Схемы металлоискателей MD4U

Возможно я ошибаюсь, но мне кажется, что именно "вычесть" минерализацию схемотехникой не удастся, по крайней мере в рамках IB. Критериев не видно, пока, для такого вычитания.

А если попытаться бороться с причиной вместо следствия?...
То есть, создать такую конфигурацию ТX, чтобы излучаемое поле в ближней зоне компенсировалось сильнее, чем в дальней... Слабое (не сильное) поле в ближней зоне будет вызывать незначительный отклик от минерализации, а достаточно сильное поле в дальней зоне - позволит иметь достойную глубину обнаружения...

Понятно, что чудес не бывает. Расходящийся конус (по напряженности поля) не получится, законы сохранения не позволят. А вот подобие веретена (по напряженности поля!) с пиком напряженности, скажем на расстоянии от катушки 400-500мм, кажется, осуществимо. По крайней мере теория вроде бы не запрещает....

Как создать такую катушку? ... пока не знаю.
Предполагаю минимум две ТХ, разных размеров, с разным количеством витков, размещены соосно на расстоянии друг от друга... не знаю, может и не так надо. Рассчитать вручную пока не получается.. Надо или мотать, или моделировать конфигурацию поля в 3D.. Мотать наугад придется долго.. Моделировать надо еще научиться....

Кстати, Anker, если я правильно его понял, подобную мысль высказывал в теме "КЭД" .. крайнее сообщение... 2009 год однако...

Достаточно разнести ТХ и RX в пространстве и получится именно то о чем речь. Этот эффект наблюдается в глубинниках, которые не видят мелочь и минерализацию подавно. Только общий отклик грунта. и то ослабленый. Отсюда и глубина большая, но на крупные предметы. В нашем случае разнос ТХ и RX задаст вопрос о силе поля в дальшей точке для получения на малую приемную сигнал от монеты соотв. глубины. и габариты такой поисковой системы будут не "круглые".
В традиционном датчике приемник находится в точке макс. поля от цели. За компанию и грунт видит. Его шорох.
Или делать большую TX и маленькую RX. Не с отношением 2:1, а 3-4:1 Это уменьшит отклик грунта но и глубина упадет. За что боремся? При разноске катушек так же упадет глубина. Особенно на мелочь.

Я имел в виду немножко другое. ТХ, СХ и RX расположены на одной оси, но в разных плоскостях. На зеленом графике зависимость суммарной напряженности поля НН=ТХ-СХ по оси системы катушек от расстояния.. для предлагаемой и классической систем... Распределение не совсем такое, как хотелось бы, но смысл идеи отображает.

Тут смысл идеи заключается в том что ТХ и СХ создают 2 альтернативных поля, которые для предполагаемого грунта в какой то точке вычитаются по напряженности. Но тоже самое будет и для цели. Поля то распространяются значительно дальше, соблюдая знаки. Это просто точка фазового перевертыша в пространстве сместилась от разнесения катушек и ослабилось поле в дальней точке (по зеленым графикам видно). А когда у вас одна катушка ТХ и нет альтернативной, приемная отнесена в сторону, то нет фазовых перевертышей. Что есть гут для цели. Ради нее ведь стараемся, не для грунта. А вычитать можно еще одной приемной, альтернативной первой, она поля не излучает. Вот она, вторая приемная и вычтет часть грунта. Дифференциальная схема. Давно известная под названием "Биг фут".
Если приемную СХ разместить вне зоны грунта (и цели) то можно уйти от дифф. эффекта, но габариты такой "антены" не вписываются в традиционный подход. Да и смысл тогда в чем...

Где то в районе нулевой точки будет расположена RX. В зоне измерений фазовых перевертышей нет (по крайней мере на оси системы катушек) поля вычитаются, но не полностью, в ближней зоне вычитание сильнее, чем в дальней...

Основной шум от минерализации дает слой грунта расположенный над целью. В классической системе катушек, с уменьшением расстояния до поисковой головки напряженность излучаемого поля растет, растет и отклик минерализации. В результате - даже не очень глубокая, но маленькая цель теряется на фоне шума от грунта, по крайней мере имеем неопределенность дискриминации. Грунт ближе чем цель, поле в ближней зоне сильнее.. вот такой и результат... Если с тем, что грунт ближе мы сделать ничего не можем, то конфигурацию поля изменить возможно, что и предлагается. Может показаться, что уменьшая напряженность излучаемого поля в ближней зоне мы уменьшим чувствительность к неглубоким целям. Однако это не так. Чем ближе цель к катушке - тем меньшего поля достаточно, что бы получить тот же отклик. А с учетом того, что отклик минерализации слоя грунта расположенного над целью уменьшен (за счет уменьшения напряженности излучаемого поля с уменьшением расстояния до катушки) - есть надежда, что и чувствительность и дискриминация улучшится....

"Биг фут" имеет свои известные недостатки. Если и строить дифференциальную систему - то осесимметричную. Но там свои сложности......

На самом деле поле с пространстве не слагается и не вычитается само по себе. Оно делает это в самом объекте на который оно воздействует, в котором возникает магнитное "противодействие". В котором есть магнитная восприимчивость. Поэтому на мелкий объект особенно в ближней зоне будет действовать оба вектора поля в любом случае. Ослабить отклик грунта можно только снижая напряженность, но одним вектором поля, не двумя. Поскольку ослабляется и отклик цели. На графиках зеленая линия это отражает.

