Схемы металлоискателей MD4U

Господа гуру, помогите начинающему конструктору металлодетекторов.
Собираю себе металлоискатель IB типа по схеме Кощея, плата уже готова, датчик на подходе, написал вычисление арктангенса и поддержку дисплея,измерение с АЦП сигналов от синхронных детекторов X и Y. Читая форумы, понял что помимо всего этого необходимо обработать сигналы определённым образом, но вот как именно, так и не могу точно определить.
Пока есть догадки что нужен будет:
1)фильтр (с ним думаю справлюсь, главное знать требуемые параметры,т.к. был уже опыт построения ЦФ на МК).
2) алгоритм компенсации сигнала грунта(как реализовать, я пока ну совсем не знаю).
3) и что-то ещё, о чём я пока не догадываюсь...
Так вот ребята, подскажите пожалуйста что куда и как, а то очень не хватает информации с практики. К тому же вы уже на этих схемах не одну собаку съели, подскажите какие грабли ожидают или где прочитать.
Заранее всем спасибо!

УУУУУ....Чтобы это все написать, как следует, в образе программы...надо более чем, знать матчасть и процесы аналоговые, которые протекают...Это сильно круто, чтобы вот так, запросто все расказать и разъяснить. Как ты себе это представляешь? Знаешь, сколько писать нужно? Должен ктото сесть и подряд... Это все каждый постигал сам, во всяком случае многое и собрал не один прибор и не два, чтобы вкурить т.ск. А если не куришь...надо учиться...
Опыт и практика- великое дело...!!

Традиционный метод компенсации грунта в приборах IB реализуется грубо говоря вычитанием фазы земли при помощи крутилки "баланс земли". А за подробностями стоит слазить в патенты, где уже всё расписано или в любую из схем аналоговых приборов (к примеру в схему "грозы") и посмотреть, какие там решения применены. После перенести эти решения в программу и всё. ;-)

To Ciclon: Это всё конечно так, но ведь всё с чего-то начинается.
Процессы происходящие внутри я понимаю, и хорошо представляю себе оные, просто интересует всё что касается так сказать работе в "земле", т.к. там и появляются всякие нехорошие вещи.
Вот и интересует сам алгоритм обработки.
На данный момент интересует организация баланса грунта.
To sK0T: Спасибо, патенты смотрю, а где можно глянуть схему на грозу?Мне математически интересует это "вычитание фазы земли."

У меня на сайте... ciklon.com.ua, там пра всех...можно оперу писать...

Гроза — авторская разработка Ciklon-а. К примеру, вот схема: http://ciklon.com.ua/pix/schems/Thunder-3.gif

Математически можно попробовать поступить следующим образом: ввести коэффициенты для каналов X и Y перед тем, как вычислять из них угол. Или фазовращатель устроить (менять задержку тактирования СД относительно передаваемого сигнала). Но в любом случае нужны эксперименты, умозрительно никто не скажет особенности в вашем случае… :-)

To Ciklon: И вправду много полезной инфы.
Но как именно бороться с сигналом от грунта толком и конкретно ничего не нашёл.
To sK0T:
А как эти коэффициенты можно рассчитать?
Сигнал от грунта при отсутствии мишени влияет на обе квадратуры?
Если так, то в каких соотношениях примерно (диапазон)?
Я так понял что фазу грунта стараются свести на 0 компенсацией (поворотом,либо коэф-тами, правильно?)

Если конкретно ничего не нашел, значит не созрел еще...или плохо искал. Конечно по обоим координатам есть грунт. А куда он денется. Сколько бы небыло координат, он будет везде... Потому что получаем сумму сигнала грунта и цели, сумму! Вопрос только в том, как это разделить по полочкам...Коэфициенты? Да нет коэффициентов, потому что грунт разный...

Я имел в виду диапазон разбежки коэффициентов. т.е. как сильно они различаются между собой.


Я математически хотел найти или хотя бы структурно, а не в общем.
По какому алгоритму ты реализовал компенсацию земли?

Алгоритм описан и реализован. Отражен на схеме. Схема на сайте и не одна. Качай, вникай, изучай... Фазовый сдвиг грунта ...ну гдето в среднем 45 (135зеркально) градусов. Т.е. если принять эту точку за отсчет. Для того, чтобы все это увидеть и узнать, надо собрать реальный прибор, принять какую то концепцию. А их существует не одна. Можно и не двигать фазу. Что и делают...но в других приборах. Не получится вот так просто- прочел и понял...Надо реально проникнуться...вкурить...о чем собстнно речь. А про грунт я что знал, то и написал на том же сайте. Может сейчас чего уже и добавил бы...

To Ciklon: Спасибо за совет.
А как вообще на осциллограмме проявляется сигнал от грунта?
На некоторых схемах ставят ФНЧ после СД, для чего? Чем обусловлена эта НЧ помеха? Какой она частоты?

Вы можете отключить эти сообщения.

Сигнал от грунта характеризуется откликом от множества изолированных ферромагнитных частиц, откликом от слабой собственной проводимости грунта и так далее. Отклик от цели в свою очередь обусловлен достаточно крупным, хорошо проводящим объектом. Если есть желание, то конечно можно построить мат. модель и получить коэффициенты. Но они не будут иметь ничего общего с реальными грунтами. Только экспериментально можно их получить. Остальное уже Циклон всё ответил.

Если уж так нравится математика, то надо идти по пути прямоугольного сигнала, как в эксплорере.

А возможен ли такой вариант:
Постоянно контролировать фазу грунта и вычитать из фазы мишени при обнаружении?

