Forum: HF, Funk und Felder Magnetfeldsensor


von Christoph (Gast)


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Ich möchte gerne einen Permanentmagneten in der Entfernung von 10 bis 
20cm Abstand dediktieren und es soll am besten nicht durch ein Handy 
ausgelöst werden . Welche sensoren wären hier am besten geeignet ( 
Hall,AMR,GMR) ? Der Magnet ist ca. 0,5cm3 bis max 1cm3.
 Hat jemand Erfahrung damit?

Mfg Christoph

von Christian M. (Gast)


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Kompass!

Gruss Chregu

von Daniel C. (daniel_c)


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Hi

Du kannst dich hier mal schlau machen:

https://www.ibsmagnet.de/knowledge/dimensionierung.php

Hier können auch unterschiedliche Magneten dimensioniert werden und 
verschiedene Materialien gewählt werden.

10 bis 20 cm glaub ich aber nicht dass dies mit vertretbaren Aufwand 
möglich ist.

In einem Projekt mit Hall Sensoren wurde aus einer Entfernung von 1,5 
bis 2,5 cm ein Magnet aus Hardferrit (rund) 3 cm Durchmesser und 8 mm 
hoch detektiert.

Grüße Daniel

von Michael B. (laberkopp)


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Christoph schrieb:
> Ich möchte gerne einen Permanentmagneten in der Entfernung von 10 bis
> 20cm Abstand dediktieren und es soll am besten nicht durch ein Handy
> ausgelöst werden

Versuch's erst mal mit Grundschulkenntnissen der Physik.

Wie stark ist das Feld eines Permanentmagneten (sagen wir 1.4 Tesla) in 
einer Entferung von 20cm im Vergleich zum Erdmagnetfeld ?

Dann solltest du deine Antwort selber finden.

Weitere physikalische Grundlagen: Was unterscheidet ein statisches 
Magnetfeld von einem pulsierenden elektromagnetischen Feld, wie es die 
Sendeantenne eines Handys abstrahlt ?

Bleibt als Schlussfolgerung: Da das Erdmegnetfeld quasi permanent ist, 
kann man es schlecht von einem permanenten Magnetfeld unterscheiden aber 
sehr gut von einem wechselnden, Handys kann man auch in einen Kilometer 
Entfernung noch detektieren.

: Bearbeitet durch User
von Christoph (Gast)


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Hallo zusammen,

danke für die Antworten.

Hatte leider in der Grundschule keine Physik ;)

Elektromagnet wäre natürlich möglich, macht aber den ganzen Aufbau 
komplizierter.

Gibt es andere Methoden einen Magneten oder anderen Gegenstand(es muss 
nicht unbedigt ein Magnet sein) sicher zu detektieren?

Bitte um Rückmeldung

mfg Christoph

von Forist (Gast)


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Christoph schrieb:
> dediktieren

Christoph schrieb:
> Hatte leider in der Grundschule keine Physik ;)

Wenigstens Deutsch?
http://www.wissen.de/fremdwort/detektieren

von Physiker (Gast)


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Christoph schrieb:
> Der Magnet ist ca. 0,5cm3 bis max 1cm3.

Gibst du beim Auto die Motorleistung auch als Kofferraumgröße an.

Die Feldstärke in dein Messentfernung wäre für die Fragestellung 
interessant.

von Teo D. (teoderix)


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Michael B. schrieb:
> Bleibt als Schlussfolgerung: Da das Erdmegnetfeld quasi permanent ist,
> kann man es schlecht von einem permanenten Magnetfeld unterscheiden

Wäre das Magnet immer da, müsste man es doch nicht Detektieren!
Also gibt's ein "vorher/nacher"....

Ich sehe da eher ein Software Problem.

von Christoph (Gast)


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Physiker schrieb:
> Christoph schrieb:
>> Der Magnet ist ca. 0,5cm3 bis max 1cm3.
>
> Gibst du beim Auto die Motorleistung auch als Kofferraumgröße an.
>
> Die Feldstärke in dein Messentfernung wäre für die Fragestellung
> interessant.

