Variometer selber bauen, was muss man beachten?

Quote from DF2OK

In manchen Baumärkten gibt es isolierten Kupferdraht als Meterware zu kaufen. Oder beim Elektriker Deines Vertrauens. Oder beim Wertstoffhof. CuL bei diversen Elektronikanbietern in unterschiedlicher Länge ebenfalls. Meine Wahl wären 1,0 oder gar 0,75 Quadratmillimeter. Es sei denn dass Du 750W benutzen möchtest. Nur Ideen im Sinne des Threadtitels...

Was KI betrifft - die ist, wie wir schon festgestellt haben, nicht unfehlbar. Ich würde mehr dem o.g. Link zu Berechnung vertrauen. Plus des allseits bekannten Spulenberechnungsprogrammes, was m.W. auch Luftspulen berechnen kann. Ferner spielt es eine Rolle, ob die drehende Spule mittig in der äußeren liegt oder nicht. Siehe Berechnungsgrundlage oben und einige Bilder im Netz.

Hallo Michael,

ich will den Draht verwenden, den ich habe. Klar, man kann losziehen und alle Varianten kaufen und ausprobieren. Aber wie man verfolgen kann, gab es hier auch Rückschläge. Umso mehr würde es mich ärgern, wenn ich erst teures Geld für Material ausgebe und nicht mal weiß, ob alles, was ich damit vor habe, überhaupt funktioniert.

Die Formeln zur Spulenberechung aus dem Link von dir stimmen schon, nur hat der jetzige Aufbau keine Übereinstimmung mehr mit dem Urspung, eine Zylinderspule innerhalb einer Zylinderspule zu drehen. Deswegen ist das mit den Formeln und so auch da eher eine näherungsweise Berechnung als eine zuverlässige Berechnung. Zumindest konnte mich die KI soweit unterstützen, dass ich überhaupt mal in die Richtung arbeiten konnte.

Der neue Spulenkörper trocknet gerade hinter mir auf dem Tisch. Noch ein paar Verstrebungen reinmachen und dann kann ich schon wieder wickeln.

Gruß Stefan

So, und hier das Sonntag-Nachmittag-Ergebnis:

130mm lang, Kantenlänge des 6-Eck 40mm, gefertigt aus einem Kreis mit 80mm Radius.

Und jetzt kommts: gemessen 35,2µH!! Jacka!!

Jetzt kommt die nächste Herausforderung, ich muss den Spulenträger so konstruieren, dass im Innern keine Störkanten für die drehende Spule entstehen. Das heisst, alle Versteifungen müssen nach außen gebaut werden, aber so, dass sie mir beim Wickeln nicht im Weg umgehen. Das werde ich wahrscheinlich so lösen, dass ich die 6-Ecke deutlich größer mache und die Wicklung durch Langlöcher führe. Aber das steht noch nicht wirklich fest, vielleicht fällt mir ja noch etwas besseres ein. Zudem muss ich den Spulenkörper so machen, dass ich den Deckel abnehmen kann, um die innere Spule einführen zu können.

Es bleibt spannend!

Gruß Stefan

Danke für den Zuspruch.

Heute Morgen habe ich mir ausgiebig Gedanken über den weiteren Aufbau gemacht. Folgende Lösung ist dabei rausgekommen:

Ich sehe an der drehbaren Spule jetzt zwei Halter vor, die die Welle aufnehmen, sodass die Spule frei steht und sich drehen lässt. Dann mache ich zwei Halbschalen, jeweils mit einer Spule bewickelt, die links und rechts wie übergestülpt und verschraubt werden. So kann ich jederzeit das Ding wieder terlegen, wenn irgendetwas verbessert oder geändert werden muss.

Die Halbschalen sehen aus wie Sargdeckel.

Durch diesen Aufbau habe ich dann im Mittel einen Spulenabstand von 7mm zwischen innen und außen.

Nachteil: Es wird deutlich größer, alsich ursprunglich angestrebt habe. Aber ich sehe keinen anderen Weg für den Zweck, den ich damit umsetzen möchte. Gut, ich geh jetzt laufen und heute Nachmittag gehts weiter!

Gruß Stefan

So Kollegen, jetzt wird Tacheles geredet!

Hier ein paar Bilder vom Variometer:

Die Abmessungen sind jetzt 110 hoch, 110 breit und 170 lang ohne diie Welle. Eigentlich sollte alles passen. Eigentlich...

Bald jede Quelle, die ich mit den Daten gefüttert habe, sagt, dass es mit ausreichend Reserve funktionieren sollte. Gemessen habe ich:

Die äußere Spule: Die innere Spule

Dann zusammengebaut und in Funktion gemessen:

Die maximale Induktivität: Die minimale Induktivität

Warum nur meinten meine Quellen, es sollten locker 10µH möglich sein? Warum bin ich sooo weit weg vom Ziel?

Mein Fazit an der Stelle:

Ein Variometer bauen ist möglich, auch meine Variante ist verhälnismäßig überschaubar, aber man darf sich überhaupt nicht auf irgendwelche Programme zur Berechnung verlassen, die liegen um ein Vielfaches Optimistischer, als ich Optimist pessimistisch denken kann. Wahrscheinlich muss man die innere Spule doch mehr an einer Kreisbahn ausrichten als an einer Geraden beim Aufwickeln der Spulen. Wahrscheinlich muss man dann auch noch einen wesentlich kleineren Luftspalt berücksichtigen, also eine höhere Kopplung anstreben.

