alex---1967 писал(а):
...
Рискуя повториться, сведу в один пост, что писал раньше, прибавив последние «измышления».
Итак, мы здесь «проверяем алгеброй гармонию» - якобы находим «оптимальный размер катушек». Когда говорят об оптимальности, всегда говорят в смысле чего эта оптимальность, что учтено при ее расчете.
Так вот, здесь НЕ учитываются характеристики прибора, НЕ учитывается отклик грунта, НЕ учитывается наличие других целей, не учитывается несоосность катушки с целью, а размер цели ограничивается тем, что он считается достаточно малым по отношению к размеру катушки.
В этом случае все, что можно учесть – это расстояние до цели L.
Оптимальной считается передающая катушка, если она обеспечивает максимальное потокосцепление с витком (катушкой) цели. То есть максимизируется магнитный поток, проходящий через катушку цели, наводимый током в передающей катушке. Аналитически строго доказывается, что это происходит при
R = √2 L.Оптимальной считается принимающая катушка, если потокосцепление катушки-цели с ней максимально. Из соображения равенства нулю вертикальной компоненты магнитного потока от цели на окружности приемной катушки выведено уравнение. Численное решение этого уравнения (с аналитикой не стал заморачиваться – степени большие) дает тот же результат:
R = √2 L.
В учебниках физики есть формулы для потокосцепления двух произвольно-расположенных катушек. И там доказывается, что результат будет одинаковым независимо от того, какая катушка является передающей, а какая приемной. Это не всегда очевидно, но это так. Поэтому, например, при моделировании IB датчиков в соответствующей теме я, например, считаю, что и Tx и Rx обе являются передающими, чтобы найти проще индуктивную связь между ними через цель. Антенны тоже так считают. И одинаковость результата это еще раз подтверждает.
Что же означает полученная формула?
Она означает только то, что если цель находится на глубине L, то никакого выигрыша от использования катушек РАДИУСОМ
R > √2 L мы не получим. Например, для цели на глубине 10 см, нет никакого смысла использовать датчик диаметром больше 28 см. Прироста сигнала не будет.
Можно ли использовать датчик меньшего диаметра? – Пожалуйста! – Для вдвое меньшего диаметра датчика, чтобы получить тот же детектируемый сигнал, потребуется либо в 16 раз более чувствительный прибор, либо в 4 раза больше витков на передающей и приемной катушке. Взамен мы получим меньший мешающий отклик грунта, меньшую вероятность появления других целей (ну и меньшую скорость прочесывания), более легкий, более удобный датчик.
То есть определение размера датчика – это задача, которая должна учитывать больше параметров, чем просто глубина цели.
В этом и причина споров и непонимания практиками такой упрощенной связи глубины и размера датчика.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Вы представляете, что будет, если вместо 40 витков для катушки ТХ 40-сантиметрового датчика намотать 160 витков для 20-сантиметрового? Чувствительность входных усилителей МД сейчас - это не хуже 1-2 мВ. Представляете, что будет при увеличении её в 16 раз? И какой "выигрыш" "будет" от этого для МД? Вы хоть иногда выходите с раздела "Теории..." в разделы, где люди датчики для своих приборов делают.