Схемы металлоискателей MD4U

сейчас уже работаю, потом замеры сделаю, отпишусь. Но хотелось бы более стабильное включение. Хотя и так можно, ложных ведь нет. Щелкал еще много раз, чуйка почти всегда от 8,5 и в течении минуты стает 7-7,5

Лучше, потому, что пробовали и проверяли...
Вы почему-то упорно не желаете принять очевидные факты: обнаружение цели в индукционных детекторах производится не катушками, а Полем! Поле щупает окружающее пространство и изменение этого поля за счет вторичного, переизлученного металлической целью, воспринимается прибором как наличие цели.
Катушка малой длины формирует симметричное поле с эквипотенциальной поверхностью совпадающей с плоскостью катушки. Ферромагнитный сердечник, внесенный в поле с одной из сторон плоскости катушки, создает собственное поле. В сердечнике величина поля значительно больше облучаемого поля от катушки, а в окружающем сердечник пространстве величина поля уменьшается за счет вычитания магнитных полей сердечника и облучаемого поля от катушки. Данные процессы присутствуют на всем протяжении длины сердечника. Выбрав длину сердечника хотя бы не меньше предполагаемого расстояния обнаружения цели, а лучше побольше с учетом загибов магнитных силовых линий и линейного увеличения расстояния распространения поля по сердечнику, получаем несимметричное распространения поля катушки в пространстве с максимальной чувствительностью к металлическим неоднородностям со стороны, где ферромагнитный сердечник отсутствует. Под несимметричным полем такой катушки следует понимать не то, что величина потока магнитной индукции будет различна с разных сторон плоскости катушки (они будут равны), а то, что распределение магнитной индукции в зависимости от расстояния и положения в пространстве – различаются… С одной стороны линии магнитной индукции распространяются в свободном пространстве, имеют значительную величину и производят поиск и обнаружение целей, а с другой стороны катушки преимущественно сконцентрированы в ферромагнитном сердечнике и ослабленное поле вокруг него.
Чувствительность катушки к вторичным полям зависит от её площади, но делать сплошной сердечник для малых мощностей – нет никакого смысла, поэтому в профессиональных геофизических приборах частенько используют трубчатые ферриты для расширения частотного диапазона и облегчения датчиков…

Скопирую и повешу над кроватью... спасибо.

Ладно... сдаюсь: у меня есть приятель - доктор технических наук (реальный!), специализирующийся, в том числе, и на приборах, использующих и формирующих магнитные поля. Когда я показал ему катушку на торце ферритового стержня... он просто расхохотался... уж извините его за столь бестактную реакцию...
Так что - моя уверенность - это с его слов. Завтра я покажу ему сообщение от Sergey_P. Моя цель - понять правильное направление при изготовлении оптимального датчика. Под него я и настрою ПП.
Собсно, я и без всяких докторов вижу, что Sergey_P слегка (очень слегка, чтобы не бросалось в глаза), сам себе противоречит. Это - вполне старый и проверенный приём, смысл которого - создать в голове собеседника полную кашу, а потом - делай с ним что хош. Не совсем понятно, зачем со мной так? Тем более, что никакой каши не получилось, я вполне осознаю написанное... Немного странно... ну да ладно - люди разные бывают, это даже хорошо - были бы одинаковые, было бы хуже...
Впрочем, на моих делах это не отразится, так что, пусть его...

Кому интересно - почитайте...

Ваш доктор может и хороший человек но он доктор в какой то узкой теме, во всём остальном он как и все а может и хуже... И так по каждой теме есть свой доктор. Это на деревне один фельдшер на все болезни а в городе каждой болячке свой доктор. Всего знать невозможно.

Вернёмся к теме - у сердечника есть внутреннее размагничивающее поле, благодаря которому ослабляется внешнее магнитное поле. Обратите внимание на табличку в самом конце.
В данный момент у меня есть стержни диаметром 10 и длинной 80 и 40 мм. Таким образом размагничивающий фактор

для сердечника 10х80 мм равен приблизительно 0.3
для сердечника 10х40 мм равен приблизительно 0.6

Так вот это это объясняет тот факт что при одном и том же количестве витков и одной и той же магнитной проницаемости сердечника - индуктивность (и добротность) на длинном сердечнике получается выше.


Отношение длинны стержня к его диаметру влияет на ослабление внешнего, излучаемого катушкой магнитного поля.

