Metalldetektor Funktionsweise

[Jörn S. (hoernes)]

Moin,
Die Schaltung ist zum detektieren von Metall, jedoch versteh ich nicht 
ganz wie genau das ganze funktioniert. Kann mir das jemand netterweise 
erläutern?

[oszi40 (Gast)]

Deine Schaltung zeigt einen Oszillator, dessen Spule durch Metall 
verstimmt wird. https://de.wikipedia.org/wiki/Metalldetektor

[ArnoR (Gast)]

oszi40 schrieb:
> Deine Schaltung zeigt einen Oszillator, dessen Spule durch Metall
> verstimmt wird.

Nee. Die Schaltung zeigt eine Oszillator, der von der Kopplung zwischen 
den beiden Wicklungen W1/W2 lebt. Sind die beiden Wicklungen ohne 
Kopplung passiert gar nichts. Sind die aber in gewissem Maße gekoppelt, 
dann fungiert das Gebilde W1/W2 als Transformator, der phasenrichtig 
eine Basis-Emitter-Spannung (um Uf von "R8" angehoben) für K1 erzeugt, 
wodurch die Schwingbedingung der Schaltung erfüllt ist. Wenn die 
Schaltung schwingt, steigt die kollektorspannung von K2 auch mal auf so 
hohe Werte, dass über K3 die LED leuchtet.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

oszi40 schrieb:
> Deine Schaltung zeigt einen Oszillator, dessen Spule durch Metall
> verstimmt wird

Wobei diese Schaltung nicht die Verstimmung des Resonanzkreises
detektiert, sondern das Abreißen der Schwingung durch die Bedämpfung
des Schwingkreises. Derartige Schaltungen sind die am wenigsten
emfindlichen und eignen sich am ehesten zum Aufspüren von (Rohr-)
Leitungen in Wänden. Nicht jedoch zur Schatzsuche im Garten.

[Stefan F. (Gast)]

> Deine Schaltung zeigt einen Oszillator, dessen Spule durch Metall
> verstimmt wird

Ich verstehe die Funktion eher so, dass der Oszillator bei Anwesenheit 
von Metall stärker schwingt, als ohne. Wenn das tatsähclich so ist, dann 
taugt die Schaltung nichts.

Schau Dir mal den Kosmos Bausatz an, Schlatplan kann man kostenslos 
herunterladen. Da wird ein Oszillator durch Metall verstimmt. Ein µC 
ermittelt beim Einschalten die aktuelle Frequenz und hält sie als 
Soll-Wert fest. Danach vergleicht er fortlaufen die tatsächliche 
Frequenz mit dem Soll-Wrt und alarmiert mit Licht und Ton, falls der 
Oszillator zu weit davon abweicht. Die Schwelle, ab wann alarmiert wird 
ist einstellbar. Wenn man die Spule eine gewisse Zeit lang ruhig hält, 
stimmt sich der µC neu ab und nimmt die aktuelle Frequenz wieder als 
Soll-Wert an.

Diese Schaltung ist ziemlich Idiotensicher nachbaubar und ohne 
großartige komplexe Bedienung für Kids anwendbar.

Nachtrag: ich war zu langsam. Jetzt hast du 3x die selbe Antwort :-)

[Werner H. (werner45)]

Natürlich kann man viel empfindlichere Detektoren bauen -
aber nicht mit nur 3 Transistoren!

Die Schaltung ist jedenfalls sehr trickreich, nicht leicht zu 
durchschauen (so ganz kapiere ich das noch nicht).
Scheint von Proxxon o.ä. zu sein. Ich habe von einem versucht, die 
Schaltung aufzunehmen, aber dann aufgegeben, weil es eben nicht 
einleuchtend war...

Zur Leitungssuche sind hochempfindliche jedenfalls unbrauchbar, da 
braucht man was einfaches.

Gruß   -   Werner

[Jörn S. (hoernes)]

Die Schaltung stammt aus dem Velleman K7102 Bausatz.
Das die Schaltung mithilfe des Schwingkreises funktioniert wusste ich. 
Nur danach übersteigt es mein Wissen wie genau das ganze dann weiter 
abläuft. Hab leider auch kein Oszilliskop zum durchmessen zur Verfügung.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Axel S. schrieb:
> Wobei diese Schaltung nicht die Verstimmung des Resonanzkreises
> detektiert, sondern das Abreißen der Schwingung durch die Bedämpfung
> des Schwingkreises.

So isses. Anbei noch eine Schaltung, die genauso funktioniert, aber mit 
einer Wicklung auskommt (auf Ferritstab). VCC ist 9V.

[Jörn S. (hoernes)]

Also kann mir niemand ein bisschen detailierter beschreiben wie das 
ganze funktioniert?

[Stefan F. (Gast)]

Was soll man da großartig beschreiben? Es ist einfach ein Oszillator, 
der so gerade eben schwingt und leicht lahmzulegen ist. Vielleicht hilft 
es Dir, die Schaltung zu simulieren, oder aufzuabuen und mit einem 
Oszilloskop die Signale zu beobachten.

C1, L1, L2, K2 und K2 bilden den Oszillator.

R2 und die Zenerdiode darunter stabilisieren die Verosrgungsspannung des 
Oszillators.

K3 folgt der Ausgangsspannung des Oszillators. Wenn die Spannung hoch 
genug ist, wird die LED mit leuchten (pulsierend).

[Jörn S. (hoernes)]

Aufgebaut hab ich das ganze, hab nur kein Oszilloskop zur Verfügung. Mit 
Simulationsprogrammen hab ich bisher noch nicht gearbeitet. Ist eins 
kostenlos und empfehlenswert?

[Stefan F. (Gast)]

Der Klassiker wäre LtSpice - kostet nix.

[Jörn S. (hoernes)]

Dufte, ich danke vielmals :-)

[Jörn S. (hoernes)]

Hab das ganze jetzt soweit verstanden. Nur die Funktion von C2 noch 
nicht.. Kann ich einfach plump behaupten der ist da um Spannungsspitzen 
zu vermeiden?

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

C2, die Spule und C4+C5+Poti und bisschen auch noch der C3 bilden 
zusammen ein Phasenschiebernetzwerk, das, damit der Oszillator schwingen 
kann, die Phase um 180° drehen muss. Die anderen 180° macht dann der Q1.

Gruss
WK