Схемы металлоискателей MD4U http://www.md4u.ru/ |
|
Согласование датчика http://www.md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=10427 |
Страница 4 из 5 |
Автор: | Sergey_P [ Чт: 27 окт 2016 9:05 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): чаще гораздо большее влияние на диаметр датчика оказывает наличие мешающих сигналов, в том числе и "железных" Сам принцип работы индукционных приборов не позволяет разделять _одновременно_ присутствующие цели... Разделение возможно если эти цели имеют расхождение во времени, пространстве (малым датчиком...).
|
Автор: | Вадим [ Чт: 27 окт 2016 21:05 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
АКА использует технологию отображения двух сигналов на одной частоте, это же, якобы, есть и у Терра-704, но без годографа. Разделение разнородных металлов - это не здесь, как и влияние грунта на вероятность обнаружения. Sergey_P писал(а): ...Из картона режем кружки размером от 0.5… до 15см, обернули их фольгой – цели готовы. Для стандартной катушки 20-25см даже крупная монета будет точечной целью. Размер монеты как раз тот фактор, который определяет величину воздействия на неё поля Тх и на оптимальность выбора Рх не влияет. Кроме того, размер оптимальной Рх оптимален абсолютно, и поэтому не зависит от размеров цели или коэффициента шума приёмника и т.п.. Фактически для технических оценок точечная будет любая цель с размером до 1/3 и даже больше от диаметра Рх.
На существующем детекторе с датчиком замеряем максимальную дальность и составляем табличку R(размер цели), L(дальность), … L/R (отношение дальности к размеру цели) Строим график по вертикали - L/R, по горизонтали – R… находим максимум… Этот максимум и есть оптимальный размер цели R для датчика размером D по дальности L. Если, получившийся оптимальный размер цели Rопт. меньше предполагаемых поисковых целей, то имеет смысл увеличить размер датчика в соответствующее число раз (пропорционально). |
Автор: | Вадим [ Чт: 27 окт 2016 21:25 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Ещё о некоторых неочевидных особенностях Рх. На рисунке справа показано поле В точечной цели, оно проходит через Рх в верхней части - показаны касательные к силовым векторам поля и показан качественный график зависимости проекции В на вертикальную ось Y, - By(R), где R- радиус Рх. Слева показан тот же график By(R) и линейный график для площади S малого кольца с шириной dR, внутри которого вектор поля практически постоянен. Полный поток Ф = интегралу By(R) dS по всему радиусу R , но нас интересует, как меняется элемент dФ(R). Этот график показан красным цветом - видно, что можно относительно безболезненно уменьшить диаметр Рх как снаружи, так и внутри - показано зелёной и голубой линиями. В нижней части показан пример расположения Рх и Тх (красным цветом), элементы балансировки не показаны. Кроме того, из данного рисунка видно, что когда диаметр Рх далёк от оптимального,- это бывает для маленьких и средних датчиков, то ЭДС полезного сигнала будет примерно пропорциональна его площади. |
Автор: | Sergey_P [ Пт: 28 окт 2016 21:04 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
так подойдет для глубинных целей? Красный - ТХ Зеленый - СХ Синий - RX |
Автор: | Вадим [ Пт: 28 окт 2016 21:40 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Лично я не знаю - нет такого опыта в создании нестандартных датчиков, чтобы по такой картине ответить на ваш вопрос. Нужно разбираться, какие идеи в него заложены и моделировать практические ситуации... - кому-то, может, и пойдёт, а в другом применении нет... |
Автор: | Sergey_P [ Пт: 28 окт 2016 21:50 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Соотношения размеров исходя из подавления сигнала поверхностного слоя грунта, RX частично скомпенсирована прямой и обратной направляющими поля ТХ, Сх компенсирует остатки и имеет сравнительно небольшое количество витков... едмнственное - для близких целей имеются выраженные области инверсии которые исчезают при удалении цели от плоскости датчика. В крайнем случае Сх можно попробовать намотать рядом с ТХ (витков Сх будет меньше) |