Отдельно взятый диаметр катушки (или сердечника вместе с катушкой) а точнее её ПЛОЩАДЬ. влияют на чувствительность т.к. чем выше площадь - тем больше вторичного поля пройдет через обмотку катушки.
Потому и идёт речь о том что катушку нужно мотать у поискового конца
Экспериментально убедился, что у катушки аналогично той что мотал The_ALF чувствительность примерно на 30% хуже у не поискового конца стержня.


Выдержки со ссылками на источники:


http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0% ... 0%BE%D1%80
--------------------------------------------------------------------
Размагничивающий фактор - безразмерная тензорная величина, зависящая только от формы исследуемого образца, определяющая величину размагничивающего поля.

http://physics-animations.com/rusboard/ ... 43920.html
--------------------------------------------------------------------
РАЗМАГНИЧИВАЮЩИЙ ФАКТОР (коэффициент размагничивания) — отношение размагничивающего магн.
поля (Но) в намагниченном теле к намагниченности (М)
этого тела. Р. ф. (N)является в общем случае зависящим от координат
тензором. Только тела в форме эллипсоидов, изготовленные
из однородного магн. материала и находящиеся в однородном магн. поле, имеют однородное размагничивающее поле. Для таких тел Но, N и М не зависят от
координат точки в объёме тела. Если эллипсоид намагничен вдоль одной из его гл. осей а, Ь или с, то Нo и М параллельны этой оси. В единицах СИ Na + Nb + Nc = 1,
поэтому для однородного шара Na = Nb = Nc = 1/3.
...
Магнетик помещённый в магнитное поле намагничивается и создаёт собственное магнитное поле. Это поле внутри самого магнетика уменьшает внешнее поле (размагничивающий фактор). Аналитически считается только для элипсоида вращения. Во всех остальных случаях пользуются полуимперическими таблицами поправочных коэффициентов.


http://www.omagnetizme.ru/%D1%84%D0%B5% ... 1%82%D0%B0
--------------------------------------------------------------------
Размагничивающий фактор N является функцией формы образца. Для тороида и бесконечно длинного стержня N = 0, для шара N = (4/3)pi для бесконечного тонкого диска перпендикулярно плоскости N = 4pi, а параллельно плоскости N = 0, для бесконечно длинного цилиндра перпендикулярно оси N = 2л, а параллельно оси N = 0. В табл. 5 приведены значения размагничивающего фактора для цилиндрических образцов и эллипсоидов вращения при различных значениях отношения осей или длины к диаметру (для цилиндра).


П.С. Видимо есть некая связь размагничивающего фактора с перебросом фазы плоских ферромагнитных целей из чернины в цветнину (плошмя / на ребро).

А что... убедительно. Спасибо, Petrucho! Тогда проведу ещё несколько экспериментов, чтобы найти для себя оптимальный вариант. Просто - возможности есть, но, не было стимула. Теперь - "всё срослось". Отлично! Поработаем... Обязательно отчитаюсь, по окончании - может кому-нибудь пригодится.

Хороший документ по теме:

http://www.sgu.ru/files/nodes/19439/%D0 ... %D0%B2.pdf

--------------------------------------------------

http://www.diclib.com/%D0%A0%D0%B0%D0%B ... /0/8/59239

Размагничивающий фактор (размагничивания коэффициент).

При намагничивании во внешнем поле образца или детали из ферромагнитного материала разомкнутой формы (например, цилиндра) на его краях образуются магнитные полюсы, создающие внутри образца магнитное поле обратного по отношению к внешнему полю направления. Размагничивающее поле полюсов образца H0 пропорционально его намагниченности J и равно: H0 = NJ. Коэффициент N, связывающий напряжённость собственного поля образца и его намагниченность, называется Р. ф. или коэффициентом размагничивания. Если образец находится во внешнем магнитном поле напряжённостью Нв, то истинная напряжённость поля в образце равна Ни = Нв - NJ.

Р. ф. может быть точно рассчитан только для эллипсоидов вращения, которые имеют однородную намагниченность (в частности, для шара N = 1/3, для очень тонкой пластинки N = 1, для бесконечно длинного цилиндра в поперечном поле N = 1/2). Для некоторых образцов простой формы Р. ф. рассчитывается по эмпирическим формулам, в большинстве случаев Р. ф. определяется экспериментально.

