Схемы металлоискателей MD4U

Из физики... ферромагнетик характеризуется зависимостью мю от величины поля... В электротехнике даже существуют такой класс устройств, как магнитные усилители... работа которых основана на этом непостоянстве
Ошибки и промахи - составные части эволюции, если они осознаны, исправлены.. и сделаны шаги к следующим ошибкам

Не согласен - попробуйте оценить величину магнитного поля в монете из железа,находящуюся на пределе обнаружения.Моё мнение - эффект зависимости мю от напряжённости очень мал в МД.Моё недоумение по этому поводу можно объяснить качественным примером. Возьмите обмотку сетевого транса - без сердечника и с сердечником.Фомула,которая описывает процессы в такой RL-системе будет одна и та же.Это качественная аналогия железной и нежелезной монеты,мишени.
У вас есть хорошая инфа по расчёту Мсвязи в трансформаторах в зависимости от числа витков,геометрии обмоток и прочего?Спасибо.

Кстати,проведите мысленный эксперимент.Лишите железо его магнитной проницаемости - какой отклик получится в приёмнике? Думаю,что это будет очень похоже на олово,никель - более короткий,чем латуни и тем более медь.Вот и вся разница.Мю просто удлиняет продолжительность затухания отклика.Как по-вашему?

Не знаю даст ли это вам какие либо идеи к размышлению, но в ИБ приборах, цели из железа - имеют большие площади годограмм, цветные выглядят узкими стрелами. Т.е. при проносе датчика над железной целю ВДИ имеет широкий спектр.

попробуйте оценить величину магнитного поля в … на пределе обнаружения
Зачем оценивать абсолютное значение поля где-то там…, нас интересует изменение поля в цели при разных по величине полях облучения. Если пропорциональность между уровнями облучающего поля и отклика от цели нарушается, то это ферромагнетик, а для выравнивания динамического диапазона, за счет разной излучаемой энергии, осуществляется накоплением откликов с меньшей энергией. Для выравнивания энергий достаточно соблюсти квадратичную зависимость n=(Imax/Imin)^2 ,где n- количество накоплений…
Мю просто удлиняет продолжительность затухания отклика
Замечательно! От величины мю, больше или меньше единицы, зависит знак…, а от абсолютного значения зависит вот это самое удлинение (ваш эквивалент R*(+/-)L или по физике пропорционально (w^2)*мю…) Плохо лишь то, что это «удлинение» очень сильно зависит от уровня принимаемого сигнала и без учета проводимости металла (сигма) - малоинформативна.
имеют большие площади годограмм
Проводя датчиком над целью, эта цель подвергается импульсному облучению в соответствии со скоростью проводки. Чем больше мю, тем больше затяжка импульса отклика, а положение вектора отклика на годограмме соответствует отношению ~ мю/сигма

Сергей,считается,что в слабых полях магнитная проницаемость от напряжённости поля не зависит - посмотрите литературу.Другими словами,если в МД поля слабые (а я расчётами оцениваю именно так),то и мю не зависит от напр.поля.И эффект изменения мю вы увидите только на малом расстоянии от катушки, что не так интересно. Судя по всему,вы снова не хотите... посчитать напряжённость поля и реальную зависимость мю для железа.
"...или по физике пропорционально (w^2)*мю…) " - это что такое вы написали?
Сергей,снова не так - под продолжительностью отклика следует понимать "наклон спада". В кавычках из-за того что это большая условность. Повторюсь -ДЛЯ АНАЛИЗА ОТКЛИКИ НУЖНО НОРМИРОВАТЬ. Поэтому ни о каком разном уровне откликов речи не идёт.
Про годограммы и VDI- это некоторая условность,которая не имеет чёткого физического определения.Поэтому мне пока сложно анализировать соответствие физических и условных величин.С железной мишенью есть следущий эффект - монета ребром обнаруживается дальше ,чем монета плашмя.Этот же эффект наблюдается при перемещении монеты в поле катушки - встороне от оси катушки поле входит в монету под углом,поэтому изменяются компоненты L и сечения тока в отношении R/L. Поэтому изменяется форма отклика в импульснике (- это точно,сам видел),и VDI в баланснике (- это догадка,приборов с VDI у меня нет). В компенсированном датчике из-за этого эффекта ,при перемещении монеты из железа сигнал будет наблюдаться дольше,чем для монеты из не железа (тоже эксперимент. данные).
Ладно,пойду искать инфу по М связи.

