Схемы металлоискателей MD4U
http://md4u.ru/

Использование 2х частот (дуплекс)
http://md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=10714		 Страница 28 из 34
Автор:  Oberst [ Сб: 29 сен 2018 23:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
В одной книжке была форма оптимального для соленой воды зондирующего сигнала.
Там разнополярные импульсы разной длительности, и обещают минимальную реакцию среды.

UPD: I1 это основной задающий сигнал. I2, I3 - компенсирующие. I4 для получения информации
о синхронной помехе без наложения на полезный сигнал. (Похоже имеется ввиду качка, все это они вешали на катер)
На самой картинке опечатка, самый дальний импульс не I3 а I4
Автор:  Вадим [ Вс: 30 сен 2018 0:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Знать бы, сколько мы потеряем - по шумам, по энергии сигнала... А то, мож там 40% или 2 раза, а схема усложняется : усилитель класса D, три частоты, шесть синхродетекторов, схемы баланса, схемы вычитания... :? - разве оно того стоит.
Тут можно взять для примера обычный меандр для начала, ведь он более проработан на балансниках, окна СД хорошо лежат, уровни гармоник известны. ...Пока не считал, но особого выигрыша я что-то не вижу от традиционной схемы "сплошного", непрерывного детектирования - и уровни гармоник там маленькие, и разность всего в три раза по частоте... То ли дело на предыдущих картинках : обратный ход "плюнул" так, что медь в ВЧ-канале выше всех подлетает ! А говорят, типа - "меди нужны низкие частоты", шутят, наверное. :)
Автор:  Вадим [ Вс: 30 сен 2018 0:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Oberst писал(а):
В одной книжке была форма оптимального для соленой воды зондирующего сигнала.
Там разнополярные импульсы разной длительности, и обещают минимальную реакцию среды.
...

...:) без поллитры не разберёшься... :) А что за книжка, лодки ловят, нельзя упоминать ?
...Ну, со стробами всё, наверно, по классике. А вот с ТХ...
Автор:  Oberst [ Вс: 30 сен 2018 0:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Цитата:
подбором оптимального соотношения амплитуд (I2/I1 = 0,28) удалось подавить
переменную составляющую СП в 5 раз.


