Funktionsgarantie

[Kessel]

Nur mal ne kurze Frage zum Twinloop von Robert and David Crone:

Funktioniert die Schaltung ?
Stimmen Layout und Bestückungsplan ?

Bin grad bei der sehr frustrierenden Fehlersuche und möchte erstmal den Fall ausschliessen das elementare Konstruktionsfehler vorliegen !!

[CoinHunter]

Hallo Kessel,

wo hast Du denn die Schaltung her? Vielleicht kannst Du mal einen Link posten oder mir eine Kopie der Schaltung mailen. Ich schau sie mir gern mal an. Villeicht kann ich Dir weiterhelfen. Verfügst Du über entsprechende Messgeräte (Oszi,DMM)?

Gruß CoinHunter

[Kessel]

Den Schaltplan habe ich schon vor einiger Zeit hier im Forum als pdf gepostet - als ich mit dem Bau begonnen hatte.
Auf der Platine hat sich beim Betrieb immer ein Bauteil selbsttätig ausgelötet, müssen also starke Ströme am Werke gewesen sein.
Will jetzt mal das ganze nach Schaltplan auf ner Lochrasterplatine aufbauen - vielleicht klappt's dann!

Als Messgerätschaft steht mir nur nen DMM zur Verfügung.

[CoinHunter]

Hallo Kessel,

ich habe die Schaltung mittlerweile im Internet gefunden. Scheint auf den ersten Blick ok zu sein. Welches Bauteil lötet sich den aus? Kannst Du Dir einen Oszi leihen? Wäre wichtig. Der Strom durch die Suchspulen muß unbedingt gepulst sein, da er bei einem PI-Gerät sehr hoch ist. Vielleicht schwingt der Oszillator nicht, so dass einer oder alle beiden Endtransistoren ständig durchgeschaltet sind. Weiterhin könnte einer Defekt sein. Ich vermute mal dass es die fehlerhafte Stelle ist. Schick mir mal eine genaue Beschreibung was passiert. Eventuell kann ich Dir helfen den Fehler zu lokalisieren.

Gruß CoinHunter

[Wimmi]

Nichts schwingt, bis auf den Oszillator....

Leider habe ich den Schaltplan nicht, sonst könnte ich bei Nennung des Bauteils, welches sich auslötet, vielleicht helfen.


Gruß helfenderweise

[Kessel]

Ja, es handelt sich um einen der Transistoren vom Typ TIP31A, ich verwende aber zwei von Typ TIP31C.
Ich kann leider auch nicht mehr sagen um welchen von beiden es sich handelt - hab schon alle Teile ausgelötet.
Vielleicht kann ich in Zukunft kurz mal an ein Oszilloskop ran - wird dann ne Premiere werden!!!
Auf jedenfall, denke ich, bestell ich mir vorher noch 2 neue - Hauptsache der Rest funzt dann ordentlich und ich werd nicht arm durch ständige Portokosten einzelner Bauteile.

[CoinHunter]

Hallo Kessel,

nachdem beide Treiber parallel gesteuert werden, sieht es wirklich so aus als sei einer von beiden durchlegiert. Hast Du Dioden-Test auf Deinem DMM? Damit köntest Du Sie prüfen.

Gruß CoinHunter

[Kessel]

für Wimmi

... und alle anderen die ihn noch nicht haben!!

In einer meiner Antworten meinte ich den Schaltplan schon mal gepostet zu haben - ist auch der Fall gewesen!!
Ich kann allerdings, wenn ich mir ALLE Beiträge dieser Kategorie anschaue, ihn auch nicht mehr finden.
Bei mir klappts nur wenn ich mit der Suchfunktion das wort "TWIN LOOP" suche - dann wird er einem doch noch präsentiert.

[CoinHunter]