Книжек по этому делу у меня - нет, а ковырять Интернет ради этого частного случая лень… Поэтому пользовался тем, что взбрело в голову…
Элипсоид вращения магнитного поля ферромагнитного сердечника будет в равномерном однородном поле (верхний рисунок). Из этого рисунка видно, где поля складываются, а где вычитаются…
Поле катушки неоднородно в пространстве (нижний левый) и это поле в сердечнике создает так же неоднородное поле (нижний правый). Можно отследить, как взаимодействуют поля этих объектов при их сближении… где они складываются, а где вычитаются…
При симметричном расположении катушки и сердечника их поля совмещаются и преимущественно складываются (сложите верхний рисунок и нижний левый), что увеличивает индуктивность катушки и добротность контура в который она входит, но при этом линии магнитной индукции преимущественно замыкаются на сердечнике, а не распространяются в окружающее пространство, где валяются цели... т.е. целям достается совсем немного кусочка поля, чтобы сгенерировать вторичное…
(трубчатые ферромагнитные сердечнике стоят в Немфисе...)

Если что - Вы не обижайтесь на "Комментарии". Это я "в сердцах"... ждёшь помощи, а тебе выдают "нечто"...
А если по-простому, да, не получится "переориентировать" поле - несбыточная мечта. И, согласно рисункам, всё станет на свои места, как только катушка "сядет" на сердечник. Но! Тогда уж как хотите - обзывайте бестолковым, или ещё как, но в чём же смысл катушки на торце сердечника?! Очень хочется верить и Вам и Petrucho, но... сами видите - не сростается... Давайте поставим точку: нарисуем линии магнитного поля для случая катушки на торце, а рядом - катушка равномерно по сердечнику. Согласитесь, это будет убедительно.

Для меня все же остается непонятным такой значительный прирост 30% (а это аргумент).Короткая катушка -короткий путь замыкания основного энергетического потока поля -а это уже компенсатор прироста дальности.задний конец феррита тоже является паразитным балластом и тоже тянет внешнее поле к себе(на нем нет обмотки и поле(основная энергетика) с него уже выходит раньше и почти перпендикулярно (магнитопроводы не идеальные имеют конечную магнитную проницаемость).хотя можно допускать что из-за сильного увеличения индукции(концентрации энергетики)с приближенного конца магнитопровода.Еше есть предложение тесты все же проводить двумя монетами 5к и 1к СССР так-как основным поисковым материалом является все же мелкий предмет и будет заметна частотная и магнитовекторная разница разных датчиков.Я к чему веду что в погоне за дальностью мы реально увеличиваем диаметр датчика и переводим его в плоскость -может есть какое то оптимальное отношение между длиной сердечника и длиной намотки.

Вы можете отключить эти сообщения.

Конечно - НЕТ. Нет такого соотношения. Увы... А всё потому, что не только длина и ширина, а ещё и частота и... ещё много всего. И находятся они все то в прямой, то в обратной зависимости. Я потому и попросил озвучить результаты на ДРУГИЕ металлы. Несложно понять, что есть некий оптимум на "пятак". А ещё - есть оптимум на железо, а ещё... короче, понятно. Неприятность в том, что эти оптимумы не совпадают. Вот и выходит - можно получить "рекордную" дальность без ложных сработок, на что-то одно. Или два. И всё... Есть подозрение, что эти 8 см формируются и "попаданием" частоты, и соотношением площади "пятака" и площади/длины датчика и ещё чего-нибудь. А действительно, попробовать ту же копейку. Можно с высокой степенью вероятности предположить - результат будет скромненький...
Тем не менее - хороший пин нужен. Значит - нужно искать.

Дерзайте! Собрать макет пина и прогнать его с разными катушками, на разных частотах, на различные металлические эталоны и пр., будет намного быстрее, чем пытаться с помощью дискусий подгонять теорию под практику или, наоборот, практику под теорию . В придачу, не забывайте, что у Q зависимость чувства по видам металла отличается от IB и FM.

Что-то никто не откликнулся на вашу просьбу… Ладно, нарисую сам…
1. Поле короткой катушки
2. Поле короткого ферромагнитного сердечника
3. Суммарное поле коротких катушки и сердечника
4. Поле длинного сердечника с короткой катушкой в середине сердечника. Величина поля сердечника, распределение линий магнитной индукции зависит от внешнего поля (короткой катушки)
5. Суммарное поле короткой катушки в середине длинного сердечника. Величина поля несколько больше чем для короткой катушки и максимум в середине сердечника в месте расположения катушки, но там же находится и эквипотенциальная поверхность (зона нулевой чувствительности). На торцах сердечника (поисковая область МД) поля совсем немного…
6. Суммарное поле короткой катушки на конце длинного сердечника…
7. Длинная катушка с рядной намоткой на сердечнике. Вторичное поле захватывает часть витков и генерирует значительно меньшую эдс…

Еще немного и можно будет сфокусировать в луч

с ув.

