Схемы металлоискателей MD4U
http://md4u.ru/

О фазе и смещение фаз
http://md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=1280		 Страница 1 из 8
Автор:  Zak [ Вт: 15 май 2007 14:31 ]
Заголовок сообщения:  О фазе и смещение фаз
Целью написания данной статьи было дать начальное представление о фазе и смещение фаз.
Практика показала, что на многочисленных форумах и публикациях многие любители и корифеи допускают явные "ляпы" в указании фаз и их сдвигов. Я не буду объяснять все физические понятия (для этого нужно открыть учебник по электронике), а покажу это наглядно.

Изображение
Рис 1
На рис.1 показано наглядно, что полный круг (период) составляет 360 градусов и состоит из двух полу периодов по 180 градусов (положительного и отрицательного).

Изображение
Рис 2
На рисунке 2 показано, что любой инвертор (н.п. U4B 13 и 12 ножки) сдвигает фазу на 180 градусов.

Изображение
Рис 3
На рисунке 3 показана реактивная и фазовая характеристика контура. Когда RX и TX катушки сфазирофаны фазы и реактивная характеристика в результате дает 0. Стоит измениться частоте RX в результате фаза и амплитуда увеличивается или уменьшается. Я думаю, что все достаточно понятно по рисункам и надеюсь, что позволит правильно оперировать понятиями фазы и сдвига фаз.

Михаил ("MikeS").
Автор:  OSTIN [ Пн: 26 ноя 2007 14:36 ]
Заголовок сообщения: 
помогите ссылкой на литературу по основам работы ИБ детекторов,на теорию желательно
Автор:  Ciklon [ Пн: 26 ноя 2007 15:09 ]
Заголовок сообщения: 
Такой не бывает литературы. Только безсмертные труды Щедрина.
Автор:  Petrucho [ Вт: 23 сен 2008 3:16 ]
Заголовок сообщения: 
На рисунке 3 не верно показан фазовый сдвиг резонансного контура он составляет не +-45 градусов а +-90 градусов.

Также не понятно что нарисовано справа на рисунке 3 касательно РХ и ТХ? Судя по рисунку ТХ полосовой фильтр а РХ режекторный :)
Автор:  MikeS [ Вт: 23 сен 2008 17:09 ]
Заголовок сообщения: 
В одиночном контуре (там показан одиночный контур) – сдвиг фазы верный+-45градусов. :)
Приятно, что хоть кто-то заметил :)
Автор:  bodya_x [ Пт: 30 янв 2009 12:13 ]
Заголовок сообщения: 
К вопросу о определении фаз - фигуры Лиссажу.
Автор:  OSTIN [ Вс: 06 фев 2011 13:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Когда посмотреть осциллографом на выходе первого усилителя, то там видно синусоиду-разбаланс катушки. При поднесении мишени из цветного или черного металла - у синусоиды на выходе первого усилителя увеличивается размах, но сдвига фаз при поднесении разных целей не видно. Это потому что включена внутренняя синхронизация на осциллографе?. То есть что бы увидеть как двигается фаза нужно за синхронизировать осциллограф скажем от ТХ?
Автор:  Ciklon [ Вс: 06 фев 2011 14:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Что есть "фаза", это процес, протекающий в разный момент времени, относительно какой то точки отсчета. Например- проснулся, повернулся, встал, одел тапок, потом второй... Начало отсчета- проснулся и это можно прокручивать бесконечно, разбивая процесс на фрагменты, фазы.
Поэтому в МД все измеряется относительно начала- ТХ. И все сдвиги измеряют относительно ТХ, как опорной точки. Причем надо еще различать сам сигнал ТХ, понимая что напряжение на контуре, или приложеное к нему, не есть "началом", а им есть ток в катушке, который всегда сдвинут на 90гр. И он определяет изл. поле, то которое и попадает в RX от цели, и то которое видно на выходе предусилителя. Который в свою очередь так же вносит сдвиг собственный во времени, после того как приемный контур сам по себе так же внес временной сдвиг из-за не точного резонанса (если он есть) или умышленно сделаного, в мирных целях.
Не все просто .
Автор:  OSTIN [ Вс: 06 фев 2011 21:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Ciklon а как тогда посмотреть как сдвигается фаза? завести на один канал осциллографа - ТХ, а на другой с предусилителя?
Автор:  Ciklon [ Вс: 06 фев 2011 21:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Естественно. На внешний вход синхронизации ТХ, на осн.Y вход все остальное, что необходимо (хочется) увидеть во времени, относительно начала отсчета. Т.е. подать синхронизацию и ее же подать на вход Y, чтобы увидеть в какой момент времени она запускается и выбрать его. А потом исследовать ... Вопрос только в том, зачем это нужно и что хочется определить. Угол можно измерить но это все относительно и условно , поскольку точность будет очень плохая. Ведь вы не различите реальный сигнал на фоне первичного. Вы будете видеть сумму. И будет казаться что сигнал цели плавно перемещает фазу. А на самом деле то этого нет. поэтому все результаты измерений пойдут чисто как общеобразовательные и это правильно.
Автор:  OSTIN [ Пн: 07 фев 2011 9:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
посмотрел, все именно так и выглядит, фаза как бы медленно начинает плыть в зависимости от цели. Смотрю из интереса, много читал про это все на форуме, но без осциллографа это все было в голове, а сейчас можно детально посмотреть. Спасибо за помощь!
Автор:  Igor_ko [ Пн: 07 фев 2011 9:41 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Гораздо нагляднее изменение фазы можно посмотреть на ключах синхродетектора, тут можно оботись и одноканальным осциллом, сигнал уже синхронизирован.
Автор:  Ciklon [ Пн: 07 фев 2011 10:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Правильно, только после усилителя, дифференцирующего, который приведет к 0 ошибку небаланса. Вот тогда и будет реальная амплитуда по проводимости(Y), либо по реактивности(X). И разница промеж них и будет то что и нужно знать в результате- VDI
По большому счету совершенно не важно что там видно после предусилителя. Главное- что после СД.
Автор:  Коляй [ Вс: 10 апр 2011 8:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
А лучше всего наверное послушать сразу на динамике. Что то вы уже после детекторов забрались, пропустив приличный кусок схемы и самый главный пожалуй - куда следует ставить стробы. И как это всё работает. Вот к примеру есть какой то сигнал. Стробы стоят один относительно другого на 90гр. ЧТо будет выдёргивать каждый строб при поднесении различных мишеней, грунта, грунта и мишеней и т.д. Вот надо с чего, а синхродетекторы уже потом, когда здесь всё понятно будет.
И отмодерируйте вы предыдущий рисунок с этими фигурами Лиссажу! Кому надо тот и так найдёт, при чём тут они в этой теме? А вот страницу тормозит.
Автор:  Вадим [ Вс: 10 апр 2011 23:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Коляй писал(а):
ЧТо будет выдёргивать каждый строб при поднесении различных мишеней, грунта, грунта и мишеней и т.д. Вот надо с чего,...

