Схемы металлоискателей MD4U

IB с накачкой ТХ автоколебательным LC генератором

Давно интересовал вопрос связанный с чувствительностью МД по фазе с накачкой ТХ от автоколебательного генератора.
Достоинства такого подхода в "самонастройке" ТХ в резонанс, а следовательно лучшей стабильности ко всякого рода механическим расширениям корпуса датчика. Но так как фаза ТХ, которая обычно является опорной, под действием объекта уплывает вместе с фазой РХ "самонастраивается" то чувствительность по фазе будет только на разности изменения индуктивностей РХ и ТХ.

Намотал простейший ДД датчик:
1) Соотношение по виткам и индуктивности 1:1 - результат:
- по амплитуде чувствительность в порядке,
- фазу не чует.
2) Соотношение индуктивности 1:10 (ТХ:РХ) что есть примерно 1:3 по виткам - результат:
- по амплитуде чувствительность в порядке,
- фазу чует но не так сильно как того хотелось.

По этому поводу возник вопрос под действием одного и тогоже объекта индуктивность катушки меняется пропорционально числу витков катушки или её индуктивности?

Решил провести эксперимент...

Скачал LCR измеритель на основе аудио карты компа - http://deforg.free.fr/LCmeter.html для его изготовления понадобился один резистор в 10 Ом и пара разъемов от наушников. Для проверки работоспособности измерил пару промаркированных индуктивностей, резисторов и кондеров - все сошлось с допуском на разброс этих компонентов. (Линейность измерения досконально не исследовал)

Приступим...

ДД датчик, изменение индуктивности РХ или ТХ с монетой в центре катушек этим LCR измерителем не регистрируется, но жестяная крышечка от одной из домашних коробок перекрывающая практически всю катушку само то...



Вот оно та самая разность!

Для надежности померил на другом компе :



Выходит что нет особо той разницы и изменение пропорционально индуктивности, тогда на чутье по фазе в основном влияет геометрия датчика, и в случае ДД - самая чувствительная зона по амплитуде в центре и в тоже время самая нечувствительная по фазе так как влияние объекта одинаково на RX и TX - а какже тогда Майнлэб Релик Хок и прочие? Там ведь DD датчик? Дискрима быть не должно, а он ведь есть !

Кто что думает по этому поводу?



ПЕРВАЯ ЧАСТЬ ОТВЕТОВ УЧАСТНИКОВ ФОРУМА ЗДЕСЬ:

http://md4u.ru/forum/viewtopic.php?t=2308

Не надо лепить свои эксперименты к статье Zak'а. Можно открыть свю тему.

Отклик меняет фазу вовсе не из-за изменения индуктивности приёмной катушки.

Не хотелось плодить темы, у Зака речь шла о фазе...


Andy_F вы не правы речь не о импульснике а о резонансном ИБ

Смотрим вот этот график (картинка от туда вставлена в конце поста):
http://hem.passagen.se/communication/pic/im455.jpg

Отклик по крайней мере у меня ассоциируется с затуханием сигнала после снятия импульса с катушки т.е. с импульсником.

А в ИБ приборе имеем сбаллансированный резонансный датчик у которого измеряется два параметра:

1. Амплитуда разбалланса (вызванная деформацией магнитного поля сбаллансированного объемного трансформатора - датчика, под действием противодействующего вторичного поля вызванного вихревыми токами. Свазана с проводимостью металла.)

2. Смещение фазы в РХ относительно ТХ.
2.1 смещение фазы происходит изза изменения индуктивности одной или обоих обмоток, при накачке ТХ от внешнего независимого генератора.
2.2 Или за счет разности относительного изменения индуктивностей РХ и ТХ при автоколебательной накачке ТХ.

Именно последний случай 2.2 я и решил исследовать.

Кварцованная накачка (2.1) ТХ в ИБ не панацея а один из варриантов накачки ТХ при которой фазовый сдвиг резонансных контуров РХ и ТХ складываются - тоесть чувствительность по фазе максимальна. Но при этом вышел с черным датчиком на солнышко (или из теплого в холодное) и крути верти балланс грунта

Да и при настройке МД Резонанс ТХ не надо точно настраивать.

По этой причине много ИБ МД и по сей день выпускают с автоколебательной накачкой ТХ.

Поэтому да и не только по этому цель исследования была - автоколебательная накачка ТХ, при которой частота ТХ не фиксирована как в 2.1 а меняется под деиствием магнитной проницаемости объекта вместе с частотой РХ - вот и говорю что частота ТХ "подстраивается" под объект. При этом фазовый сдвиг получается на разности относительного роста индуктивностей РХ и ТХ.