Как видно, обещают компенсацию в разы!
Книжка называется "Импульсные электромагнитные системы поиска" Г.Я. Шайдурова
Автор:  Вадим [ Вс: 30 сен 2018 0:24 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Будем изучать, - упоминаний работ автора много, а можно ли что скачать ?
Автор:  Oberst [ Вс: 30 сен 2018 0:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Скачать не получится, нигде не выложена. Чтобы ее почитать пришлось ехать
в РГБ в Москву. Момент с катером понравился и я его заснял.
Автор:  Sergey_P [ Вс: 30 сен 2018 21:39 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Oberst писал(а):
Скачать не получится, нигде не выложена.
Жаль, конечно. Геофизику делают не отдельные индивидуумы, а коллективы... Информацию можно собрать по кусочкам отдельных публикаций сотрудников данной группы, отчетов участников испытаний аналогичных систем с участием сотрудников/руководителей этой группы. Например: модель того, что математическими методами можно синтезировать экспоненту из экспонент имеющих различную постоянную времени (что очевидно) https://cyberleninka.ru/article/v/model ... ym-dipolem , или выделить из суммы например двух экспонент какую-то одну из составляющих если примерно известна постоянная времени одной из них https://westud.ru/work/947550/Selektivn ... filtraciya (поставлены вопросы и якобы существует решение, которое не приводится.., но встречал метод последовательных приближений итераций..)
Что касается приведенной системы, то могу только предполагать..
Исследуемая среда облучается магнитным полем, создаваемым электрическим диполем (электрический пробой отрезка водной среды между двумя электродами), возбуждаемый регулируемым высоковольтным генератором коротких импульсов. На приемной катушке наводится эдс которая начинает распадаться по экспоненте. Т.к. в данной системе невозможно изменить постоянную времени экспоненты, то устанавливается промежуток времени и формируется еще один импульс, но другой полярности. В результате получаем две разнополярных экспоненты сдвинутых во времени, сумма которых на приемных стробах формирует баланс окружающей среды. Если вдруг появилась какая-то неоднородность - то баланс нарушается.
В импульсных МД для этих целей используют логарифматоры и измеряют постоянную времени, отслеживают её и фиксируют её изменение при появлении цели. Какой-либо селективности к нужным целям в присутствии случайных мешающих тут нет...
Забавно., для продвижения импульсных технологий в геофизике и соответственно рекламе встретилось вот это: https://sdelanounas.ru/blogs/11296/ На фотке спец по импульсной обработке Шайдуров ГЯ и Кеша (Чичинин Иннокентий Сафьянович, который вероятно был приглашен для значимости данного проекта. В обоих указанных его проектах было и мое участие. :) )
Автор:  Вадим [ Вс: 30 сен 2018 22:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Sergey_P писал(а):
Т.к. в данной системе невозможно изменить постоянную времени экспоненты, то устанавливается промежуток времени и формируется еще один импульс, но другой полярности. В результате получаем две разнополярных экспоненты сдвинутых во времени, сумма которых на приемных стробах формирует баланс окружающей среды. Если вдруг появилась какая-то неоднородность - то баланс нарушается.
Да, похоже на то, однако полной компенсации получить нельзя из-за неодновременности, видимо поэтому добавляют ещё и третью "гасящую" экспоненту.
Sergey_P писал(а):
На фотке ...
Ничё-ничё,- скоро вся "старая гвардия" уйдёт, не оставив следа в интеллектуальном богатстве страны. :roll: "Всё идёт по плану" Егор Летов.
Автор:  Sergey_P [ Вт: 02 окт 2018 19:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Основы электротехники описывают как формируется экспонента. Сначала на цепь воздействует фронт (или дельта импульс), формирующий непрерывный спектр частот с одинаковой энергией. На электрической цепи все эти непрерывные частоты начинают растрачивать свою энергию. Чем выше частота в амплитудном спектре, тем быстрее растрачивается энергия этой частоты. Чем ближе время к началу распада , тем большая часть энергии растрачивается от более высокочастотных составляющих амплитудного спектра. По мере удаления от начала распада, тем меньше остается энергии высокочастотных составляющих и в процессе формирования экспоненты преимущественно участвуют более низкочастотные составляющие амплитудного спектра.
Временной сдвиг между двумя экспонентами эквивалентен частотному сдвигу во временной точке наблюдения за этими совмещенными со сдвигом экспонентами.
В геофизике нет ограничений за накоплением результатов наблюдений для получения приемлемых результатов обнаружения неоднородностей таких сдвинутых экспонент в отличие от МД. Мне кажется, что для МД такой способ не покажет каких-либо положительных результатов по сравнением с классическим вычитанием компонент с гармоническим сигналом на паре частот.
Автор:  mister x [ Вт: 02 окт 2018 21:00 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Хочу спросить знающых, может кто может поделится графиком где было видно отклик цветного металла относительно частотой? Где то Ciklon писал что в 500Гц цветные металлы уже имеет слабый отклик.

