Схемы металлоискателей MD4U

Вам может быть этого ничего и не нужно. Нам нужно...И спектр вполне осязаем. Так что зеленые рожицы тут не к месту..
Есть вещи которые синусом не решить. Пока во всяком случае. Найти оптимально компромиссный вариант - это вопрос. Альтернативы такому "контуру" пока нет. Благодаря такому решению нет никакой необходимости контроллировать ток ТХ по фазе. Она всегда равна одной и тойже величине. Никакие грунты на нее не влияют. Линейность ТХ идеальна.

Ciklon, передаточная характеристика датчика будет нелинейной. И , возможно, будет иметь экстремум. Если resmile будет так любезен и проведёт до конца упрощённый оценочный расчёт такой системы катушек, то будем иметь графики ,а так же оценочную формулу для экстремума передаточной функции такого датчика.

Занимайтесь на здоровье... Вам виднее. Передаточная характеристика- очень даже линейна и определится линейностью приемника только. А резонансный контур ТХ? Как с ним, линейно? Или я не понимаю о чем речь... У ТХ одна функция- обеспечить опорную фазу по полю, не зависящую от внешних воздействий окр. среды. Какая еще функция у ТХ?
Синусный ТХ возможен с ФАПЧ. Но не сравнится с линейной ТХ всеравно. Остальное банально и не интересно.

Так то он и есть (в условных единицах) ,если говорить о поле индуцирующем отклик проводящих целей....., или интересует график магнитного поля? - так оно строго пропорционально току, формула есть выше... ?? Главное не забыть что между Tx & Rx находится "цель", вот от нее оочень многое будет зависеть.. к сожалению уравнения описывающего поведение целей в зависимости от частоты у меня нет (в законченном виде) там все не просто.... А у Rx задача простая - преобразовать напряжение индуцированное целью - в напряжение воспринимаемое входом пред. усилителя, как она с этим справится можно оценить по АЧХ и ФЧХ Rx. Нет там никакой загадки. Откуда может взяться экстремум? разве что такая Rx будет..... не такая как надо...
Когда-то была мысль использовать для безрезонансной Tx мостовой ИТУН, дальше мысли дело не пошло )))))

ФЧХ приемника и ФЧХ предусилителя сложатся и наступит лишняя кривизна в итоге. Это я к тому что стремиться сделать ПФ из предусила- глупая затея. Полоса должна быть в 5-10 раз ширее, линейна в раб. полосе фаза, стабильна.

При питании катушки от источника переменного напряжения – ток через катушку, создающий поле, пропорционален I ~ 1/w, а наведенная эдс на пробной катушке пропорциональна e ~ w… Т.е. с ростом частоты ток через катушку линейно уменьшается, из-за того, что растет её сопротивление для переменного тока, а наведенная эдс на пробной катушке линейно увеличивается с ростом частоты… что приводит к тому, что коэффициент передачи для выбранных размеров, витков, положения в пространстве… не зависит от частоты – коэффициент трансформации двух катушек постоянен. Ошибки начнут возникать при протекании тока через вторичную обмотку этого трансформатора…
Если в качестве ТХ используется настроенный контур (последовательный или параллельный), то величина индуктивности катушки не имеет какого-либо значения для формирования тока, создающего поле, т.к. индуктивность катушки компенсируется емкостью контура и ток определяется омическим сопротивлением катушки и цепи возбуждения. Если же в качестве ТХ использовать только индуктивность, то для создания тока необходимо преодолевать реактивное сопротивление катушки, что требует наличия повышенного напряжения источника переменного тока.
Цель – это не какая-то пробная катушечка, имеющая площадь и витки, на которой наводится эдс от ТХ. Вихревое и индукционное поля (а их два) в материале цели возникают под воздействием магнитного поля в веществе, т.е. важна величина индукции в материале цели, создаваемой катушкой ТХ, а она зависит от тока, размеров катушки и удаленности цели от неё. Формула м.индукции поля по оси многовитковой плоской катушки из /n/-витков, на расстоянии - /а/, радиусом катушки - /R/ приводится ниже. Чем больше размер ТХ (R-радиус катушки), тем меньше поле в цели. Энергия поля отклика от цели будет определяться не коэффициентом трансформации, а величиной поля магнитной индукции в материале цели, которую и необходимо поддерживать, чтобы иметь превышение энергии откликов от цели над шумами, чтобы прочувствовать наличие цели.
Идеальная ТХ - это голая индуктивность L, подключенная к источнику с нулевым выходным сопротивлением... в ней всегда фазовый сдвиг постоянен и не зависит ни от чего...