В автоколебательном генераторе у которого С - фиксирована, а L - обмотка датчика. Если L - будет менятся, то будет менятся резонансная частота LC a следовательно и частота колебаний ТХ - верно?

LC - генератор генерит на частоте резонанса не так ли?

А раз так то на частоте резонанса фазовый сдвиг равен нулю (смотрим график в конце поста).

Если относительное приращение dL в процентах РХ и ТХ равны - то при изменении резонансной частоты ТХ, синхронно будет менятся резонансна частота РХ. А раз так то фазовый сдвиг в РХ относительно ТХ будет близок к НУЛЮ!

Ну не будет в этом случае чутья по фазе...

Далее у ДД датчика есть три зоны чувствительности:
- центр ТХ
- центр РХ
- область перекрытия ТХ с РХ

Последняя наиболее чувствительная в плане разбалланса датчика по амплитуде в виду меньшей площади по сравнению с площадью РХ или ТХ. Но в тоже время наименее чувствительна в плане фазы, так как объект одинаково по полщади перекрывает РХ и ТХ.

Вот и получается что при равных числах виков/индуктивностей РХ и ТХ в ДД датчике чутья по фазе не будет при накачке ТХ от автоколебательвого LC генератора.

Известно что зависимость L от числа витков квадратична, если удвоить число витков то индуктивность увеличится в 4 раза. Целью эксперимента было выяснить - как меняется индуктивность катушки пропорционально числу витков, или пропорционально индуктивности.

Обычно пороговое устройство МД реагирует на рост амплитуды а не фазы. И именно в этот момент в ДД датчике с автоколебательной накачкой сдвиг фазы минимален.

Тогда как работает дискрим ?



Не знаю может я непонятно (запутанно) все описал в первом посте, но большинство народа не поняло о чем речь:



Какая бы небыла разная добротность при равных частотах резонанса фазовый сдвиг равен нулю! Подробности описал выше.

RLC не мой, я дал лишь ссылку на то что использовал, не нравится никто не мешает провести эксперимент с не "деревянным" LCR




Циколныч - да понимаю я что такое ИБ не хуже вашего


Блин ну если никому не интересно сносите все посты нафиг

И я о нём, родимом .


Потому и не стоит прилеплять эти измышления к статье Зака, что отсутствует понимание физики процесса. То, что Вы пытаетесь здесь описать под видом IB, является параметрическим принципом работы МД, яркий пример параметрических металлоискателей - МД на биениях.

Действительно...офигительно. Могу только сказать- изучайте метод ИБ. Незнание- не порок, а не желание знать- это уж....
Эта теория может родиться только из-за непонимания. Причем непонимание- убежденное. Переубеждать в чем то ...? В чем? Интересно? Что именно тут может интересовать? Сдвиг фазы равный 0? Между чем сдвиг?
Не обижайтесь, но посещая форум не понять уже трудно, как мне кажется. Я и то разобрался.

Вы сами себя запутали , загрузили по самое немогу и теперь пытаетесь со всем этим бороться !
--- …Отклик по крайней мере у меня ассоциируется с затуханием сигнала после снятия импульса с катушки т.е. с импульсником.

А в ИБ приборе имеем сбалансированный резонансный датчик у которого измеряется два параметра:

1. Амплитуда разбаланса (вызванная деформацией магнитного поля сбалансированного объемного трансформатора - датчика, под действием противодействующего вторичного поля вызванного вихревыми токами. Связана с проводимостью металла.)

2. Смещение фазы в РХ относительно ТХ.
2.1 смещение фазы происходит из за изменения индуктивности одной или обоих обмоток, при накачке ТХ от внешнего независимого генератора.
2.2 Или за счет разности относительного изменения индуктивностей РХ и ТХ при автоколебательной накачке ТХ.

Именно последний случай 2.2 я и решил исследовать….---
Вот Вы в пункте 1 сами пишите что разбаланс , дающий амплитуду отклика - вызван не изменением индуктивности , а именно вторичным полем переизлучения , так фаза переизлучения зависит не от изменения индуктивности Тх или Рх – то уже когда вообще в упор к танку поднести , а на монетах и подобном фаза переизлучения зависит в первую очередь от магнитных свойств мишени , если она например – железо , то ему необходимо время на намагничивание , из-за этого отстает и его электромагнитный отклик , что и фиксирует СД МД , если мишень алюминиевая , то она не намагничивается и сразу начинает переизлучать наводку от Тх без фазовой задержки . Отклик на Рх – это не следствие увода частот контуров из за мишени – это в прямом смысле отклик от мишени при ее непрерывном возбуждении полем Тх , а Ваш Рх и его приемник это фиксируют . Вот по этому я считаю – что для IB Ваш пункт 2.1 и 2.2 не катит . Самая чувствительная зона DD на пересечении катушек , так как эта зона чувствительна именно к переизлучению сигнала Тх через мишень на Рх , эта чувствительность относиться и к уровню и к фазе , уровень переизлучения зависит от площади и проводимости мишени по отношению к площади катушки Тх , фаза отклика зависит от магнитных свойств мишени и ее массы при всех прочих равных условиях .

