Схемы металлоискателей MD4U

В инете везде пишут про способ баланса датчика (допустим, "кольцо") с помощью дополнительной компенсирующей обмотки, далее компенсируют петлёй, полупетлёй и тп, затем заливают эпоксидкой, при этом наблюдают за картинкой на осциллографе. Вопросы такие:
1. Как компенсируют датчики на заводах? Подгонять датчики по осциллографу слишком нетехнологично.
2. Почему бы не выкинуть эту компенсирующую петлю? Если собрать датчик без компенсирующей обмотки и возбудить в передающей катушке синусоидальный ток, то в приёмной катушке тоже будет синусоида, параметры которой можно легко измерить. Затем эту синусоиду можно подать на вычитающий сумматор для того, чтобы скомпенсировать этот остаточный сигнал. В идеале получим тот же самый нулевой сигнал. Есть ли тут подводные камни?

Читайте про "однокатушечник Щедрина".

Более того, можно пойти дальше, и не делать отдельные передающую и приёмную катушки, а совместить их в одной. Именно так устроен "Однокатушечник Щедрина".

В старых Вайтсовых моделях петля еще была,в новейших моделях ее нет.Я думаю,что они отработали с точностью до четверти витка способ намотки на стандартизированый каркас,а те остатки которые остаются убирают програмно.А однокатушечник похоже мертворожденое дитя...

Компенсирующая и компенсируемая обмотки находятся в равных условиях при изменении расстояния датчик - грунт.

В случае электронной компенсации, сигнал компенсации имеет фиксированный фазовый сдвиг и фиксированную амплитуду. Т.е. получается что с изменением зазора датчик грунт сигнал снимаемый с катушки меняет фазу/амплитуду, а сигнал компенсации каким был таким и остаётся.

По идее при электронной компенсации влияние зазора датчик-грунт должно прилично сказываться на чувствительности.

Программная компенсация о которой упоминалось выше по сути ничем не отличается от электронной, правда при программной компенсации можно подобрать фильтр таким образом чтобы давить всё что ниже частотного диапазона реальных целей. Т.е. своего рода автоподстройка получается.

Требования к электронике и параметрам сигналов возрастают многократно для однокатушечного МД, ровно во столько раз, во сколько датчик IB компенсирует излучаемое поле. Электронике, прежде чем обрабатывать наведенный сигнал отклика, необходимо этот сигнал выделить из передаваемого…

Да в Щедринском однокатушечнике ничего не выделяется, просто подбирается фаза и амплитуда чтобы подавить на воздухе исходный сигнал, а изменения амплитуды/фазы сигнала катушки выводят эту систему из состояния баланса - всё никаких премудрых наворотов.

Но это всё чепуха по сравнению с тем что основная гармоника худо бедно компенсируется, а вот с высшими гармоники труба полная... т.к. надо городить еще два таких МД чтобы сгенерить частоты наиболее значимых высших гармоник, отфильтровать их, сдвинуть по фазе и отрегулировать по амплитуде. А потом все просуммировать на сумматоре. С одной стороны огород получится, с другой настраивать это всё замучаешься. А для температурной стабильности датчик придётся мотать константаном.

Этим прибором можно долго восторгаться... но как сказал один хороший человек - восторг как правило у тех кто не понимает как оно работает.

Разделяйте причину и следствие…
Величина разбаланса это и есть наведенная в катушке эдс вторичного поля. В отличии от IB, где компенсируются абсолютно подобные поля, созданные одним и тем же током, в электронном балансе участвуют различные сигналы, а их подобие только приблизительное… /+/ Уровень обрабатываемого сигнала в электронном балансе на несколько порядков больше чем в IB, что требует значительно большего динамического диапазона от электроники…

При реальном производстве эти синусоиды будут разные, придется подстраивать сумматор, возможно не хватить подстройки его диапазона. И тогда к этой схеме с сумматором придется приделывать какую-нибудь петлю, на какую-то из обмоток.
Петля как раз и нужна для технологичности производства, чтобы компенсировать, не точности(которых не возможно избежать) при намотке , при укладке. Потому что изменение положении петли в 1мм, дает такое изменение амплитуды, что не хватит сумматора.
Петли Експлоера: