Схемы металлоискателей MD4U

Да так , тружусь потихоньку Сейчас вот несколько другими делами занялся - шабашки разные надо доделать ( чисто ради тугриков ) .... а вот на днях - надо будет написать ещё одну порцию статьи ( как раз про эти магнитно-управляемые индуктивности в схеме баланса )

. Кстати , на Геотехе один товарищ , Aziz , недавно провёл даже компьютерную симуляцию той моей идейки - с индуктивным балансом на одной катушке ( там где схема на двух деталях ) .... и что - работает Конечно , чего бы ей не работать - если я её в железе проверял ? Но , сейчас такой вот компьютерный мир - пока не просимулируют , не поверят

Так вот , я же не зря чуть выше предложил такой "мысленный эксперимент" с магнитом - именно , чтобы не "обманывать" себя наличием катушки , оставив только мишень . Тут ведь важно именно ПОЛЕ , а собственно наличие катушки - не обязательно .... катушка тут - лишь средство получить поле , но можно ( теоретически ) получить поле и от магнита - и изменять его , приближая и удаляя его от мишени . А потом , когда всё станет понятно в этом случае - можно изменить эксперимент , не убирая магнит ( обнуляя поле от него ) , а переворачивая его - таким образом реверсируя поле ... и вот это уже будет случай , описанный мной в теме про рекуперацию .

...А я - "ленивый, но быстрый заяц такой мудрый, что не вижу смысла что-либо делать"...

Потому что не понимают физику явления... Если будет желание, можно будет и сюда выложить или обсудить разные варианты - мне кажется, что все они генетически связаны и перетекают один в другой, обретая разные специфические свойства.
Сергей, на этот вопрос Вы не ответили! Напомню : мишень 5руб медь, катушка 50см, датчик магнитного поля находится стационарно в центре катушки - мишень подносится к датчику, а не наоборот! Влияние монеты на катушку можно не учитывать ! А вот сигнал на магнитном датчике будет суммарной функцией поля катушки и монеты, при чём вопрос о моменте, когда поле катушки уже не обнаруживается, его не видно - по рисунку. Тогда что мы видим тем магнитным датчиком после окончания видимого импульса поля катушки?
Короче,- у Вас нет адекватных объяснений! Потому что нет понимания.
Рисунок не передаёт изменений, при приближении мишени, но это выглядит, как обычное наложение сигнала мишени ( СОБСТВЕННОГО ПОЛЯ МИШЕНИ ) на сигнал поля катушки ( особенно, когда его уже нет ). И один сигнал на другой не влияет. Даже по некачественному рисунку виден излом - поле катушки убывает своим ходом, а поле мишени под своим углом!

Вам лучше посмотреть ток в катушке Тх. Вместе с токовым пробником для осцилла. Типа Pintek 699. Или на резюке в десятую дулю Ома через дифференциальный пробник (дешевле набор).
Ток в катушке Тх ведет себя также, как и поле. «Затягивается» и проводимостью мишеней, и обычным резистором, параллельным Тх. Точно такие-же картины. И у тока. И у поля. Связаны жОстко поле с током Тх. Нет никакого места никакому накоплению.
Как и раньше, импульсники по прежнему реагируют на проводимость мишеней. И никакая энергия в мишенях не накапливается.
Накапливается в поле катушки Тх. От внешнего источника э.д.с… Ну эту азбуку вы знаете… Наверное.

Если ключ разомкнулся- это не значит, что поле "выключилось" и тока в катушке нет. "Обсудите" это с токовым пробником для осциллографа.

Так я и говорю, что смысла не вижу, поэтому с фото не стал стараться... Женщина вообще несёт лишь одно бремя - ей чуждо бремя разума, совести, веры, души, воспитания, образования... Поэтому им не нужно высшее образование и нужно ограничить в правах!
Речь в вырванной цитате идёт о сигнале - в смысле наблюдаемой части того поля. Как видим, его величина мала, а величина поля мишени на порядки больше. Ну, и другие факты о том же - только что мне будет от того, что я вам с Sergey_P докажу свою правоту или ваши ошибки? Ну, давайте 1000р. за час репетиторства? с предоплатой!

