Схемы металлоискателей MD4U

Если по принцыпу - "Может хоть кто скажет" - может кто научит а Я "Попозжя" может и выложу - то это разговор без темы а просто обучение за счет великодушия форумчан. Если есть что интересное то давай всем народом и копать, ведь форум то "Народный". А "Попозжя" зима будет.
Тогда уж лучше как Джон сказал - "Давайте лучше про баб... "

Аппарат ещё в разработке, схема - на базе кощея, с некоторыми изменениями, которые пока ещё не известно как себя покажут.
Всё существенное будет в прошивке, которая ещё на очень далёкой стаидии,т.к. некоторых существенных моментов в понимании алгоритма не хватает. А по воздуху искать не катит.
Если никто не хочет или ему просто лень напить ответ в пару слов, то и не надо. Польза тогда от вашего форума какая?

Понимай как хочешь! Вот скажите все, кто-нибудь из вас видел в интернете нормальное описание обработки сигнала с точки зрения математики и понимания не так, что если кто-то сказал G=X-K*Y, то так идолжно быть, а по-научному, с пониманием...
Взяли бы мы с вами и все совместными страраниями создали нормальный и обработанный материал, а не отдельные отрывки фраз!
Почему... никто не хочет разбираться, неужели всех и так устраивает.
Или кому-то это просто невыгодно.
Всё, мне нечего больше сказать,обидно!

Вы немного перепутали... божий дар с яичницей..
Форумы создаются не для пользы "в них писателей", они создаются для пользы их создателей

товарищ с несколько странными принципами: "если вы тут сидите, то давайте рассказывайте. иначе нафига вы тут собрались"

кстати интересно, я как напишу в каком нибудь топике сообщение, так после меня никто уже не пишет и топик умирает

PS: я и в очереди всегда стою последний, ну не занимает за мной никто

Не волнуйся, kos, за тобой заняли
Просто, ты правильно поставил точку.
С уважением.
Александр.

Что, всем так приелась эта ветка?

Ветка интересна, немного подолью масла в огонь

Проблема X и Y, а вместе с тем и дискриминации значительно серьезнее, чем кажется.
При классическом подходе к получению X и Y получаются некоторые проблемы с точностью определения фазы и амплитуды.
Пример – изменение фазы при слабом изменении (увеличении) амплитуды – при настройке прибора каналы X и Y смещены один относительно другого на 90 градусов,
Но для точного определения фазы и амплитуды это не всегда годится.
В идеале, это подходит при определенных параметрах цели – кстати, это одна из причин, почему многочастотники имеют лучшую дискриминацию.
В примере приведена ситуация, когда меняется фаза при постоянной амплитуде.
Если у нас канал фазы настроен *в ноль* то при приближении к проводящему предмету, сначала нарушается баланс фазы (в ту или иную сторону), а затем происходит рост амплитуды одновременно с последующим ростом фазы и если мы имеем фиксированное соотношение фаз между X и Y, то при данном способе измерения, когда объект приближается к катушке и входит в зону чувствительности – амплитуда будет уменьшаться на фоне изменения фазы, что приведет к нестабильности дискриминации.
В реальных условиях, когда присутствует сильный и не равномерный по амплитуде сигнал земли, ситуация значительно усложнится, что приведет к значительному уменьшению чувствительности.

На мой взгляд, решение этой проблемы (а оно не такое сложное) может существенно улучшить и дискриминацию и чувствительность приборов…

На рисунке: левый столбец – амплитуда и фаза без цели, правый – при появлении цели. СД– выход канала. Желтый участок - участок, на котором осуществляется интегрирование.


Что скажут профи?

Известное Вам решение этой проблемы может найти полезное применение при создании продвинутого металлоискателя для поиска монет, разрабатываемого в рамках коллективного сетевого проекта, Ваше участие в котором представляется весьма желательным: http://md4u.ru/forum/viewtopic.php?p=15230#15230

хм. вопрос поставлен интересно.
но на мой взгляд некорректно.

в отсутствии мишени сигнала нет !!!

а если это остаточный сигнал от датчика, или сигнал грунта, то там другая песня. Тогда надо рассматривать сигнал как сумму векторов от разных источников.

