Der Erdkabelfinder

Dieser Beitrag fasst die verwunderliche, aber dennoch erfolgreiche Kabelfindung auf unserem Grundstück zusammen und präsentiert darüber hinaus noch weitere, wenn auch vielleicht nicht immer ganz zielführende Methoden der Zielerreichung. Gewonnen hat dank tatkräftigem Einsatz von Sven die Methode mit dem besten Frickelpotential, in der natürlich auch Lochband und Heißkleber zum Einsatz kamen. An dieser Stelle also noch einem ein dickes DANKESCHÖN an Sven!

Wie alles Begann

Forum: Erdkabel finden Autor: Arndt

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  Leerrohre deren Ende unbekant....

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  Leerrohre deren Ende unbekant....

verschiedene Lösungen zum finden von Kabeln

Man kann sich ja vorstellen, dass es in unserem Forum eine unheimliche Bandbreite an möglichen Lösungen sammelt und da viele Wege nach Rom führen, hier nun eine Liste verschiedener Lösungsmöglichkeiten:

• Mit einer langen Nadel "stochern"
• Altöl reingießen und sehen, wo der Rasen ausgeht...
• Längenmessung mittels Impulsreflektometer (Oszi + Frequenzgenerator, oder reinsummen)
• ohmsche Findung
• Buddeln
• ignorieren und neu machen
• Fracking und gucken was passiert
• Katzenfutter / Stinkdüse
• Capbank und sehen, wo die Erde hochfliegt
• Gas einleiten und mit einem Schnüffel-Gerät suchen
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Erster Anlauf mittels Impulsreflektometer

ferdimh hats erklärt:

Impulsreflektometer: Funktionsgenerator - BNC-Strippe (so kurz wie geht!) - T-Stück am Oszi - Strippe under Test. (evtl 2 Adern an Masse und eine für Signal) Funktionsgenerator auf Rechteck und Ordentlich Gas stellen. Frequenz in der Größenordnung von 100kHz. Oszi auf eine Flanke triggern und so einstellen, dass man den Anstieg sieht, Jetzt sieht man ein Plateau, dessen Länge von der Kabellänge abhängt. Der erste Anstieg kommt vom Funktionsgenerator, der zweite vom reflektierten Signal, das um zweimal die Kabellänge bei gegebener Ausbreitungsgeschwindigkeit (ca. 200m/us) verzögert ist. Man kann das natürlich erstmal "trocken" mit nem Stück Kabel von bekannter Länge üben.

Unglücklicher Weise hats dann direkt dem Billich-Funktionsgenerator die (nicht kurzschlussfeste) Endstufe gegrillt, weil ich beim Knöpfchendrehen mal den falschen Frequenzbereich erwischt habe...

Ohmsche Findung

KalleGrabowski hats erklärt:

Erde soll ja ganz gut leiten, also im einfachsten Fall mal mit dem Ohmmeter herumlaufen, ein pol an einen Erdpiekser, den anderen mit langem Kabel am offenen Ende des NYY anklemmen. Alternativ eine handvoll Volt gegen Erde (PE der Insallation) auf das Erdkabel geben und per Voltmeter das Potenzial im Garten suchen. So 24V von einem Trafo eventuell. Multimeter und bischen Kabel sollte sich doch finden lassen. Ginge narürlich nur, wenn die Kabelenden nicht verschrumpfisoliert sind. Ob das Kabel dann aber noch taugt?

hochspannende Findung

Sven bzw. Lukas94 habens erklärt:

Hier stand gestern am Bahnhof zufällig ein roter Transporter mit der Aufschrift "Kabel Fehlerortung" von Elektro Burmann aus Jever.

Ausgehend von dem Grundgedanken dieser Methode hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9Fspannungsgenerator kam mir folgende Idee: Eine KFZ Zündspule ist billig vom Schrott zu bekommen und macht schöne HV Pulse. Ein NE555 zur Pulserzeugung mit ca. 1 Hz, ein Transistor und ein KFZ Relais sollten eine brauchbare Unterbrecherschaltung abgeben. Die Frage ist nur, ob der Zündfunken am Ende des Kabels ausreichend hörbar ist.

