besser einen Ferritstab besorgen.

[oderlachs]

In diesem Falle benötigst Du einen Ferritstab, die Form ist entscheidend bei der Anwendung, gibt es aber billig im Web, Pollin usw...

OL

[ichbinsisyphos]

Wollt auch grad schreiben, die Form ist nicht egal. Ein Ferritring (wie bei guten Transformatoren) ist die optimale Kernform um möglichst kein Magnetfeld zu streuen. Wenn es im Ring bleibt, wechselwirkt es aber nicht mit irgendwelchem Zeug in der Wand (die sich ja meist nicht im Inneren der Spule befindet).

[oderlachs]

es gibt sie auch in der E-Bucht (http://stores.ebay.de/m-o-s-2010-Shop/Ferrite-/_i.html?_fsub=2389409013)

[T4Sven]

Danke für die zügichen Antorten :D , na dann werd ich mal einen ordern müssen

Grüße Sven

[Kampi]

Doofe Frage meinerseits....
Wenn der Ferritstab nur zum "verlängern" des Magnetfeldes dient (und nicht zur Verstärkung wie irrtümlich von mir angenommen), würde eine stumpfe Eisenstange nicht dasselbe bewirken?
Oder was spricht für Ferrit als Kern?

[ichbinsisyphos]

Doofe Frage meinerseits....
Wenn der Ferritstab nur zum "verlängern" des Magnetfeldes dient (und nicht zur Verstärkung wie irrtümlich von mir angenommen), würde eine stumpfe Eisenstange nicht dasselbe bewirken?
Oder was spricht für Ferrit als Kern?Prinzipiell schon, aber nicht ganz. Die Permeabilität von Ferrit ist groß genug, dass man sie im Vergleich zu der von Luft näherungsweise als unendlich annehmen kann. Das ergibt besonders einfache Zusammenhänge: das H-Feld wird vollständig aus dem Kern verdrängt und der Verlauf ist am Übergang Kern-Luft senkrecht zur Grenzfläche.

Wenn man jetzt Eisen mit einer Permeabilität von vielleicht <100 statt den ~2000 vom Ferrit nimmt, dann sind die Zusammenhänge weit komplizierter, bzw die Abweichung von der Näherungsannahme (mu ~ unendlich) größer. Und auch nicht unbedingt auf vorhersagbare Weise, weil man den Weg im Inneren der Spule nicht mehr einfach vernachlässigen kann.

Zumindest wirds weniger effizient, weil die investierte Energie nicht vollständig fürs Erzeugen des magnetischen Feldes im Außenraum verwendet wird.

[Kampi]

Ok danke für die Antwort.
Sprich je höher die Permeabilität ist desto besser wird das magnetische Feld durch den Körper geleitet.

[PICture]

Hallo!

Die Empfindligkeit eines Metaldetektors ist um so grösser, je grösser der Durchmesser der Spulen und niedriger die Frequenz des Generators ist. Bester von mir gebastelter Metaldetektor hatte Luftspulen (also ohne Kern) Ø >30 cm und Frequenz 5 kHz.

[ichbinsisyphos]

Ok danke für die Antwort.
Sprich je höher die Permeabilität ist desto besser wird das magnetische Feld durch den Körper geleitet.Ja genau. Es ist aber auch so, dass bei so einem Permeabilitätsverhältnis von unendlich:1 das H-Feld im Kern verschwindet und im Außenraum von der Permeabilität des Mediums, solange sie sehr viel kleiner als die des Kerns bleibt, unabhängig ist.

Also das H-Feld außen ist vom Medium unabhängig, der magnetische Fluß im Kern und außen gleich. H-Feld kann man aus dem Strom berechnen und die Flußdichte über die Induktionsspannung messen. Mit B=mu*H kriegt man damit die Permeabilität des Mediums raus.

