| Схемы металлоискателей MD4U http://md4u.ru/ |
|
| Согласование датчика http://md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=10427 |
Страница 2 из 5 |
| Автор: | Sergey_P [ Чт: 06 окт 2016 19:48 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Ну, вы в общем поняли, что необходимо обеспечить стабильность измеренного значения фазы при любых амплитудных значениях сигнала от Грунта. А, измерения датчика необходимо проводить не на стенде, а на реальном приборе, т.к. в отличии от стенда входные/выходные параметры прибора могут отличаться от стендовых, что повлечет изменение добротностей (параметр R), частоты (w), расстройки TX-RX… |
|
| Автор: | OldFox43rus [ Чт: 06 окт 2016 20:05 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
. |
|
| Автор: | syava7 [ Чт: 06 окт 2016 20:07 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Цитата: А, измерения датчика необходимо проводить не на стенде, а на реальном приборе... Просто стенд нужен соответствующий, а на реальном приборе сложнее, тем более на Квазаре, там только входной усилитель, а вся обработка в проце, и замерить что то не реально. Но думаю, что все это не проблема, тот кто хочет, найдет способ. Цитата: Извиняюсь! Принято. 
|
|
| Автор: | praktik_1974 [ Чт: 06 окт 2016 22:07 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Да, в очередной раз прихожу к тому, что нужно для бОльшего понимания сделать аналоговый прибор. Скажу чессно, очень уж заинтриговала меня эта тема. Неужели за все время так и не найден ответ, и все ходят по кругу. А те кто знают ответ, очень переживают, что тайна будит раскрыта, и все поймут что тайны вовсе нет и небыло. Всем правильных датчиков и красивых находок! С ув. |
|
| Автор: | belaz [ Чт: 06 окт 2016 23:08 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
. |
|
| Автор: | syava7 [ Пт: 07 окт 2016 0:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Цитата: Да, в очередной раз прихожу к тому, что нужно для бОльшего понимания сделать аналоговый прибор. Естественно, а как иначе. Цитата: Неужели за все время так и не найден ответ, и все ходят по кругу. Ответ давно уже найден и озвучен сотни раз. Просто основная масса людей только пишет, но ничего не читает, или не воспринимает прочитанное. Оптимальное значение добротности ТХ, при котором излучение будет с приемлемым фазовым джиттером, должно быть не более 6-7. Добротность РХ нас уже меньше интересует, т.к. мы сами подбираем резонанс таким образом(обычно ниже по частоте на 1.5-2 кГц), чтоб ФЧХ этого контура на приемной частоте мд была линейной. этим и стабилизируем ситуацию. Конкретное же количество витков и диаметр провода при этом, зависит от того, что мы хотим получить на выходе. В ТХ - это желаемая мощность излучения и потребляемый ток при этом, в РХ это уровень принимаемого сигнала. При этом нужно учитывать кондиции входных и выходных цепей. Цитата: Он упорно считает что СД, "реагирует" только на сдвиг фазы. Видимо вы не поняли, что хотел сказать Sergey_P, но СД такая штука, что может реагировать и на амплитуду, и только на фазу, все зависит от сигнала синхронизации. Цитата: При том что целая толпа терминаторов, работает по амплитуде! Дискрим в терминаторах работает по амплитуде. Гб по фазе. Терминатор такой же прибор, как и все остальные, и работает аналогично. Дискрим там фазовый, ГБ тоже, там же сигналы через СД идут и двигая фазу управляющего сигнала, мы вырезаем металлы и настраиваемся на грунт. |
|
| Автор: | belaz [ Пт: 07 окт 2016 7:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
. |
|
| Автор: | JK15 [ Пт: 07 окт 2016 10:16 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Исходя из сказанного выше, для каждого вида грунта в идеале должен быть свой датчик. Если Тх работает в резонансном включении, как в Квазаре. Или сделать Тх нерезонансной. Напр. влючив в мостовую схему, формирующую синусоидальный сигнал с помощью ШИМ. Полумеры с накачкой меандром чреваты установкой фильтров, накладывающих свои ограничения, да и сигнал возбуждения получается замусоренным. Я поробовал убить добротность и получить возможность подстройки параметров с помошью трансформаторного включения, частично получилось. Тоже далеко не идеальный варириант, но работало. Однако, как ни крути, существенно улучшит показатели прибора датчик с безрезонансной Тх по мостовой схеме. И плюс к нему уменьшение шага сетки частот. |
|
| Автор: | Вадим [ Пт: 07 окт 2016 23:58 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
 Ну, понаписали ! Вон АКА уже за 80 см перешли - спросите у них, так быстрее будет ! Чем ваши стенды и подборы...
|
|
| Автор: | Вадим [ Сб: 08 окт 2016 0:17 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
praktik_1974 писал(а): ... Меня на данный момент интересует согласование РХ со входом предусилителя. ... Согласование нужно для того, чтобы как можно большая часть реальной, активной, а не реактивной, энергии из Рх перешла в усилитель и сделала там реальную работу по перемещению базовых зарядов в транзисторах. Собственно реактивные составляющие входного сопротивления уменьшают долю полезной работы. О каком согласовании может идти речь, если на входе стоит, например, усилитель с полевыми транзисторами ? |
|
| Автор: | Sergey_P [ Сб: 08 окт 2016 8:51 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Катушка для Квазар "Quasar" |
Вадим писал(а): О каком согласовании может идти речь, если на входе стоит, например, усилитель с полевыми транзисторами ? Обычный инвертирующий усилитель на ОУ, который чаще всего используется в качестве предварительного в МД, обладает входным сопротивлением, равным сопротивлению резистора между контуром датчика и входом ОУ… и не важно, какие транзисторы стоят в этом ОУ, т.к. на входе ОУ формируется виртуальный ноль. Вот, этот резистор и шунтирует входной параллельный контур Rвх.ус. = Rш. Это шунтирующее влияние входа усилителя преобразуется контуром в виде дополнительного активного сопротивления к например сопротивлению катушки Rк и тогда общее сопротивление потерь в контуре составляет:R=Rк +р^2/Rш, где р – характеристическое сопротивление контура р=w*L=1/(w*C) Ну, а получившаяся добротность контура Q=р/R, изменяя входное сопротивление усилителя мы меняем добротность контура. Настройку катушки на Грунт ((XL-XC)/R = tg(ф) ) можно осуществлять любыми способами: расстройкой TX-RX, изменением добротности (изменяя R, при относительно фиксированной расстройке) или витками (изменяя XL)… |
|
| Автор: | Вадим [ Вс: 09 окт 2016 0:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
| Ничего не меняется, я смотрю... Я же специально написал подробно, где и зачем совершается полезная работа и чем она отличается от бесполезной, например, реактивной. Согласование контура с усилителем нужно для максимально возможной передачи полезной энергии в усилитель. Не в резисторы, а в реальные заряды в базах транзисторов. Резисторы тут вообще второстепенны, не нужны и вредны. Ну, можете посмотреть для примера расчёт усилителя ВЧ, лучше сразу МШУ, потому что есть влияние на шумы от выбора режимов согласования. Что касается влияния фазы сигнала грунта на оптимальную настройку датчика, то это далеко не очевидно. Сразу по многим причинам. От влияния на отдельные контура со стороны грунта мы не избавимся; от влияния на связь между Рх и Тх тоже,- пока нет примеров такого датчика. А ещё не доказано, что от этого влияния нужно избавляться в датчике... |
|
| Автор: | Sergey_P [ Пн: 10 окт 2016 9:28 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
В отличие от энергетиков у нас стоит задача: измерить как реактивную (бесполезную), так и активную составляющие сигнала, а не передать максимальную активную (полезную) мощность. Источником у нас является не датчик, а вторичное поле от целей. Величина этих полей, а следовательно и эквивалентный импеданс, подключаемый к датчику меняется в очень широких пределах (от отсутствия какого-либо влияния, до какого-то максимального значения), что делает невозможным рассматривать эти источники с их какими-то параметрами по абсолютной величине и выбирать какие-то величины конкретных оптимальных входных сопротивлений, но остается возможность согласовать импедансы источника и входа МД по фазе. Делать сопротивление входа достаточно большим, ориентируясь на малые величины сигналов от целей – тоже не выход, т.к. всегда присутствует грунт со своей проводимостью и близкие цели со сравнительно низким импедансом, и кроме того высокое сопротивление входа способствует увеличению собственных шумов, прямо пропорционально величине этого сопротивления. Поэтому, большинство МД построено с неким средним входным сопротивлением порядка ~1кОм |
|
| Автор: | praktik_1974 [ Пн: 10 окт 2016 14:48 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Sergey_P писал(а): всегда присутствует грунт со своей проводимостью и близкие цели со сравнительно низким импедансом, Вы хотите сказать, на цели типа золото бронза, с низкой проводимостью? И разница между грунтом и такими целями очень незначительная, по сравнению с медью. Или все до наоборот. Медь, это высокий импеданс или низкий? Все пока мне не очень понятно в ваших имышлениях. Извините, мож кому то это уже кажется очевидным, я некотрые моменты перечитываю по 2-3 раза.  Пытаюсь уловить закономерность, так сказать. И еще, судя по сказанному выше, полагаю что датчик нужо делать в сторону широкополосности (рх с низкой добротностью), или опять не туда? |
|
| Автор: | Sergey_P [ Пн: 10 окт 2016 17:20 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
praktik_1974 писал(а): Вы хотите сказать, на цели типа золото бронза, с низкой проводимостью? И разница между грунтом и такими целями очень незначительная, по сравнению с медью. Или все до наоборот. Импеданс - полное, комплексное сопротивление к переменному току, величина обратная проводимости. Включает две составляющие: активную (за счет электрической проводимости) и реактивную (за счет свойств намагниченности). Сравнивать между собой по величине импедансы грунта и прочих целей - некорректно, т.к. при разных условиях (удаление, размеры целей) эти величины могут меняться произвольным образом, а вот различие между ними и при том весьма значительная в соотношении реактивной составляющей импеданса к активной Jm/Rе.