Wenn es pulst, würde ich mit einem Stetoskop über den Rasen robben und lauschen, wo es knallt.

Ist der Zündfunke nicht ausreichend hörbar, hätte ich hier noch einige dickere Kondensatoren rumliegen. Die sind direkt an gleichgerichteter Netzspannung aufladbar und können dann auch ganz gut mal einen knallen lassen. Da stellt sich nur die Frage nach einem ausreichend stabilen Schaltglied, das nicht sofort festbackt, durchlegiert oder abbrennt.

Bei dieser Methode ist aber folgendes zu bedenken: Kuddel hats erklärt:

Bei den Hochspannungsexperimenten muss man aufpassen, dass man nicht über 1kV kommt. Dann schlägt das Kabel irgendwo durch und ist für immer kaputt. Habe ich mal bei einer ähnlichen Suche gemacht, konnte einige meter Kabel dann wegwerfen. Allerdings hatte das verwendte Weidezaungerät auch 6-8kV am Ausgang

Kabelfinder

Nach kurzer Recherche stolperte ich unweigerlich über diese schöne Voodoo-lösung und wie sich später herausstellte, sollte dieser Weg auch der Richtige sein

http://sbwd.de/seiten/rahmen.php?nav=kabelsuch#eigenbau

Da sich mein Wirkbereich noch in Umzugskartons als nicht hilfreich erwies, erklärte sich Sven kurzerhand bereit und baute aus Aalmaterial eine verbesserte Version des Erdhorchers.

Funktionsprinzip

Bastelbruder erklärts:

Früher hatte jeder einen Kassettenrekorder. An die Mikrofonbuchse hat man eine alte Relaisspule angeschlossen und mit der Funktion "Aufnahme" im Kopfkörer ein gewaltiges Rauschen und Brummen vernommen. Wenn man in der Nähe eine relativ kleine Spule mit etwas NF-Spannung aus dem Lautsprecherausgang des Kofferradios versorgt hat, war die Spule im Abstand von einem halben Meter problemlos zu orten. Jetzt muß man die Geschichte bloß noch in die heutige Zeit transformieren.

Aufbau

Empfänger

Doku vom Sven:

Die Senderschaltung ist größtenteils aus Aalen und Altteilen auf Lochraster zusammengefädelt. Nur die Widerstände und Kondensatoren stammen aus meinem regulären Bestand. Der Rest wurde ausgeschlachtet oder landete als Aal bei mir. Das Netzteil stammt aus irgendeinem Tintenstrahl Drucker, der Sat Receiver, der das Gehäuse spendete wurde mir beim letzten Stammtisch vermacht. Zusätzlich zur Schaltung aus dem ersten Beitrag habe ich noch je eine LED für Betriebsspannung und anliegenden Puls verbaut. Einzig ein 150nF Kondensator wollte sich nicht einfinden, da habe ich einfach 100nF verbaut. Jetzt tutet es halt mit ca. 666 Hz

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  Sender Frontansicht

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  Sender Rückansicht

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  Innenleben

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  Innenleben

Sender

Ich habe mal einen Empfänger passend zum Kabelfinder Sender zusammengebaut, da sich kein Walkman einfinden wollte. Die Schaltung an sich ist recht simpel und besteht aus zwei Doppel Operationsverstärkern und einem Verstärker IC. Ein NE5532 spielt den Eingangspuffer, der auch gleich mal 6 dB Verstärkung macht und die andere Hälfte des OPVs ist ein simpler Rail-Splitter, der eine virtuelle Masse auf halber Betriebsspannung erzeugt. Ein TL072 wurde zu einem Sallen-Key Hochpass Filter mit ca. 160 Hz Grenzfrequenz verschaltet, um nicht den vollen Netzbrumm mit zu verstärken. Die andere Hälfte des TL072 ist ein simpler Nicht invertierender Verstärker, dessen Verstärkung sich mit einem 100k Poti regeln lässt. Der dritte IC im Bunde ist ein LM386 Verstärker in Minimalbeschaltung. Der macht ca. 13 dB Verstärkung und dient eigentlich nur als Nachbrenner, damit der TL072 nicht alleine einen Lautsprecher oder Kopfhörer antreiben muss. Die Verstärkung ist fix und nur das Eingangssignal lässt sich über ein 10k Poti abschwächen. Kleiner Test mit irgendeinem ollen Lautsprecher. 500µV Eingangssignal sind schon echt hart aber gepulst noch aus dem Rauschen rauszuhören. Bei dem offenen Aufbau wundert mich sowieso, dass sich die Beleuchtung (LSL mit EVG und KVG) nicht stärker bemerkbar macht. Bei etwas mehr Pegel, ist aber sofort deutlich ein Signal zu hören und auch auf dem Oszi klarer zu erkennen. Auf jeden Fall macht die Schaltung garstig viel Verstärkung und kann auch durchaus als Gitarrenverstärker herhalten, wenn man das Hochpassfilter umgeht. Der LM386 lässt sich gut zu einem absolut simplen Übungsverstärker für E-Gitarren umbauen.

