Схемы металлоискателей MD4U http://md4u.ru/ |
|
Про магнитные поля в IB http://md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=5243 |
Страница 1 из 3 |
Автор: | Ihti [ Пт: 16 сен 2011 17:09 ] |
Заголовок сообщения: | Про магнитные поля в IB |
Возник такой вопрос: По идее, МД по принципу индукционного баланса реагируют на искажение магнитного поля металлом. Ферромагнитный материал железо изменяет в одну сторону, а цветные, как диамагнетики в другую. При этом чувствительность на то и другое примерно одинакова. Но магнитая проницаемость у железа десятки-сотни, а у цветмета порядка 10^-5. Почему же масштабы искажения магнитного поля соизмеримы? |
Автор: | Ciklon [ Пт: 16 сен 2011 17:20 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вы очередной теоретик не знающий школьной физики. Читайте "токи Фуко", вихревой ток, индукция, трансформаторы и принцип их действия. А потом разберетесь в принципе работы МД... "Принцип индукционного баланса" - это термин не отражающий суть работы, принцип действия т.ск. Сам "индукционный баланс" делается с определенной целью, но его может и не быть вовсе, что не меняет суть метода. |
Автор: | Sergey_P [ Сб: 17 сен 2011 9:35 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
На чувствительность к цели оказывает влияние не магнитная проницаемость, а другой параметр вещества –магнитная восприимчивость. Магнитная восприимчивость показывает как изменяется энергия частицы вещества (атом, ион…) под воздействием магнитного поля. МД улавливает изменение энергии объёма этих частиц (цели) в виде составляющей отклика на воздействие внешнего поля. Как и в электронике, имеющей активные и реактивные элементы, в магнитных взаимодействиях существуют активные и реактивные составляющие.. Магнитная восприимчивость – это реактивная составляющая, электрическая проводимость (обратная сопротивлению…) – активная составляющая. Обе эти составляющие участвуют в формировании сигнала отклика от цели и определяют величину и фазовый сдвиг изменение энергии объектов под воздействием приложенного поля. |
Автор: | Ihti [ Сб: 17 сен 2011 11:23 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Sergey_P Спсибо за развернутый ответ. Совсем я школьную физику позабыл |
Автор: | Ihti [ Сб: 17 сен 2011 13:16 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Почитал, полистал теорию. Но воз и ныне там. Токи имени Фуко тут нипричем. Они исползуются в импульсниках. IB имхо основаны на искажении конфигурации магнитного поля, что в свою очередь сдвигает фазу в приемной катушке. Аналогично и МД основанных на измерении индуктивности катушки, как части контура. Частота уходит от железа и цветмета в разные стороны, но примерно на одинаковые величины. При чом магнитные восприимчивость и проницаемость у чермета и цветмета отличаются на 5-6 порядков. Может быть дело в частоте? Типа на килогерцах диамагнетики проявляют себя значительно сильнее. |
Автор: | Sergey_P [ Сб: 17 сен 2011 13:54 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Ihti писал(а): Почитал, полистал Прелесть... Чувствуется, закоренелый электронщик, не имеющий понятия о физике явлений... Задайте же себе простой вопрос и попытайтесь найти ответ: ЧТО изменяет индуктивность катушки в контуре, конфигурацию поля...? |
Автор: | Ciklon [ Сб: 17 сен 2011 14:48 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Странный термин - конфигурация... Как его истолковать правильно, если не понятно что такое вихревой ток... Т.е. ноги отсюда растут. |
Автор: | Sergey_P [ Сб: 17 сен 2011 15:19 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Ради прикола, решил полистать учебник по физике и процитировать от туда нужные абзацы, но… я их не обнаружил… (они там, когда-то точно были..) Поле взаимодействует только с другими полями. Изменение поля вызывает не объект, помещенный в поле, а поле созданное объектом! Не сердечник вставленный в катушку изменяет её индуктивность, а поле сердечника участвует в процессе накопления и отдачи энергии в колебательном контуре вызывая изменение его частотных характеристик. Сделайте же маленький шажок и оторвитесь от примитивизма физических явлений… тогда будет намного проще понимать работу любого индукционного МД… |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 16:14 