Медь, это высокий импеданс или низкий? |
|
| Автор: | Вадим [ Пн: 10 окт 2016 21:17 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Sergey_P писал(а): В отличие от энергетиков у нас стоит задача: измерить как реактивную (бесполезную), так и активную составляющие сигнала, а не передать максимальную активную (полезную) мощность. Источником у нас является не датчик, а вторичное поле от целей. Величина этих полей, а следовательно и эквивалентный импеданс, подключаемый к датчику меняется в очень широких пределах (от отсутствия какого-либо влияния, до какого-то максимального значения), что делает невозможным рассматривать эти источники с их какими-то параметрами по абсолютной величине и выбирать какие-то величины конкретных оптимальных входных сопротивлений, но остается возможность согласовать импедансы источника и входа МД по фазе. Делать сопротивление входа достаточно большим, ориентируясь на малые величины сигналов от целей – тоже не выход, т.к. всегда присутствует грунт со своей проводимостью и близкие цели со сравнительно низким импедансом, и кроме того высокое сопротивление входа способствует увеличению собственных шумов, прямо пропорционально величине этого сопротивления. Поэтому, большинство МД построено с неким средним входным сопротивлением порядка ~1кОм Повторюсь ещё раз - Сергей, вы очень здорово и принципиально ошибаетесь ! И это ещё очень деликатно сказано - другие читающие или ржут, или в ярости от таких утверждений ! Прошу уже не в первый раз - изучите вопрос согласования с МШУ на примере ВЧ, а потом на примере прочих датчиков, обратите внимание на согласование кабеля и датчика... - у вас явный пробел в этом месте. |
|
| Автор: | Sergey_P [ Вт: 11 окт 2016 7:36 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
по шумам:... Шумы по Найквисту: Ut = sqrt(4*K*T*R*П) , П – полоса пропускания Шумы по протеканию тока: Ui = i*R*sqrt(ki*П/f) Шумы контура создаются его активным сопротивлением. Если полоса пропускания контура шире расчетной полосы П, можно считать, что контур шумит так же, как шумел бы резистор, сопротивление которого равно резонансному сопротивлению параллельного контура. Это мои аргументы…, а ваши?
|
|
| Автор: | Вадим [ Вт: 11 окт 2016 22:37 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
| Аргументы в отношении чего, я в чём-то виноват или подозреваюсь ? Мои аргументы - вы не по теме согласования вообще. Аргумент второй - попробуйте сформулировать свою мысль более логично и целенаправленно, а то не понятно о чём и к чему. |
|
| Автор: | Вадим [ Вт: 11 окт 2016 22:45 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Sergey_P писал(а): по шумам:... Шумы по Найквисту: Ut = sqrt(4*K*T*R*П) , П – полоса пропускания Шумы по протеканию тока: Ui = i*R*sqrt(ki*П/f) Шумы контура создаются его активным сопротивлением. Если полоса пропускания контура шире расчетной полосы П, можно считать, что контур шумит так же, как шумел бы резистор, сопротивление которого равно резонансному сопротивлению параллельного контура. Это мои аргументы…, а ваши? Мы что - тепловые шумы контура хотим усиливать? Так шумы создаются активным сопротивлением или резонансным, определитесь ? Что такое расчётная полоса П ? И на сколько она должна быть шире контурной полосы, чтобы делать какие-то там выводы ? ...Это не мои аргументы, а попытки понять ваши "аргументы". |
|
| Автор: | Sergey_P [ Ср: 12 окт 2016 12:22 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Любое приемное устройство обладает порогом чувствительности, ограниченным уровнем шума, который не позволяет обнаружить полезный сигнал, маскированный этим шумом. Основными факторами влияющими на этот порог являются: температура, входное сопротивление и полоса пропускания приемной системы (П). В МД фактор температуры нам не подвластен, полоса пропускания ограничена быстродействием реакции на цель и составляет десятки Гц, остается только значение входного сопротивления, изменяя которое можно смещать шумовой порог. Да, полоса П – это не какая-то расчётная величина, а вполне конкретная, та которая реализована в виде фильтров в МД. Чем ниже полоса пропускания, меньше скорость реакции на цель, медленнее приходится махать датчиком, но и чувствительность (дальность) будет расти… Мечты о супер быстром и чувствительном МД – реализованы только в сказках маркетологов. Сопротивление потерь в контуре и сопротивление самого параллельного контура вещи совершенно разные, на резонансной частоте Rэ = р^2/R Отдельное согласование датчика с предварительным усилителем – не требуется, т.к. элементы датчика непосредственно входят в состав этого усилителя и определяют его параметры. Ну, как можно согласовать элементы, например RC-фильтра (отдельно R и C согласовать между собой), если только совокупность этих элементов определяет результирующую характеристику этого фильтра. Согласование требуется между источником сигнала и входом приемного устройства, которым является контур RX совместно с активным предварительным усилителем. |