в чем состоит несложное решение ?

Да, ок. Проблема и правда серьёзнее. Проблема в том, что многие видимо не понимают, что «проблема X и Y» у всего остального человечества называется I/Q-демодуляция, а не проблема.

Каналы X и Y всего лишь удобное средство описания гармонического сигнала. Напомню школьную математику:

sin(wt + phi) = cos(wt)sin(phi) + sin(wt)cos(phi);
x(t) = I*cos(wt)+Q*sin(wt);
cos(x) = sin(x+90);

Что мы тут видим? Правильно! Тут мы видим наши каналы X и Y, которые сдвинуты на 90 градусов и всё такое.

Единственные улучшения в класическом IB-детекторе возможны на мой взгляд в двух направлениях: в направлении хитрых фильтров (превед, Гроза-5!) и в направлении авто-подстроек всяких там фаз грунта (превед, полная оцифровка и X-Terra!).

Вы можете отключить эти сообщения.

Большое спасибо за приглашение! К сожалению, МД я занимаюсь периодами, время от времени (когда оно есть) но в любом случае, я не преследую коммерческих целей и по возможности буду принимать участие в обсуждениях (если будет что сказать ) и безусловно буду делиться наработками и результатами экспериментов.

Я имел ввиду сумму сигналов, но в любом случае при резонансном входе это будет синусоида, где преобладать конечно будет сигнал земли. И при приближении к цели или же просто при изменении высоты катушки над землей синусоида останется таковой, только лишь сдвинется по фазе и изменится ее амплитуда.
Уже пол года хочу лежит у меня платочка (по схеме на рис.) детали почти все запаяны, но ни как не могу катушку доделать (и времени нет), чтоб попробовать.
Принцип, в общем, взят от импульсника, только тут ситуация проще – резонансные схемы более защищены от помех.
На схеме два канала – один (нижний) определяет прохождение синусоидой нуля и выдает управляющий сигнал (Fi out) на процессор и второй канал верхний, который интегрирует полупериод синусоиды и на выходе получаем Am out. Все остальное на МК.
Алгоритм предполагается следующий – при настройке на грунт заложить типовые функции X(Y) для земли + настройку при начале работы + автоподстройку по ходу дела.
Плюс к этому заложить подобные функции для распространенных целей – монеты, кольца и т.д. Кроме этого, можно сюда внести функции различных помех, таких как удар по катушке.
Поскольку у атмеги АЦП всего 10 бит, предусмотрена регулировка к-та усиления у канала амплитуды.

Хитрые фильтры для меня лично сложны и не понятны, я видел схемы фишеров и whites’ов 6000… и понял, что фильтры это не для меня.
Конечно будущее за цифровой обработкой, да и любительское настоящее тоже.
Единственная проблема для меня здесь только в качественном согласовании цифрового и аналогового модулей, как в PI, так и в IB.

по сути ты хочешь прямо измерять фазу и амплитуду сигнала.

только схема имеет свои минусы:
- большая дискретность счетчика (фазу то мерять счетчиком надо)
- сигнал от цели мелкий на фоне грунта и поскольку фаза грунта и цели отличаются тоэффекта получается нет.

фактически получается те же самые грабли что и обычно. разница только в том что исходными данными являются не сигналы СД, а уже фаза и амплитуда.

я пробовал примерно такой вариант схемы ранее, меня не впечатлило.

Только надо при этом учитывать, что никаких "цифровых" фильтров не бывает. Все они лишь абстракция обычных аналоговых и если есть трудности с пониманием их, то никакой МК не поможет... ;-)

А с цифровыми фильтрами я могу помочь.
Главное точно решить что нужно фильтровать, а это уже нужно спрашивать у бывалых.

Ага, бывает мало водки
Бывает, ой как бывает... Не стоит заблуждаться,что если при их проетировании ты изначально опираешься на аналоговый вариант,то значит ЦФ - это на самом деле АФ, это далеко не так!

Эт точно...Золотые слова...