Das Magnetmaterial und somit die Feldstärke ist frei wählbar, bin hier 
auf kein bestimmtes Material festgelegt.

von Teo D. (teoderix)


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Teste das doch mal mit deinem Smartphone, hat ja sicher einen Kompass.
Wenn der Abweichungen anzeigt, kriegst du das auch hin.
Das Problem wird nur sein, dein Magnet von einem dicken Schlüsselbund zu 
unterscheiden.

von Christoph (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Teste das doch mal mit deinem Smartphone, hat ja sicher einen
> Kompass.
> Wenn der Abweichungen anzeigt, kriegst du das auch hin.
> Das Problem wird nur sein, dein Magnet von einem dicken Schlüsselbund zu
> unterscheiden.

Das ist ein guter Tipp, ich probier das gleich mal aus ;)

von nachtmix (Gast)


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Christoph schrieb:
> Gibt es andere Methoden einen Magneten oder anderen Gegenstand(es muss
> nicht unbedigt ein Magnet sein) sicher zu detektieren?

Ja, einen Klumpen Uranerz z.B. kannst du auf diese Entfernung mit einem 
Geigerzähler prolemlos nachweisen.

von Martin S. (led_martin)


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Mit mehreren Magnetfeldsensoren an verschiedenen Positionen (Jeder 
sollte alle 3 Dimensionen (X, Y, und Z) messen -> Kompasssensor), sollte 
eine Unterscheidung vom Erdmagnetfeld machbar sein. Dickes Schlüsselbund 
könnte trotzdem ein Problem sein.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Christoph (Gast)


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Hab jetzt mal einen test gemacht, die magnetfeldstärke eines 1cm3 großen 
magnets hat im Abstand von 14cm ca. 85, im Normalfall 50.
Somit müsste es mit einem dauermagnet funktionieren,  Schlüsselbund 
beeinträchtigt die Messung nicht.

Welchen hall-sensor könnte man zur Detektion verwenden?

Mfg Christoph

von JW (Gast)


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Alles da:
https://www.digikey.at/products/de/sensors-transducers/magnetic-sensors-linear-compass-ics/554

Hinweis: Das Erdmagnetfeld in Mitteleuropa hat ca. 48uT, lokal gibt es 
sicher einige Überhöhungen, also ist alles ab so ca. 100uT Meßbereich 
ok, aber bitte keine Modelle, die zig mT messen können - viel zu grob.

von Christoph (Gast)


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Vielen Dank für die Unterstützung, wäre das der richtige Typ SENSOR 
MAGMTR I2C 5WLCSP?

Mfg Christoph

von Wolfgang (Gast)


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Christoph schrieb:
> Hab jetzt mal einen test gemacht, die magnetfeldstärke eines 1cm3 großen
> magnets hat im Abstand von 14cm ca. 85, im Normalfall 50.

Äpfel oder Birnen?

von Christoph (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Christoph schrieb:
> Hab jetzt mal einen test gemacht, die magnetfeldstärke eines 1cm3 großen
> magnets hat im Abstand von 14cm ca. 85, im Normalfall 50.
>
> Äpfel oder Birnen?

Mit Normalfall meinte ich das Erdmagnetfeld, nicht Birnen :)

von Heinz (Gast)


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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die meisten Hallsensoren sind zu unempfindlich, der SS94 könnte gehen, 
der zeigt auch das Erdmagnetfeld noch an, +/- 50mT
Bei Reichelt 32,40 € SS 94 A1 Hallsensor, linear, Keramik, SIP
oder der KMZ51 Conrad 182826 10,90 €.
(da kommt bei mir nur ein Gif-Pixel ???)
https://www.conrad.de/de/magnetfeldsensor-nxp-semiconductors-kmz-51-5-vdc-messbereich-02-02-kam-so-8-loeten-182826.html

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Christoph schrieb:
>> Äpfel oder Birnen?
>
> Mit Normalfall meinte ich das Erdmagnetfeld, nicht Birnen :)

Üblicherweise gehört zu einem Messgröße eine Zahl und eine Einheit. Es 
ist ein Unterschied, ob die Einheit Mikrotessla oder irgendwelche 
offsetverschobenen, unskalierten Rohdaten eines unbekannten Sensors 
sind.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Christoph,

> Die meisten Hallsensoren sind zu unempfindlich,

Wie wäre es,
1. Den zu detektierenden Magneten mit konstanter Rate zu drehen.
2. Dem Hallsensor einen aktives Filter nachzuschalten, das auf die 
Drehrate abgestimmt ist?