Автор: | Вадим [ Сб: 29 окт 2016 1:50 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Ясно - не заметил сразу цветового обозначения катушек... Sergey_P писал(а): Соотношения размеров исходя из подавления сигнала поверхностного слоя грунта Исходя из чего рассчитывалось такое подавление? Sergey_P писал(а): В крайнем случае Сх можно попробовать намотать рядом с ТХ (витков Сх будет меньше) Мне тоже так кажется, и уменьшить размер Тх - но тогда что будет с "подавлением сигнала грунта"?Влияние грунта теоретически можно пробовать подавить в датчике с распределёнными витками и Рх, и Тх. Однако для неоднородного слоя грунта и его поверхности это может не сработать. |
Автор: | Sergey_P [ Сб: 29 окт 2016 16:56 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): Исходя из чего рассчитывалось такое подавление? Исходя из объема пространства охватываемого полями зон между двумя катушками и катушки расположенной внутри. Распределение поля генерирующего сигнал отклика в этих зонах принималось в виде конуса исходящего из площади этих зон. (в какой-то темка это было всё изложено...ширина пояска =1/3d)
|
Автор: | Вадим [ Сб: 29 окт 2016 23:27 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Я думаю, что этот подход к учёту грунта работать не будет. ЭДС РХ под действием магнитного грунта будет уменьшатся, а у Сх почти не изменится. |
Автор: | dj elektrik [ Вс: 30 окт 2016 16:46 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Прикинем как в этой катушке идёт подавление сигнала грунта. Направление магнитного потока в зелёной обмотке имеет один знак ,в синей - другой знак . Т.е. обе приёмные катушки при включении последовательно индуктивно-балансно себя компенсируют . При приближении металлической мишени ЭДС в виде вихревых токов наводится в обоих обмотках и складывается , то есть это хорошо , но извините я в упор не вижу подавления сигнала грунта ,который тоже складывается. Потом . Об означивать где есть компенсирующая катушка это не правильно . Так как они обе приёмные . При равном удалении приёмных от периметра ТХ , их количество витков для инд.баланса будет примерно одинаковым. По сути это коаксиальная катушка с её недостатком- нет подавления грунта ,плюс ещё 2 минуса боковой захват цели и электро помехи при большом диаметре приёмной . |
Автор: | mrShyman [ Вс: 30 окт 2016 18:49 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вставлю и своих пять копеек.Удаление компенсирующей от TX для условия индукционного баланса приведёт к увеличению витков в компенсирующей и соответственно увеличению дифференциального эффекта RX.Это скажется на подавлении дальней синфазной компоненты(как RX ,так помеха ).Эффективность(чуйка )датчика должна упасть. |
Автор: | Sergey_P [ Вс: 30 окт 2016 20:07 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим поставил конкретную задачу: Поиск дальних целей (ближние цели его не интересуют)… Для её выполнения необходимо: 1- максимально в размер датчика перехватить магнитный поток от целей 2- уменьшить отрицательное воздействие на принимаемый сигнал систем компенсации первичного потока. Для выполнения этих условий: 1- Размер RX максимален (в размер датчика) 2- Площадь СХ – минимальна по отношению к RX. Распределение поля малой по размерам катушки распространяется на сравнительно не большое расстояние и будет оказывать свое влияние только на поверхностный слой грунта. Основную компенсацию первичного поля будет выполнять зона между TX-RX Ближняя зона грунта будет вычитаться, т.к. состоит из 3-х компонент: - зона RX ограниченная зоной ТХ /+/ - зона RX за пределами ТХ /-/ - зона СХ /-/ |
Автор: | Вадим [ Вс: 30 окт 2016 22:14 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Никаких задач я не ставил - я высказывался максимально близко к теме согласования датчика. ...И последний рисунок исключительно к тому же. ...Ещё ведь,не хотел рисовать датчик внизу - , как знал, что не туда пойдёт... Согласование по сопротивлению Рх рассмотрели - можно рассмотреть и по согласованию с Тх... Согласование датчика по геометрии и по полю не связано напрямую с сопротивлением МШУ или генератора - поэтому и отдельно затронул немного. Согласование по сигналу грунта или прочим мешающим сигналам - это вообще отдельная тема. Кстати, в 27-ой главе упомянутой книги рассмотрено влияние магнитной среды на поле проводника с током. Поэтому я и предлагал давно распределённые Рх и Тх, как способ уменьшить это влияние. Другой вариант - датчик типа "восьмёрка" и т.п.. Что же касается глубины, то я бы лучше взял что-то из монокатушек, где Рх и Тх объединены, а компенсация осуществляется другими способами. Однако никто не говорил, что "ближние цели не интересуют" - ведь я специально подчеркнул, что малый датчик, которые совсем не оптимален по геометрии, будет более производительным в ряде условий, чем огромный датчик, который получается по расчётам поля. |
