Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik elektronischer Magnetpolaritäts-Detektor für Neodym-Magnete


von Nathalie X. (Gast)


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Ich überlege gerade, wie man einen Detektor bauen könnte, der bei 
Annäherung eines scheibenförmigen Neodym Magneten je nach zugewandtem 
Pol eine rote (Nordpol) oder grüne (Südpol) LED aufleuchten läßt. Diese 
Farben wären dieselben, wie die Magnete in der Schule.

█|/               \|█
█|\               /|█
█|/     Magnet    \|█
Plastik Schraubdeckel
       /Hall 1\
       \Hall 2/

Meine Idee wäre, zwei Hall-Sensoren Rücken an Rücken zusammenzukleben 
und dann an die ebene Außenseite eines Plastik-Schraubdeckels eines 
beliebigen Gefäßes (beispielsweise Colaflasche) zu kleben. An jeden der 
beiden Sensoren wird an deren Ausgang über einen Vorwiderstand eine 
2mA-LED angelötet. Zudem wird eine Versorgungsspannung an die Sensoren 
und die anderen Seiten der LED gelegt. Mit der Öffnung des 
Schraubdeckels nach oben legt man den Neodymmagnet hinein.

Hall Sensor soll der unipolare TLE4905 sein:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/TLE49X5L.pdf

Magnet könnte beispielsweise ein zylinderförmiger 4x2mm sein:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/MAGNET_0402.pdf

Sollte das funktionieren?

: Verschoben durch Moderator
von Achim S. (Gast)


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Nathalie X. schrieb:
> Sollte das funktionieren?

kann schon gehen. Allerdings schaltet dein TLE4905 schon im einstelligen 
mT-Bereich, deine Magnete dürften sehr viel stärker sein. Unter 
Umständen reicht dann schon ein klein wenig Streufeld der Magneten oder 
eine kleine Aufmagnetisierung deines Aufbaus, um "verwirrende" Anzeigen 
zu erzeugen.

von Heinz R. (heijz)


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ich würde das rein mechanisch bauen
ein eingebauter Magnet treibt einen Zeiger an
Zeiger ist normalerweise in Mittelstellung

Je nach Pol des zu prüfenden Magnets wird der eingebaute Magnet 
angezogen oder abgestossen

von Walter T. (nicolas)


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Bei einem Scheibenkompass kann man eine Seite grün, die andere Rot 
anmalen. Das Ganze mit einer weißen LED anleuchten. Das reflektierte 
Licht ist rot oder grün.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Man könnte auch eine Mittelwellenferritantenne dazu zweckentfremden, die 
abwechselnd mit positiven und negativen Rechteckimpulsen versorgt wird. 
Bei Annäherung des Permanentmagneten ist der Kern entweder für die 
positiven, oder negativen Impulse, mehr oder weniger gesättigt. Das muss 
dann elektronisch detektiert werden und die logische Auswertung wird 
dann auf eine grüne oder rote LED geschaltet.

von Xerxes (Gast)


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Hi.
Ein bipolarer Hall-Sensor bietet sich doch an !?
Die geben bei 0mT eine Spannung z.B 2,5V aus. Die Spannung steigt bei 
Annäherung des Nordpols und sinkt bei Annährerung des Südpols.
Dann noch ein Fensterkomparator dahinter...

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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oder ein Zeigerinstrument mit den 2,5V in Mittelstellung.
rechts wird die Skala rot angemalt, links grün.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Nathalie X. schrieb:
> Meine Idee wäre, zwei Hall-Sensoren Rücken an Rücken zusammenzukleben
...
> Hall Sensor soll der unipolare TLE4905 sein

Ja, das wäre die kanonische Lösung. Über den mechanischen Aufbau könnte 
man noch diskutieren. Mit diesem Sensor und einem ø5x8mm 
zylinderförmigen Neodymmagneten habe ich eine Reichweite von ca. 10mm 
erreicht. Dein Aufbau ist dann natürlich für eine (magnetische) 
Polarität empfindlicher als für die andere.