Так ждём-с продолжения.
Автор:  MikeS [ Вт: 12 апр 2011 17:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Все достаточно просто и на рисунках виден идеальный случай. Для того чтобы этот случай был и нужны те меры о чем говорил Юрий. Верхнем рисунке показан амплитудный (резистивный) канал, который имеет всегда положительное значение. На нижнем рисунке показан фазовый (реактивный) канал, который принимает положительное значение (при цвете) и отрицательное значение (при черном).
Автор:  Sergey_P [ Ср: 13 апр 2011 5:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Без указания какая цель была использована, эти картинки бессмысленны…
В равной степени верхний рисунок может быть резистивным каналом для целей с VDI около нуля или реактивным для феррита.
Автор:  Коляй [ Ср: 13 апр 2011 10:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
На рисунке синим цветом обозначен какой то остаточный сигнал в катушке. Красным цветом сигнал черных металлов, зелёным - цветных (величина фазы и все напряжения обозначены условно). При поднесении любых мишеней, в том числе и грунта сигнал увеличивается по амплитуде и сдвигается по фазе на определённый угол. Синхродетектор вырывает в любом случае положительное приращение сигнала. Значит данный канал можно условно назвать "Все металлы".
Автор:  Коляй [ Ср: 13 апр 2011 10:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Второй канал со сдвинутым на 90гр стробом, относительно первого строба. В этом канале для красного графика для черных металлов строб выдернет отрицательное приращение напряжения, а для цветных - положительное. Как и сказал MikeS. Следовательно этот канал уже можно назвать каналом дискриминации, т.к. имеется различие в знаке для различных металлов.
Автор:  Sergey_P [ Ср: 13 апр 2011 11:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Совсем не обязательно, что остаточный сигнал будет совпадать с нулем VDI, он может занимать совершенно произвольную фазу.
Сигнал от цели всегда больше нуля по абсолютной величине, но по фазе соответствует VDI материала цели. Может случиться такое, что в сумме сигнал от цели /+/ остаточный сигнал разбаланса вызовет не прирост амплитуды, а уменьшение амплитуды суммарного сигнала поступающего на детектор…, а лишь потом рост амплитуды. Такая ошибка может проявляться, если фазы этих сигналов противоположны по знаку и сравнимы по амплитуде. Поэтому очень важно для уверенной дискриминации малых целей иметь хорошо сбалансированную систему.
Какое напряжение (положительное или отрицательное) формируется на выходе СД особой роли не играет…, это не догма. Никто не запрещает сделать логику работы схемы и при отрицательных напряжениях…
Какой же это канал «все металлы», если феррит на нем имеет нулевое значение напряжения…?
Автор:  MikeS [ Ср: 13 апр 2011 21:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Sergey_P писал(а):
Без указания какая цель была использована, эти картинки бессмысленны…
В равной степени верхний рисунок может быть резистивным каналом для целей с VDI около нуля или реактивным для феррита.

