Sergey_P писал(а):
Катушки ТХ и RX связанные через трансформатор не могут обеспечить полноценную компенсацию, хотя бы потому, что они связаны через магнитные потоки самого трансформатора, а эти потоки в трансформаторе не эквивалентны связи между катушками ТХ и RX. Если подходить к вопросу компенсации в общем виде, то следует рассматривать ТХ или RX как мешающие элементы для формирования или приема электромагнитного сигнала. Эти элементы (ТХ и RX), взаимодействуют с окружающим пространством посредством электромагнитного поля, при чем, само поле ТХ или RX нас вообще не интересует. Характеристикой этого взаимодействия является индуктивность ТХ и индуктивность RX. Качественно скомпенсировать различные по индуктивности ТХ и RX без использования трансформаторной связи не представляется возможным. Эта трансформаторная связь для компенсации присутствует во всех распространенных датчиках МД, за исключением дифференциальных, у которых зоны RX+ и RX- изготовлены по идентичной технологии и имеют одинаковую индуктивность, чем и обеспечивается компенсация мешающих сигналов в том числе индуктивности ТХ, т.к. она имеет одинаковое взаимодействие с зонами RX+ и RX-. Логически развивая данную концепцию приходим к выводу, что необходимо компенсировать индуктивности ТХ и RX – одновременно, да ещё и без использования трансформаторных связей…
Легко! Для этого необходимо уровнять индуктивности ТХ и RX (одна катушка) и компенсировать эту связку другой сторонней индуктивностью, не связанной полями с ТХ и RX, включив всё это в обычный мост…
Как это "не эквивалентны" ?
В физике нет такого понятия "эквивалентности поля" .... есть характеристика поля - его величина ( функция времени ) в разных точках пространства , вот и всё . У меня же один ток протекает через передающую катушку L1 и компенсирующую катушку L3 , а отсюда вывод - функция , по которой эти поля зависят от времени - будет той же самой . Притом поле катушки L3 проходит через витки катушки L4 . Далее , напряжение на любой катушке , согласно закону Фарадея - пропорционально производной функции поля в ней по времени , а значит - напряжение на катушке L4 будет так же зависеть от тока поисковой катушки , как и напряжение на самой поисковой катушке ( ток L1 и L3 одинаковый ) . И значит - выбрав нужное число витков L4 ( коэффициент пропорциональности ) , мы получим напряжение на ней , в точности РАВНОЕ напряжению на передающей катушке , а перевернув полярность катушки и сложив два напряжения - мы получим НОЛЬ . Вот , таким образом мы и подавляем напряжение передатчика на выходе схемы , то есть делаем баланс . А
приёмный сигнал , наведённый внешним полем на катушку L1 - проходит на выход схемы , это нетрудно понять , если проанализировать токи и напряжения на катушках .
Но это будет так только при
идеальной передающей катушке ( с нулевым сопротивлением ) , а в реальности - к напряжению на выводах катушки добавляется ещё и падение напряжения на проводе катушки , по закону Ома . Вот поэтому я и применяю бифилярно намотанную катушку L2 , которая "чувствует" то же самое поле , что и L1 , но через неё
не течёт ток передатчика , как через L1 - это существенный момент . И если я вместо напряжения на L1 буду использовать напряжение на L2 - то баланс будет таким , каким он был бы при идеальной L1
. А если у нас нет возможности намотать дополнительную бифилярную обмотку ( например , у нас уже есть готовая катушка , и мы не можем её переделать ) - то нам уже надо компенсировать не только ИНДУКТИВНОСТЬ этой катушки , но и активное ( омическое ) её сопротивление .... фактически нам надо компенсировать её постоянную времени ( L/R ) , и для этого есть вариант схемы с дополнительной RC цепью , показанный на рисунке . Работает он так же , только с меньшей термостабильностью баланса . Кроме того , этот вариант схемы надо компенсировать по двум фазовым осям , а основной вариант - только по Х компоненте . Балансировать такую схему проще , чем любую систему из двух катушек . Что же касается обычных мостовых схем , вроде показанной у вас и ей подобных ( разновидности моста Уитстона ) - так это именно то , чего я хотел избежать . Ведь в резистивных элементах схемы - теряется энергия , также хуже стабильность , из-за дополнительных деталей , а активные элементы ( усилители ) - вносят ещё и шумы и искажения . У меня же всего две детали - катушка и трансформатор ..... просто нечему ломаться , честно говоря