Автор: | Вадим [ Вс: 30 окт 2016 23:10 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
...Снова рисунок, по-быстрому, для пояснения влияния грунта. Сверху слева - монокатушка и её поле без влияния магнитного грунта и под влиянием. Поле как бы втягивается грунтом из катушки, но сами линии поля внутри грунта пропорционально сжимаются. Вверху справа - датчик "восьмёрка". Показаны линии поля без и с грунтом (красные линии) - видно, что под влиянием однородного равноудалённого грунта искажаются одинаково и симметрично. В результате симметричности датчика и симметричности влияния грунта потоки поля через Рх1 и Рх2 изменяются одинаково и баланс датчика сохраняется. Внизу - предложенный Сергеем вариант. Показана часть поля Тх без влияния грунта, которая не проходит через Рх, т.е. находится в ближней зоне Тх и ЭДС для балансировки не вырабатывает. Под влиянием грунта поле искажается - показано красными линиями. И закрашена часть поля между теми же линиями, что показаны без влияния грунта. Под влиянием грунта изменяется поток поля через Рх и ЭДС изменяется. Однако ЭДС Сх не изменится в той же степени и , думаю, что знак изменения тоже будет противоположным, чем у Рх. Поэтому результирующее ЭДС будет не нулевым. |
Автор: | Sergey_P [ Пн: 31 окт 2016 5:37 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): Поле как бы втягивается грунтом из катушки, но сами линии поля внутри грунта пропорционально сжимаются Нет никакого «втягивания», «сжимания» поля…, а есть взаимодействие полей по принципу суперпозиции. То, что вы воспринимаете как «вытягивание/сжимание» поля ТХ в прилегающем грунте, это результат взаимодействия первичного поля ТХ и вторичных полей грунта (результат вихревых токов от проводимости и намагничивания вещества).
|
Автор: | Вадим [ Пн: 31 окт 2016 23:05 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Постройте что-нибудь на основании своих идей-суперпозиций. Как видите на примере своего датчика, они дают ошибки. |
Автор: | Вадим [ Ср: 16 ноя 2016 4:25 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Ну, вот - зашёл почитать про деда Копая и монету Атлантиды и не нашёл. Жаль - придётся теперь нудно объяснить то же самое, но без упоминаний о важном... Вот на сляпанном рисунке изображена упрощённая схема воздействия металлической цели на катушку Рх. Пусть она содержит N витков, тогда полезный сигнал ЭДС прикладывается через М-связи к LR-цепи, где L- индуктивность Рх, а R - нагрузка Рх. Поток поля Ф постоянен и выделен голубым цветом. (Формулы условные) Если, например, увеличим число витков Рх в 2 раза, то при тех же размерах и расстоянии до металлического предмета увеличится и ЭДС,- смотри рисунок в центре. Это отображается ростом М-связи. На рисунке справа вверху изображён график ЭДС(N) - прямая линия красным цветом. Это ЭДС холостого хода, когда Рх не нагружена. В случае нагрузки на LR-цепь получаем ток в этой цепи и, как следствие, падение напряжения на сопротивлении нагрузки. Зависимость этого напряжения от L-Rx, при постоянном R-нагрузки и при постоянном ЭДС показана синей линией. В случае подбора витков Рх получим зависимость, которая показана жёлтым цветом - для согласования нам нужно получить максимум напряжения на нагрузке. Для этого же момента согласования внизу показано "огибание" катушки Рх полем металлической цели, когда в Рх присутствует ток, вызванный этим полем. |
Автор: | alex198213 [ Чт: 17 ноя 2016 9:40 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
У меня на практике, при подборе витков РХ получилась вот такая зависимость дальности на разные цели. Датчик DD32x26 c овальными катушками, ТХ~7кГц. (МД КвазарАРМ) РХ, каждый раз при отмотке витков, подстраивал кондёрами чтоб на 1,8кГц ниже ТХ. Можно-ли как-то теоретически находить максимум чувствительности не делая измерений ? |
Автор: | Sergey_P [ Чт: 17 ноя 2016 19:33 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): На рисунке справа вверху изображён график по горизонтали - частота, а что по вертикали (эдс или коэффициент передачи) ? Размерности сравниваемых параметров должны совпадать...