Mein Luftspalt beträgt jetzt 14mm, also viel zu groß, aber wegen der eckigen Dimension nicht kleiner machbar. Vielleicht muss man doch zwei Zylinderspulen machen und die ineinander schieben, um den Luftspalt klein genug zu bekommen.

Ich werde jetzt mit dem Teil meine Antennenexperimente machen, aber leider nur über zwei Bänder und nicht wie gewünscht über 3 Bänder.

Gruß an alle, die mich hier begleitet haben und ihre Überlegungen einfließen ließen. (Auch, wenn ich wahrscheinlich die Wenigsten richtig umsetzen konnte)

Stefan

Hallo Ihr Zwei,

ja, es liegt am Aufbau. Wie ich schon schrieb, dürfte der Luftspalt bei mir deutlich größer sein als das, was die Berechnung berücksichtigt. Daraus ergib sich die höhere Kopplung zwischen den Spulen.

Ingo, beide Spulen sind in Reihe geschaltet, denn sonst würde nicht die hohe Indurktivität erreicht werden. Dann wären beide parallel und das ergäbe bei den aktuellen werten dann eine Gesamtinduktivität von rund 18 bis 20 µH. (So über den Daumen gepeilt.) Den Wickelsinn habe ich auch beachtet, dass der bei beiden Spulen gleich ist. Ob das einen Einfluß hat, weiß ich nicht, weil ich darüber auch nichts gefunden habe.

Die beiden Werte sind übrigens nicht identisch! Ich hatte das falsche Bild eingestellt. Einmal sind es 34µH, das andere Mal 36µH.

Michael, ich würde auch den Aufbau mit zwei Zylinderspulen machen, aber ich wollte die Baugröße maximal bei 125mm haben. Daher der Grund, die beiden Spulenkörper auf diese Weise zu bauen. Das Problem ist bei der Zylinderbauweise, dass die innere Spule im Vergleich zur äußeren Spule recht klein sein muss, damit man sie noch drehen kann. Spulen, bei denen man auf kleinen Raum viele Windungen wickelt, sind von der Güte her deutlich schlechter und deswegen sollte es eine einlagige Spule werden. Meine Rechenbeispiele lagen dann so haarscharf auf Zielkurs, da war mir klar, dass das nichts wird. Die Erfahrung habe ich ja jetzt auch gemacht, dass gerade der niedrige Wert kritisch ist.

Mal sehen, ob ich das Thema zu einem späteren Zeitpunkt nochmal aufgreife und komplett neu berechne. Jetzt habe ich aktuell zumindest keine Lust mehr.

Gruß Stefan

P.S.: Gelb ist eine schöne Farbe und ich hatte noch von den PVC-Platten was übrig

Danke Manfred für die ermunternden Worte. Ja, das ist kein völliges Scheitern, sondern die Erkenntnis, was wie geht, und, ganz wichtig, was man beim Bau eines Variometers beachten sollte. Klar, gerade steckt in mir ein wenig Enttäuschung, aber das ist bei mir meist nur eine kurze Pause.

Gruß Stefan

Das hab ich schon und auch die erste Erfahrung damit gemacht. Deswegen ist das Variometer mit zwei Zylinderspulen nach klassischer Amateurart für meine Zwecke nicht geeignet, dagegen mein zweiter Ansatz mit den Längsspulen schon besser, aber die 10 bis 14mm Luftspalt halt immer noch zu viel.

Aus diesem Grund bin ich gedanklich schon wieder einen schritt weiter, wie schaffe ich es, diese beiden länglichen Zylinderspulen so umzugestalten, dass sie einen deutlich geringeren Abstand bekommen und somit eine deutlich bessere Kopplung.

Aber dennoch danke für den Hinweis, den habe ich am Anfang völlig unterschätzt bzw. bin ich nicht von so starker Auswirkung ausgegangen. Eine der Erkenntnisse aus diesem Bastelprojekt.

Gruß Stefan

Hallo Mitleser,

ich hatte jetzt etwas Pause gebraucht, bis ich wieder einen neuen Anlauf starte. Ein Block Papier, ein Geodreieck, mein alter Zirkel und viele Überlegungen habe ich zusammengetragen und weiß nun, wie ich den neuen Aufbau mache. Dazu brauche ich alelrdings dickeres Material. 3mm hab ich, 5mm dickes Material ist im Zulauf.

Die drehbare Spule ist klar, wird wieder ähnlich gebaut wie die Letzte, allerdings mit zylindrischem Körper. Für die Leitungsführung gibt es auch einen neuen Ansatz, ich werde eine 8mm dicke Welle verwenden und diese im Bereich des Durchbruchs durch das äußere Gehäuse auffräsen und die Leitung in der Welle führen. Dadurch brauche ich im Innern keinen Platz für irgenwelche Schleifen, um die Drehbewegung auszugleichen.

Der äußere Spulenkörper ist nicht trivial. Meine Leitung wird zwischen den beiden Endstücken des Spulenträgers gespannt. Damit dieses aber stabil machbar ist, wird außen herum viel Material als Streben und Versteifungen verbaut werden. In den ersten Skizzen wurde mir klar, wie es geht, aber hier brauche ich hier und da noch Spontanentscheidungen, wie ich Details ausführen werde. Wenn ich dieses Mal daran denke, mache ich zwischendurch auch Bilder, dass jeder besser nachvollziehen kann, was ich da tue!

Im Übrigen habe ich mit meiner Antenne herumgespielt, für die das Variometer sein soll. Dabei hatte ich auch nochmal schöne Erkenntnisse. Also noch eine Baustelle mehr... lach!

Gruß Stefan