Magnetfeldmessung

Allgemeines

Angetrieben von dem Versuch den Zaehlerstand meines Gaszaehlers und damit meinen Gasverbrauch (elektronisch) zu ermitteln, habe ich als erstes mal geschaut, ob es was von der Stange gibt.

Ein kurze Recherche im Internet nach Metrix UG G4 ergab mehrere Treffer zum Metrix Impulsnehmer NI-3 für Metrix-Gaszähler.

Eine Kurzbeschreibung und Einbauanleitung konnte am 24.10.2021 hier abgerufen werden.

Kurzgefasst befinden sich in dem Impulsnehmer zwei Reedkontakte (1 x Oeffner und 1 x Schlieszer).

Das mit den Reedkontakten mag funktionieren, aber die ca. 25 Euro empfand ich als unangebracht. Und auszerdem geht das heute mit Hilfe von Hall-Generatoren und Magnetfeldsensoren eleganter.

Die wichtigsten Informationen zur weiteren Entwicklung kommen aus den technischen Daten des NI-3 und des UG G4.

   Versorgungsspannung max.: 24V DC
   Stromstärke max.: 100mA
   Schaltleistung max.: 0,6W
   Impulsdauer min.: 0,3s
   Widerstand max.: 075 Ω
   Länge des Übertragungskabels: 2m
   Arbeitstemperaturbereich: -25ºC - +50ºC

Die Impulsdauer wird mit mindestens 0,3 Sekunden angegeben und ein Impuls entspricht einer Fördermenge von 0,01 m³. Die minimale Impulsdauer ergibt sich vermutlich (Tests folgen) aus der Rotationsgeschwindigkeit des Zaehlerrades bei einem Maximalbezug von 6 m³/h. Ich bin mal gespannt wie sich die Abhängigkeit von Impulsdauer und Durchflussmenge darstellt.

Sensoren

Hall-Sensor

Magnetisme sensor module A3144-44E/938 (Hall Effect)

Der reine Sensor kostet ca. 20 ct, auf einem Breakoutboard ca. 1 Euro.

Also dann mal ran an die technischen Daten.

The four basic devices (3141, 3142, 3143, and 3144) areidentical except for magnetic switch points.

Each device includes a voltage regulator for operation with supplyvoltages of 4.5 to 24 volts, reverse battery protection diode, quadraticHall-voltage generator, temperature compensation circuitry, small-signal amplifier, Schmitt trigger, and an open-collector output to sinkup to 25 mA.

BOP = operate point (output turns ON); BRP = release point (output turns OFF); Bhys = hysteresis (BOP - BRP). 

Der 44E (T 25°C) wird BOP zwischen 70 — 350 Gausz, BRP zwischen 50 und 330 Gausz angeben.

1 Gausz (Gs) entspricht 0,1 MilliTesla (mT), oder besser laesst sich merken 1 Tesla sind 10000 Gausz.

Um es kurz zu machen ist der 44E ein reiner Schalter (Schmitt-Trigger) der auf ein recht starkes Magnetfeld reagiert. Mit ihm kann man also keine Feldstaerke/Fluszdichte im engeren Sinn messen, sondern nur feststellen, ob ein Magnetfeld (Orientierung beachten!) entsprechender Staerke vorhanden ist oder halt nicht. Im Verhaeltnis zur Empfindlichkeit eines Kompass Magnet Sensors (siehe unten) als ein recht "grobes Ding".