Hallo Kessel,

ich muß mich leider revidieren. Die Schaltung hat doch einen gravierenden Fehler. Beim PI - Verfahren muß möglichst viel Energie in Form eines Magnetfeldes in den Boden gebracht werden. Dazu ist es notwendig einen möglichst großen Strom durch die Suchspule zum Aufbau des Feldes zu schicken. Das Abschalten des Stromes durch die Spule soll möglichst schnel geschehen. Doch je schneller die Transistoren abschalten und abhängig von Spulengemetrie (Wicklungszahl) und Strom, um so höher ist die in der Spule induzierte Rückschlagspannung. Diese Spannung kann je nach den vorher angegebenen Bedingungen auf mehrere hundert Volt ansteigen. Die angegbebnen Transistoren (TIP 31A) vetragen maximal eine Spitzensperrspannung von 70V. Die von Dir verwendeten sogar 115V. Auch wenn Du zwei TIP 31F verwendest, reicht deren Spitzensperrspannung nicht aus. Auch auf den Rest der Schaltung wirkt sich der Rückschlagimpuls aus. Es werden Dir ständig irgendwelche elektronischen Bauteile sterben. Die Widerstände parallel zu den Transistoren dämpfen zwar die maximale Rückschlagspannung, aber nicht genug. Ich rate Dir die beiden Widerstände durch eine Kombination aus einer schnellen normalen Diode und einer Zener-Diode zu begrenzen. Das ändert zwar das Zeitverhalten der Schaltung, aber das kann man durch ändern eines Widerstandes in der "Timer Curcuit" kompensieren. Zudem bringst Du mehr Energie in den Boden, die jetzt in Form des Rückschlagimpulses nutzlos verpufft. Die Dioden stellen einen Kurzschluß für die Rückschlagspannung dar und halten den Strom durch die Spule länger aufrecht. Die Dioden 1 - 6 haben zwar (fast ) den gleichen Zweck aber dazwischen liegen weitere Widerstände. Es ist auf jeden Fall sinvoller direkt an den Spulen zu dämpfen und den Rest elektrisch abzukoppeln. Falls Du nicht genau weist was Du ändern mußt, poste einfsach nochmal. Ich schicke Dir dann die Änderungen mit eMail. Noch besser sind Supressor-Dioden, aber teurer.

Gruß CoinHunter

[Kessel]

.... hoert sich recht logisch an, die genaue Umsetzung ist mir aber unklar!!
Weaere nett wenn du mir das nochmal mit genauen Bauteil-Kenngroessen mailen koenntest.
Oder poste es hier, dann koennen andere Twinloop-Interessierte mit den Infos aus diesen Forum ihn eigenhaendig nachbauen!!!

[Norbert]

Hallo Kessel!

Ich glaube nicht, daß die beiden Transistoren so schlecht dimensioniert sind, daß sie laufend kaputt gehen.

Eine ander Dämpfung als die vorgegebene ändert sicher die Suchleistung und nicht unbedingt zum Vorteil.

Löte noch mal beide Transistoren aus und lege die Batteriespannung an.
Dann miss die Spannung an den Basis-Anschlüssen.
Diese sollte unter 0,2 Volt liegen.
Ist sie das, und der Transistor lötet sich trotzdem aus, ist der Transistor defekt.
Vielleicht hast du ihn auch falsch eingelötet.
Die metallene Fläche (nicht beschriftete) gehört nach außen.

P.S. Habe mich verrechnet
165 µs : 10 ms * 9,6 Volt

[CoinHunter]

Umbau

@Norbert

Schau Dir mal die Schaltung erst an. Die Transistoren sind total unterdimensioniert. Spätestens das erste größere Eisenteil jagt die beiden in den Halbleiterhimmel. Wie kommst Du eigentlich auf die Spannungen die Du da angibst? Mit einem gewöhnlichen Multimeter kannst Du da nichts messen. Beide Transistoren werden durch die vorgelagerte Schaltung getaktet. Ohne Oszi geht da nichts zu messen. Die Schaltung ist an dieser Stelle auf das billigste zusammengeschustert. Das ändern der Dämpfungswiderstände in (Supressor-) Dioden bringt nur Vorteile. Auch das ändern der Eingangsschutzschaltung des nachfolgenden OPs kann nur von Vorteil sein. Die Suchleistung lässt sich dadurch mit Sicherheit steigern. Das schwerste daran dürfte die Änderung der Timer Curcuit sein. Aber auch das geht vollkommen ohne Probleme durch Tausch eines Zeit bestimmenden Widerstandes. Notfalls mit Poti oder Dekade, wenn er es nicht berechnen kann. Nicht alles was so im Internet als das "Non plus Ultra" veröffentlicht wird, funktioniert auch so. Als ausgewachsener Elektroniker habe ich auf diesem Gebiet schon die tollsten Dinge gesehen. Auch von großen, namhaften Firmen.

@Kessel : Ich bin ab dieser Woche wieder im Büro. Sobald ich ein wenig Zeit habe ändere ich die entsprechenden Stellen der Schaltung ab und sende Sie Dir. Bitte hab noch ein wenig Geduld.

Gruß CoinHunter

[Norbert]

Hallo Coin-hunter!

Ist schon klar, daß die beiden Transistoren getaktet werden.

Hast du schon mal mit einem gewöhnlichen Multimeter z.B. einen PWM-Ausgang eines Prozessors gemessen (DC).
Die gemessene Spannung ist immer Pulsweite * Versorgung.

