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Wie funktioniert ein VLF-Metalldetektor - 2. Objekt erkennen

Onkel Horscht

Moderator und Detektor Schrauber
Beiträge
1.333
habe ich ja bereits erklärt

jetzt ein bisschen Information, wie die Elektronik erkennt, dass sich da jetzt ein metallisches Objekt unter der Sonde befindet.

Wir erinnern uns, dass die Sendespule elektromagnetische Wellen aussendet, und diese von der zweiten Spule wieder empfangen werden.
Das Signal der Empfangsspule kann sich in der Höhe des Signales ändern und in der Phasenverschiebung zum Sendesignal.

Was ist jetzt die interessantere "Information" für den Detektor um zu behaupten, dass sich unter der Sonde ein metallisches Objekt befindet?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir wissen, dass die meisten Böden in irgendeiner Weise leitfähig sind ("Bodenmineralisierung"), dies muss also auch einen Einfluss auf das Empfangene Signal haben.
Durch die Mineralisierung des Bodens wird sich die Phasenlage des Empfangenen Signals auf einen anderen Wert einstellen, als er das ohne Einfluss von außen wäre (nur Luft im Einflussbereich der Sonde - "Lufttest").
Diese Verschiebung des Signals aufgrund der Bodenbeschaffenheit soll mit dem sogenannten Bodenabgleich ausgeglichen werden.

Wir gehen nun davon aus, dass der Detektor optimal auf den Boden eingestellt ist, dann haben wir aber immer noch folgenden Effekt: je nach Abstand zum Boden wird der Einfluss des Bodens auf die Höhe des empfangenen Signals. Wenn der Detektor jetzt also insbesondere auf die Stärke des empfangenen Signales reagieren würde, wäre jedes Erdhäufchen auf dem Acker ein vermeintliches Metallobjekt.
Somit ist diese Auswertungsmöglichkeit eher suboptimal.

Bleibt also noch die Phasenlage. Bei der Erklärung der Sonde habe ich schon erwähnt, dass sich abhängig vom Material des metallischen Gegenstandes die Phasenlage des Empfangenen Signals ändert:

Keine Detektion:
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metallischer Gegenstand im Einflussbereich der Sonde:
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Wie funktioniert das also.

Die elektronik "schaut" sich nur einen Ausschnitt des Signals an.

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Immer wenn das untere (braue) Signal aktiv ist, hat die nachfolgende Elektronik "Zugriff" auf das Signal. Diese bildet den "Arrithmetischen Mittelwert", also den Durchschnittswert der Spannung in diesem Zeitfenster. Nachdem die Spannung über der gestrichelten Linie positiv und unter der Linie negativ ist, ist es leicht zu erkennen, dass sich die beiden grünen Flächen gegenseitig aufheben. Somit ist auch keine Detektion gegeben.
Unabhängig von der Höhe des Signals bleibt der positive und negative Bereich gleich groß (Symmetrisch) - Somit stören die Erdhäufchen auch nicht mehr beim Suchen.

Jetzt kommt ein metallischer Gegenstand in den Einflussbereich der Spule:

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Die Phasenverschiebung hat sich geändert. Gut zu erkennen: der positive grüne Bereich hat sich vergrößert, der negative verkleinert. Somit ist auch der Mittelwert nicht mehr 0 und der Detektor weckt den Sondler auf...

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