Mit einem Lock-In-Verstärker müßte die Empfindlichkeit sogar noch 
gesteigert werden können!

Ciao
Wolfgang Horn

von dudley (Gast)


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mittlerweile gibt es doch tolle apps mit denen man sich die Messdaten 
der Smartphonesensoren anzeigen lassen kann, zb "Sensor Emitter"

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Welchen Christoph meint Wolfgang - das Zitat war jedenfalls von mir.

Der KMZ51 wird in einer Art Lock-in-Verstärker betrieben. Die 
Flip-Wicklung und ein Synchrongleichrichter derselben Flipfrequenz, das 
sieht jedenfalls so ähnlich aus.
Beitrag "Re: Suche Kompass-Modul, GPS-Modul und passenden Mikrocontr"

So ungefähr arbeitet auch die Auswertung eines Fluxgate-Magnetsensors. 
Die sind so empfindlich, dass man noch die Schwankungen des 
Erdmagnetfelds (durch den Sonnenwind oder solare Ausbrüche?) erfassen 
kann.
http://www.speakesensors.com/ die gibts anscheinend nicht mehr, da 
kommen nur noch Reklamelinks.

: Bearbeitet durch User
von Dieter F. (Gast)


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Also - mein Garmin Montana (hat irgendeinen Kompass-Sensor drin) 
reagiert auf einen ca. 1 cm³ "Super-Magneten" in ca. 20 - 25 cm 
Entfernung. Aber nur vorne - d.h. die höchste Empfindlichkeit ist 
Richtungsabhängig. Das sollte man beachten :-) Ist wahrscheinlich 
irgenein KM...

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


Angehängte Dateien:

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Ja, Christoph K.,

Dich habe ich gemeint!
>
> Der KMZ51 wird in einer Art Lock-in-Verstärker betrieben.
Ja, das kenne ich so wie im Anhang "Improvement of AMR Magnetometer 
Precision".
Auch das von Dir  zitierte Schaltbild "Fig. 35: Circuit for an 
electronic compass" verwendet den Lock-in-Verstärker, da jedes Flippen 
die Polarität des AMR-Sensores umkehrt.

Das ist alles sinnvoll, um ein statisches Magnetfeld zu messen und die 
Hysterese-Effekte, Offset  und Sättigung zu kompensieren oder zu 
vermeiden.

Aber in all dem finde ich keine Drehung des zu detektierenden Magneten 
über seine Pole, so dass er dem Sensor mal die Nord-Seite zeigt und mald 
die S-Seite.
Diese Drehung brauht ja auch nicht, wer das recht konstante 
Erdmagnetfeld messen will. Dessn Polsprünge passerien ja nur alle paar 
hunderttausend Jahre oder so.

Aber eine sehr schnell Drehung des zu detektierenden Magneten wäre an 
einer Wechselspannung in der Brücksenspannung erkennbar, bei deren 
konstanter Erregung.

Eine magnetische Schleifenantenne, im kHz-Bereich betrieben, kehrt das 
Feld des zu detaktierenden Magneten billiger und schneller um als ein 
Permanentmagnet mit Motor dran.

Also: Das Wesentliche meines Vorschlags ist die perdiodische 
Invertierung des Feldes des zu detektierenden Magneten.

Mögloiche Ausweitung: Ich stelle mir ein Spielfeld vor mit vielen 
Mini-Robotern auf Rädern drauf. Jeder hat einen Erreger für ein 
Magnetfeld, das er mit einer eigenen Kennfrequenz periodisch 
invertriert.
Jeder Roboter hat auch einen Peiler aus zwei KMZ51 - und hinter jedem 
eine komplexe FFT, welche die Amplitude, Frequenz jedes Senders erkennt 
und die Richtung zu ihm.

Ciao
Wolfgang Horn

von Route_66 H. (route_66)


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Hallo!
Google mal nach "Förstersonde" oder "Fluxgate-Magnetometer".
Da sind Auflösungen von 0,1 Nanotesla nicht unüblich.

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