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Sergey_P писал(а): Ради прикола, решил полистать учебник по физике и процитировать от туда нужные абзацы, но… я их не обнаружил… (они там, когда-то точно были..) Не уверен, увидите ли мой вопрос. Я здесь новенький, пока не разобрался в нюансах – я нигде не вижу сообщения, что ко мне кто-то обращался. Приходится ходить по темам, где я отметился, и смотреть наличие вопросов ко мне. Но я о другом. Поле взаимодействует только с другими полями. Изменение поля вызывает не объект, помещенный в поле, а поле созданное объектом! Не сердечник вставленный в катушку изменяет её индуктивность, а поле сердечника участвует в процессе накопления и отдачи энергии в колебательном контуре вызывая изменение его частотных характеристик. Сделайте же маленький шажок и оторвитесь от примитивизма физических явлений… тогда будет намного проще понимать работу любого индукционного МД… При описании принципа регистрации цветных целей практически каждый здесь скажет, что мы регистрируем вторичное поле, созданное вихревыми токами, наведенными в объекте первичным полем. В ситуации с магнитными материалами дело обстоит тяжелее в понимании физических процессов. Если с цветными целями можно ещё понять, почему вторичное поле там запаздывает по фазе, то почему вторичное поле от магнетиков опережает по фазе опорное от ТХ я не понимаю. Точнее, я предполагаю, что при спаде первичного поля намагниченные до этого домены стремятся побыстрее занять исходные позиции (в случае магнитомягких материалов), генерируя поле с опережением опорного. Опорное в этом случае выступает для них тормозящим фактором. Боюсь, что мое понимание физики процесса неверное. Подскажите, как протекает процесс на самом деле. |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 17:58 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Поле внутри магнитных материалов не может опережать поле ТХ. Магнитное поле чаще всего совпадает по времени с полем ТХ. Как и в "сверхпроводящем" металле так же одновременная реакция, без запаздывания, но против поля ТХ. В обычном металле реакция так же мгновенная, но есть сдвиг фазы или запаздывание максимума реакции,- т.е. промежуточный вариант. |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 18:28 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вадим писал(а): Поле внутри магнитных материалов не может опережать поле ТХ. Магнитное поле чаще всего совпадает по времени с полем ТХ. Как и в "сверхпроводящем" металле так же одновременная реакция, без запаздывания, но против поля ТХ. В обычном металле реакция так же мгновенная, но есть сдвиг фазы или запаздывание максимума реакции,- т.е. промежуточный вариант. Дело в том, что когда я двухлучевой осциллограф подключаю одним входом к цепи ТХ в качестве опорного сигнала, а вторым на выход усилителя RX, то вижу на экране осциллографа при поднесении феррита к датчику уход синусоиды остаточного небаланса влево . При поднесении монеты фаза уходит вправо. Поэтому и возни этот вопрос.
|
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 18:55 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Да, неудобно, что нет оповещения о цитировании или в подписанных темах. Сигнал разбаланса, относительно которого вы видите "перемещения" сигнала после усилителя Рх,- это отдельный, ничего не значащий нам сигнал, типа паразитный. Измерять нужно относительно Тх,- поля или напряжения на Тх. Оно же первопричинное. У идеального феррита фаза будет совпадать для любых частот, включая "прямоугольные" сигналы Тх. Так же и у идеального проводника ( медь, серебро ), но с обратным знаком. А разбаланс можно сделать с любой начальной фазой отноистельно Тх. |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 19:10 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вадим писал(а): Да, неудобно, что нет оповещения о цитировании или в подписанных темах. Забыл указать, что синхронизация лучей осуществлялась именно по сигналу ТХ. Этот сигнал оставался неподвижным на экране. А сигнал RX как раз гулял по фазе. Чем тогда объяснит уход фазы на экране влево от поднесения к датчику феррита? Она плавно уходила по мере подвода феррита к датчику. А от меди она плавно уходила вправо. Имеется ввиду сдвиг синусоиды небалнса датчика на экране.