Ich denke, daß irgendwo ein Bauteil falsch bestückt ist, oder irgendwo eine Brücke / Unterbrechung der Fehler ist.
Auch wenn man Stunden auf die Leiterplatte schaut, kann man solche Fehler übersehen (kenne ich aus eigener Erfahrung).
Auch ich habe ca. 13 Jahre Elektronikerfahrung.

Ich muß ehrlich sagen, ich habe keine genaue Vorstellung welche Spannung wirklich nach dem Ausschalten an der Spule liegen; gibt es da eine Formel dafür, oder hast du ein Gefühl dafür?
Ich habe schon ein wenig selbst experimentiert - die Spannungen hielten sich aber immer in Grenzen.

[Norbert]

Okay, jetzt habe ich verstanden was du meinst!
Du willst nur die Spannung am Transistor mit einer Surpressordiode clampen.
Aber der Dämpfungswiderstand sollte nicht geändert werden.
Die Dämpfung sollte so ausgelegt sein, daß gerade keine Überschwinger entstehen.
Ob jetzt Surpressordioden dabei sind oder nicht, macht für die Dämpfung theoretisch keinen Unterschied.

[CoinHunter]

@Norbert

Deine Messung funktioniert aber nur näherungsweise und einem True-RMS Messgerät. Jede andere Messmethode liefert nur Mist. Ich glaube aber kaum dass unser guter Kessel über ein solches, relativ teures Messgerät verfügt. Oder Kessel? Viel sicherer ist zumindest ein Oszi oder noch besser ein Frequenzzähler um die Frequenz und die Pulszeiten genau zu messen. Gerade die Pulszeiten sind beim PI-Verfahren ungemein wichtig. Wenn das Timing nicht stimmt, findet er damit nicht außer Frust. Wenn er Freilaufdioden zu Dämpfung benutzt wird er nicht umhinkommen das Timing zu ändern, weil das Magnetfeld länger stehenbleibt. Benutzt er weiterhin die beiden Dämpfungswiderstände, besteht die Gefahr, dass der Rückschlagimpuls wieder die Transistoren knackt. Durch das länger stehende Magnetfeld bekommt er aber gleichzeitig mehr Energie in den Boden und ich glaube dass sich das durchaus positiv auf die Suchleistung auswirkt. Eine andere Möglichkeit wäre das verkürzen der Impulse, was sich wiederum positiv auf die Batterie auswirkt. Wichtig ist eigentlich nur nach dem möglichst vollständigen Abklingen des Erregerfeldes den Empfänger rechtzeitig zu öffnen um das Echo vollständig zu erhalten. Öffnet er zu früh werden schwache Signale möglicherweise durch die abklingende Erregung überdeckt, öffnet er zu spät, ist das Echo bereits teilweise oder ganz abgeklungen. Ein weitere Nachteil ist die Anordnung der Bauteile auf der Platine, aber damit muß Kessel wohl leben. Außerdem braucht die Schaltung durch die Kompensationsspule den doppelten Strom. Pulsi veröffentlicht auf seiner Homepage meiner Meinung nach wesentlich bessere Geräte. Das einzigst gute an dem Twinloop-Detektor ist die Kompensierung des Groundeffekts, den ich aber noch nie als störend empfunden habe. Nochmal zu Höhe der Spannung des Rückschlagimpulses; Die Höhe der Spannung ist von mehreren Faktoren abhängig. Es gilt einfach die Generator- auch Lentzsche Regel genannt. Bei ungünstigen Bedingungen (großes Eisenteil in geringer Tiefe) kann diese mehrere Hundert Volt betragen. Ohne näher auf alle Bedingungen einzugehen (Größe der Spule, nachgeschaltete Widerstände Dioden usw.) kannst Du etwa von folgendem ausgehen : Da der Spulensrtom zunächst ein Ampere betrug und ein entsprechendes Magnetfeld aufgebaut wurde, versucht die Spule nach dem Abschalten genau diesen Strom beizubehalten. Um jedoch diesen Strom weiterhin zu erhalten müsste die Spannung auf 680 Volt ansteigen, um diesen Strom über die beiden Widerstände von 680 Ohm zu treiben. Wie gesagt : theoretisch. In der Praxis ist das allerdings nicht der Fall Da die gesamte Energie vor Erreichen dieses Wertes bereits aufgbraucht ist. Es ist aber nicht sicher. dass in allen Betriebszuständen nicht die maximal zulässige Spitzensperrspannung der beiden Transistoren überschritten wird. Das erreichst Du nur durch Freilaufdioden.

Gruß CoinHunter