Draht entlang navigieren

[dwhöhle]

Danke für die konstruktiven Ratschläge.

"Nehmt zwei Drähte rechts und links, und laßt euren Roboter dazwischen fahren. Jagt da auch ruhig etwas mehr Strom durch."

Netzanschluß ist kilometerweit nicht verfügbar. Das "mehr Strom durchjagen" ist das Problem! Ich weiß nicht wie. Der NF-Verstärken (Kemo 3,5W) schneidet die oberen Sinusbögen weg sobald ich die Verstärkung auch nur ein kleines bißchen hoch drehe.
Das ist vermutlich ein Impedanzproblem- nur wie löse ich das? Letzlich gemessen habe ich 30 Vss und 25mA (TrueRMS) also ca. 0,75W. Das ist vermutlich zu wenig?
Bei Versuchen im Wohnzimmer mit 1Kohm "Erdwiderstand" messe ich bei einer 1,5m Drahtschleife auf 0,5m Höhe ca. 1mV/cm Seitenabweichung. Gehe ich in die Schleife verschiebt sich die Phasenlage aber die Seitenabweichung lässt sich gut detektieren. Wenn ich die Drahtschleife auf 6 m verlängere funktioniert das bei 10cm Höhe auch, aber bei 0,5 m Höhe gibt es keine Signaländerung mehr.
Da bin ich mit meinem Latein am Ende.
Werde heute nochmal im Garten testen.

Über Schienen haben wir auch diskutiert- macht aber viel Arbeit und stört bei der geringen Höhe der Höhlendecke (ca. 40cm) sehr.

[dwhöhle]

Habe gerade im Garten getestet.
Vss 100 V, 10khz sinus, Hauserde eine Seite zweite Seite Beet, Drahtlänge 6 m , im Bereich 0 bis 15 cm über dem Draht gutes Signal mit ca. 1 mV / cm Ändrung.
Ab 20 cm über dem Draht keine messbare Signaländerung (Oszi 200 MHz, max 2 mV/Div).
Leichte Welle sind sichtbar- ca. 1mV Vss aber Verschiebung ohne Signaländerung.
Wer kann helfen?

[Gerdchen]

10kHZ sind ja fast Gleichstrom.
Ich bin jetzt nicht der Funkspezi, aber ich vermute, die geringe Reichweite liegt daran, dass bei dieser niedrigen Frequenz und dieser Antennenanordnung hauptsächlich die induktive Komponente des abgestrahlten Signals wirksam ist. Induktionsübertragungen haben ja auch meistens recht geringe Wirkreichweiten. Bei einer "normalen" weiträumigen Funkübertragung wirkt ja hauptsächlich das elektrische Feld.

[Holomino]

Die 100V sind ohne Angabe des tatsächlichen Wirkwiderstandes der Erde nicht wirklich aussagekräftig. Wenn aufgrund eines zu hohen Widerstandes am Erdanschluss wenig Strom fließt, ist das magnetische Feld um den Leiter halt schwach (Schau noch mal bei https://rn-wissen.de/wiki/index.php/...ktionsschleife, die haben an der Schleife einen Vorwiderstand von 24 Ohm, der Strom liegt damit knapp im Ampere-Bereich). Vielleicht musst Du wirklich die Rückleitung als geschirmte Ausführung vorsehen (Schirmung gegen GND wirkt dann für das magnetische Feld wie eine Wirbelstrombremse). Zumindest im Experimentierstadium (Ursache und Wirkung von Sender und Empfänger sind noch zu klären) könnte dieser Aufbau helfen.

Wenn's dann immer noch nicht reicht, kannst Du versuchen, die Empfangsspule mit einem parallelen Kondensator auf Resonanz zu trimmen oder durch Auswahl der passenden Sendefrequenz die Spule in Eigenresonanz zwingen.
Spulenform und Größe sind auch Faktoren (->Metalldetektoren). Ich denke aber, ohne Verstärkung (Operationsverstärker) wirst Du nicht hinkommen.

[Mxt]

Spulenform und Größe sind auch Faktoren (->Metalldetektoren).

Daran habe ich beim Lesen dieses Threads auch schon gedacht.

Induktionsschalter für industrielle Anwendungen gibt es bis in Schutzart IP69K, hätten also keine Probleme mit der Umgebung. Sogenannte Faktor 1 Sensoren haben bei NE Metallen eine ähnlich hohe Reichweite wie bei Eisen. Eine schnelle Google Suche ergab Produkte mit bis zu 150 mm Schaltabstand, allerdings ist der Sensor dann schon Suppenteller groß. Keine Ahnung, ob der Abstand dann auch für ein Kabel genügt. Aber vielleicht findet sich etwas, was z.B. ein Kupfer-, Alu oder Stahlband auf einen gewissen Abstand hin detektieren kann. Glaube aber nicht, dass es für die gewünschten 30 - 40 cm reicht.

Aber die Dinger sind sehr robust und brauchen meist nur etwas 24 V Gleichstrom.

z.B. proxitron.de

MX Serie: Abstände messen bis 105 mm
Das vom induktiven Analogsensor am Ausgang gelieferte Strom- oder Spannungssignal verhält sich proportional zum Abstand Metallobjekt zu Sensor. Objekte unterschiedlicher Größe, Form oder Materialart erzeugen unterschiedlich Signale.