Сигнал разбаланса, относительно которого вы видите "перемещения" сигнала после усилителя Рх,- это отдельный, ничего не значащий нам сигнал, типа паразитный. Измерять нужно относительно Тх,- поля или напряжения на Тх. Оно же первопричинное. У идеального феррита фаза будет совпадать для любых частот, включая "прямоугольные" сигналы Тх. Так же и у идеального проводника ( медь, серебро ), но с обратным знаком. А разбаланс можно сделать с любой начальной фазой отноистельно Тх. |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 19:17 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Да, я был невнимателен. Если синхронизация от Тх, то должна совпадать фаза полностью, для случая феррита особенно. Плавное движение с проходом через все фазы вызвано тем, что вы наблюдаете сложение двух синусоид : разбаланса и сигнала феррита с увеличивающейся амплитудой ( фаза суммарного сигнала будет зависеть от амплитуды сигнала феррита ). Когда амплитуда от феррита будет гораздо больше амплитуды разбаланса, фазы Рх совпадут с фазой Тх. Если смотрите после усилителя - возможно, что у вас там ещё фазосдвигающие цепи - контура, усилитель и пр.. |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 19:30 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вадим писал(а): Да, я был невнимателен. О, теперь понимание пришло . Виной всему не смещение фазы, а изменение амплитуды, которое привело к визуальному перемещению картинки в результате смешивания сигнала небаланса и сигнала от феррита. Можно сказать, что феррит имеет фазу ноль градусов по отношению в излучаемому сигналу, а медь -90 грд. Хоть с медью правильно предположил?
Если синхронизация от Тх, то должна совпадать фаза полностью, для случая феррита особенно. Плавное движение с проходом через все фазы вызвано тем, что вы наблюдаете сложение двух синусоид : разбаланса и сигнала феррита с увеличивающейся амплитудой ( фаза суммарного сигнала будет зависеть от амплитуды сигнала феррита ). Когда амплитуда от феррита будет гораздо больше амплитуды разбаланса, фазы Рх совпадут с фазой Тх. Если смотрите после усилителя - возможно, что у вас там ещё фазосдвигающие цепи - контура, усилитель и пр.. |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 19:35 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Медь, серебро, как и крупное железо, алюминий и пр. "высокопроводимое" имеют противоположный сигнал ферриту. Поэтому я считаю его -180" относительно феррита, или +90 относительно слабопроводящей фольги, солёной воды. При том феррит относительно фольги можно считать -90". Разделение на положительную и отрицательную части удобно для понимания наличия магнитных свойств у внесённых объектов. Но это условности и определения. |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 19:51 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вадим писал(а): Медь, серебро, как и крупное железо, алюминий и пр. "высокопроводимое" имеют противоположный сигнал ферриту. Поэтому я считаю его -180" относительно феррита, или +90 относительно слабопроводящей фольги, солёной воды. При том феррит относительно фольги можно считать -90". Разделение на положительную и отрицательную части удобно для понимания наличия магнитных свойств у внесённых объектов. Но это условности и определения. Большое спасибо за консультацию. Все же проще что либо конструировать, если правильно понимать физические процессы.
