Parameter einer Metallsuchspule

Ich habe einen Metalldetektor namens MiniPulse Plus gebaut (es ist ein Bausatz. Wird mit Kalibrierungsanweisungen geliefert, sagt aber nichts über die Spule aus, außer dass sie zwischen 300 und 500 uH liegen sollte). Eine Schaltung sendet einen Impuls in die Spule (58 uS Breite, bei 1 kHz), wartet darauf, dass das Magnetfeld der Spule abklingt, und verwendet dann dieselbe Spule, um auf Signale zu hören, die vom Boden zurückkommen (erzeugt durch möglicherweise vergrabene Metallgegenstände). Ein an der Spule angebrachter 470-Ohm-Widerstand hilft, das Magnetfeld schneller zu schwächen. Der Widerstand der Spule beträgt in meinem Fall 3 Ohm, 24 Windungen, Stärke 0,45, Durchmesser 23 cm, Cu-Lackdraht.

Ich möchte wissen, was die wichtigsten Parameter für die Spule sind.

Zum Beispiel die Größe der Spule (Durchmesser). Ist eine 20-cm-Spule besser als eine 10-cm-Spule (während beide 400 uH haben).
Da die Spule nur mit 1 kHz arbeitet, spielt die Drahtstärke eine Rolle?
Sollte ich Draht mit dicker Isolierung verwenden? (Einige empfehlen Lautsprecherkabel, da der Abstand zwischen den Kupferkabeln groß ist und die Kapazität der Spule auf diese Weise verringert wird.)

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Antworten (2)

Eine Spule mit größerem Durchmesser erzeugt die gleiche magnetische Flussdichte wie eine kleinere Spule, jedoch in einem größeren Abstand. Das ist wichtig. Eine 20 cm Spule ist also besser als eine 10 cm Spule.

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Die Symmetrie ist derart, dass alle Terme in diesem Element konstant sind, mit Ausnahme des Abstandselements dL, das, wenn es integriert wird, nur den Umfang des Kreises ergibt. Das Magnetfeld ist dann: -

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Wenn der Abstand von der Ebene der Stromschleife zunimmt, dominiert z und die Flussdichte tendiert dazu, ein inverses Würfelgesetz mit dem Abstand Z zu sein. Daten/Bilder von hier aufgenommen

Was den Draht anbelangt, gibt es einen Stromimpuls, der mit dem angelegten Spannungsimpuls verbunden ist, und dieser kann in der Größenordnung von einem Ampere liegen, also wählen Sie einen geeigneten Drahtquerschnitt, damit Gleichstromverluste nicht signifikant sind.

In Bezug auf die Isolierung ist einfacher Kupferdraht mit Lack vollkommen in Ordnung.

Der Widerstand der Spule beträgt 3 Ohm. Ich denke, ist nicht groß.
Es wird auch viel darüber gesprochen, Lautsprecherkabel (dicke Isolierung) zu verwenden, um die interne Kapazität der Spule zu verringern ... was meiner Meinung nach ... sinnvoll ist.
Bei einer Betriebsfrequenz von 1 kHz hat die durch die Eigenkapazität verursachte Eigenresonanz der Spule (ich schätze Hunderte von kHz) nur minimale Auswirkungen, aber geben Sie bitte an, wie die Spule aufgebaut ist.

Theoretisch würde eine Spule mit x cm Durchmesser den 5-fachen Abstand dieses Durchmessers erreichen, um Gegenstände zu erkennen, die mindestens 5 % der Flächengröße der Spule ausmachen.

Ihre 20-cm-Spule kann also bestenfalls 1 Quadratzentimeter Oberfläche eines Metalls auf maximal 1 Meter erkennen.

Es ist keine leichte Aufgabe, ein solches System zu erstellen. Meistens können Sie die 3-fache Größe der Spule erreichen.

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