Smartphone als E-Feldmessgerät

[Dankedanke]

Hallo Leute,

gibt es eine Möglichkeit über den Audioausgang/Mikroeingang des Smartphones das E-Feld zu messen. Man könnte doch eine Dipolantenne in den Eingang stecken und mit einer Soundanalyse-App könnte man dann die Daten auswerten. Anstatt Schall würde man dann elektrische Felder auswerten.

Hat das jemand schon mal gemacht und kann mir da weiterhelfen? Wie kann ich das am besten realisieren? Habe bisher im Internet keine passende Hardware und keine Beschreibung gefunden.

Ich schreibe nämlich bald meine Bachelorarbeit über elektromagnetische Abschirmung im niederfrequenten Bereich ( 0 - 2000 Hz) und wollte dazu gerne eine günstige und smarte Variante eines E-Feld-Messgerätes benutzen.

Über jede Hilfe bin ich sehr dankbar.

Freundliche Grüße
dankedanke

 

[tRITON]

Deine Idee finde ich echt witzig, das meine ich positiv.

Ich habe mal ein paar Minuten darüber nachgedacht und stelle mal meine Gedanken dazu vor:

• Was Du mit deinem Selbstbau messen wirst, werden Dankedanke Einheiten sein, da du die Daten ja mit nichts anderem vergleichen kannst, da dein Gerät nicht kalibriert, geeicht ist
• Die Audioschnittstelle ich für das Tonsignal wandelt ja Schallwellen, also Druck, in Elektrische Spannung um
• dein Selbstbau müsste also Feldstärken in Schall umrechnen, damit du sagen kannst, wie stark ein Feld ist (Mir fällt da so spontan nichts ein, also eine simple Anpassung des Signal mittels eines OPAMP sehe ich da nicht)
• die Audio Schnittstelle ist nicht genormt, ich meine jetzt nicht den Stecker, sondern ab wann bis wann diese das Signal, was du einspeist auch erkennen wird. Also jedes Smartphone wird vermutlich abweichend Daten erkennen.

Dennoch ist das ja kein Aus für die Idee, die finde ich durchaus gelungen, aber praktikabel?

Ergänzung (28. Januar 2021)

Noch was: Audio ist meistens bei 44Khz Schluss beim Sampling. Solltest Du also Ereignisse messen wollen, die in kürzeren Intervallen vorkommen, wird das noch mal schwieriger.

 

[Fujiyama]

Frag doch mal bei deinem örtlichen Energieversorger nach ob sie dir so ein Ding ausleihen.

 

[Turian]

Selbst wenn es sowas geben sollte, dann fürs max. iPhone, evtl noch Galaxy S & Pixel. Günstig wäre das auch nicht, da Spezialequipment = Nischenprodukt & kleine Menge Abnehmer, ausser das wird zufällig ein neuer Trend.
Wegen Beschreibung - du weißt (oder kannst nachlesen) wie so ein Gerät funktioniert, demnach musst du überlegen ob und wie man das am Smartphone umsetzen könnte, dann kannst du schonmal den Suchradius einschränken.
//Gibt es eigentlich einen bestimmten Grund, dass der Bereich bei 2kHz endet ?

 

[zeroice]

In dem Frequenzbereich kosten die Teile doch noch keine 50 €. Aber ja, möglich ist das:
- analoges/digitales Frontend zur Verstärkung aufbauen, am Besten x,y,z-Komponent getrennt ermitteln, im Nahfeld noch H-Feld messen, dann das ganze in ein analoges Signal im Spannungsbereich der Kopfhörerbuchse wandeln und am Handy dann mittels eigener Software einlesen, und wieder zurückwandeln zur Anzeige auf dem Display.
Sinnvoll ist das ganze aber nicht. Entweder Messgerät kaufen, oder wenn du als Teil deiner Thesis lieber selbst was baust: Microcontroller, DSP, oder FPGA nehmen.

 

[Ranayna]

Das Problem was ich da sehe, ist das auf Audiosignale auslegegte Filtering und Processing. Ich wage es zu bezweifeln das man bei einem Smartphone vernuenftig an das "rohe" Audiosignal kommt.

Grundlegend ist die Idee aber nicht neu. Seit es PC Soundkarten gibt, gibt es Software mit der man diese als Oszilloskop "missbrauchen" kann. Auf dem PC kommt man aber auch besser an das unbehandelte Signal, wobei moderne Soundkarten auch nicht immer gut funktionieren.

Vielleicht taugt ein guenstiges Handheld Oszi mit einer selbtgebauten E-Field Probe etwas. Hohe Bandbreiten hast du da ja wirklich nicht. Habe aber keine praktischen Erfahrungen damit. Wenn du des englischen maechtig bist kannst dich bei beim EEVBlog umschauen. Da gibt es ein paar Videos zu E-Field probes. Ich kann den Link zu dem Video heut abend mal raussuchen.

 

[AgiOli]

Was genau ist denn Dein Ziel?
Wenn es darum geht nur das E-Feld an verschiedenen Positionen/ bei verschiedenen Randbedingungen zu messen, dann würde ich lieber nach einem billigen Fertiggerät schauen (Kurze Suche beim großen Fluss findet unzählige ab 30 €)
Wenn Du höhere Genaugigkeit bei den Werten brauchst wird es denke ich schnell teuer.
Wenn Du dynamische Prozesse auflösen möchtest und z.B. als Wasserfalldiagramm darstellen möchtest, dann könntest Du Dich an den Eigenbau machen. Du müsstest dann den E-Feld-Messwert statt auf ein Voltmeter an den Audioeingang vom Handy bringen und kannst dann fertige Apps zur Analyse/Darstellung nutzen.