|
Автор: | Sergey_P [ Вт: 28 авг 2018 19:53 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Ферромагнетик, парамагнетик намагничиваясь создает поле согласное с направлением первичного поля, а диамагнетик намагничивается в противоположном направлении. В изменяющемся первичном магнитном поле, поле объекта противодействует процессу намагничивания, что вызывает фазовый сдвиг на 90гр относительно первичного поля.., для ферромагнетика, парамагнетика этот сдвиг будет -90гр, а для диамагнетика +90гр (они же противоположно намагничиваются внешнем полем). Если в качестве объекта выступает замкнутое колечко из тонкой проволоки, то в ней практически отсутствует хоть какое-то намагничивание, но создаются благоприятные условия для протекания кольцевых замкнутых вихревых токов (если линии индукции перпендикулярны плоскости кольца). Сдвига между ТХ и RX- нет. Так как процессы намагничивания и вихревые токи на проводимости объекта происходят одновременно, то эти две компоненты создают суммарный фазовый сдвиг от объекта. При наличии остаточного разбаланса, с появлением цели фаза остаточного сигнала будет выкручиваться в сторону фазового сдвига отклика от Цели.. |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 20:28 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Sergey_P писал(а): Ферромагнетик, парамагнетик намагничиваясь создает поле согласное с направлением первичного поля, а диамагнетик намагничивается в противоположном направлении. В изменяющемся первичном магнитном поле, поле объекта противодействует процессу намагничивания, что вызывает фазовый сдвиг на 90гр относительно первичного поля.., для ферромагнетика, парамагнетика этот сдвиг будет -90гр, а для диамагнетика +90гр (они же противоположно намагничиваются внешнем полем). Хм, значит Вадим или ошибается, или я его неправильно понял. На самом деле замкнутое высокопроводящее кольцо имеет нулевой сдвиг по фазе по отношению к первичному полю, а феррит имеет сдвиг фазы в сторону запаздывания на 90 грд. Что же, это пожалуй объясняет прирост амплитуды на входе от цветных целей, и падение от феррита. Хотя...там ведь свои начальные смещения фаз и не так просто отследить суммарное их сложение.
Если в качестве объекта выступает замкнутое колечко из тонкой проволоки, то в ней практически отсутствует хоть какое-то намагничивание, но создаются благоприятные условия для протекания кольцевых замкнутых вихревых токов (если линии индукции перпендикулярны плоскости кольца). Сдвига между ТХ и RX- нет. Так как процессы намагничивания и вихревые токи на проводимости объекта происходят одновременно, то эти две компоненты создают суммарный фазовый сдвиг от объекта. При наличии остаточного разбаланса, с появлением цели фаза остаточного сигнала будет выкручиваться в сторону фазового сдвига отклика от Цели.. |
Автор: | Ciklon [ Вт: 28 авг 2018 21:13 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Если вы сделаете баланс датчика 0, то увидите что рост амплитуды происходит в канале Y от 0в и растет без "уменьшения". А то что вы говорите, происходит из за остаточного небаланса, вы видите его взаимодействие с вектором сигнала. Сперва он вычитается, а потом идет прирост от вх. сигнала. |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 21:49 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Nikolka писал(а): ...Хм, значит Вадим или ошибается, или я его неправильно понял. На самом деле замкнутое высокопроводящее кольцо имеет нулевой сдвиг по фазе по отношению к первичному полю, а феррит имеет сдвиг фазы в сторону запаздывания на 90 грд. Что же, это пожалуй объясняет прирост амплитуды на входе от цветных целей, и падение от феррита. Хотя...там ведь свои начальные смещения фаз и не так просто отследить суммарное их сложение. Но двое же уже не могут ошибаться - значит ошибается третий. Амплитуда суммарного сигнала с сигналом начального разбаланса датчика вам тут не важна - вы же спрашивали о фазе феррита и меди, ответ получили. А амплитуда - правильно Ciklon объяснил, у вас же есть уровень начального разбаланса, а не только его фаза. Вообще, датчики удобно настраивать, подсовывая им феррит так, чтобы датчики зашкалило ( по выходу усилителя приёмника будет меандр ) - и тогда вы точно знаете, где у вас ТХ и куда "подкладывать" конденсаторы, в какую сторону фазовые ошибки...
