Projekt: günstiges Fluxgate Magnetometer (ca. 250,-DM)

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Ulrich Rieth

Projekt: günstiges Fluxgate Magnetometer (ca. 250,-DM)

Beitrag von Ulrich Rieth » 12. Nov 2001, 21:34

Hallo !

Ich habe letzte Woche von Karsten Hansky folgende Email bekommen.

Guten Tag,

ich verfolge schon seit geraumer Zeit das AKM - Polarlichtforum da ich
als Funkamateur großes Interesse an Polarlichtern habe.
Nachdem ich mehrere Ereignisse verpasst habe stellte ich Recherchen zum Magnetometerselbstbau an. In Deutschland scheint auf diesem Gebiet wohl nur die "Sodaflaschen-Variante" verbreitet zu sein. Ich habe bei meinen Recherchen einen Fluxgate-Sensor aus Großbritannien gefunden, der für diese Art der Magnetfeldmessungen hervorragend geeignet ist. Gemeinsam mit Dirk Langenbach habe ich eine entsprechende Auswerteelektronik erstellt. Es ist ein Prototyp mit derzeit folgenden Parametern entstanden:

- Auflösung von Feldstärkeschwankungen ab 1-2nT,
- Ausgabe der Messwerte auf LCD-Display, RS-232 Schnittstelle und
Analogausgang (0..5V),
- Bestimmung des 3-stündigen K-Wertes,
- Anschluss von 2 Sensoren möglich (z.B. X- und Y-Komponente),
- optimales Reisemagnetometer.

Der Gesamtpreis aller Komponenten liegt im Bereich von 200-250DM. Wir
werden das Magnetometer als Selbstbauprojekt auf dem Bundeskongress der AATiS im März 2002 vorstellen (http://www.aatis.de), wollen also kein Geld damit verdienen.

Nun meine Fragen:
Welche Funktionen sollte ein solches Magnetometer bieten um sinnvoll
nutzbar zu sein? Wie schätzen Sie das Interesse der aktiven Polarlichtbeobachter am Selbstbau eines solchen Gerätes ein?

Ich habe dieser Mail einen Tagesplot meiner Messungen vom 23.10. (nach
dem großen "Event") angefügt. Diese sind den Messungen in Braunschweig
gegenübergestellt und zeigen die Leistungsfähigkeit der Sensoren. Meine geographischen Koordinaten sind: 12.04E 50.04N

Vielen Dank

Karsten Hansky



Nach einer kurzen Antwort von mir (hatte die Mail zunächst nur an Mark, Peter, Sven, WolfgangH und Lutz weitergeleitet), bekam ich noch folgende Mail mit näheren Infos:

Hallo Ulrich,

danke für die schnelle Antwort.

Ich habe den Prototypen des Gerätes in "fliegender Verdrahtung" letzte
Woche fertiggestellt. Jetzt sind die Unterlagen bei Dirk Langenbach, der ein Layout für die Platine erstellt. Ich nehme an, dass im Dezember das erste Gerät fertig ist. Danach muss man weitersehen wie groß das Interesse ist. Bei den teuersten Bauteilen wie Sensor, Display, Prozessor, Platine und Gehäuse kann man in der Regel einiges an Rabatt bekommen.

Ich habe meinen Sensor im Garten in ca. 80cm Tiefe vergraben. Dadurch
sind die täglichen Temperaturschwankungen minimal. Wir haben ohnehin
nicht den Ehrgeiz Absolutwerte zu messen. Auf der Platine ist eine
Echtzeituhr, so dass täglich um 0:00Uhr UTC das Bezugsfeld auf 0 gesetzt wird und dann nur die Relativwerte ausgegeben werden.

Herzstück des Gerätes ist ein PIC-Prozessor mit Flash-Speicher. Dieser
ist mit einem Urladeprogramm versehen, so dass Softwareupdates über die serielle Schnittstelle jederzeit möglich sind. Außerdem will ich die Software so gestalten, dass wichtige Parameter über die serielle
Schnittstelle einstellbar sind.

Die Sensoren laufen sehr stabil. Ein Problem stellen allerdings
Temperaturschwankungen dar. Ich habe noch keine Zeit gefunden die
Kennlinie aufzunehmen habe aber in einer Mailing-Liste aus den U.S.A.
gelesen, dass die Schwankungen im Bereich von 10-20nT je Grad
Temperaturänderung liegen. Wenn der Sensor fest installiert ist (am
besten vergraben) stellt das kein Problem dar. Für den portablen Einsatz muss man ein Gehäuse verwenden, das bestmöglichst wärmegedämmt ist (Bauschaum, Styropor oder ein nichtmagnetisches Thermosgefäß). Da es aber beim Feldeinsatz darum geht kurzfristige Feldschwankungen zu erkennen, sollte das in den Griff zu bekommen sein.

Was ich noch suche sind konkrete Aussagen zur Bestimmung des K-Wertes.
Ich habe vorerst die Werte von Niemegk übernommen. Es gibt aber bestimmt einen Zusammenhang zur geographischen Breite.

Ich bin gespannt wie die Reaktionen sind.

