Sensor zur Erkennung von Magnetfeldern

[Fili mi]

Hallo,
danke für diese umfangreiche Antwort. Ich muss zugeben ich bin ein bisschen entmutigt.
Wir gehen derzeit in die 5. Klasse für Elektrotechnik in die HTL. Das ist eine Schule nach der 8. Schulstufe, die sowohl mit einer Matura als auch mit einer fertigen Berufsausbildung beendet wird. Dazu müssen wir am Ende der 5 Jahre eine Arbeit abgeben, die in ihrem Umfang etwa 180 bis 240 Stunden Arbeit pro Person betragen soll.

Das mit dem Gleichstrom versteh ich auch nicht so wirklich. Ich hab ihn schon gefragt ob wir nicht einfach mal unsere Spule mit Wechselstrom verwenden wollen und schauen was der Hallsensor dann misst, aber das wollte er dann auch nicht. Er hat gemeint er will jetzt nicht auch noch einen Stelltrafo holen.

Ein großes Problem das ich hab ist auch, das mein Teamkollege nicht besonders motiviert und sorgfältig ist. Leider haben wir auch keine Wickelmaschinen die jünger als 30 Jahre und genau sind. Selbst mit einem Draht der einen Durchmesser von 0.79 mm hat mussten wir sehr sehr langsam wickeln, das es halbwegs ordentlich ausgesehen hat. Worauf würde ich diese Spulen denn am besten Wickeln?

Als ich die Idee dazu hatte hat das ganze noch ganz anders ausgesehen. Ich wollte sozusagen ein Followme-car basteln, das einer Spule (mit Wechselstrom:/ natürlich) nachfährt. Der Lehrer hat dann gemeint, das ist alles viel zu kompliziert und wir machen das jetzt so und Wechselstrom ist viel unpraktischer. Also eigentlich haben wir die Aufgabe mehr oder weniger zugeteilt bekommen. Er hat dann auch noch einen Artikel über ein Projekt einer Uni gefunden, die sich mit einem Magnetfeld in einem ganzen Haus orientiert hat. Dabei ist ihm aber nicht aufgefallen, das die Spule riesig, der Strom sehr groß und der Sensor etwa 300€ teuer ist. Er kommt halt doch aus der reinen Informatik.

Prinzipiell war die Idee mit zwei normal zueinander stehenden Hallsensoren die Richtung festzustellen und uns dann sozusagen quer dazu zu bewegen. Das müsste doch auch gehen oder?
Und wenn ich die schnell genug abfrage sollte ich die vom Gleichstromfeld eigentlich auch nutzen können oder? Schafft das der Arduino Mega?

Liebe Grüße und nochmal vielen Dank
Julia

[021aet04]

Sollte funktionieren, Mikrocontroller sind schnell genug.

Wenn der Professor keinen Trafo holen will kannst du das Wechselfeld auch selbst erzeugen. Dann wird nur die Schaltung etwas aufwändiger.

MfG Hannes

[White_Fox]

Wenn ihr mit Wechselfeldern arbeiten wollt kommt ihr mit einem einfachen Stelltrafo auch nicht viel weiter. Stets nur 50Hz, ihr werdet zwei Felder nicht auseinanderhalten können. Ein AVR (die Controller die auch auf dem Arduino verbaut sind), eine H-Brücke und ein ordentlich ausgelegtes LC-Filter, und ihr habt eure Wechselspannungsquelle.

Für die angegebenen Voraussetzungen und Kenntnisstand halte ich eurer Projekt für sehr...ambitioniert. Dann noch ein Lehrer der (weil faul? keine Ahnung hat?) dir da Knüppel zwischen die Beine wirft. Selbst wenn es einfach zu realisieren wäre-Zeit braucht der reine Aufbau ja trotzdem. Ich wünsche dir jedenfalls viel Glück.

[Fili mi]

Ja, das das ambitioniert war hab ich mir schon gedacht, aber das es so schlimm wird habe ich nicht geahnt. Unser Lehrer meint zwischendurch immer wieder, das kein Ergebnis gut genug dokumentiert ja auch ein Ergebnis ist. Nämlich, das wir mit unseren Mitteln nicht in der Lage sind das Problem zu lösen. Ich hoffe einfach, das sich das nicht zu sehr auf die Note auswirkt...

Das mit der Schaltung erwischt uns leider ziemlich auf dem falschen Fuß, von (Leistungs-)Elektronik haben wir nicht so viel Ahnung. Und der Lehrer glaub ich auch nicht. Wir haben zwar Lehrer die sich damit auskennen, aber leider manchmal ein bisschen kompliziert in der Kommunikation sind.

Wir könnten die Spulen ja auch abwechselnd einschalten oder? Den Arduino auf längere Pausen zwischen dem Magnetfeld warten lassen und so die Spulen unterscheiden? Nicht sehr elegant, ich weiß, aber wahrscheinlich das am einfachsten zu realisierende.

Das Glück können wir brauchen, in nicht ganz einem Monat sollten wir mit den Messungen fertig sein :/

[021aet04]

Eine Oszillatorschaltung hat mit Leistungselektronil nichts zu tun. Du könntest versuchen einen Oszillator zu bauen und anschließend mit einem Oszi messen. Du kannst das Signal zwar zwischenzeitlich abschalten, aber ein Dauersignal kannst du besser auswerten.

PS: An welche HTL gehst du?

MfG Hannes

[Fili mi]

Ich weiß leider nicht genau ab wo man zwischen Elektronik und Leistungselektronik unterscheidet, aber muss ich nicht um das Magnetfeld messen zu können trotzdem Ströme mit 1 bis 2A ein und ausschalten?
Aber so eine Schaltung sollten wir hin bekommen. Ist ja eigentlich nur eine Blinkschaltung oder?

In Mödling

[White_Fox]

Die Unterschiede sind fließend...für manche gilt ein Strom von 1A bereits als Hochstrom, für andere fällt das noch unter Rauschen. Kommt halt immer auf die Anwendung an. Für mich sind das alles nur Zahlen, man muß halt nur wissen wann man welche Effekte vernachlässigen kann und wann man sie beachten muß. Im Zweifelsfall einfach ausprobieren.

Vergiß nicht-dein Magnetfeld hängt nicht nur vom Strom ab den du treibst.

Nachtrag:

Ach ja, noch was:
Eine H-Brücke ist schon etwas mehr als eine Blinkschaltung. So was gibt es fertig als IC, selber bauen wirklich nur dann wenn es nicht anders geht. So trivial das Prinzip auch ist, auch da stecken mehrere Teufel in mehreren Details. Solche ICs lassen sich prima mit einem Arduino ansteuern.

Noch etwas zur eurer Ambition:
In Kreisen die sich mit Projekt- und Zeitmanagement auseinandersetzen (es gibt tatsächlich Menschen, die sich mit sowas durchaus wissenschaftlich auseinandersetzen und nicht nur schwafeln) sagt man daß ein Projekt normalerweise doppelt so lange dauert wie ursprünglich geplant. Das ist ganz normal.

Das Problem ist nur, daß man mit Kunden/Geschäftspartnern Zeitüberschreitungen besprechen kann. Mit eurem Prüfungsamt wahrscheinlich nicht.