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  Suchspulenanschluss

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  Kopfhöreranschluss

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  Schaltung

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  Versuchsaufbau

Jetzt kommt der Teil, der beim Bau am längsten gedauert hat. Die Suche nach einem passenden Metallgehäuse und das ganze Anschlussgefiedel. Alles zusammen findet in einer alten Metallkasette für Bohrer ihren Platz. Die Schaltung lässt sich sowohl mit einem 9V Block als auch an externen 12V betreiben. Ein Brückengleichriechter schützt die Schaltung vor verpolten externen Batterien. Eine viel zu helle orange LED signalisiert Betriebsbereitschaft. Man blendet das Ding.... Ein eingeklebter Festplattenmagnet verhindert, dass der 9V Block auf Wanderschaft durch das Gehäuse geht. Die Potis auf der Platine sind auch gleichzeitig die Befestigung im Gehäuse. Ein eingeklebtes Stück einer 1kg Weingummi Dose verhindert Kurzschlüsse auf der Platinenunterseite.

Schaltung

Sven erklärts:

Ein Rail-Splitter zur Erzeugung der virtuellen Masse. Der Eingangsverstärker macht eine entspannte Verstärkung von 6db.

Hinter den Eingangsverstärker ist das Sallen-Key Hochpassfilter geschaltet, dass seine Grenzfrequenz bei 165 Hz hat. Auf das Filter folgt der hochverstärkende Verstärker, dessen Verstärkuzng sich mit einem Poti einstellen lässt.

Um genug "Bumms" auf einen angeschlossenen Lautsprecher zu kriegen und weil mir das Teil gerade vor die Füße gefallen war kommt ein Ausgangsverstärker mit einem LM386. Diese Schaltung ergibt auch einen eins-a Gitarrenverstärker! Zum Klampfen-Amp würde ich noch die High-Gain Stufe als Eingangsverstärker verwenden. (Dann aber mit 10kΩ Widerstand vom invertierenden OPV Eingang zu Vcc/2) Der LM386 hat es gerne, wenn die Lautsprecherleitung verdrillt ist. In Anwesenheit von HF Kram ist es manchmal auch ganz hilfreich, das LS Kabel zweidreimal durch einen Ferrit-Kern zu wickeln. (Siehe dazu die AM Radio Amplifier Schaltung im Datenblatt des LM386). Bei zu viel Eingangssignal fängt der Kollege sonst an zu schwingen.

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  6db Eingangsverstärker und Rail-Splitter

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  Sallen-Key Filter und High-Gain Stufe

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  Ausgangsverstärker

Bastelbruder erklärts:

Alle NF-Endstufen mögen am Ausgang eine kleine, bedämpfte Drossel. Die Notwendigkeit wird nur sehr oft nicht erkannt oder sogar ignoriert. Das ist wie mit den Kondensatoren parallel zu 50Hz-Gleichrichterdioden. Sogar in meinem eigentlich recht guten Mobilfunk mußte ich so eine Drossel nachrüsten, da entstanden aus feinem Knistern bei entsprechender Lautstärkeeinstellung überlaute Ploppgeräusche. Das Problem ist auch durch die Signallaufzeit in den Empfangsfiltern begünstigt, die das störende Signal in die Länge ziehen, bis es schließlich von der ALC abgwürgt wird. Ein Zeichen dafür, daß die Konstrukteure das Gerät nur an weit entfernten Stationsantennen betrieben haben und nie schwache Signale aus dem Rauschen oder sogar bloß Rauschen gehört haben. Aus gleichem Grund findet sich wohl die Drossel auch bloß in der LM386-'AM-Radioendstufe. Sogar in der Simulation habe ich einen Verstärker (mit Mühe) zum Schwingen gebracht, dabei sieht man daß die Schwingungen nur in ganz speziellen Situationen auftauchen.