[White_Fox]

10kHZ sind ja fast Gleichstrom.
Ich bin jetzt nicht der Funkspezi, aber ich vermute, die geringe Reichweite liegt daran, dass bei dieser niedrigen Frequenz und dieser Antennenanordnung hauptsächlich die induktive Komponente des abgestrahlten Signals wirksam ist. Induktionsübertragungen haben ja auch meistens recht geringe Wirkreichweiten. Bei einer "normalen" weiträumigen Funkübertragung wirkt ja hauptsächlich das elektrische Feld.

Ich wollte eigentlich auch vermeiden, daß er sendet. Das soll ruhig im Nahfeld laufen. Funken nur dann, wenn man weiß was man tut, um nicht anderen (möglicherweise wichtigeren Anwendungen) in die Suppe zu rotzen. (Mal davon daß das sehr reglementiert ist -> Funklizenz.)

"Nehmt zwei Drähte rechts und links, und laßt euren Roboter dazwischen fahren. Jagt da auch ruhig etwas mehr Strom durch."

Netzanschluß ist kilometerweit nicht verfügbar. Das "mehr Strom durchjagen" ist das Problem! Ich weiß nicht wie.

Gruß von Greta, sie sagt: stellt euch einen Dieselgenerator hin. Achtet darauf, daß er genug Blindleistung liefern kann, hängt notfalls noch einen FU dahinter der das hinbekommt.

Der NF-Verstärken (Kemo 3,5W) schneidet die oberen Sinusbögen weg sobald ich die Verstärkung auch nur ein kleines bißchen hoch drehe.

Klingt, als würde er in die Strombegrenzung gehen. Anscheinend kann er nicht mehr liefern...

Wenn du ein Feld über größere Ausdehnung aufbauen willst, dann muß da schon etwas Energie rein. Die bekommst du bei jeder Periode zwar wieder zurück (deshalb heißt es Blindleistung), aber rein muß sie trotzdem erstmal.

Vielleicht musst Du wirklich die Rückleitung als geschirmte Ausführung vorsehen (Schirmung gegen GND wirkt dann für das magnetische Feld wie eine Wirbelstrombremse).

Dazu müßte er den Leiter aber magnetisch schirmen, anders gesagt: den Rückleiter in ein Eisenrohr verlegen. Ich glaube nicht, daß das praktikabel ist. Alleine das Erweitern in Längsrichtung: Jedesmal die Drahtschleife auftrennen, Drahtschleifenenden verlängern, und dann noch Eisenrohre anpassen (Kurven usw.) - und dann den Draht noch ins Rohr einziehen. Isolieren mußt du das auch extra, damit dein Rohr nicht leitet sondern schirmt.

Bei einer einfachen Drahtschleife kommst du wahrscheinlich mit Spannungen aus, die ungefährlich sind und keiner besonderen Isolation benötigen, außerdem mußt du nur ein Drahtende etwas nachziehen.

Ach ja: Wirbelverluste wirst du im Eisenrohr so oder so haben - egal ob du das Rohr auf Gnd legst oder nicht. Und das kostet Energie, das auszugleichen.



@TS:
Noch eine Sache: Mit deinen Wohnzimmeraufbau (1m Durchmesser, kreisförmig) gewinnst du nicht viel. Da sind die Feldformen einfach zu verschieden (zwei parallel verlaufende zylinderförmige Felder vs einer Spule mit einer einzelnen Windung.

Spanne mal zwei einadrige(!) Leitungen so ca. 3m lang parallel auf einen halben Meter Abstand, und hänge an deren Ende eine Last, wie z.B. einen leerlaufenden Transformator, und arbeite mit Netzspannung. Bei kleineren Strömen tut es auch ein Kondensator. Und dann mach deine Versuche mal damit. Wenn es noch zu wenig Strom ist, kannst du einen größeren Transformator nehmen oder deinen Trafo etwas belasten - dann fließt mehr Strom.

Bei Netzspannung bitte Vorsicht walten lassen. Stets gut isolieren, lieber an zwei Stellen abschalten als nur an einer und den Stecker gut sichtbar ganz rausziehen ist immer am Besten. Und ein Trenntrafo kann dein Leben retten.

[Gerdchen]

Naja, angesichts der nicht zu übersehenden Probleme bei der praktischen Umsetzung der Drahtantennenmethode würde ich durchaus noch mal die Ultraschallsensor-Version ernsthaft in Erwägung ziehen. Bei der induktiven Drahtmethode müssten die Sensoren permanent recht nahe am Draht geführt werden, wie will man das hinkriegen? Mit US-Sensoren bräuchte man eigentlich "nur" einen freien Durchgang erfassen. Wenn die Sensoren nach den Seiten, nach vorn und schräg nach oben sehen, könnte man auf einen ungefährlichen Minimalabstand fahren, egal wie zerknautscht die Höhle ist. Solange kein Abstand unterschritten wird, kann er fahren. Außerdem wären zusätzliche Installationen (Drähte, Schienen) in der Höhle verzichtbar. Die US-Sensoren gibts ja auch in "höhlenfreundlicher" wasserdichter Ausfürung. z.B. https://www.reichelt.de/ultraschalls...ct=pol_3&nbc=1

[Holomino]

Dazu müßte er den Leiter aber magnetisch schirmen, anders gesagt: den Rückleiter in ein Eisenrohr verlegen.

Ohne den Thread weiter mit Nebendiskursen füllen zu wollen: Lies noch mal über die unterschiedlichen Aufbauten und Wirkweisen von Schirmungen bezüglich des Frequenzbereiches.

[White_Fox]

Ich denke, ich kenne mich damit etwas aus. Aber vielleicht habe ich dich nur falsch verstanden, was schwebt dir denn konkret vor?