Фаза отклика зависит от реактивных характеристик на данной частоте, проводимости и геометрии. Масса не причем. Толщина, одна из причин почему листовое железо цвет. отклик дает, консервные банки...
Имею 3 монеты серебра:
20коп Николаевских D22x1mm
10коп СССР (27год) D17,5x1,2mm
Монетка тоненькая Жечь Посполита, лет 300 наверное... D19,5x04mm
Показания Молнии 8 на обе монеты 10 и 20 коп. Показания на тоненькую монетку- 4. Толщина играет большое значение. Так же как и фольга алюминиевая, и сам по себе алюминий имеющий "тело" разнятся в ВДИ значительно.
Легко экспериментируется на примере скажем 3х кусочков припоя, с разным плющеньем.

Увы, это практическое умозаключение,теоритическое будет другим,например при изменении частоты могут меняться ферромагнитные или диамагнитные спойства мишени,зависеть это будет например от частоты на которой производится регистрация,т.е. парамагнетик при определенных условиях может стать как диамагнетиком так и ферромагнетиком (по своим элетрическим свойствам),а это значит что при определенных условиях от например фольги может быть только амплитудный отклик и никакого фазового! Именно поэтому и надо рассматривать амплитудный и фазовый отклик отдельно, это же активная и реактивная составляющая принятого сигнала они могут регистрироваться как по отдельности так и вместе... суть эксперимента в том как влияет отношение индуктивностей (и влияет ли вообще)в сбалансированой системе на более эффективный разбаланс при равных условиях цели,и результат помоему есть... И в катушке ДД фаза может убывать,приращиваться и не изменяться при этом амплитуда будет работать сама по себе...Петручо поставил эксперимент и сделал выводы,это нормально,заблуждение только в том что он рассматривает воздействие цели на каждую катушку а не на отношение катушек (их поля) друг к другу..

Еще один...Ну ребята... Так мы Нобелевку не получим.

Простите, конечно, но всё как раз наоборот Ферромагнетики дают меньший сдвиг фазы, чем цветмет. Феррит (не любой конечно), например, вообще не даёт сдвига.
С уважением.
Александр.

Petrucho, ты прав – есть такой прибор, это где я гирьку рисовал…
Другое дело, что твои эксперименты не имеют никакого отношения к классическому МД IB. Мало того, выскажу крамольную мысль, что по своим физическим принципам обнаружения цели классический IB и импульсник совершенно идентичны…
>LC - генератор генерит на частоте резонанса не так ли?
Да, где-то там, рядышком... ну, очень близко, но не на частоте резонанса собственно контура...

Вы можете отключить эти сообщения.

Вот я сейчас в раздумиях – с одной стороны теоретически Александр прав и я сам знаю из сообщений форумов что есть ферриты – что не изменяют фазу DD , хотя у меня таких среди пару десятков разных так и не обнаружилось , чтоб были размером с монету и не затягивали фазу , повею на слово , а на практике , те мишени , что меня интересуют ( ферриты я не копаю ) – все они изменяют фазу Рх . Вот только на той неделе закончил настройку и стеклопластиковый корпус DDA 32 «Монстра» , так небыло ни одного варианта – чтобы цветные мишени уводили фазу вверх больше по значению , чем соизмеримые мишени по размеру , но из магнитящихся сплавов затягивали вниз . Во всяком случае по осциллографу у железяк при подносе к катушкам едет вначале фаза остаточного разбаланса системы и чуть чуть начинает расти уровень отклика , а у меди и алюминия – вначале на Рх растет уровень , а уж по ближе поднеся и фаза убегает вперед - это имеется ввиду на пределе чувствительности прибора и на максимально возможном расстоянии мишени от катушек , реакцию DD в упор с мишенью я не занимался ввиду ненужности таких данных . Вы меня поймите правильно – я не желаю спорить ради спора – мне и самому интересны нюансы IB , но у меня сложилось мнение о вопросе именно как в моих постах из чисто практических наблюдений . Все опыты условно проводим на частоте 8192 Гц – чтобы не было переворотов фаз из за изменения частоты Tx .
С уважением . Евгений .