Уважаемый, Softsx!
Проблемы в этом (что вы описали) нет!
Если и есть некоторые, то они ни как не связаны с вашими предположениями.
По порядку:
1. Амплитудный канал – это синус, канал «фаза» -это косинус.
У Вас канал фаза (на рисунке) сдвинут на +180 градусов, а это не есть косинус.
2. По поводу смещения амплитуды, полностью не согласен – тоже вы получите и в «воздухе». Интегратор (СД) выдает, не амплитудное значение, а квадратурное (площадь).
Важна не амплитуда, а соотношение каналов X и Y ( угол «цели»).
Остаточный небаланс датчика и медленно изменяющее влияние «земли»(небольшой угол) дает о себе знать, но это все решаемые вопросы.
Конечно, с «землей» есть ряд сложностей, но они не связаны с тем, что Вы описали.

Да, конечно, а что мне мешает?
1. Разрешающей способности таймера на атмеге хватит вполне - при тактовой частоте 16Mhz при частоте сигнала 8khz разрешение по фазе получается 0.18 градуса.

2. То, что сигнал от цели мелкий на фоне грунта и не получится эффекта - это не так, поскольку цель обычно обнаруживается динамически по всплеску от нее после ФВЧ, в этом случае, при *правильном* измерении не будет ямы перед увеличением амплитуды,
что позволит точнее принять решение о появлении цели, когда она на пороге чувствительности, и это одновременно с правильной дискриминацией!
Поэтому, граблей никаких не будет.

Каковы причины? Важно узнать почему не впечатлило.


Цифровые фильтры существуют, но не в этом дело – главное не понимание фильтров, а понимание того, что реально происходит – какие процессы и от этого отталкиваться, а их этого уже вырастут правильные алгоритмы обработки, и совсем не обязательно, что они должны быть сложными!

Как раз на 90 и сдвинут - там все корректно нарисовано.

И я имею ввиду площадь - не понимаю, в чем проблема?

Конечно, но важно именно правильное соотношение. Я выше упомянул про *яму* которая предшествует одновременному росту амплитуды и фазы, а если объект на гране чувствительности - в область, где соотношение определяется условно корректно оно может и не попасть!

Уважаемый, Softsx!
Вы писали:

Как раз на 90 и сдвинут - там все корректно нарисовано.

Кто скажет, что на рисунке «фаза» косинус – пусть плюнет мне в лицо.

когда объект приближается к катушке и входит в зону чувствительности – амплитуда будет уменьшаться на фоне изменения фазы, что приведет к нестабильности дискриминации.

Сигнал приходит на входной каскад с определенной амплитудой и фазой, а далее поступает на СД-ры с одинаковыми амплитудами и фазами. СД тактируются со сдвигом 90 градусов и начальная точка отсчета фазового угла и является этот такт. На этом принципе и измеряется фаза. Амплитуда сигнала может изменятся, только в двух каналах одновременно и значения для измерения фазы не имеет.
Вы не поняли сути проблемы «земли», а просто «подлили масло в огонь».

из за большого сигнала грунта фаза сигнала на датчике меняется незначительно


нарисуй вектора грунта и сигнала от целей с высокими вди. увидишь что их сумма даст уменьшение амплитуды.

Уважаемый, когда объект приближается к катушке и входит в зону чувствительности – амплитуда будет уменьшаться на фоне изменения фазы, что приведет к нестабильности дискриминации.[/quote]

Фаза от цели неизменна при любой амплитуде, что отражается в отношении амплитуд каналов ХY. Эти параметры цели определяются ее RL характеристиками металла, а им пофигу амплитуда. Иначе невозможно было бы вычислить ВДИ. Не может фаза меняться, а амплитуда нет, или наоборот, это единое целое. Никакой ошибки, ямы нет.

Причем здесь косинус - я лишь сказал, что сдвиг 90 градусов - неужели этого не видите?
Вы просто не разобрались о чем я говорю.

точности в 0.18 градуса достаточно, чтобы определить эту незначительность.


Зачем так сложно? Просто подцепить прибор к выходу предварительного усилка Rx и поднести цель и увидеть, что происходит на самом деле.

с грунтом, обязательно с грунтом.

такой подход проблем не решит, только добавит.