Поля далеко не маленькие, единицы… десяток А/вит, а чувствительность систем основанных на зависимости мю от величины поля достигает очень больших величин. В Википедии , для примера, чувствительность магнитных усилителей от 10^-19 Вт…
Квадратичную зависимость от частоты имеет величина поля в проводящей среде в зависимости от мю.
"наклон спада" меня вообще не интересует… Интерес вызывает его изменение под действием сигнала от цели. Сам же наклон спада должен укладываться в динамический диапазон прибора таким образом, чтобы были видны его изменения… и чего его мусолить, если это обычная катушка датчика - RL…
VDI- это не только «некоторая условность» это комплексная характеристика – связь между магнитными свойствами проводника и его проводимости… отличительная характеристика материала цели, неизменная от величины принятого отклика.
М связи тут вообще побоку, т.к. работают поля.. причем поля вторичные (созданные другими полями)… Трансформатор, как замкнутая электротехническая система, тут плохо укладывается в модель.

Поля далеко не маленькие, единицы… десяток А/вит, а чувствительность систем основанных на зависимости мю от величины поля достигает очень больших величин. Оценочно, в центре катушки 20 витков,диаметр 25 см,импульсный ток 2А - напряж.поля = 160А/м. Что такое "А/вит." - не понял.
Конечно же,мю зависит от величины поля для ферромагнетиков.Но даже в силовых трансформаторах эта зависимость не высока.
Конечно же,можно создать систему ,которая измеряет эту зависимость в разных полях. Дайте ,пожалуйста, ссылку на схемы,где измеряют изменение магн.проницаемости мишени в изменяющемся поле катушки МД.
Поэтому я и предложил оценить величину изменения магнитной пронцаемости в поле наших МД. Ждём-с.
Идея использовать магнитный усилитель в МД интересная - попробуйте выложить такую схему на форуме.И его ожидаемые параметры и преимущества.
VDI- это не только «некоторая условность» это комплексная характеристика – связь между магнитными свойствами проводника и его проводимости… отличительная характеристика материала цели, неизменная от величины принятого отклика. Дайте определение VDI и его формулу в зависимости от Ро и Мю,или др.
И что VDI совсем не зависит от формы мишени,от расстояния до катушки ??? А если катушку на железную плиту поставить - как оно,не изменится ???
А М связи мне нужно,чтобы подумать,что делать - увеличил диаметр катушки,хотел подавить мелочь...а дальность на мелочь тоже возрасла.Ну,и чё дальше?
Вообще же расчёт оптимальной катушки - это одна из важнейших задач и основ.

Кстати,касаемо Голдскана, у него зондирующие импульсы тока имеют постоянную продолжительность. Но ,по-моему, сопротивление катушки и резистора ,включенного последовательно катушке, приведут к эффекту насыщения в передатчике.Т.е. ток в катушке будет похож на ограниченную пилу,а не на пилу,как обычно. Так вот интересное заключается в тех эффектах,которые возникают в МД с такой формой тока.Тоже возникает определённая селективность по металлам.

Конечно же -> "А*вит."
Характер изменение мю (магнитной восприимчивости) для ферромагнетика отражает кривая Столетова. Приборов на этом принципе построено куча, у того же Минелаба...
VDI для одной и той же цели не меняется от уровня отклика, если характер формирования поля в цели неизменен. А, он будет сохранен если будут сохранены условия облучения цели первичным полем (направление).
Если мелочь не исчезла, значит недостаточно увеличил размер катухи Вот, когда отклик от малой цели станет меньше уровня шумов или отклика от объема полупространства занимаемого грунтом... тогда эта цель не будет видна...
Последовательный резистор затянет процесс нарастания тока, но весьма незначительно, почти незаметно. БОльшую роль в нарастании тока имеет индуктивность катушки. В GS он скорее всего служит защитой от КЗ. Селективность же GS определяется начальными временами на переходной характеристике согласно 3стр. этой темы.