- Hier fehlt noch das Bild der Simulation -

Nachbesserungen und Modifikationen

An der Suchspule hängend hatte die Endstufe ein Stabilitätsproblem. Die Drossel am Ausgang, wie im Datenblatt des LM386 beim AM Radio Verstärker beschrieben, hat nichts gebracht. Ab einer gewissen Lautstärke Einstellung ging das Teil an die Decke und der probehalber angestöpselte Lautsprecher wanderte über den Tisch.

Drei Probleme galt es zu lösen: Hochfrequente Signalanteile rausfiltern, das Netzbrummen weiter unterdrücken und den LM386 stabilisieren.

Folgende Modifikationen habe ich vorgenommen:

Am Eingangsverstärker: Hinter dem 1µF Abblockkondensator folgt ein 1.5kHz RC Tiefpassfilter bestehend aus einem 1kΩ in Reihe und einem 100nF Kondensator gegen Masse. Damit halte ich mir jetzt hochfrequenten Dreck vom Hals, den ich mir über die Suchspule sonst einfange. Das Nutzsignal wird davon etwas abgerundet aber da gibt es noch keine sichtbare Pegelabschwächung, das ist völlig vertretbar! Der 220kΩ vom invertierenden Eingang gegen VCC/2 ist einem 6.8kΩ Widerstand gewichen. 40dB Gain sind schon eine ganz andere Hausnummer als 6dB.

Weiter gehts am Hochpass-Filter. Das trennte leider zu tief ab. Die beiden 100nF Kondensatoren habe ich durch 47nF Kondensatoren ersetzt und damit die Grenzfrequenz auf knapp 500Hz angehoben.

Das Hochpassfilter IC wurde in dem Zuge auch gleich durch einen NE5532 ersetzt, der in dieser Schaltung deutlich weniger rauscht als der TL072! (Das ist aber nicht immer so!)

Durch diese ganzen Maßnahmen hatte ich jetzt schonmal ein viel saubereres Signal an der Endstufe anliegen. Nahezu frei von Netzbrummen und ohne hochfrequenten Schiet, der mich ärgern könnte.

Die regelbare Verstärkungsstufe habe ich etwas gedrosselt, anstatt des 1kΩ Widerstands vom invertierenden Eingang des OPVs gegen Vcc/2 habe ich einen 2.2kΩ Widerstand verbaut. Bei 40dB Gain in der Eingangsstufe brauch ich gar nicht so viel mehr Verstärkung nach dem Filter.

Den LM386 habe ich dann wie folgt ergänzt: Vor dem Koppel-Kondensator am Ausgang sind jetzt parallel zwei Drahtschleifen durch eine Ferritperle und ein 47Ω Kondensator geschaltet. Mit Drahtschleife durch den Ferrit meine ich, dass ich ein Stück Draht genau zweimal durch den Ferrit wickeln konnte. Zwischen dieser Filterschaltung und dem Koppelkondensator geht ein 47nF Kondensator gegen Masse. Vor der Ferrit-Widerstands Geschichte habe ich den 47nF und 10Ω Widerstand gegen Masse wie aus der vorherigen Schaltung belassen, da ich das andere einfach nachträglich reingefädelt habe. Obwohl das Datenblatt ganz locker sagt, das Teil könne mit minimaler Bauteilanzahl betrieben werden, sollte man sich doch den Luxus des Bypass-Kondensators von Pin 7 gegen Masse gönnen.

Der LM386 schwingt nun nicht mehr auf und ich kann die Verstärkung volles Rohr aufreißen ohne Probleme mit Verzerrungen zu kriegen, weil noch zu viel Rest Netzbrumm im Signal enthalten ist.

gleich gehts weiter!