Всякий вариант возможен. Это типа авто-подстройка называется. Медленно сдвиг и амплитуда меняются, решаем, что мы находимся над чистой землёй и принимаем текущие характеристики за "ноль". Быстро меняется --- думаем, что это цель и ведём себя соответственно. Только тут ведь вот какая проблема. Земля может отклик цели утянуть куда угодно.

Это ерунда...грунт не имеет постоянной не фазы, не амплитуды. Расстояние катушки от грунта тоже меняется. Ты же ее носишь... Вайтс делает так- дает прибору "понюхать" воздух, а потом "понюхать" грунт. Приводит разницу к 0 и запоминает. Все... Это статическая ошибка грунта вычитается, динамическая...это уже по другому. А о сигнале грунта я на сайте у себя писал. Говоришь - читал...Не там читал...

А если периодически снова проверять фазу грунта (например раз в 10 сек при динамическом поиске) и если изменилась существенно, то запоминать новое значение?

А у себя ты по какому алгоритму её компенсировал?
Может кто знает как в Кощее с этим борются.Там ведь тоже в инструкции есть такие действия,как замер воздух/земля?
Я прочитал всё что было на твоём сайте,даже инструкции
Прости,но так ничего конкретного и не нашёл. В общем - да, а вот те детали,которые наиболе интересны- увы

Так всётаки,для чего ставятся ФНЧ на входе?
У Ciklon там вообще стоит связка ФВЧ+ПФ, может кто сказать для чего?

Для этого надо посещать форум, принимать участие в общественнополезном труде, иногда альтруистом быть не помешает...Тогда и откроется... Стучитеся... Истина- она рядом...Надо только нагнуться...Все написано, сказано много...Читать не перечитать... Ну что еще сказать...??? Я например года 2 разбирался...ну чтото понял...не без этого.. Я же не могу научить любить женщину...Это не что либо как...Этим надо заниматься...

To Ciclon:
Вот скажи пожалуйста, почему у тебя такая позиция? Ты оперируешь понятиями так,как будто это что-то нематериальное,да ещё и впример приводишь такие вещи.
Неужели так сложно подсказать,хотя бы на отдельные конкретные вопросы(там ведь на многие из них только пара строчек ответ)!
Я прекрасно понимаю, что это всё постигается на практике, поэтому я и обращаюсь к тем, кто реально щупал эти проблемы.
А вот так отвечать, что мол иди и читай форумы как я, и постигай за годы это дело, это некрасиво и некорректно!Видимо Ваша гордость не позволяет смотреть на других не свысока!
Прошу прощения у модератора за оффтоп.
To All:
Подскажите пожалуйста,какие фильтры и для чего ставятся в подобных приборах.

Ну во-первых, ФНЧ не отсеевает НЧ помеху по определению В данном же случае по сути это не ФНЧ, а интегратор. Его необходимость обусловлена тем, что на выходе СД сигнал импульсный. Для обработки же вам нужен некий соответствующий ему постоянный потенциал. А вообще-то для начала надо рассматривать проблему в комплексе. Какие составляющие содержит наш сигнал?
1. остаточный сигнал датчика.
2. сигнал от грунта.
3. полезный сигнал от мишени.
Первые два - паразитные. Их нужно отсеять.
Последний - выделить.
Первый зависит только от параметров датчика, его термостабильности, механической прочности и т.д. Он меняется медленно. А, следовательно, его можно отсеять с помощью ФВЧ.
Второй (грунт) может меняться по амплитуде очень быстро. Буквально, со скоростью качания датчика. Т.е. так же, как и от мишени. Единственное его отличие - это фаза. Впрочем, она тоже может меняться, но с этим приходится мериться и периодически повторять баланс (хотя, если грунт однороден, может быть достаточно и одного раза). Как писал Циклон, у White's это решается вычислением отношения X/Y. В независимости от общей амплитуды это отношение более или менее сохраняется.
Вот в общем и всё.
С уважением.
Александр.

Что-то не совсем поонял. Если полезный сигнал - постоянный уровень(частота около 0), то ФВЧ его задавит.Разве не так?
Может ты ФНЧ имел в виду с очень малой частотой среза (около 1 Гц)?

Напрасно ты обижаешься...напрасно... Парой строк не обойдется ну никак... Описывать все с самого начала...?? Эта тема уже столько раз висела на форуме и не только на этом, что уже оскома от нее... Какая надменность? Это ты о чем? Что няньки есть? Взялся за гуж...тяни...
Конечно, нужно поискать инфу. Я должен за тебя ее искать? Что мог то сказал...

ФВЧ, фильтр верхних частот, фильтр пропускающий верхние частоты и обрезающий нижние. Но часто путают его с ФНЧ, не знаю уж почему. Вот у буржуев всё хорошо в этом плане: low-cut filter и всё ясно. :-)

Ключевое слово было — интеграторы. Я на самом деле сейчас полностью солидарен с ciklon-ом. Ну почитать не? Ну ведь всё уже написано. Вот к примеру тут объясняется как устроены синхронные детекторы и исходя из каких соображений там стоит какой элемент: http://mikes.front.ru/str2_16.html

Так и делаем.
Alteh описал всё просто замечательно, за что отдельное спасибо.

Эсли сложно написать, то можно ведь и ссылку указать. Порой очень важные ветки в форуме можно и не заметить, всякое бывает...

Буржуи обозначают LPF и HPF т.е. low pass filter и high pass filter

Спасибо, по этой ссылке ещё не попадал ни разу.
Как работает СД, я знаю, т.к. инженер электроник, спасибо.
А вот о природе сигнала от мишени, пока не так как бы хотелось.