Wenn die Permeabilität des Kerns nicht in jedem Fall sehr viel größer als die des Mediums bleibt, dann verändert das Medium nicht nur die Flußdichte, sondern auch die Verteilung des H-Felds, und man ist aufgeschmissen. Mit steigender Permeabilität nimmt das H-Feld im Kern zu und im Medium ab. Ich kann dann zwar die Induktionsspannung messen und daraus die Flußdichte bestimmen. Das sagt mir aber nicht ohne weiteres wie groß die Permeabilität ist, weil ich nicht weiß wie groß das H-Feld ist.
Wenns ganz blöd hergeht, gleichen sich diese beiden Effekte aus :(

Ich will gar nicht behaupten, dass ich das ganz verstehe, aber ich hab mich in einer (erfolglosen) Diplomarbeit mal mit einem ähnlichen Problem beschäftigt.
Das wichtigste um sich den Feldverlauf vorzustellen ist das Ampere'sche Gesetz (Wegintegral des H-Felds entlang jeder geschlossenen Kurve ist konstant) und die Grenzflächenbedingungen (senkrechtes B-Feld und tangentiales H-Feld beim Übergang zwischen 2 Medien stetig), und natürlich B=mu*H.

[PICture]

Es ist noch für verschiedene Wirkungsweise eines Metalldetektors abhängig (single Oszillator bzw. Sender + Empfänger, Metallart, durchdringendes Medium, usw.). Allgemein wird nur Änderung des Streufeldes um die sendende Spule registriert.

[ichbinsisyphos]

Es ist noch für verschiedene Wirkungsweise eines Metalldetektors abhängig (single Oszillator bzw. Sender + Empfänger, Metallart, durchdringendes Medium, usw.). Allgemein wird nur Änderung des Streufeldes um die sendende Spule registriert.
Das ist ein interessanter Punkt. Was ich geschrieben habe gilt für ferromagnetische Metalle. Welche subtilen Unterschiede es bei nichtmagnetischen Metallen gibt, überblicke ich grad nicht. Vom Prinzip her werden in diesen Materialen Wirbelströme induziert, die mit dem Erregerfeld wechselwirken.

[PICture]

Ja, genau ! :)

Von mir vor zig Jahren für Freunde-Schatzsucher gebastelter Metaldetektor hat auf dem Prinzip Sender-Empfänger bei 5kHz gearbeitet und konnte 1 DM (Messing ? ;) ) Münze aus über 1 m Abstand von Spulen aufspüren.

[oderlachs]

Natürlich wird eine grosse Freiluftspule(Ring) besser sein als wie das mit Ferritstab, doch wer will solch ein Riesentrumm schon mitschleppen, als handwerker bestimmt keiner, wenns um das Bohren oder Nichtbohren in eine Wand oder so geht...bei der Schatzsuche im Freien ist das schon was anderes, da rennen einige mit solche ein "Spinnennetz" am Besenstiel umher.. ;)

OL

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Natürlich wird eine grosse Freiluftspule(Ring) besser sein als wie das mit Ferritstab, doch wer will solch ein Riesentrumm schon mitschleppen, als handwerker bestimmt keiner, wenns um das Bohren oder Nichtbohren in eine Wand oder so geht...bei der Schatzsuche im Freien ist das schon was anderes, da rennen einige mit solche ein "Spinnennetz" am Besenstiel umher.. ;)

OL
ich habe das Editieren/Löschen satt, ich lass der Forensoftware mal ihren Willen... ;)

[T4Sven]

@PICTure hast du da noch nen Schaltplan von deinem Schatzsucher , wäre ja auch mal interessant, für kabel suchen zwar Overkill aber zum spaß mal draußen im Wald ? :D

[PICture]

Sorry, aber leider habe ich den Schaltplan nicht mehr und nach über 40 Jahren kann ich mir es nicht genug genau erinnern, vor allem wegen den ersten, heute nicht mehr beschaffbaren, Germaniumtransistoren ... :oops:

[ichbinsisyphos]

Natürlich wird eine grosse Freiluftspule(Ring) besser sein als wie das mit FerritstabWarum, was ist da deine Überlegung dahinter?