Почему крамольную ? Обработка разная, а законы физики - едины . Помнится, это ещё года два назад Александр (Alteh) писал.

Частота не играет большой роли, ее точность и стабильность во времени. Катушка- трансформатор, елы палы, сколько ж можно говорить? У фирменных приборов (некоторых) есть подстройка частоты в пределах 1кГц! Частоту стабилизируют кварцем для стабилизации мгновенной частоты от помех, параметров питания устройства и исключения влияния окружающей среды, того же грунта. Ну так все просто... Не перевернется никакая фаза, она может только сдвинуться. Для того чтобы перевернулась надо концы обмоток менять местами.

Циклон - что то Вас подклинило - я имел ввиду то же самое - не конкретно 8192 , а то , что все сравнения проводим на какой то одной частоте , не горячитесь . С уважением .

Уводили фазу относительно чего? В данном случае всё дело в начальном фазовом сдвиге вносимом аппаратной частью и остаточном сигнале с датчика. Вот как вариант:

http://alteh.narod.ru/Gif/DIAGR.GIF
Точка А - это остаточный сигнал с той самой "ос
точной" фазой Красным цветом - чистый "цветной" сигнал, синим - грунт+цвет. Как видите, вектор остаточного сигнала и вектор мишени практически совпадают. Это ваш вариант, при незначительном сигнала мишени, угол наклона суммарного вектора практически не изменится (для глаза). Но по мере его увеличения картина начнёт меняться.

Опять смотрим на картинку... Чёрный металл. При небольшом изменении длины вектора АМ суммарная длина почти не меняется, зато фаза наоборот.
С уважением.
Александр.

Игра слов. Не меняют фазу РХ никакие мишени. Это наблюдается сигнал самой мишени, а не сигнала РХ сдвинутого чемто. Сигнал сам по себе это и есть амплитуда, которая имеет свою фазу относительно первичного поля, ТХ. Отдельно они не существуют - фаза и амплитуда. Это же одно целое. Поэтому не может быть сначала прирост амплитуды, а потом "уводит фазу". Просто на фоне остаточного первичного сигнала не видно слабый сигнал, а впечатление что растет именно амплитуда, а потом уже появляется откуда то фаза. Сигнал он либо есть, либо нет. А постепенно не погут появляться частями как бы.
Все что видно на выходе РХ- это переизлученное первичное поле, а не какой то "сигнал РХ". Чтобы не появлялся первичный сигнал мы же его вычитаем, его нет. И боремся с стабильностью того баланса, частоту держим и фазу неизменной.
Можно только подитожить:
Никакие катушки, обмотки не влияют на процес определения сигнала цели, не должны влиять. Если влияют- выкинуть такую систему. Мы же должны выполнить главное условие ИБ- Создать первичное поле и вычесть его ... На людей давят стереотипы понятий, воспитанные прошлым опытом и статьями журналов Радио про миноискатели для игры в "Зарницу".

Да - я оговорился , съешьте меня , в следущий раз буду более точным , я как раз и подразумевал уровень и фазу сигнала разбалансировки на клемах Рх - я вправду не выкручиваюсь - так вышло С тем что дальше по Вашему тексту - я согласен и не спорю и суть сказанного Вами понимаю , не ставьте всех ниже плинтуса - меньше эмоций - это дискуссия , или монолог ? Я тоже считаю - что нормально выполненная система ощутимо не плавает от всего подряд и сдвиг фазы , регистрируемый на входном контуре определяют только параметры грунта и мишени , а не индуктивность самих катушек , хотя по идее тяжелый грунт должен и на индуктивность влиять , но в DD это видимо вычитается - Рх и Тх убегают почти одинаково и в одну сторону . С уважением .

Не в плинтусе дело, а в техническом словоблудии. И если грунт влияет на параметры катушек...ну что за чюдная система!

Я думаю, что все немного не так, а иначе какие проблемы у нас возникали.
Рассмотрим два подхода:
1. Сигнал катушки TX скомпенсирован в катушке RX (сигнал TX на ней минимальный).
Все сигналы с TX задержанные по фазе (в зависимости от типа металла и площади «цели») принимаются RX катушкой, и потом мы измеряем ее (относительно фазы TX) измерителем фазы (сам металлодетектор).
2. Сигнал катушки TX скомпенсирован в катушке RX (сигнал TX на ней минимальный).
Сигнал TX воздействует на «цель» и она привнесением или отбором магнитного поля у датчика – меняет его фазовые параметры. В последствии принятые катушкой RX – далее измерение фазы.