|
| Автор: | Вадим [ Чт: 13 окт 2016 2:08 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Отсюда золотое правило Сусанина - когда начинаешь блуждать, нужно расширять территорию блуждания... А давайте для начала, например, выкинем контурный конденсатор Рх, полезной мощности он не создаёт, а работать схема и без него будет. Может так проще будет разобраться в согласовании? Тогда получаем источник сигнала ( генератор) с внутренним сопротивлением Рг и оно должно быть нагружено на такое же сопротивление Рнагрузки. Тогда вопрос - какая схема усилителя нужна, чтобы это входное сопротивление обеспечивалось не за счёт обвязки усилителя? |
|
| Автор: | Sergey_P [ Чт: 13 окт 2016 5:07 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): Тогда получаем источник сигнала ( генератор) с внутренним сопротивлением Рг Эдс источника формируется самими витками приемной катушки при пересечении внешнего магнитного потока её площади, т.е. имеет нулевое внутреннее сопротивление и включено последовательно с катушкой. При протекании тока от этой эдс, как в последовательном контуре, происходит усиление по напряжению на реактивных элементах контура этой эдс за счет добротности колебательного контура (при параллельном подключении источника к параллельному контуру никакого усиления по напряжению на элементах контура – нет, там сигнал усиливается по току).
|
|
| Автор: | Вадим [ Чт: 13 окт 2016 20:01 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
 Я же говорю - Сусанин ! Сергей, вы на вопрос не ответили - по теме и по существу.Что касается реактивных элементов в вашем сообщении, то они не меняют мощность полезного сигнала, а со стороны нагрузки контура на вход усилителя они меняют требуемое для согласования сопротивление. |
|
| Автор: | Sergey_P [ Сб: 15 окт 2016 6:33 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Вадим писал(а): они меняют требуемое для согласования сопротивление. Правильно, только любые согласующие устройства (в нашем случае - нагруженный контур) встраивается между источником сигнала (цели, с их вторичными полями) и входным усилителем... таким образом, чтобы усилитель вместе с согласующим устройством обеспечивал максимально неискаженную передачу и заданное усиление сигнала от источника. Усиление контуром - не является основной задачей этого узла, а требуется без искажений принять входной сигнал и его усилить до требуемого уровня.Когда-то разрабатывая сейсмическую аппаратуру имел дело с электродинамическими датчиками (сейсмоприемники), представляющие из себя механическую колебательную систему, имеющую четко выраженные резонансы. Эти резонансы никогда не использовались для увеличения чувствительности, наоборот, старались их придавить, задемпфировать чтобы выровнять АЧХ.. Исходя из этого выбиралось входное сопротивление предварительного усилителя и волновое сопротивление линий (600 Ом). Во время очередных испытаний столкнулся с неожиданной проблемой: расстановка датчиков на профиле и собственно проведение измерений во времени не совпадают, а за это время может произойти все, что угодно… может выглянуть солнышко и растаять снег вокруг датчика, уронив его .. или пройти дождь, смыть грунт и закопать установленный датчик… Т.е. перед самими измерениями требуется проверка установленных датчиков и в случае обнаружения неисправности оперативно её устранить. Для этого в последующие комплекты аппаратуры был включен узел контроля вертикальности установленных датчиков по оставшемуся резонансу (в лежащем на боку вертикальном датчике резонанс или отсутствует или существенно задавлен)… |
|
| Автор: | Вадим [ Вс: 16 окт 2016 4:47 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Согласование датчика |
Снова не ответили на главный вопрос о требованию к усилителю. Оставьте контур в покое, забудьте, - работает и без контура. Я же почему предлагаю забыть пока о нём - он вас путает. Не в контуре согласование ! Если у вас полевики на входе усилителя, то как угодно можете разгонять напряжение на контуре, но вы никогда не получите согласования с практически бесконечным сопротивлением усилителя... Вся полезная ЭДС от сигнала будет уходить на резисторы обвязки. Ну, это один маленький момент по согласованию. |
|
| Страница 2 из 5 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
| Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|