1 Funktionprinzip

Der PULSE STAR II ist ein Metalldetektor, der nach dem Puls-Induktionsverfahren (PI) arbeitet. Zusammen mit der Tiefenortungssonde werden Ortungsergebnisse erzielt, die sich durchaus mit denen der Magnetometer, die jedoch nur ferromagnetische Metalle orten können, vergleichen lassen. Außerdem kann mit dieser Sonde eine relativ hohe Suchleistung erzielt werden, weil jeweils 1 qm detektiert wird. Die eigentliche Sonde befindet sich dabei in einem Kunststoffrahmen und wird beim Suchvorgang von einer oder zwei Personen getragen.

Das PI-Verfahren bietet einige entscheidende Vorteile. Erstens ist die Suchsonde nicht Bestandteil eines Schwingkreises wie z.B. bei den VLF/TR-Geräten und kann daher fast beliebig geformt und vergrößert werden. Dies ist unbedingte Voraussetzung, um die Suchtiefe wesentlich zu erhöhen. Zweitens besteht eine zeitliche Entkopplung zwischen Sende- und Empfangsphase, so daß mit erheblich höherer Sendeleistung gearbeitet werden kann.

Weitere Vorteile liegen darin, daß kleine Objekte wie z.B. Flaschendeckel, Ziehlaschen, kleinere Stücke Alufolie, aber auch einzelne Münzen bei Benutzung der großen Suchspulen nicht angezeigt werden. Dabei ist der PULSE STAR II sehr problemlos einzusetzen. Er besitzt nur 4 einfach bedienbare Abstimmelemente.

Die Anzeige der Objekte erfolgt sowohl optisch über ein Zeigerinstrument als auch akustisch mit einem Tonsignal, das mit steigender Signalstärke in der Frequenz zunimmt. Die Tonauswertung hat einen sehr hohen Dynamikbereich, so das selbst bei kleiner Entfernung zum Objekt und weiterer Annäherung immer noch eine Erhöhung der Tonfrequenz möglich ist. Das erleichtert die genaue Ortung wesentlich.

Die Funktion des PULSE STAR II gliedert sich in zwei Zeitabschnitte:

Sendephase
Die Suchspule wird etwa 600 mal pro Sekunde von einem starken Gleichstrom durchflossen.

Der linear ansteigende Strom durch die Spule baut ein Magnetfeld (Primärfeld) auf, das sich wie im Bild 2 zu sehen, ausbreitet. Der Strom durch die Spule wird nach einer bestimmten Zeit abrupt unterbrochen, so daß das Primärfeld sehr schnell zusammenbricht und dabei im Metallobjekt sogenannte Wirbelströme erzeugt, deren Stärke und Dauer von der Leitfähigkeit, Größe und Form des Objekts abhängen. Gleichzeitig wird die Suchspule auf Empfangen umgeschaltet.
Abb. 2: Sendephase
Empfangsphase
Die im Objekt fließenden Wirbelströme erzeugen nun ein zweites Magnetfeld (Sekundärfeld), das vom Objekt "abgestrahlt" wird (Bild 3).

Dieses Sekundärfeld wirkt auch auf die Spule und induziert hier eine sehr kleine Spannung, die dann verstärkt und optisch und akustisch angezeigt wird.

Da es sich dabei um äußerst kleine Spannungen handelt und außerdem immer ein gewisser "elektrischer Störnebel" existiert, wird deutlich, daß der Ortungstiefe physikalische Grenzen gesetzt sind.
Abb. 3: Empfangsphase

Generell gilt, daß die Ortungstiefe besonders bei dem PI-Verfahren mit steigender Objektgröße rasch zunimmt. Aber auch Leitfähigkeit und Form des Objekts sind entscheidend.

Ferromagnetische Metalle nehmen hier eine Sonderstellung ein: werden solche Objekte den Magnetfeldern eines PI-Gerätes ausgesetzt, so werden diese Objekte für kurze Zeit aufmagnetisiert. Obwohl ferromagnetische Metalle, wie etwa Eisen, eine sehr schlechte Leitfähigkeit besitzen und daher die Wirbelströme rasch abklingen, erzeugt die langsamer abklingende Magnetisierung ein starkes Signal. Daß erklärt, daß PI-Suchgeräte besonders empfindlich selbst auf kleine ferromagnetische Metalle ansprechen. Ist dieser Effekt nicht erwünscht, so bietet der PULSE STAR II die Möglichkeit, die Empfindlichkeit auf diese Metalle stark abzuschwächen bzw. kleinere Objekte manchmal sogar vollständig zu unterdrücken, wobei die Empfindlichkeit auf größere Objekte aus Bunt- und Edelmetallen nur geringfügig verringert wird.

Durch eine aufwendige elektronische Analyse des vom Objekt erzeugten Magnetfeldes ist es uns gelungen, den PULSE STAR II mit einer Metallunterscheidung auszustatten. Da hier noch kleinere Signale als bei der normalen Ortung ausgewertet werden müssen, liegt der Erfassungsbereich der Metallunterscheidung bei nur ca. 60-80 % der normalen Reichweite.

Diese Metallunterscheidung funktioniert prinzipbedingt nur bei Objekten ab einer bestimmten Größe (etwa 10 cm Durchmesser), da bei kleineren Objekten deren Form und Lage einen zu großen Einfluß haben. Dabei mißt der PULSE STAR II die elektrische Leitfähigkeit des Objekts. Da Eisen im Vergleich zu Gold, Silber, Kupfer etc. eine wesentlich schlechtere Leitfähigkeit besitzt, ist eine Unterscheidung möglich, wobei jedoch folgendes zu beachten ist: Fast alle Objekte, die kleiner als etwa 10 cm im Durchmesser sind, werden als Eisenmetall angezeigt. Das gleiche gilt für dünne Folien (z.B. eine große Alufolie). Auch eine Ansammlung vieler kleiner Objekte (z.B. mehrere Münzen) haben nicht die gleichen Eigenschaften wie ein großes, zusammenhängendes Stück Metall und werden daher fast immer als Eisenmetall angezeigt. Außerdem gibt es Buntmetalle, deren Leitfähigkeit im Bereich von Eisen oder sogar darunter liegt (z.B. Zinn, Blei), so daß auch diese teilweise vom PULSE STAR II als Eisen eingestuft werden. Auch die Leitfähigkeit von einigen Legierungen kann im Gegensatz zum reinen Metall stark absinken. Dafür tritt bei großen Objekten nur selten ein Anomalie-Effekt (also eine Anzeige von Nicht-Eisenmetall obwohl es sich um ein Eisenmetall handelt) auf, wie er von einigen VLF/TR-Geräten bekannt ist.

Befinden sich gleichzeitig sowohl Eisen- als auch Nicht-Eisenmetalle im Erfassungsbereich (z.B. Edelmetalle in einer Eisenkiste), so wird im allgemeinen das flächenmäßig größere Metall angezeigt.

Hier sind noch einmal die Eigenschaften und Vorteile des PULSE STAR II zusammengefaßt:

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