[ranke]

Bei entsprechend großen (Luft-)spulendurchmessern ist das Streufeld größer und damit der Erfassungsbereich. Bei einem Leitungssucher ist das eher unpraktisch, man will ja nicht wissen ob eine Leitung 1 Meter neben der Bohrstelle liegt. Bei der Ferritstab Lösung wird man den Stab auch parallel zur Wand ausrichten, man kann dann durch Verdrehen noch abschätzen ob es eine waagerecht oder senkrecht verlaufende Leitung ist.

[oderlachs]

Bei einer sauber gewickelten Luftspule erreicht man eine bessere Güte der Spule und damit auch besseren Wirkungsgrad, zumal das Magnetfeld, besser die Feldlinien auch grossflächiger sind und auch empfindlicher dadurch auf magn. Einflüsse von Fremdkörper reagieren. Ich möchte hier nicht noch weiter ausholen, dafür gibt es Fachliteratur und auch Fachwissen im Web, denn wenn ich in der Ausbildung Gänsehaut bekam, war das beim Magnetismus, Induktivitäten und boolscher Algebra...

OL

[Manf]

Es ist sicher recht umfangreich die Felder und deren Beeinflussung durch kabel und Leitungen so zu beschreiben, dass man daraus die optimale Form einer Suchspule ableiten kann.
Ein paar Punkte am Rande sind:
Das magnetische Feld soll in den Suchbereich geleitet werden. Außerhalb der Wand oder des Bodens kann man das Feld durch permeables Material führen. Durch die hohe Permeablilität spart man Windungen in der Spule die sonst zu Verlusten führen die die Messung weniger empfindlich machen.
Durch Material mit erhöhter Permeabilität bringt man aber andere Probleme ein.
Eisen hat tatsächlich eine viel höhere Permeabilität als Ferrit ist aber elektrisch leitend und fällt damit auch als in Schichten isoliertes Trafoblech für höhere Frequenzen aus. Ferrite bestehen aus kleinen elektrisch isolierten ferromagnetische Bereichen. Sie sind für Frequenzberiche optimiert, je höher die Frequenz desto geringer die Permeabilität.
Ferrite bringen auch Fehler ein, beispielsweise eine Abhängigkeit ihrer Permeabilität von der Temperatur und von statischen Magnetfeldern. Deshalb wird man bei einer Präzisionsmessung gerne auf solche Einflüsse verzichten.
Für ein einen Leitungssucher wird es sicher mit Ferritkern gehen.

[PICture]

... und fast sicher nicht billiger als das: http://www.pollin.de/shop/dt/ODE4OTYxOTk-/Messtechnik_Uhren/Messtechnik/Sonstige_Messgeraete/Leitungssucher_TS_75.html . ;)

[T4Sven]

Kaufen kann jeder, nicht umsonst gibts doch dieses Forum hier ;-) und die Teile hab ich alle da :D

Edit : ausser den Ferritstab eben ;-)

[PICture]

Das fertige sollte für zwei unterschiedliche Leitungen funktionieren und hat dafür entsprechenden Umschalter. Ich wünsche dir vieeel Spass und Erfolg bei Entwicklung. Beim o.g. Preis würde ich es selber als Ausgangspunkt für eigene Entwicklung für hoffentlich etwas besseres nutzen, falls nötig. Das Gehäuse könnte man fast sicher unverändert lassen. :)

[oderlachs]

Ich habe die Dinger schon für weniger Geld in den 1...2.99€ "Grabbelboxen" der Einkaufcenter und Baumärkten gesehen, davon kann bestimmt nicht nur das Gehäuse zu Weiterverwendung bei eigenen Entwicklungen dienen und ist preiswert, müsste man einiges noch wo erwerben. Man hat ja nicht alles im Haus, denn Benzin, Porto oder andere Kosten sollte man dabei heut schon berücksichtigen.
Für mich sind oft 5 € Porto noch günstiger, als wohin zu fahren, wo es für das Hobby was gibt...man sollte schon rechnen... für ein zwei, drei Liter Sprit oder ein Fahrschein Bus/Bahn bekommt man schon oft einige Bauteile...