Только если активное сопротивление катушки (R) =0 ! и это прекрасно видно в приведенных выше формулах.
известна и не раз уже приводилась на этом форуме, а вот выводы из нее не верны: с увеличением диаметра (при прочих равных) напряженность поля в ближней зоне падает, а в дальней - растет!
На графике зависимость напряженности поля по оси TX диаметром 200мм(красный) и 300мм(синий) по вертикали, расстояние от плоскости датчика по горизонтали, количества витков и токи равны.

Небольшая поправочкаправильно будет:"с увеличением площади"

resmile , вот Ваш рисунок - смотрите две формулы : для В - поля Тх, и для Е - ЭДС индукции Рх, как функции поля Тх.
Или я не так понимаю, что Вы хотели сказать...?
Имеем две функции от частоты - В, - поле Тх падает с ростом частоты, Е, - ЭДС Рх растёт с частотой. А проходная характеристика будет иметь экстремум. Который будет зависеть от (как достала єта украинская раскладка,...бедній Ciklon) R,L передающей и от R,L приёмной катушек. Про всякие там паразитные ёмкости я пока молчу...
Что касается мишени, то это обычная РЛ-цепь, поэтому для оценки можно рассматривать её, как частотно-зависимый коэффициент в линии передатчик-приёмник.
Думаю, про меандр и его гармоники поговорим после определения сквозной характеристики самого датчика.

Забегая немного вперёд, и повторяя уже сказанное, - расчёт такого "безрезонансного" датчика абсолютно идентичен требованиям к импульснику ! Частично Sergey_P уже упомянул влияние контурного кондёра на характеристику - это одно из отличительных свойств именно балансников. А у импульсников требования к катушке другие!

Нет. Обе формулы относятся к излучаемому полю, Rx там нет и близко.
В- характеристика магнитного поля. Отображает воздействие излучаемого поля на магнетики. Аналог -скорость, и так же, как наблюдателю стоящему на подвижной платформе безразлично с какой постоянной скоростью она движется, электронам в проводящей цели безразлично магнитное поле.
Для того чтобы сдвинуть с места электрон необходимо электрическое поле.
Е- характеристика электрического поля. Отображает воздействие излучаемого поля на проводники. Аналог - ускорение.
Когда говорят о "силе" излучаемого поля, подразумевают степень воздействия именно на проводник (монетку), поэтому нас интересует Е. А магнитное поле будет перемагничивать грунт, и частично участвовать в отклике железа и.т.п.
То есть смысла перемножать В*Е нет, это - что скорость на ускорение перемножать...
о, если бы все было так просто... Во первых RL модель не учитывает магнитных свойств, и могла бы быть применима только к чистым проводникам. если бы не одно но. Индуктивность (L) мишени зависит от частоты, глубина скин-слоя меняется.. то есть L=L(w). И если учесть магнитные свойства, влияние которых противоположно L (это хорошо видно в канале Х ) то модель мишени будет близка к "R,L(w),C"... где емкость С отображает магнитные свойства цели.

Вы можете отключить эти сообщения.

... ... ... Я не знаю, что вам сказать в ответ..., - лень столько много доказывать и объяснять ! я остаюсь при своём мнении.

Не понятно что хотите обсудить, о чем говорим... Оптимальный контур !... какой он, оптимальный? Для чего он нужен? Вот о чем и речь. А не об экстремумах и минимумах. Единственно разница между синусной раскачки и меандром - эффективность излучения на основной частоте. Меандр имеет всего 80% первой гармоники, остальное в тепло. А так в принципе никакой разницы. Ну гармоники, ну и что... Если динамики хватает- нет вопроса. Даже режекторный фильтр не нужен. Зато линейность позволяет зарядить мощность на НЧ и вычесть грунт. Все остальное не интересно.

Синусный генератор только на ФАПЧе. Работает хорошо. Следит за 90 градусами железно, чего нет на обычном автогенераторе. Это преимущество. Т.е. вся оптимальность контура заключается не в контуре, а в его включении и управлении им. Контур - не катушка.