Чё за ерунда -Конечно же -> "А*вит." Что это такое? Поле не измеряется в таких величинах.
Я просил ссылку на схему,а не пустословие. Какой именно прибор реализует измерение мю от напряжённости поля??? Ждём инфу по делу,а не демагогию. Сравним параметры,возможности применения в нашем случае.
А где оценка изменения величины магнитной проницаемости от величины поля? Как без этой оценки вы можете принимать во внимание этот эффект ???
Так и я могу предложить отделять железо эффектом магнитострикции - облучать эл.магнитным полем,а принимать акустический отклик. Если мишень зазвучала,то это ферромагнетик. Но такая беседа без ссылок на конкретные реализованные схемы есть демагогия.
VDI для одной и той же цели не меняется от уровня отклика, если характер формирования поля в цели неизменен. А, он будет сохранен если будут сохранены условия облучения цели первичным полем (направление). - Это означает,что VDI скачет от всего - от перемещения катушки,от формы мишени,от размеров мишени,от положения относительно датчика...- от всего. И зачем тогда на VDI равняться? Это не идеал,и не панацея.
Последовательный резистор затянет процесс нарастания тока, но весьма незначительно, почти незаметно. - Ну,это некомпетентность : резистор влияет на процесс спада напряжения ТАК ЖЕ, в той же степени, как и индуктивность катушки !!!
Селективность же GS определяется... - я не обсуждал,чем именно определяется селективность в этой схеме.А обратил внимание на необычный эффект в МД.А так же на необходимость комплексного анализа и настройки конкретной схемы.Т.е. собирать нужно ,как можно точнее к авторскому варианту,что бы получить те же параметры. Начиная,даже с катушки.
Что касается катушек,то пока мой опыт показывает,что катушку нужно оптимизировать под конкретные мишени.Но здесь есть противоположный эффект - принцип подобия, который мешает этой оптимизации. Зная формулы для М связи,можно проанализировать возможности.

Вы можете отключить эти сообщения.

Не, подумал и вспомнил, что сопротивление в катушке передатчика влияет БОЛЬШЕ ,чем индуктивность. Формула есть - посмотрите. А в предыдущем сообщении ошибся - написал о спаде напряжения - речь о нарастании тока,но суть сообщения та же.

Надо не просить, а требовать ! Схемы, материалы, "модель" на блюдечке с голубой каёмочкой (как любил великий Комбинатор) . Только поможет ли...

Только поможет ли... - мне поможет, а за себя вы уж сами решите.
Что до моделей,то у Сергея её нет никакой.Как нет желания делать и анализировать...Он сам сказал. Хоть затребуйся. А при такой ситуации никуда не придёшь. Но, и терпения программы у меня нет.
Просто за базар надо отвечать - ссылка,схема,результат измерения,формула и т.д. А так - ни модели,ни формул,ни оценок математических... одни понты,на поверку ... . Тогда ,конечно, не поможет... Зачем такое ?

Кстати, даже если принять,что магнитная проницаемость зависит от напряжённости поля в случае МД, то это лишь приведёт к укорачиванию отклика после окончания импульса тока, всравнении с моделью, где такой эффект не учитывается.
Так же напомню,что продолжительность отклика при больших дальностях до катушки ( более 0,5 диаметра катушки - для монеты из железа) и характер роста амплитуды отклика при приближении мишени не обнаруживают каких либо заметных отклонений от таких же не железных мишеней. Это результ. измерений.