Gruß

Karsten

Insgesamt klingt das ganze auch für mich als Elektronik-Analphabet sehr lukrativ und ich würde mir wohl so ein Paket kommen lassen. Wenn ich nicht damit klar komme, kann ich ja immer noch die Elektroniker bei uns im Institut fragen :-)
Jetzt aber die Frage an alle, wie sieht das Interesse bei Euch aus.
So als verspätetes Weihnachtsgeschenk (keine Konkurenz zur DVD von Sven natürlich) wäre das MM doch nicht schlecht.
Gruß

Ulrich

Sven Lüke

Re: Projekt: günstiges Fluxgate Magnetometer (ca. 250,-DM)

Beitrag von Sven Lüke » 12. Nov 2001, 21:40

Hallo Ulrich!

Also ich bin wohl mit dabei - das Geld soll es mir wert sein.
Da meine Parkplatz-WebCam bald offline geht (weil kein Parkplatz mehr da), brauche ich was neues, um die Flatrate auszureizen... ;-)

Gruß, Sven

PS: Als Konkurrenz zur DVD hätte ich das nie empfunden....


Stefan Stumpf

Hört sich gut an. Auf jeden Fall Interesse. *o.T.*

Beitrag von Stefan Stumpf » 12. Nov 2001, 21:41

Hört sich gut an. Auf jeden Fall Interesse. *o.T.*

Peter Kuklok

Schöne Sache, ich hätte auch Interesse *o.T.*

Beitrag von Peter Kuklok » 12. Nov 2001, 22:15

Schöne Sache, ich hätte auch Interesse *o.T.*

Klaus (Rottal/Niederbayern)

Hört sich Interessant an, bin dabei *o.T.*

Beitrag von Klaus (Rottal/Niederbayern) » 12. Nov 2001, 23:09

Hört sich Interessant an, bin dabei *o.T.*

Heiko

Re: Projekt: Magnetometer - Brieftaubenzuechter

Beitrag von Heiko » 13. Nov 2001, 06:37

Ich haette auch Interesse an so einem Bausatz.
Unter Umstaenden koennte ich mir vorstellen, dass auch Flugleiter im Brieftauben"sport" so ein Geraet bestellen wuerden. Grund ist folgender:
-Bei bedecktem Himmel und gestoertem Magnetfeld gibt es fast immer schwierige Flugverlaeufe z.T. bei Jungtauben mit recht hohen Verlusten
-Es hat da mitte der 90er Jahre umfangreiche Untersuchungen in Belgien gegeben, welche auf diesen Zusammenhang aufmerksam gemacht haben.

Gruss Heiko

Klaus Bagschik

Das wäre was ...

Beitrag von Klaus Bagschik » 13. Nov 2001, 08:37

Hallo Ulrich, hallo Karsten !!

Ich vermute mal, daß es sich dabei um ein Einkanal-MM handelt ??
Wenn man das zu einem 3-Kanal-MM erweitern wollte, wäre das dann im Wesentlichen der Anschluss von zwei weiteren Sensoren oder müsste man das Teil sofort in dreifacher Ausführung bauen ?? [was vom Preis her wohl keine ngroßen Unterschied machen würde ...]

Grüssels

Klaus

P.S. Scheggerott ist doch auch ein `selbstgestricktes' Fluxgate, oder ??

Karsten Hansky

Re: Das wäre was ...

Beitrag von Karsten Hansky » 13. Nov 2001, 16:56

> Hallo Ulrich, hallo Karsten !!

> Ich vermute mal, daß es sich dabei um ein Einkanal-MM
> handelt ??
> Wenn man das zu einem 3-Kanal-MM erweitern wollte, wäre das
> dann im Wesentlichen der Anschluss von zwei weiteren Sensoren
> oder müsste man das Teil sofort in dreifacher
> Ausführung bauen ?? [was vom Preis her wohl keine
> ngroßen Unterschied machen würde ...]

Hallo Klaus,

Die Schaltung ist für den Anschluss von 2 Sensoren ausgelegt - die Software irgendwann auch :-). Ein dritter Sensor ist prinzipiell möglich. Es wird dann allerdings etwas knapp mit dem Programmspeicher auf dem Controller, so dass wir diese Option vorerst zurückstellen.

Gruß

Karsten

Benjamin, Köln

Ich wäre auch dabei *o.T.*

Beitrag von Benjamin, Köln » 13. Nov 2001, 17:14

Ich wäre auch dabei *o.T.*

Klaus Bagschik

`Zwei' ist super ...

Beitrag von Klaus Bagschik » 14. Nov 2001, 07:20

Hallo Karsten,

zwei Sensoren reichen eigentlich für den ``Hausgebrauch''. Den Soda-MMs ist das ja um [eine] Dimension[en] voraus ...

Grüssels

Klaus

Stefan Stumpf

Bitte weitere Informationen

Beitrag von Stefan Stumpf » 14. Nov 2001, 08:29

Hallo Karsten

Schön daß Du Dich hier meldest. Auch ich bin ja sehr an diesem Magnetometer interessiert. Super Sache übrigens.
Könntest Du mir ein wenig mehr über die Schaltung erzählen. Speziell die Auswertung mit dem PIC. Welchen PIC, welche AD-Wandler etc. Denn ich würde die Schaltung gerne mit einem Atmel RISC-Controller benutzen.

Also bitte ein paar mehr Informationen. Vielen Dank schon mal im voraus.

Ciao Stefan

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