Achim S. schrieb:
> Allerdings schaltet dein TLE4905 schon im einstelligen
> mT-Bereich, deine Magnete dürften sehr viel stärker sein
> Unter Umständen reicht dann schon ein klein wenig Streufeld

Da überschätzt du die Empfindlichkeit der Sensoren. Den Hinweis auf die 
Magnete (ø4x2mm) hast du gesehen?

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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die Empfindlichkeit von Sensoren könnte man mit Stahlteilen
zwischen Sensor und Magnet beeinflussen.

von MaWin (Gast)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> die Empfindlichkeit von Sensoren könnte man mit Stahlteilen
> zwischen Sensor und Magnet beeinflussen.

Die dann aufmagnetisiert bleiben und womöglich sogar die Erkennung der 
umgekehrten Polarität verhindern.

Um so länger der thread um so abstrusere Vorschläge von noch 
Ahnungsloseren..

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> von noch Ahnungsloseren..

Und schon geht das gehate wieder los.

Es gibt Werkstoffe, die nicht magnetisiert bleiben

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> Und schon geht das gehate wieder los.

Echt, hasst du mich jetzt  weil ich aufdecke, wie fachlich daneben deine 
Beiträge sind.
Du hasst dich höchstens selber für die Dummheit.

> Es gibt Werkstoffe, die nicht magnetisiert bleiben

Stahl gehört nicht dazu.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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meine Güte das war als Hinweis gemeint, in andere Richtungen zu denken,
als den Magnet "ungeschützt" auf den Sensor wirken zu lassen,
wenn der zu stark ist.

MaWin schrieb:
> Echt, hasst du mich jetzt

das nicht, aber warum muss man immer gleich solche
niedermachenden Kommentare querschiessen?

Ich liefere nun mal eher Denkanstösse als Komplettlösungen.
Für letzteres bin ich für einen Beratervertrag offen.

-am besten noch mit Betsellnummern bei Lieferanten, ja?
Sowas kann der Frager selbst suchen

Es gibt auch DIAmagnetische Stoffe btw.
oder man hält den Magnet halt nicht so dicht an den Sensor.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das mit dem plus/minus-Zeigerinstrument habe ich schon mal probiert. Der 
empfindliche Hallsensor konnte mein Wackeln mit einem großen 
Schraubenzieher noch bis etwa 1 m Entfernung anzeigen.

Es gibt auch stromlose Magnetfeld-Anzeigefolien. Die Conrad-Preise sind 
allerdings abschreckend:
1568275 30,04 €
1568274 49,60 €
1565488 98,80 €

Scheint ähnlich auszusehen wie Bärlappsporen mit chladnischen 
Klangfiguren
https://de.wikipedia.org/wiki/Chladnische_Klangfigur

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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Bei Magnetverkäufern gibts die Anzeigefolien günstiger als bei C*.
Man kann den Linienverlauf zumindest ahnen.

von Bernd M. (bernte_one)


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ich habe dafür eine app von supermagnete DE, funktioniert

von Nathalie X. (Gast)


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Bernd M. schrieb:
> ich habe dafür eine app von supermagnete DE, funktioniert

Danke für den Tipp. Die App funktioniert, aber wie ich meine, mit 
vertauschten Polen: Ich staple Magnete mit Durchmesser 4mm einen 
Zentimeter hoch und lege dies in einen Plastik Schraubkopf einer 
Colaflasche. Letzteren lasse ich im Wasser schwimmen. Der magnetische 
Nordpol dreht sich dann auf dem freien Rasen nach Norden vom Höchststand 
der Sonne weg. Zeige ich der App diesen Nordpol sagt sie, das sei der 
Südpol und umgekehrt.

Kann jemand die Vertauschung bestätigen oder dementieren?

https://play.google.com/store/apps/details?id=air.de.supermagnete.magnetapp&hl=en&gl=US&showAllReviews=true

von J. T. (chaoskind)


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Nathalie X. schrieb:
> Der magnetische Nordpol dreht sich dann auf dem freien Rasen nach Norden
> vom Höchststand der Sonne weg.