Модель в виде трансформатора не работоспособна, поэтому я не рассматриваю какие-то модели, а оцениваю только физические явления («понты»). Рассматривая физику явлений, а не какую-то модель, становится понятно, что вторичное поле оторвано от источника и зависит не от формы токов, напряжений, витков…, а от величины и направления поля облучаемого цель, временных и частотных параметров этого поля.
Искать оптимум параметров катушки… пожалуйста, ищите, но не на модели, а в эффективности системы TX*RX, при условии, что катушка одна, а функции и условия оптимальности – разные.
Минелабовские патенты рассматривают цель как RL- элемент, но этот элемент не константа, а может быть как положительным, так и отрицательным в различные моменты времени… может менять свои параметры от уровня возбуждающего поля … на чем и основана дискриминация их приборов. Добавьте к этой модели цели, модель RL катухи (вот, это действительно модель) и крутите параметры оптимальности…
характер роста амплитуды отклика
Я бы с Вами согласился, если бы в качестве инструмента было использовано железо например Шанса…, а так, смешно… разглядывать модель через щель в заборе…

Сергей, вы пишите утверждения,которые не можете обосновать, никакими способами. Это демагогия. Особенно, если ваши утверждения ошибочные,неочевидные,или непонятные. А вот понты - это нежелание отвечать за то,что написали - нет аргументов,объяснений,фактов.Т.е. вы считаете себя правым,а фактов этому не имеете.
Модель в виде трансформатора не работоспособна - в каком месте? что она не может описать? Какие законы нарушает? Вы же ею не владеете,что бы судить.
Рассматривая физику явлений, а не какую-то модель, становится понятно, что вторичное поле оторвано от источника и [color=#00FF00]зависит не от формы токов, напряжений, витков…, а от величины и направления поля облучаемого цель, временных и частотных параметров этого поля.[/color] - Вот смотрите,вы нарушаете логику - выделено два противоречитвых ваших утверждения,потому что форма тока связана с его частотными свойствами,спектром .Да,и мишень с катушкой связаны всегда,но со своей спецификой.
Искать оптимум параметров катушки… пожалуйста, ищите, но не на модели, а в эффективности системы TX*RX, при условии, что катушка одна, а функции и условия оптимальности – разные. - Вы же говорили,что занимаетесь расчётами,вот я и узнал - есть ли у вас необходимые мне формулы.А зачем форум нужен? Что до условий оптимальности - они одинаковые и на приём ,и на передачу.
Минелабовские патенты рассматривают цель как RL- элемент - это и есть упомянутая мной модель - ничего нового для физики,и не нуждается в патентах. Вы зачем меня же научаете моим же утверждениям произнесённым ранее специально для вас ???
Я бы с Вами согласился, ... разглядывать модель через щель в заборе… - Если эффект RL-модели есть,его видно уже после первого усилителя,то он есть и на его основе можно строить реальные приборы. А эффекты ,о которых вы говорите ,нужно обосновать и оценить расчётами,прежде чем предлагать на форуме. Кстати,по отзывам по "Шансу" ,железо попадает так или иначе почти во все зоны.

цель как RL- элемент, но этот элемент не константа, а может быть как положительным, так и отрицательным в различные моменты времени… может менять свои параметры от уровня возбуждающего поля … на чем и основана дискриминация их приборов. - а это похоже на новую демагогию без фактов.

Да, анализируя работу аппарата, я рассчитываю узлы и элементы схем, а прежде чем что-то делать - выбираю методику, набор узлов их параметры для выделения необходимых физических явлений. Для предварительного выбора алгоритма работы прибора необходимо хотя бы общее представление в физике этих явлений, а если есть математика выбранных физических явлений, то конечно же это бы облегчило этот выбор. Увы, но невозможно охватить всю физику и выбрать наилучшее решение… В существующих МД используются только малая часть из накопленных методов индукционной разведки…, а сколько ещё не реализовано… Я, дал вам кучку ссылок, неужели в них вы не увидели этот многообразный мир анализа цели под воздействием поля???
Есть физика, явления, процессы… но не хватает методик… Каждый прибор – это реализация какой-либо методики, имеющих свои ограничения. Без её изменения – нет новых возможностей приборов по поисковым параметрам….
Обосновывать что-либо расчетами… это конечно же здорово… вы сможете обосновать расчетами зависимость мю от амплитуды? Я – нет, мне проще оценить эти явления на практике (измерив на импульснике или по ширине отклика по годографу в одночастотнике). Я считаю, что для разработчиков намного важнее озвучить сам факт этого явления, а уж его использование – дело техники…
В отличии от минелабовских патентов и теоретических обоснований характера спада импульса по экспоненте, а главное практически полученного ими факта нарушения этой зависимости преимущественно для феромагнитных целей при изменении величины облучаемого поля… вообще никак не объясняющих этого явления с точки зрения физики, отмечая лишь сам факт и строя на этом факте приборы, я пытаюсь объяснить эту зависимость. Не нравится предложенный мной взгляд на объяснение данного явления – предложите своё…