Спасибо
Автор:  Вадим [ Вт: 02 окт 2018 22:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Sergey_P писал(а):
...Временной сдвиг между двумя экспонентами эквивалентен частотному сдвигу во временной точке наблюдения за этими совмещенными со сдвигом экспонентами.
Зачем же тогда третий импульс, если можно было бы подавить экспоненту одним противоположным, но смещённым во времени?
mister x писал(а):
... поделится графиком где было видно отклик цветного металла относительно частотой? ...
Я фото выложил чуть выше для медной монеты 5 руб. РФ,- там хорошо видно время реакции на внешнее поле.
Автор:  Вадим [ Вт: 02 окт 2018 23:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
По обещанной теме подавления грунта есть патент : http://www.geotech1.com/pages/metdet/pa ... 537041.pdf
Ко всем прочим поясняющим рисункам напомню, что идея там всё та же - вычитание одной части сигнала из другой с целью достижения электронного баланса. Так можно "сбалансировать" сигнал любой формы, повторяющийся или нет, двуполярный ( тогда инвертор не требуется ) или однополярный ( тогда нужен инвертор в том или ином виде ).
Автор:  Вадим [ Вт: 02 окт 2018 23:37 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Вот другой вариант вычитания. Одно окно синхродетектора поставлено так, чтобы площади 2 и 3 двухполярного сигнала совпадали. Важное тут, что окно СД равно половине периода меандра и сдвинуто по фазе относительно точки пересечения сигналом нулевой линии. Регулировкой этого фазового сдвига относительно сигнала ТХ и достигается БГ. Это канал У, обнаружения.
Автор:  Вадим [ Вт: 02 окт 2018 23:43 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Ясное дело, что часть 1 совпадает с частью 3, а 2 совпадает с 4. Потому вычитание может быть осуществлено по схеме с двумя СД и инвертором,- как описано в патенте.
Так же важно подчеркнуть, что фазовая подстройка в своей логике работы абсолютно эквивалентна одночастотным приборам типа "Терминатора" с фазовым БГ. ( и поэтому "Терминатор" может быть настроен под меандр или другой подобный сигнал ТХ без особых проблем)
Так же важно подчеркнуть, что указаны именно те самые "четвертушки",- и в балансниках, и в импульсниках работают именно пары четвертушек, а не полупериоды.
Автор:  Oberst [ Вт: 02 окт 2018 23:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Насчет компенсации еще добавлю оттуда же более простой вариант.
Уже не для соленой воды а для грунта:
"На рисунке представлен график экспериментальной зависимости уровня СП для наземной поисковой установки в виде горизонтальной проволочной петли площадью 6 м, запитанной периодической последовательностью импульсов однополярной и двухполярной форм"
Интересно как делается такая форма тока в катушке, даже примерной схемы там не было.
Автор:  Вадим [ Вт: 02 окт 2018 23:55 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Следующий технический вариант электронного баланса - вычитание из четвертушки 1 усиленной четвертушки 2, см. рисунок. В принципе реализуется та же функция У-k*Х = 0, - условие баланса, но здесь k = К усиления (Х), или коэффициент весовых делителей между каналами 1 и 2. Это то самое "векторное вычитание".
Автор:  Вадим [ Ср: 03 окт 2018 0:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Следующий вариант, который касается собственно темы многочастотности.
Рассмотрим первую половину меандра : вычитание осуществляется между четвертушками 1 и 2, которые взяты в разном отношении длительностей. Как упоминалось чуть выше, тогда канал 1 будет содержать преимущественно высокие частоты сигнала отклика, а канал 2 - преимущественно низкие частоты отклика. Вычитание может быть сделано немного по-другому, чтобы приблизиться именно к частотному разделению полезного сигнала, например типа : 1- k*(1 + 2). Собственно именно к этому моменту я хотел подвести рисунок с расстановкой окон детектирования на меандре.
Вторая часть рисунка предлагает следующий способ БГ. Вторая половина периода сжимается по времени, в результате получаем сигнал отклика, который содержит высокие частоты и именно его используем (целиком или половину,- ещё не знаю) для вычитания из неё канала 1 или 2, или (1+2) ( тоже ещё не знаю, как лучше). В таком варианте есть свои преимущества, например,- нормированная амплитуда тока для ВЧ и НЧ спектров; бОльшая амплитуда ВЧ-спектра. Однако тут уже используется сигнал физический, а не электронный, т.е. мы меняем физическое воздействие. ( Про наличие сигнала импульсника я тоже пока не упоминаю,- это ещё один другой физический сигнал.)
Автор:  Вадим [ Ср: 03 окт 2018 0:24 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Oberst писал(а):
...
Интересно как делается такая форма тока в катушке, даже примерной схемы там не было.

Типа того, что я предлагал выше,- на основе тиристора - в одну сторону через один контур, а в другую сторону - через другой контур; меня.тся либо кондёры, либо часть индуктивности перемыкается.
Автор:  deemon [ Ср: 03 окт 2018 1:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Вадим писал(а):
Oberst писал(а):
...
Интересно как делается такая форма тока в катушке, даже примерной схемы там не было.

Типа того, что я предлагал выше,- на основе тиристора - в одну сторону через один контур, а в другую сторону - через другой контур; меня.тся либо кондёры, либо часть индуктивности перемыкается.