Отклик объекта зависит от суммы всех действующих на него полей. Не важно сколько их.

Вданном случае отклик объекта борется с откликом слоя грунта, который находится над объектом (ближе к катушке). Ослабив суммарное поле (от любого количества исочников) в ближней зоне - перетягиваем равновесие в пользу отклика цели.

Не могу согласиться. Обьясните пожалуйста, почему Вы так считаете? Какая разница цели, сколько полей на нее действует? Она откликается только на суммарное поле..

Ну как же... Каждое поле имеет свой вектор . В данном случае поля прямо противоположны по напрявлению. Взаимно вычитаются в объекте. Соотв. отдача сигнала снизится в разы. Не только от грунта но и от объекта. Это и есть фазовый "перевертыш". И все верно, откликаться будет на суммарное и на сумморазностное, только с разным успехом. Поля в объекте слагаются/вычитаются но не в пространстве.

Можно рассматривать поля по отдельности, и утверждать, что они вычитаются на объекте.
Можно воспользоваться принципом суперпозиции, и рассматривать векторную сумму воздействующих полей, и влияние на объект суммарного вектора. Вот построили мы распределение поля TX, потом СХ, отняли векторно два этих поля.. получили суммарное поле созданное системой катушек (зеленый график). Может показатся что мы вычитаем поля в пространстве.. Вас Это смущает? На самом деле никто не утверждает, что поля не сущесвуют. Они то есть но воздействие на объект двух полей (ТХ,СХ) эквивалентно воздейсвию третьего (виртуального, если хотите) поля, являющегося векторной суммой двух первых.

Подходы эквивалентны. Второй проще, поскольку позволяет рассматривать одно поле (векторная сумма) вместо рассмотрения полей от каждого источника с последующим суммированием откликов в точке измерения (на объекте).

отдача сигнала снизится в разы. Не только от грунта но и от объекта.
да, но в ближней зоне поля вычитаются сильнее - чем в дальней (видно на зеленом графике + цифры в столбик справа от графиков), так должна быть построена система катушек, это основа идеи. Грунт ближе чем цель, значит отклик от грунта будет ослаблен сильнее чем от цели. Грунт он ведь тоже объект, и на нем поля так же прекрасно суммируются (вычитаются) как и на цели (если Ваши возражения были на этот счет)

В плоскости, где поля вычитаются в ноль - располагается катушка Rx. В противном случае необходима ещё 4-я, компенсирующая катушка… Делая перекомпенсацию системы катушек (Tx+Cx1) можно сместить диаграммы результирующего излучаемого поля в глубину грунта, а (Rx+Cx2) скомпенсировать наведенную эдс...
В следствии того, что напряженность поля в пространстве распространяется не плоским фронтом, то поверхность нулевой напряженности представляет собой некую криволинейную фигуру, а при движении датчика эта якобы подавленная область все равно будет облучаться… правда, значительно меньше.

Все верно. Есть несколько вариантов достичь желаемого эффекта, как в системе из 3 , так и из 4 катушек. На рисунках выше - всего лишь иллюстрация, возможно не самая удачная. Для того, чтобы выбрать более-менее оптимальный вариант как по характеристикам, так и по трудоемкости изготовления... желательно посмотреть конфигурацию поля в пространстве.. на сколько эффетивно реализуется подавление поля в ближней зоне и "не подавление" в дальней.., где располагается поверхность нулевой напряженности.., какую фому она имеет... Тогда можно будет представить - как будет сводиться тот или иной вариант датчика, габариты, стабильность...

Вот думаю за какую прогу браться для моделирования поля в 3D. На ум приходит только ANSYS. Но там слишком широкий функционал, разобраться будет не просто.. но и вечера зимой длинные...

Вы можете отключить эти сообщения.

Напрасный труд. Потеряется чувство и все усилия сведутся к 0. Простой МД на паре ОУ будет работать с простой ДД точно так же (при лучшем итоге весной) и даже лучше. Ослабление сигнала от цели и побочные эффекты от 2х альтернативных полей. Поле должно быть одно!

Напряженность поля системы катушек (Tx+Cx) (компенсируящая включена в цепь Тх):
1 Система скомпенсирована
2 Система недокомпенсирована
3 Система перекомпенсирована
…
все катушки в одной плоскости. Tx, Rx – максимально приближены к цели и не имеют потерь на лишнее расстояние…
Разместив катушку Rx над системой катушек (Tx+Cx1) на выбранном расстоянии до зоны минимальной чувствительности – выбираем витки Cx1 по минимуму напряжения на Rx. Укладываем Rx на свое место в плоскости катушек и подбором Сх2 сводим систему в ноль…

Вы серьезно? То есть Вы утверждаете, что в "правильном кольце" (СХ в цепи ТХ) поле одно??? ...

все может быть. Но причин для такого пессимизма у меня нет.

Когда такая система катушек скомпенсирована по минимуму напряжения на Rx, которая рядом с Сх, то и напряженность поля стремится к нулю именно в районе Rx. При этом в центре системы поле будет отлично от нуля.
1 Система перекомпенсирована
2 Система компенсирована
3 Система сильно перекомпенсирована
Конечно, это если на графиках распределение напряженности поля от расстояния по оси системы.

Вообще, конечно можно сделать и по описанному Вами методу. Смысл идеи реализуется. Просто. Все в плосокости. Но хочется понтять, насколько этот вариант оптимален по сравнению с другими. Рассматривая поле в доль одной линии, такой сравнительный анализ провести тяжело.