Сергей, я уже напоминал упрощённую физическую модель. Это моё предложение - работать в рамках этой модели.
Конечно же она не универсальна, но пока у меня нет информации по границам применимости этой модели,или по фактам,которые она не может описать хотя бы качественно,но правдиво.
Я не рассмотрел всей "кучки ссылок"...
Энди упоминал формулы - их происхождения я не нашёл.Поэтому и их правдивость повисла в воздухе. Если "Шанс" работает на них ,то железо он не фильтрует на 100 проц.(с чужих слов).
Мне же кажется,что разработчик обязан оценить величину эффекта,посчитать, чтобы понять самому перспективность идеи.Если бы мы были на форуме физиков-теоретиков,то там применимость не является важной - важно указать наличие эффекта. И разговор принял бы другое содержание и смысл. Но здесь важно,по-моему, расчитать диаметр и тип провода катушки,напомнить схемотехнику и т.п..,обосновать формулами и эффектами.

Важное дополнение. В мире много неизвестного,и будет ещё много фундаментальных открытий. Физики ОЧЕНЬ ЛЮБЯТ неизвестное. Если бы минелабовский эффект был бы чем-то суперважным,его бы давно уже открыли и обосновали в теории.Поэтому нужно изучать теорию,а не патенты.
Я уже предложил своё объяснение. У меня нет прибора с измерением VDI,поэтому моё объяснение есть гипотеза.Опыт,который нужно провести - как изменяется VDI,или что там есть для селекции, при изменении положения монеты или проволоки из железа, например, плашмя и ребром. При постоянном растоянии.
И всё сразу станет ясно с этим "вди".Как доросту до таких приборов,посмотрю.
И никакой зависимости магнитной проницаемости от напряжённости поля!
Что касается импульсников,то железная монета,например, имеет разную продолжительность процесса затухания отклика в положении плашмя и ребром.А кроме того ребром,обычно такие монеты обнаруживаются дальше. Как и проволоки.

работать в рамках этой модели
Не интересно, прошлый век…
разработчик обязан оценить величину эффекта, посчитать…
или практически измерить, а опираться на закономерность физических явлений.
Провод, витки, размеры… - из токов, источника, размера целей, частотного (временного) диапазона, конструктива, методики измерений… Что-то хуже/лучше для выбранных поисковых условий… После десятка разнокалиберных катух придет осознание: что, для чего лучшее…

На моём макете при поднесении монеты (что медной, что железной) ребром/плашмя чётко меняется знак отклика на противоположный во всех каналах с сохранением амплитудных соотношений...

Вот это интересно. Сразу вопросы - покажите схему или блок схему макета?Или опишите. Какой у вас датчик - монокатушка,или какой? Как вы смотрите отклики - по осциллографу,по стрелочнику,как? О каких "всех каналах" идёт речь? Может это будет видно из схемы. Спасибо.

Сергей,тогда порекомендуйте ,пожалуйста, с высоты ваших знаний исполнение катушки для поиска мишеней типа монет - какой провод,диаметр,длина, диаметр катушки,исполнение и технологические тонкости исполнения. Только без ссылок и болтовни ни о чём - а конкретно ответы на мои вопросы,чтобы я мог повторить,- технологическая карта. И не катушку 40-летней давности - а продвинутую,современную,где прослеживается уровень знания,технологии,опыта.