Пока завтракал было время спокойно подумать по сказанному (хотя снова без бумаги и ручки ). Конечно, я перегнул - в случае только передающей и приёмной катушки будет достаточно формулы для ЭДС индукции на Рх. Которая не будет зависеть от R,L - Rx. Для более практического случая там будет сильное влияние паразитных ёмкостей Рх, возможно, и характеристик входных цепей. Например, на Рх из эмалевого провода в шёлковой оболочке у меня был собственный резонанс на примерно 100КГц, катушка сильно не обжималась. А если там изоляция ещё тоньше?...
При наличии Л-Р-мишени будет немного другая картина на Рх. Но, вроде, и в этом случае ЛР-Рх сильно не влияют, разве что только опосредованно - через С-паразитное и пр..
Ciklon, я нигде не утверждал, что безрезонансная система это очень плохо. Но это другой прибор - даже, начиная уже с датчика, - там другие процессы в Тх, другой ток в мишени. Поэтому и обрабатывать логичнее не на одной частоте, как в балансниках, и не в фазовом пространстве, а во времени. Тогда и фильтровать ничего не надо. Но это уже не ЛС-прибор, а ЛР ! Это другой прибор,- импульсник.
А про тему - так она же про КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ контур. На мой взгляд там есть ряд вещей, которые определяют ту самую оптимальность - напряжение на контуре, например, диаметр провода, геометрия, тип намотки... и т.д..

Не напряжение, не диаметр провода не покажут оптимальность контура. Для оптимальности нужно сперва задаться критериями. Их нет. Просто вот диаметр и напряжение....Разве это критерий? Критерием можно считать степень влияния окр. среды на процессы протекающие в контуре и "влияние этого влияния" на работу прибора. Не собственная емкость катушки (которая до печки), не напряжения "в контуре" не о чем не говорят. Еще критерием можно считать энергозатраты для получения соотв. мощности. Контур это или не контур - какая разница. В итоге что получается- это и есть оптимальность/не оптимальность.

По поводу "другого прибора, импульсника"- то это не в этой теме. Это в теме про импульсники. Тут БАЛАНСНИК. Обработка амплитудно/фазовая. Я говорил что вся разница в эфф. излучатели. Меандр проигрывает 20% Поэтому мощность нужно иметь бОльшую чем при синусе. Больше никакого отличия я не вижу. Никакой разницы. Те же 0\90, те же СД, те же цепочки/камушки.
Все давно известно и сделано. Не на бумаге, в железе. Работает.
Я бы лучше говорил о качестве дискриминации/распознавания целей в грунте и на воздухе. Это более злободневная тема, чем "оптимизация контура". Более сложная и многогранная. Никто толком в этом не разбирается и не разбирался. Лепят как нарисовано и пол форума- "а вот в чернину, а вот в цветнину, видит/не видит, глубина где..."
Как с этим вопросом? Тут тонкостей много... А какой там проводок в ТХ- это уже не интересно. Очень много о том сказано.

То все таки синус-передатчик почему не используется? Из-за громоздкости схемы?

Из-за трудности его получения. Не сам синус по себе важен, а стабиность фазы, опорное поле. Синус- это колебательный контур ( как минимум) Он и есть пороком. Читаете форум никак не поймете суть вопроса.

но ведь лучше колебать индуктивность принудительно синусом?

Да, лучше. Что для этого надо? Ток... Сколько? Где его брать?

понятно в чем загвоздка

Прикиньте ток в 300-500ма в катушке... И для чего это нужно.

а в меандре какие токи?

Нормальные токи. Видать большой пробел в ваших изысканиях лучшей схемы для Эльдорадо.

кто сказал "лучшей схемы для Эльдорадо. "

лучшая этоТерминатор, а Эльдораст это так, от нечего делать

а про конкретные токи меандра ни-ни?

Ну, да - конечно - 60%...80% мощности... А какой ток в мишени, при синусоидальном поле, и при меандре ? А спектры какие - именно там - после мишени, на выходе Рх ???...Потери мощности могут быть и больше тех"80"%... Может потому и лучше - что мощи нет?
Шучу, конечно... Но работать и магнит будет - это не показатель предельной и наилучшей эффективности и оптимальности. Поэтому мы читаем, но с головой, с большой долей разумного скептицизма, так сказать. Есть и фанаты-фанатики, конечно... - кто лепит, как нарисовано, а кто ...