Stromquelle

Es gibt viele Möglichkeiten eine Stromquelle mit wenigen elektronischen Bauteilen zu realisieren.
Nachfolgender Schaltplan beschreibt eine Version mit einem Spannungsregler (TL317) und Widerständen als Basisfunktion.

Diese Schaltung kam unter anderem bei den Versuchen mit dem Selbstbaumagnetometer im November 2012 in Nordskandinavien und zwischenzeitlich auch bei anderen Gelegenheiten erfolgreich zum Einsatz.

Der Ausgangs-Konstantstrom lässt sich mit dem Spindeltrimmer im Bereich von ca. 5 bis 25 mA einstellen. Das Helmholtz-Spulenpaar wird an die Klemmen M3 und M4 angeschlossen und von dem Konstantstrom durchflossen.
Beim vorliegenden Selbstbaumagnetometer wurde das Helmholtzspulenpaar durch Spulendurchmesser und Windungszahl so bemessen, dass 1 mA Strom ein Magnetfeld von 1000 nT erzeugt hat (5 ... 25 mA entsprechen 5000 bis 25000 nT).
Widerstandsänderungen des Kupferdrahts der Helmholtzspulen (durch Temperaturänderungen) haben keinen Einfluss auf die Erzeugung des Magnetfelds, da die Schaltung den fließenden Strom konstant hält.

An den Klemmen M1 und M2 wird die Spannungsversorgung der Schaltung angelegt. Der erzeugte Konstantstrom ist unabhängig von der angelegten Spannung. Ein sich ändernder Ladezustand von Batterien oder Akkus beeinflusst den erzeugten Ausgangsstrom nicht.

Der Kondensator C1 ist nicht unbedingt notwendig, wird aber zur Unterdrückung von Störungen (zB. bei Anschluss eines Netzteils) empfohlen.

Die Widerstände R1 und R2 (in Serie geschaltet) können variiert werden.
Der erzeugte Konstantstrom errechnet sich zu I = 1,25 / R mit Strom I in [mA] und Widerstand R in [kOhm].