|
Автор: | Sergey_P [ Чт: 17 ноя 2016 19:44 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
alex198213 писал(а): при подборе витков РХ ... чтоб на 1,8кГц ниже ТХ. ни о чем... Больше витков - больше индуктивность при незначительном увеличении потерь - больше добротность - больше усиление (чувствительность на частоте резонанса)..., но за счет выставленной одинаково расстройки все преимущества катушки с большим количеством витков пропадают впустую... Я бы не витки отматывал/доматывал, а поигрался расстройкой..., и не на воздушные цели, а на грунте... |
Автор: | Вадим [ Чт: 17 ноя 2016 20:12 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Sergey_P писал(а): по горизонтали - частота, а что по вертикали (эдс или коэффициент передачи) ? Размерности сравниваемых параметров должны совпадать... Все графики здесь были качественными, чтобы показать суть. Упомянутый график : по горизонтали число витков Рх, по вертикали - ЭДС и "К передачи" LR-цепи.
|
Автор: | Sergey_P [ Чт: 17 ноя 2016 21:10 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): по вертикали - ЭДС и "К передачи" LR-цепи. Вот именно об этом.... Как вы совместили несовместимое? Где тут общие точки соприкосновения величин, которые даже размерность имеют различную? Просто, два различных не связанных между собой графиков...
|
Автор: | Вадим [ Чт: 17 ноя 2016 23:32 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Сергей, ну, рассчитайте аналитически , если графическое решение не нравится - и получите то же самое. Просто ЭДС (N) умножается на К-передачи LR-звена, при том, что индуктивность Rx тоже есть функция от N : L~k*D*N^2, где D - диаметр Рх, k - некий постоянный коэффициент в данной формуле. Поэтому К-передачи LR-цепи хорошо отображается в тех же осях и просто накладывается на график ЭДС,- это наглядное, графическое решение. Можно решить в общем виде - найти некий максимум всех параметров - N, D, Rнагрузки и пр. , для точки согласования. Но я что-то пока не вижу смысла общего решения - по отдельности, вроде, лучше. |
Автор: | Вадим [ Чт: 17 ноя 2016 23:36 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
alex198213 писал(а): ... Можно-ли как-то теоретически находить максимум чувствительности не делая измерений ? Можно, это всё весьма точно рассчитывается. |
Автор: | pollstar [ Вс: 15 янв 2017 23:39 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Sergey_P писал(а): alex198213 писал(а): при подборе витков РХ ... чтоб на 1,8кГц ниже ТХ. ни о чем... Больше витков - больше индуктивность при незначительном увеличении потерь - ...А если катушка RX без резонансная? И вопрос не совсем в тему... Что если в катушку для Квазара вставить предварительный усилитель? Как тогда согласовывать входной усилитель Квазара? |
Страница 4 из 5 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |