Für meinen Mähroboter habe ich eine Induktionsschleife, die Arduino mit einem Motortreiber mit ca. 4000 Hz ansteuert. Klappt ganz gut. Kann das Magnetfeld per Spule-an-Mikroeingang ausmessen. Allerdings reicht mir die Stärke des Feldes noch nicht. Was passiert, wenn ich jetzt ein auf 4 KHz angepasstes RL-Glied (120mH/13nF) in Serie mit der Schleife schalte? Blasius
blasius schrieb: > Was passiert, wenn ich jetzt ein auf 4 KHz angepasstes RL-Glied > (120mH/13nF) in Serie mit der Schleife schalte? Bei den Werten meinst du vermutlich ein LC-Glied. Wenn die Werte passen dann stellt es bei Parallelschaltung von LC einen sehr hohen Widerstand für deine 4kHz dar, wenn du LC in Reihe schaltest, dann stellt das einen sehr kleinen Widerstand für deine 4kHz dar.... Evtl hilft dir das erstmal weiter. MfG Chaos
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Ja, LC Glied. In Wirklichkeit aber ein RLC Glied wegen der ohmschen Widerstände der Schleife, Coil und Kondensator. Bei Reihenschaltung U1 L C Schleife U2, wobei hier U1/U2 die Pole des Taktgebers sind, der zwischen +/- 12 V schwankt, geht also der induktive Widerstand im idealen Resonanzfall gegen 0 und dadurch steigt der Strom in der Schleife extrem hoch, welche dann ein starkes Magnetwechsel erzeugt. Aber fließt dann der hohe Strom nicht auch durch den Taktgeber?
blasius schrieb: > Was passiert, wenn ich jetzt ein auf 4 KHz angepasstes RL-Glied > (120mH/13nF) in Serie mit der Schleife schalte? Wenn du den maximalen Strom haben willst, solltest du die Schleife nur mit einem Kondensator hintereinander schalten, durch den die Induktivität auf die 4kHz abgestimmt wird. Das ist der Fall, wenn der Blindwiderstand des Kondensators betragsmäßig mit dem der Schleife übereinstimmt. Dann fliesst auch bei rechteckiger Speisespannung ein nahezu sinusförmiger Strom, der nur durch den ohmschen Widerstand der Schleife begrenzt wird. (In der Praxis fällt der Strom wegen der Verluste durch Abstrahlung und anderes etwas geringer aus). Die Amplitude der in Ansatz zu bringenden sinusförmigen Speisespannung, weicht beim Rechteck aber wegen dem Oberwellengehalt von der Amplitude der Rechteckspannung ab, und zwar ist sie sogar etwas größer als die Amplitude der Rechteckschwingung.
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Nein zusätzlichen Strom bringt das nicht. Der Schwingkreis muss ja erstmal einschwingen. Und mehr Strom liefern kann dein Treiber auch nicht, nur weil da ein Schwingkreis hängt. Ich würd eher tippen, das würde deinen Motortreiber aus dem Schritt bringen. Die Induktionsschleife ist doch einfach nur ein Draht im Boden? Ich hab mal Spice angeschmissen. Spannungsquelle---[C]--[L]--[R]---Gnd Spannungsquelle-----[R]---Gnd R ist jeweils 1Ohm und soll mal ganz grob die Schleife darstellen, die hat vermutlich auch noch mal n Stück Induktivität, hab ich aber einfach mal vernachlässigt. Als Spannung jeweils ein Rechteck 0-5V. Bei der oberen Schaltung dauert es ca 0.8sek bis ein sinusförmiger Strom mit +-3A aufgebaut hat. Macht effektiv 3A*0,707=2,121A Bei der unteren Schaltung liegt sofort ein rechteckiger Strom mit 0-5A an. Macht effektiv 5A*0,5=2,5A. Im allgemeinen sind passive Bausteine keine Verstärker.
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Moin, J. T. schrieb: > Im allgemeinen sind passive Bausteine keine Verstärker. Ja, aber man kann mit einer Leistungsanpassung manchmal doch "Mehr Power" irgendwo rausholen - wenn's das "irgendwo" (Hier der Motortreiber) aushaelt. Da seh' ich hier auf Anhieb 2 Moeglichkeitern: 1.) Die Induktivitaet der Leiterschleife kompensieren; das geht mit einem Serien- oder Parallel C; damit "sieht" der Motortreiber eine "ohmschere" Last (zumindest bei 4KHz). 2.) Eine Impedanztransformationschaltung mittels L und C; damit kann man die Impedanz der Leiterschleife auf eine andere Impedanz (auch rein ohmsch) transformieren, die evtl. dem Motortreiber besser gefaellt. Ist halt die Frage, was der Motortreiber "am liebsten" sieht, sprich: Wo er am meisten Leistung reinbringt. Gruss WK
Ja, die Schleifenimpendanz ist das Hauptproblem. Bei einer 20mx20m Rechtecksschleife hat diese schon eine Induktivität von ca. 146uH. D.h. bei einer Frequenz von 4 KHz liegt die Impendanz bei 3.7Ohm. Wenn der Motortreiber nun nur 12V liefert, so werden nur 3.3A in der Schleife generiert. Bei Reihenschaltung mit 120mH und 13nF, dominiert die Induktivität der 120mH-Spule über die 146uH-Schleife. Dadurch ändert sich bei Längenänderung der Schleife nicht gleich die Resonanzfrequenz. Durch die Resonanz "sieht" der Motortreiber also bei 4KHz nur noch den ohmschen Widerstand der Schleife von ca. 0.4Ohm (80m bei 2mm Dicke), d.h. der Strom steigt bei 12V auf bis zu 28A. Alternativ könnte man vermutlich einen Drehkondensator bis 20uF nehmen und dann je nach Schleifenlänge auf die richtige Frequenz "eichen". Richtig so? Blasius
Blasius schrieb: > Bei Reihenschaltung mit 120mH und 13nF, dominiert die Induktivität der > 120mH-Spule über die 146uH-Schleife. Hast du schon eine Bezugsquelle für die 120mH Spule, die 28A abkann?
Ist es nicht viel sinnvoller auf der "Empfängerseite" etwas zu verbessern? Also z.B. dessen Empfindlichkeit?
Moin, Achim S. schrieb: > Hast du schon eine Bezugsquelle für die 120mH Spule, die 28A abkann? Die gibts da, wo's auch die 20uF Drehkondensatoren gibt. Wozu die extra 120 mH Spule? Die gibts ja auch nicht ohne extra Rdc. Wenn du deine Leiterschleife mit 146uH in Reihe mit einem C mit ca. 10.8 uF schaltest, dann "sieht" dein Motortreiber idealerweise "nur" noch die Widerstaende. Leider auch den ESR des 10.8uF Kondensators. Der sollte also entsprechende Stroeme aushalten koennen...Wie auch der Motortreiber. > Ist es nicht viel sinnvoller auf der "Empfängerseite" etwas zu > verbessern? > Also z.B. dessen Empfindlichkeit? Das glaube ich nicht, Tim. Das Motto ist: "Meeehr Power, Hrhrhr" ;-D
Blasius schrieb: > Bei einer 20mx20m > Rechtecksschleife hat diese schon eine Induktivität von ca. 146uH Nur? Kommt mit verdächtig wenig vor, aber ich rechne das jetzt nicht nach. Blasius schrieb: > Alternativ könnte man vermutlich einen Drehkondensator bis 20uF nehmen > und dann je nach Schleifenlänge auf die richtige Frequenz "eichen" Wird wohl einfacher sein, die Frequenz entsprechend den tatsächlich vorhandenen Bauteilwerten zu justieren, also die Resonanzfrequenz zu suchen. Amateur schrieb: > Ist es nicht viel sinnvoller auf der "Empfängerseite" etwas zu > verbessern? > Also z.B. dessen Empfindlichkeit? Das ist vielleicht wegen des hohen Störpegels des Antriebsmotors nicht ganz einfach.