Нарисуйте лучше... с соблюдением масштабов и пропорций, а свои сообщения - удалю... Я, рисовал, чтобы отразить разницу полей в зависимости от расположения катушки на сердечнике.

L2 - это всего лишь фильтр по питанию. Его можно заменить на резистор 10 Ом либо вообще закоротить.

Судя по плате конденсаторы у вас стоят замечательные - WIMA, включая фильтрующие по питанию
Причина нестабильностей скорее все неотмытая плата. По крайней мере на фото видны следы флюса.

Индуктивность от размеров изменяется в квадрате, поэтому сделать малоразмерную катушку с большой индуктивностью и малым сопротивление отнюдь не простая задача. Ферромагнитный сердечник существенно в этом помогает… (для МД с датчиками существенно большего размера, феррит- это лишние потери на гистерезис и вихревые токи)
Для того, чтобы МД был ещё и чувствителен к целям, необходимо выполнить ещё одно условие: обеспечить максимальную магнитную связь между целью и катушкой индуктивности, но почему-то про это забывают, поэтому и рисовал картинки...

2 Sergey_P: Прошу прощения за назойливость... а вот на картинках, которые Вы привели, там всё правильно? Вы уж не сердитесь, но... как-то подозрительно это расходится с тем, что Вы написали ранее, да и вообще... со всем расходится... Боюсь, что сейчас все начнут делать "фаллические" датчики, поскольку, согласно вашего рисунка за номером 6 - сбылась мечта не только любителей МД. Силовые линии искривлены самым "заманчивым" способом, при этом использованы довольно простые приспособления... Мда... пожалуй, я прекращаю изыскания в этой области...

Центр энергетической плотности не может выходить за пределы катушки так как наша инуктивность образуется обьемом ферромагнетика с центром в средине.любое смещение катушки приводит к смещению этого центра от средины на некоторое (среднее)положение зависящее только от магнитопроводящей способности сердечника(магнитной проницаемости).чем выше магнитная проницаемость тем тяжелее сдвинуть этот центр и меньше будет проявляться этот эффект.Возможно это смещение и есть наша прибавочка.

Я тут не поленился и сделал запрос у реальных спецов в области магнетизма... Если ответят, то поделюсь. А пока - позвольте собственные соображения. Да, вполне возможно, что чуть-чуть сместить центр и удастся. Но! при этом магнитные силовые лини у торца, где находится катушка, должны не выдвигаться вперёд, а НАОБОРОТ - сместиться назад. Ведь тело сердечника смещено, а оно "требует" своей доли. С чего бы тогда полю так выдвигаться туда, где ничего нет?! Неееет... назад его потянет. И получается никакая не прибавочка, а "убавочка". Кстати, эта ситуация показана в предыдущем сообщении от Sergey_P. Там совершенно явно и логично поле оттянуто назад.
Реальность такова, что на сердечнике 10см длиной очень трудно (почти невозможно), обнаружить смещение центра - настолько оно мало (если есть вообще), то же касается прибавочки-убавочки... В рисунках есть один откровенный, на мой взгляд, "промах". Поле без сердечника - воздух, и с сердечником - феррит, настолько должны отличаться при равной индуктивности катушки, что совмещать их методом простого сложения - ну никак нельзя! Сердечник так "прижмёт к себе" наружные силовые линии (при соблюдении масштаба напряжённости магнитного поля), что... какое там сложение!

Рис.3 сомнения вызывает, а рис.5 ?? Приведите их к одному масштабу (я, не приводил) и сложите противоположные половинки – получите рис.6
В центре катушки никакого смещения не будет, откуда ему взяться, если первоначальное поле создается катушкой, а уже оно создает дополнительное поле в сердечнике…

Вот это ДА! Лучше бы Вы этого не писали... Извините, но я, пожалуй, воздержусь... Подожду ответа специалистов.

Вы их лучше сюда пригласите - побеседуем, обсудим...

Да кто их знает... ответят - уже хорошо. Это мы любим МД, а они, может, рыбалку...