Ein Nordpol wird sich nie in Richtung eines anderen Nordpols drehen, da 
sie sich abstoßen. Am (genau genommen nur "in der Gegend vom") 
geografischen Nordpol findet sich ein magnetischer Südpol.

von Nathalie X. (Gast)


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Nathalie X. schrieb:
> Zeige ich der App diesen Nordpol sagt sie, das sei der
> Südpol und umgekehrt.

Damit meine ich:
Richte ich den so ermittelten Nordpol des Magnetstapels auf das 
Smartphone neint die App, der Südpol zeige zum Smartphone und umgekehrt.


Der korrigierte Text lautet somit:

Die App funktioniert, aber wie ich meine, mit vertauschten Polen: Ich 
staple Magnete mit Durchmesser 4mm einen Zentimeter hoch und lege dies 
in einen Plastik Schraubkopf einer Colaflasche. Letzteren lasse ich im 
Wasser schwimmen. Der magnetische Nordpol dreht sich dann auf dem freien 
Rasen nach Norden vom Höchststand der Sonne weg. Richte ich den so 
ermittelten Nordpol des Magnetstapels auf das Smartphone, meint die App, 
der Südpol zeige zum Smartphone und umgekehrt.

Kann jemand die Vertauschung bestätigen oder dementieren?

https://play.google.com/store/apps/details?id=air.de.supermagnete.magnetapp&hl=en&gl=US&showAllReviews=true

von Achim S. (Gast)


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Nathalie X. schrieb:
> Richte ich den so ermittelten Nordpol des Magnetstapels auf das
> Smartphone neint die App, der Südpol zeige zum Smartphone und umgekehrt.

Ist in der App denn eine Angabe vorhanden, von welcher Seite du den 
Magneten zum Smartphone zeigen lassen musst (von der Bildschirmseite 
oder von der Rückseite).

Falls ja: hast du es entsprechend dieser Anleitung gemacht? Wenn du das 
vertauscht, dann ist die Richtung des Magnetfelds am Sensor natürlich 
auch vertauscht.

von Achim S. (Gast)


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Ach ja:

Nathalie X. schrieb:
> Der magnetische Nordpol dreht sich dann auf dem freien
> Rasen nach Norden vom Höchststand der Sonne weg.

dass das falsch ist, hat ja schon chaoskind geschrieben. Dein 
magnetischer Nordpol im Wasserbad wird sich nach Süden ausrichten, nicht 
nach Norden. Liegt hier evtl. noch immer dein Fehler?

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Achim S. schrieb:

> dass das falsch ist, hat ja schon chaoskind geschrieben. Dein
> magnetischer Nordpol im Wasserbad wird sich nach Süden ausrichten, nicht
> nach Norden. Liegt hier evtl. noch immer dein Fehler?

Au Weia! Vielleicht vorher mal nachlesen?
https://de.wikipedia.org/wiki/Nordpol
"Der arktische Magnetpol (2) ist jener Punkt der nördlichen Hemisphäre, 
an dem die magnetischen Feldlinien des Erdmagnetfelds vertikal zur 
Erdoberfläche in die Erde eintreten. Es handelt sich im physikalischen 
Sinne um einen magnetischen Südpol."

Außerdem kann man sich das mit dem Wasserbad sparen. Einfach den Magnet 
an einem langen Bindfaden aufhängen. Der Nordpol des Magnets richtet 
sich dann nach norden aus. So ist überigens auch die Polarität eines 
Magnets definiert.

Grüßle
Volker

von Achim S. (Gast)


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Volker B. schrieb:
> Es handelt sich im physikalischen
> Sinne um einen magnetischen Südpol.

ok, da bin ich in die Falle getappt.