Хотим мы это или не хотим, но в IB присутствуют оба подхода.
Проверка экранированных самодельных и фирменных датчиков показала, что при поднесении к ним пластинок (медных, латунных, железных и.т.д) меняет индуктивность датчика в ту или иную сторону. При изменении частоты датчика нарушается индуктивный баланс и меняется фаза. И все это происходит с нормальными и хорошо экранированными датчиками.

Мы можем сказать, что это «паразитное» явление, мешающее нормальному функционированию подхода 1, но оно присутствует и…….

Хорошее экранирование датчика спасает от емкостного влияния «земли» (изменения индуктивности датчика), но не спасает от средних и крупных «железяк» (из разных металлов).

Если бы присутствовал, только 1 подход, то все измерения были бы «стерильно» точными.

Так никто и не отрицает, что такое паразитное явление есть. Просто не надо выдавать его за принцип работы IB детектора.

Ну не знаю – неужели в Киеве и области грунт – чистый кварцевый песок ? У нас половина площадей – действительно именно такой – Олэшкивськи пискы , только там ловить с МД уже особо нечего , а вот вторая половина – чернозем на плавнях и островах ( мокрый ) и жерства в степи , как у нас ее называют – смесь известняка с глиной и еще черте чем – подносишь к таким грунтам даже качественно за экранированную катушку и ее индуктивность увеличивается на сильно осязаемую величину , хоть в приборах на биениях , хоть в балансных ( импульсников не делал – мне нужен дискрим ) . Касательно прежнего разговора о неправильности намотки колец IB по Анкеру и правильности по Кащеям , весам между Rx и Comp , теоретически вроде так и есть , а попробуешь – фигня все это на постном масле – что та , что та система - практически ни какой разницы на практике – специально после Анкерной , сделал Кощееву с теми же основными параметрами , сравнил – думал поможет уменьшить влияние грунта , ага , щас – ближе 10 см к грунту без уменьшения чуйки – не подноси , а есть участки – вообще , что по железной плите ходишь и экраны на катушках тут не причем , в последних делал фольгу с перекрытием зазора на пару см – не в паразитной емкости с грунтом дело – именно его ферромагнитность . Так что я пока не видел чудных систем , чтобы на нашей землице чувствительно не меняла своих параметров , даже взять схему автогенератора на одном контуре - грунт уводит частоту именно сильно вниз . Это применительно к чудности системы – может Вы знаете как с таким грунтом успешно бороться ? Я это решаю только фазовой подстройкой по Х каналу и АРУ по Y каналу , иначе пока не знаю как – может научите неграмотного ? Да , кстати мощность Тх тут не при чем , исследован диаппазон токов последовательного контура Тх от 10 мА до 160 мА - мощность Тх у меня плавно регулируется на ходу , так что ток тут не причем - влияние есть , но намного меньше чем сам состав местного грунта - током особо не выедешь . Наверное выход либо в дифференциальных , либо в не резонансных системах .

Ух ребята...ну вы даете...Это какая то ужасть.... Все в кучу! Причем тут грунт к способу компенсации в Кольце? Ну вы же хоть читайте что пишете или хоть думайте чтоли. Такое впечатление что первый раз вообще занимаетесь этими вопросами.
Делайте дальше так, вы на правильном пути. Добротности побольше, токи повыше. Все верно...Вас с пути не свернуть...Так и надо!

Грунт - это к вопросу влияния его на сами катушки , способы компенсации кольца - это с другой ветки , прошлый разговор , но он тоже пересекается с влиянием грунта на катушки .

Андрей, я полностью с тобой согласен!!!!!!!
Свой сайт я открывал, чтобы немного привести общий уровень форума (Братского) к относительной константе. Чтобы люди изъяснялись, хоть приблизительно, одинаковым языком.
Помню, особенно до и во время появления А50, по поводу токов в катушке, многие говорили о преимуществе ампер витков (запас Ж не «имеет»), а сейчас уже другой разговор….
Импортные МД называли «пукалками» и грозились показать им «Кузькину мать».
На лицевой странице сайта написано: «Сайт открыт для всех желающих поделиться своим опытом». Так, что мешает (или Вы думаете, что я не опубликую?) ?.
В разделе «Металлодетекторы» написано: «Возможно, некоторые посетители сайта будут не согласны, с моим подходом к изложению данной темы. Прошу, излагать свой взгляд в разделе "Статьи".».
Я не претендую на истинность взглядов (в некоторых статьях заложены «мины», которые располагают к дискуссии), но опровергать сам их не собираюсь. Эта Ваша задача.
Покажите «наш» сайт, который в то время, что-нибудь объяснял? Все «тихорились» и сейчас многие «тихоряться».
Многое покажет – время.