|
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 22:10 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Ciklon писал(а): Если вы сделаете баланс датчика 0, то увидите что рост амплитуды происходит в канале Y от 0в и растет без "уменьшения". А то что вы говорите, происходит из за остаточного небаланса, вы видите его взаимодействие с вектором сигнала. Сперва он вычитается, а потом идет прирост от вх. сигнала. Мне, чтобы правильно обеспечить обработку сигнала, хочется знать тонкости физических процессов как бы отвлеченно от наличия МД. А уже потом осмысливать взаимодействие сигналов в каскадах МД. Мнения комментирующих выше разошлись. Допустим мы уже имеем в пространстве (грунт пока опустим) поле с фазой, которую возьмем за опорную и обозначим её с нулевым сдвигом. В результате воздействия этого поля на идеальный феррит мы получим отклик. Вопрос: Какой сдвиг по фазе будет иметь этот отклик? Вопрос второй: с каким сдвигом по фазе будет отклик от идеального по проводимости тонкого замкнутого кольца? Зная эти фазы, ну, и промежуточные от разных металлов, уже можно осмыслить взаимодействие достигшего датчика сигнала (с учетом амплитуд) с сигналом от небаланса. А дальше уже можно осмысливать процессы в синхродетекторе. |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 22:16 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вот если бы модераторы где-нибудь закрепили в архиве все эти объяснения, то таких вопросов бы было меньше. Ведь придут новички снова и снова и будут спрашивать стандартные вопросы, справедливо ожидая помощи... |
Автор: | Nikolka [ Вт: 28 авг 2018 22:21 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
Вадим писал(а): Nikolka писал(а): ...Хм, значит Вадим или ошибается, или я его неправильно понял. На самом деле замкнутое высокопроводящее кольцо имеет нулевой сдвиг по фазе по отношению к первичному полю, а феррит имеет сдвиг фазы в сторону запаздывания на 90 грд. Что же, это пожалуй объясняет прирост амплитуды на входе от цветных целей, и падение от феррита. Хотя...там ведь свои начальные смещения фаз и не так просто отследить суммарное их сложение. Но двое же уже не могут ошибаться - значит ошибается третий. Амплитуда суммарного сигнала с сигналом начального разбаланса датчика вам тут не важна - вы же спрашивали о фазе феррита и меди, ответ получили. А амплитуда - правильно Ciklon объяснил, у вас же есть уровень начального разбаланса, а не только его фаза. Вообще, датчики удобно настраивать, подсовывая им феррит так, чтобы датчики зашкалило ( по выходу усилителя приёмника будет меандр ) - и тогда вы точно знаете, где у вас ТХ и куда "подкладывать" конденсаторы, в какую сторону фазовые ошибки...Я ведь как начал строить МД – посмотрел на осциллографе поведение сигналов по фазе и амплитуде на выходе приемной катушки (точнее на выходе первого усилителя сигнала), а потом прикинул как всё это можно обработать и получить полноценный МД. Скажу так, велосипедов с квадратными колесами изобрел не один, аж пока не получил то, что давно изобретено . Люблю я это дело . |
Автор: | Вадим [ Вт: 28 авг 2018 22:34 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Про магнитные поля в IB |
У вас есть катушка Тх с напряжением Тх и полем Тх ( которое связано с током Тх), - тут нужно понимать, о чём именно идёт речь. Если вы синхронизируете прибор от напряжения Тх, то это одно, от тока - это другое; вопросы о поведении поля - это третье. Принцип причинности стоит в любом случае на первом месте и для любого вида сигнала. Поэтому сначала идёт напруга на Тх, потом ток Тх, потом поле феррита или металла, и только потом ЭДС на приёмной Рх. Хоть это всё и происходит "одновременно", но причинность никто не отменял ! Поле феррита не обладает инерционностью, поэтому оно синхронно с полем Тх. А вот поле металла как раз отстаёт от поля Тх из-за тех самых фазовых сдвигов в электрической L/R-цепи. И как раз сдвинутое поле металла вызывает ЭДС на Рх. Как будет сдвинуто ЭДС-Рх относительно поля ( тока) в металле, можете сами понять. Фактически, если вернуться к ферриту, мы имеем две обмотки трансформатора Тх и Рх - феррит никак не изменяет фазы напряжения на выходе,- ведь так? |
Страница 1 из 3 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |