Der Metalldetektor


Ein Metalldetektor besteht grundsätzlich aus einer im Normalfall batteriebetriebenen elektronischen Schalung und einer von niederfrequentem Wechselstrom durchflossenen Suchspule. Deren Magnetfeld sollte möglichst weit reichen. Die Spulenform eines Metalldetektors ist entweder flach, also in Teller- oder Ringform und besitzt keinen Kern. Es gibt aber auch eine gestreckte Form, die Zylinderspule.

Metalldetektoren mit flache Spulen werden hauptsächlich zum absuchen von Personen oder zur Suche auf dem Boden verwendet. Metalldetektoren mit der gestreckte Form der Spule hingegen wird meist zur Lokalisierung von Rohrleitungen und Kabeln in der Erde und in Wänden eingesetzt.

Funktion eines Metalldetektors

Grundsätzlich werden Metalldetektoren nach den zugrundeliegenden Messverfahren unterteilt

• Pulsmessung, englisch: puls mode

Hier werden periodisch einzelne Strompulse mittels der Sendespule des Metalldetektors ausgesendet. Diese Pulse bewirken in metallischen Objekten, welche sich in der Umgebung der Spule des Metalldetektors befinden, Wirbelströme. Diese Wirbelströme wiederum verursachen in der Empfangsspule des Metalldetektors eine Signaländerung die sofort nach dem Ausschalten des Sendepulses als Spannung messbar ist. Je nach dem zeitlichen Verlauf und der Dauer dieser Wirbelstromantworten auf unterschiedlich lange Pulse und Pulsfolgen kann man auf verschiedene Metalle und Größe der Objekte schließen. Die Signalauswertung des Metalldetektors erfolgt dabei meistens im Zeitbereich.

• Wechselstrommessung, englisch: continous wave oder auch CW mode

Hier wird kontinuierlich ein meistens niederfrequentes Wechselstromsignal im Frequenzbereich von einigen 10 kHz ausgesendet. In der Empfangsspule des Metalldetektors wird ständig das Empfangssignal nach Amplitude und Phasenlage im Spektralbereich analysiert. Das Übertragungsprinzip des Metalldetektors ist ein magnetisch gekoppeltes System ähnlich dem eines Transformators. Auf Grund metallischer Objekte, aber auch durch elektrisch leitfähige Flüssigkeiten (Elektrolyte), kommt es dabei zu einer Änderung der empfangenen Amplituden und Phasenlagen bezogen auf das Sendesignal. Diese beiden voneinander unabhängigen Parameter ermöglichen eine Unterscheidung verschiedener Materialien und Objekten aus Metall. Außerdem kann man durch den Einsatz von unterschiedlichen Sendefrequenzen, welche gleichzeitig ausgesendet werden können, eine zusätzliche Klassifizierung der Suchobjekte erlangen. Metalldetektoren, die nach dem Prinzip der Wechselstrommessung arbeiten, können, müssen aber nicht mittels Resonanzverfahren arbeiten.