Bleibt meine Frage, ob der Magnet von der richtigen Seite ans Handy 
gehalten wird.

von Steffen W. (derwarze)


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Hab die App gerade mit einem bekannten Magneten getestet. Was angezeigt 
wird hängt stark von der Platzierung des Magneten zum Handy ab, je 
nachdem wo dort genau der Sensor montiert ist. Halte ich dem Magneten 
mittig vors Gerät wird nur 'Süd' angezeigt, beim umdrehen des Magnetes 
gar nichts so als wär der nicht da. Verschiebe ich dem Magnet nach links 
wird so im Abschnitt 3/4 der Kante, etwa direkt über dem Pfeil auf dem 
Display dann richtig 'Nord' angezeigt. Schon ein ganz leichtes verkippen 
des Magnetes und schon wechselt die Anzeige nach 'Süd'. Es gibt offenbar 
eine 'Vorzugsrichtung' die mit dem Sensor zusammenhängt der wohl für die 
'Süd' Polarisierung empfindlicher ist.

von Bernd M. (bernte_one)


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von Helge (Gast)


Angehängte Dateien:

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Nathalie X. schrieb:
> der unipolare TLE4905

Das geht wohl, der hat aber nur einen Schaltausgang.

Ich hatte mal sowas 'in schön' aufgebaut mit linearen Hallsensoren, die 
ich aus alten 12V-Lüftern gerettet hatte. Davon braucht man nur einen 
und die Anzeige ändert sich mit der Stärke des Magnetfelds. Zur Anzeige 
eine Zweifarb-LED genommen.

von Nathalie X. (Gast)


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Ich teste die Polaritätsdetektor App jetzt mit zwei unterschiedlich 
starken Neodym Magnetstapeln.

1) 4mm (Durchmesser) * 20mm (Länge).
2) 8mm (Durchmesser) * 20mm (Länge).

Die App zeigt auf dem Bildschirm einen Pfeil nach oben. Aus dieser 
Richtung soll man den Magnet annähern. Bei der Annäherung von Magnet 1) 
zeigt die App den falschen Pol an, z.B. den Südpol bei Annäherung des 
Nordpols bzw umgekehrt. Nähere ich 2) an, zeigt die App bei Annäherung 
der Nordpols meist den Nord- aber manchmal auch den Südpol an. Das 
Gleiche passiert bei Annäherung des Südpols von 2). Dabei ist alles 
jeweils unabhängig davon, ob ich den Magnet mehr in Richtung der 
Vorderseite oder Rückseite oder genau über die Oberkante des Smartphones 
halte. Offensichtlich scheint mein Smartphone nicht zuverlässig mit der 
App zu arbeiten. Wie im Thread berichtet, funktioniert es bei einem 
anderen Smartphones zuverlässig und bei einem weiteren nicht.

Das korrekte Arbeiten der App scheint also auch von der Hardware 
abzuhängen. Sie ist daher wohl nicht uneingeschränkt empfehlenswert.

von Hp M. (nachtmix)


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Volker B. schrieb:
> Außerdem kann man sich das mit dem Wasserbad sparen. Einfach den Magnet
> an einem langen Bindfaden aufhängen.

Nicht einmal das braucht man. Die NdFeB-Magnete sind so stark, dass sie 
sich von allein ausrichten, wenn man sie über die Tischplatte rollt.
Es ist unmöglich sie in Nord-Süd Richtung zu rollen, weil sie sich dann 
drehen bis die Polflächen in diese Richtung zeigen.

von Sebastian D. (minimalist)


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In nahezu jedem PC-Lüfter sitzt ein kleiner Hallgeber, der in der Regel 
direkt die Spulen über OC-Ausgänge treibt. Dieser Chip macht das, was du 
suchst und braucht als weitere Beschaltung nur die LEDs (rot/grün) mit 
Vorwiderstand von VCC an die Ausgänge.
Einziges Manko, der hat immer einen von beiden Zuständen.

Ein Beispiel wäre der AH2985, den ich auf die Schnelle gefunden habe:
https://www.diodes.com/assets/Datasheets/AH2985.pdf
Hysterese inklusive.

Nimm dir einen alten 2-Pin PC-Lüfter aus der Grabbelkiste, und schlachte 
den aus. Ich wette, da wirst du fündig.

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