Да , скорее всего именно так . Логичнее всего коммутировать индуктивность - так как в этот момент в ней ток должен быть равен нулю ....
Автор:  Вадим [ Ср: 03 окт 2018 8:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
...Если оно имеет смысл, то можно подумать над работающей схемой. Где-то я подобное уже встречал.
Автор:  mister x [ Ср: 03 окт 2018 11:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Вадим писал(а):
mister x писал(а):
... поделится графиком где было видно отклик цветного металла относительно частотой? ...
Я фото выложил чуть выше для медной монеты 5 руб. РФ,- там хорошо видно время реакции на внешнее поле.

Спасибо Вам. Но я имел ввиду силу отклика от цветных металлов от разных частот. Например 1-2-5-10 кГц. Где та граница частоты где реакция на медь и другых цветных металлов падает, а на железо все есть.
Автор:  Вадим [ Ср: 03 окт 2018 23:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Нужно сначала определить, что означает фраза "
mister x писал(а):
реакция на медь и другых цветных металлов падает
. Я предлагал такое, стандарное определение : отклик по времени имеет 90% от площади отклика на бесконечности. И далее есть вариант 90% от мощности и 90% от вольт-секундной площади.
Вот два примера - никелевая и медная монеты примерно одинакового размера. У никеля 90% площади отклика - это примерно 25-30мкс, а у медной монеты - 110-120мкс. см. рисунки выше. Если посчитать чисто по времени, то оценочно для меди частоты нужны выше 2-2,5КГЦ; для никеля - выше 10КГц.
А вот к примеру железная монета ребром,- у неё магнитный отклик на всём протяжении вплоть до статического поля.
Автор:  mister x [ Чт: 04 окт 2018 19:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Спасибо Вадим, сейчас, более менее ясно :|
Автор:  Вадим [ Пн: 17 дек 2018 19:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Пример работы фильтрового импульсника типа "Питон" ( "Пират" будет работать так же, а вот схема с синхродетектором требует большой переработки) с балансным датчиком на железную и нежелезную цель : https://www.youtube.com/watch?v=sSzqYSdxebk
Отрабатывается сигнал во время роста тока в ТХ, т.е. как у обычного балансника. Смотрите так же рисунки и осциллограммы выше.
Автор:  Вадим [ Пн: 17 дек 2018 19:55 ]
Заголовок сообщения:  Re: Использование 2х частот (дуплекс)
Поехали дальше : сравнение гармонического и негармонического анализа в приёмнике на примере утягивания в чернину в магнитном грунте. См. рисунок.
На рисунке изображён период меандра, его "четвертушки". Как я показывал ранее, сумма соседних четвертушек 1+2 или 3+4 даёт канал Х, канал цветности. Цветным показано : красная линия - цветной сигнал; синяя линия - сигнал феррита, кирпича; зелёная линия - цветной сигнал в магнитном грунте. Видно, что сумма четвертушек будет иметь противоположный знак ( а нам в первом, упрощённом приближении нужен только знак реакции по Х ) для цветного и магнитного сигнала.
При определённом соотношении магнитности и цветности, сумма Х меняет знак на противоположный и цветной сигнал утягивает в чёрный сектор. Что казалось бы неотвратимо,- сигнал теряется. Однако если взять за сигнал Х =1 или Х=3, т.е. сместиться в верхний диапазон условных частот, то баланс по Х станет снова цветным, т.е. цель на верхних частотах может быть обнаружена в более в тяжёлом грунте.
Переходим к технической реализации, поскольку последнее утверждение оказывается неверным ! Технически считается правилом делать селективные усилители каждой частоты из меандра, и отдельное их детектирование. Согласно "частотному, или гармоническому анализу" мы могли бы переключиться на более высокую частоту и засечь цветную цель там,- но это ошибочная точка зрения. Отношение полезного сигнала по каналу Х наблюдается только во время 1 и 3 четвертушек, и именно смешивание ( раздельная обработка гармонических сигналов ) приводит к более ранней потере сигнала в сложном грунте.
Вывод : гармонический анализ даёт результаты на сложном грунте хуже, чем анализ во временных областях. Можно проанализировать и другие примеры.
Страница 28 из 34 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/