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Hallo, früher (tm) hing man solche eine Schleife an den niederohmigen Ausgang eines Radios mit max. 4W. Innerhalb der Schleife konnte man dann mit Induktionsspule und simplen Transistor-NF-Verstärker und Kopfhörer ausreichen laut die Musik hören. Will sagen: scheinbar der Empfänger taugt nicht viel. Spule mit genug Windungen? Spule steht senkrecht? Relaisspulen von Wechselspannungsrelais mit Blechpaket als Kern gehen gut, Spulen mit massiven Eisenkernen haben bei 4kHz zuviel Verluste. Ich hätte als Sender vermutlich eher einen NF-Verstärker mit Sinusansteuerung genommen, stört weniger die Umwelt. Gruß aus Berlin Michael
Wenn man die Schleife mehrfach windet, steigt die Induktivität ja im Quadrat mit den Windungen. Gleichzeigt steigt das Feld aber nur linear, d.h. hier braucht man dann wesentlich mehr Spannung... Frage: welchen Sinn hat es bei einem Resonanztransformator eigentlich die Last parallel zur Spule zu hängen? Blasius
Moin, Blasius schrieb: > Frage: welchen Sinn hat es bei einem Resonanztransformator eigentlich > die Last parallel zur Spule zu hängen? Ohne jetzt die Schaltung, die dir vorschwebt (mir schweben mehrere vor) zu sehen, wuerd' ich sagen: Wenn man (Spannungen, Widerstaende) hochtransformieren will und gerne umsonst-und-gratis-wenn-man-gleich-anruft-und-sofort-bestellt einen Tiefpass haben moechte. Gruss WK
Mit welcher Schaltung kann ich denn am besten die Amper hochskillen? Blasius
Blasius schrieb: > Mit welcher Schaltung kann ich denn am besten die Amper > hochskillen? > > Blasius Such's dir raus: http://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/jwmatcher/matcher2.html Wirst ein bisschen in den Bauteilewerten mit dem Cursor rumeiern muessen, der Rechner ist eigentlich fuer andere Frequenzen und Impedanzen gedacht. Gruss WK
>Mit welcher Schaltung kann ich denn am besten die Amper hochskillen?
Mit einer einfachen Staustufe!
Wie wäre es hiermit: - statt nur einer Windung in der Schleife nehme ich 10 - dadurch verhundertfacht (Induktivität ~Windungen^2) sich die Induktivität der Schleife - nun schalte ich einen entsprechenden Kondensator in Reihe, so dass die Resonanz 4 kHz trifft - den Taktgeber stelle ich ungefähr bei 4 kHz ein. Durch kleine Abweichung von 4 kHz kann ich den Strom einstellen (Resonanzkatastrophe vermeiden). - nun stelle ich ihn auf 5A ein - durch die 10 Windungen strahlt die Schleife quasi wie 50A auf einer Windung ab (Feld~Strom*Windungen) Richtig???
Blasius schrieb: > Und? Biste da nicht schneller mit einem konventionellen Rasenmaeher fertig als bis du eine Spule um deinen Garten gewickelt hast? Probier's halt aus. Nimm halt mehrere, kleinere Kondensatoren parallel, dann sinkt der Gesamt-ESR. Gruss WK
Wegen der Vermeidung der Resonanzkatastrophe: meinst du nicht, dass deine 800m Kupferleitung hinreichend hochohmig werden um die wegzudämpfen (ohmscher Anteil, nicht Blindwiderstand)? Oben hattest du für eine Windung 0,4Ohm angegeben. Wie willst du bei der zehnfachen Länge (4Ohm Wirkwiderstand) mit 12V auf 5A kommen? Inzwischen bin ich auf die Seite gestoßen, wo die Ideen zu deinem Rasenmäher entwickelt werden: http://wiki.ardumower.de/index.php?title=Perimeter_wire Dort sind sie von der sinusförmigen Anregung eines LC-Resonanzkreis ("Perimeter V1, not recommended") auf ein anderes System mit besserer Störunterdrückung und z.B. mit "Innen/Außen-Unterscheidung" übergegangen ("Perimeter V2"). Vielleicht solltest du lieber in diese neuere Hardware investieren als in diverse kg Kupfer, die du im Garten vergräbst. Der Kupferpreis ist zwar grade nicht extrem hoch, aber was du dir da ausgedacht hast kostet trotzdem Geld.
Was passiert eigentlich, wenn ich den Kondensator statt in Reihe dann parallel zur Schleife hänge?
Moin, Dann wird der niederohmige ESR deiner Spule in einen hochohmigeren "EPR" transformiert. Kommt halt auf die Eigenschaften deines Motortreibers an ob dir das besser taugt. Gruss WK
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