Es könnte sein daß ihr euch mit Feldverzerrungen auch grobe Fehler reinholt. Die meisten Formeln dazu sind Näherungen und stimmen eigentlich nie so richtig.
Vielleicht könnt ihr mit einer Helmholtzspule ein räumlich einigermaßen homogenes Magnetfeld erzeugen, mit einem Labornetzteil könnt ihr die Feldstärke und den magnetischen Fluß gut einstellen, und damit euren Sensor kallibrieren. HH-Spulen sind relativ einfach zu bauen und man bekommt, etwas Sorgfalt im mechanischen Aufbau vorausgesetzt, ein recht gut definiertes Magnetfeld hin. Hilfreich, wenn man kein Gerät hat mit dem man die Ergebnisse seines Sensors vergleichen kann. Es reicht den Strom genau genug messen zu können.
Hab ihr euch eure Aufgabe selber ausgesucht? Vom Konzept her ist das nicht trivial, ihr habt ja selber gemerkt daß ab relativ geringer Entfernung schon recht geringe Feldstärken ausgewertet werden müssen. Und dann seid ihr schnell in einem Bereich, wo euch die anfahrende Straßenbahn vor dem Haus, irgendwelche Elektrogeräte oder sonst was in die Suppe spuckt.
Das euer Lehrer auf Gleichstrom besteht halte ich für...ungeschickt. Ein Technologiewechsel (später auf Wechselstrom) wird kaum möglich ohne quasi mit dem Aufbau von vorne zu beginnen, da praktisch alles nach dem Sensor neu gemacht werden muß.
Auch der Ansatz an sich ist schon Mist, da ihr praktisch keine Chance habt, euch an Gleichfeldern zu orientieren (und das ist doch euer Hauptziel).
Kleines Beispiel: In der Realität gibt es bereits ein Magnetfeld, daß auch zur Orientierung zur Hilfe genommen werden kann: das Erdmagnetfeld. Was kann man damit feststellen: die Richtung. Und das allein reicht nicht. Man kann mit einem Kompaß durch ganz Deutschland rennen, mehr als die Richtung ist nicht sinnvoll auswertbar. Damit kann man allenfalls die Richtung einer Linie bestimmen, aber wo du dich auf der Linie befindest nicht mehr (beim Erdmagnetfeld könnte man über die Feldstärke theoretisch noch die Höhe bestimmen, in der man sich befindet).
Was ihr theoretisch machen könntet: Es gibt magnetische Winkelsensoren, die-wie der Namen schon sagt-den Winkel der Feldlinien messen. Wenn ihr zwei davon in bekanntem Winkel zueinander positioniert und die Feldstärke meßt wäre es theoretisch möglich eine Position zu bestimmen-unter der Voraussetzung, daß das Feld an keiner Stelle homogen oder kreisförmig ist, dafür der exakte Feldverlauf aber bekannt ist.
Praktisch sehe ich dieses Konzept aber an mehreren Punkten scheitern, wobei die hinreichend exakte Feldwinkel- und -stärkebestimmung sowie die Erzeugung und Vermessung des Magnetfeldes nur einige Punkte und eher die geringeren Probleme sind.
Eure Möglichkeiten wären, wenn ihr mit Wechselstrom arbeiten könntet, deutlich besser. Das würde mit zwei Spulen 90° zueinander schon gehen. Ihr könntet einfach zwei Wechselfelder mit unterschiedlicher Frequenz messen, z.B. 1kHz und 5,5kHz. Damit baut ihr noch keinen Funksender, könnt die Felder aber gut auseinanderhalten. Die Entfernungsbestimmung zu jeder Feldquelle könntet ihr mit einem Verstärker und einem schmalen Bandpaß machen, das geht in diesem Frequenzbereich auch analog noch gut, Störungen werden auch gleich ausgefiltert. Das eigentliche Berechnen der Position ist dann triviale Trigonometrie, ganz im Gegensatz zu der Lösung mit dem Gleichfeld.
Was ist da eigentlich der Grund für die Restriktion mit dem Gleichfeld...ich hab ja so einen Verdacht, aber will eurem Lehrer nicht voreilig Unrecht tun. Mal eine Frage...ihr schreibt eine Diplomarbeit, andererseits von einem Lehrer mit anscheinend engen Restriktionen. Wie würde man das, was ihr schreibt, denn in De nennen?
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