Leitungsverfolgung im Erdreich

Fast alle Rasenmähroboter verwenden eine Induktionsschleife (also einen geschlossenen Leiter von Punkt A nach Punkt B), um den Roboter auf das zu mähende Gebiet zu begrenzen – wie findet man aber die Stelle heraus, falls so eine Leitung einmal unterbrochen wurde? Ganz einfach: man baut sich einen “Cable Tracker” 🙂 …

Funktionsprinzip: Speist man eine Wechselspannung gegen Erde (als Masse) auf den unterbrochenen Leiter, so erzeugt diese ein elektrisches Feld um den Leiter. Dieses Feld kann man mit einer Spule detektieren. Wählt man für das Wechselsignal eine Frequenz von z.B. 400 bis 4000 Hz, so kann man dieses Signal um den Leiter herum mit einem kleinen Verstärker (z.B. Walkman) hörbar machen.

cable tracker

Verwendete Komponenten:

Der Sender:

  1. Eine fertige PWM-Motor-Controller Schaltung (min. 30V), gefunden bei eBay (ist quasi ein fertiger Rechtecksignal-Frequenzgenerator mit Verstärker)
  2. Ein Gleichstromnetzteil (30V – Achtung: auf keinen Fall mit höherer Spannung arbeiten)

Der Empfänger:

  1. Eine Spule mit vielen Windungen aus einem alten 230V-Relais
  2. Ein alter Walkman (oder Mikrofonverstärker)

Schritt 1:  Den Sender aufbauen

Zunächst wurde der PWM-Controller mit nur 10Volt und einem Lautsprecher als “Motor” betrieben, und dabei die fertige PWM-Schaltung durch einen parallel ergänzten Kondensator so eingstellt, dass die Schaltung ein Rechteck-Signal mit gut hörbarer Frequenz erzeugt. Danach wurde der Lautsprecher entfernt, das Netzteil angeschlossen und als “Last” das offene Ende der Induktionsschleife und die “Rückführung” über einen Erdungsleiter (einfach ein Stahlrohr in die Erde gerammt).

cable tracker sender

Schritt 2: Der Empfänger

Ein alter Walkman wurde geöffnet und anstelle des Tonkopfes eine Spule angeschlosen. Wenn man nun den Walkman betreibt, hört man in der Nähe von Netzteilen/Steckdosen/etc. das typische 50 Hz Brummen – ein Zeichen dafür, dass der Empfänger funktioniert.

cable tracker receiver

Schritt 3: Das Induktionskabel “abfahren”

Zum ersten Test nimmt man das Kabel für den Erdungsleiter einfach in die Hand (damit ist der abzufahrende Induktionskabel geerdet). Nun hört man in der Nähe (1-2 m) des Induktionskabels einen Ton, dessen Lautstärke durch Annäherung an das Kabel zunimmt. Genau an der Stelle der Unterbrechung hört der Ton auf und man hat die Stelle der Unterbrechung gefunden.

Viel Spaß beim Nachbauen 🙂

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