Как всегда! Что вы пишете? Вы сами читаете о чем пишете?
Это классика. Принцип фазометра от -90 до +90 градусов.
Автор:  Petrucho [ Чт: 14 апр 2011 1:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Канал все металлы в аналоговых МД так и работает как показано на рисунке.

Тем не менее Сергей_П тоже прав.

Если то, что показано на графиках сигнал с выходов СД, т.е. не прошедший через фильтры ВЧ (Циклон это называет статикой), то на поведение амплитуды будет влиять ещё и остаточный сигнал разбаланса датчика. Вплоть до инверсий.

А одному и тому же ВДИ будет соответствовать как изменение амплитуды при неизменной фазе так и изменение фазы при неизменной амплитуде. При проносе монеты над датчиком там такое творится с фазой и амплитудой... а если пересчитывать в реальном времени в Магнитуду и Угол аркангенса, то магнитуда плавно нарастает... достигает максимума и плавно убывает. А угол арктангенса практически постоянен (меняется в небольших пределах).

В идеале режим все металлы должен работать по магнитуде вектора а не по одному из выходов СД. Но практически в аналоговой схемотехнике это не реализуешь, вот и пользуют один из выходов СД - канал У. В зарубежной литературе его называют каналом проводимости.
Автор:  Sergey_P [ Чт: 14 апр 2011 9:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
MikeS писал(а):
Что, я не так написал? Коляй на последующих рисунках показал, что для разных целей синхронизируемых стробами канала проводимости (резистивном, активном…) формирование сигнала отклика происходит со смещением синусоиды относительно сигнала TX (стробы СД)…вплоть до положения как на нижнем рисунке для цели из феррита, и на выходе СД формируется нулевое напряжение. Настройка МД по фазе в том и заключается, чтобы для феррита в канале проводимости был ноль, чтобы картинка для феррита была как на нижнем рисунке. Сигнал от феррита имеет максимально возможный из всех целей фазовый сдвиг, вот его ставят на нулевую отметку, при этом все остальные цели будут давать сигнал только одной полярности в канале проводимости, и МД в канале проводимости будет иметь максимальную чувствительность для целей с низким VDI (золото, соленая вода…)
Автор:  MikeS [ Чт: 14 апр 2011 18:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
Petrucho писал(а):
Канал все металлы в аналоговых МД так и работает как показано на рисунке.

Тем не менее Сергей_П тоже прав.

Если то, что показано на графиках сигнал с выходов СД, т.е. не прошедший через фильтры ВЧ (Циклон это называет статикой), то на поведение амплитуды будет влиять ещё и остаточный сигнал разбаланса датчика. Вплоть до инверсий.

А одному и тому же ВДИ будет соответствовать как изменение амплитуды при неизменной фазе так и изменение фазы при неизменной амплитуде. При проносе монеты над датчиком там такое творится с фазой и амплитудой... а если пересчитывать в реальном времени в Магнитуду и Угол аркангенса, то магнитуда плавно нарастает... достигает максимума и плавно убывает. А угол арктангенса практически постоянен (меняется в небольших пределах).

В идеале режим все металлы должен работать по магнитуде вектора а не по одному из выходов СД. Но практически в аналоговой схемотехнике это не реализуешь, вот и пользуют один из выходов СД - канал У. В зарубежной литературе его называют каналом проводимости.


На синхронные детекторы (сдвинутые на 90 градусов) подается один и тот же сигнал со входа (не разные). После интегрирования (вычисления площади огибающей сигнала), имеем один входной сигнал и два результата интегрирования, на основании чего получаем итоговый угол (фазометр).
Амплитуда входного сигнала на СД-ах на фазу не влияет . СД-ры – линейно детектируют!!!!!!!!!
Автор:  Petrucho [ Чт: 14 апр 2011 18:49 ]
Заголовок сообщения:  Re: О фазе и смещение фаз
О какой фазе вы говорите, в каком аналоговом МД имеется вычислитель ВДИ?

Когда я говорю ФАЗА - это означает фаза сигнала РХ относительно ТХ. Что и можно наблюдать осциллографом, либо на картинках Коляя. Когда говорю ВДИ либо УГОЛ АРКТАНГЕНСА - это то и означает.

Навыдумывали терминологии на ровном месте.

Полярня система координат равноценна представлению в комплексных числах и что? Вы можете сказать глядя на картинки Коляя чему это соответствует в комплексном виде?
Страница 1 из 8 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/