Катушка с сердечником (с мишенью) или без - меняет свои параметры эквивалентной индуктивности (коэффициента самоиндукции) и сопротивления потерь. В отличии от классического рассмотрения процессов в катушке http://ecper.ru/konder/zarad38.htm в МД : катушка зашунтирована демпферным резистором, обеспечивающим критический режим работы реального колебательного контура в составе катушки, запитка параллельно соединенных демферного резистора и катушки осуществляется через достаточно низкое сопротивление источника питания, а разрядное сопротивление состоит из потерь в катушке+мишени+демпферный резистор… С появлением мишени в поле катушки меняется её индуктивность и эквивалентное сопротивление…, что приводит к изменению постоянных заряда и разряда катушки … что вы и наблюдаете…

Да, я именно так и понял Ваше объяснение с самого начала. Но дело в том, что оно не объясняет картинку. Сначала - логика, без физики. Если бы было так, как Вы считаете, то не было бы излома на осциллограмме между линией уменьшения поля катушки и линией уменьшения поля монеты. Далее - форма кривой была бы одинаковой при внесении монеты в любое место в катушке - а это не так, и сигнал от мишени появляется только при приближении монеты к магнитному датчику и при том очень близко ( чутьё даже после двух дополнительных каскадов усиления меньше 10см ). И далее - влияние монеты 25мм диаметром, размещённой в центре катушки 50см, пренебрежимо мало. Это тоже логика. Это влияние не будет видно на катушке после первого усилителя - как я показал на рисунках. Это уже практика. Далее - снова логика : если бы было влияние на катушку Тх, а не на магнитный датчик, то это влияние бы росло при приближении монеты к катушке, а не к центру катушки, где как раз и расположен датчик магнитного поля.
... Т.е. достаточно уметь логически мыслить, чтобы понять, что такая теория не верна! 2+2=4, но если очень хочется и поплакать, то иногда получается 5,- закон блондинок. Это просто анекдот для настроения,... про "женщин"... - наделённых правами, но не уравновешенными обязанностями и ответственностью.

Сначала - логика, без физики. … то не было бы излома на осциллограмме между линией уменьшения поля катушки и линией уменьшения поля монеты.
Хорошо, применим логику…
а) Однажды, созданный в идеальной индуктивности (с нулевым сопротивлением потерь) ток, мгновенно (за нулевое время) замкнем на нулевое сопротивление нагрузки – ток будет циркулировать бесконечно долго (тау=L/R). При этом напряжение на катушке будет равно нулю, а ток будет равен току в момент такого переключения. Магнитное поле в таком режиме будет стационарным и бесконечным во времени. Энергия магнитного поля W=L*I^2/2 не будет рассеиваться на каком-нибудь сопротивлении.
б) Аналогично, мгновенно… разорвем цепь питания идеальной индуктивности. Сопротивление нагрузки в таком режиме стремится к бесконечности и ток, за время стремящееся к нулю, прекратится…Вся накопленная энергия поля за это время (стремящееся к нулю) мгновенно преобразуется в импульс самоиндукции с эдс стремящейся к бесконечности, что создаст бесконечную коммутационную мощность и бесконечный всплеск коммутационной энергии переключения.
Т.е. любые вносимые потери в цепь катушки, приводящие к снижению сопротивления нагрузки – затягивают переходной процесс разряда катушки индуктивности.
На первой вашей картинке без целей катушка нагружена на демпферный резистор и мы наблюдаем сравнительно короткий переходной процесс разряда… , а на последующих картинках, когда потери за счет мишеней возросли (уменьшилось сопротивление нагрузки) - мы наблюдаем затянутый во времени процесс разряда катушки с проводящим сердечником…
форма кривой была бы одинаковой при внесении монеты в любое место в катушке - а это не так
Конечно, форма кривой будет различна. Во первых, само формируемое поле катушкой неравномерно в пространстве по величине и направлению, а во вторых вторичное поле мишени складываясь с полем катушки в её плоскости вызывает различную степень влияния на параметры эквивалентной индуктивности и сопротивления потерь катушки с мишенью в её обозримом поле. Для наблюдения поля собственно мишени необходимо исключить влияние собственно катушки индуктивности с её собственными потерями… тогда всё будет стабильно и однозначно отображать переходной процесс собственно мишени.
влияние монеты 25мм диаметром, размещённой в центре катушки 50см, пренебрежимо мало… Это влияние не будет видно на катушке после первого усилителя
Почему же не будет видно? Конечно, будет! Ведь, для наблюдения за целями вы выбираете участок переходной характеристики собственно задемпфированной катушки, когда переходной процесс уже почти закончился…, а тут, появляются дополнительные потери (от мишени, уменьшающие сопротивление нагрузки), что вызывает затягивание времени рассасывания энергии поля катушки (смотрим в начало сообщения, п.п. а) ), которое вы и наблюдаете в PI МД.

Вас на форум с такими знаниями мог пустить только такой же "знающий" - Привет администрации форума! Такие сидят в начальниках обычно...
Ещё раз говорю ФАКТ - сигнал на катушке в таких условиях почти не виден! Тем более 0,4 В. И хватит нести придуманный бред!

Вы не можете объяснить этого факта в своём бреду. Ещё раз - если бы вы были правы, то сигнал мишени, измеренный в центре катушки и показанный на фото, усиливался бы к краям катушки.
Какой же я терпеливый! Сергей, мне кажется, что Вам не стоит пропагандировать и распространять ложные нелогичные воззрения на этом форуме, потому что они вредят посетителям.

Вы можете отключить эти сообщения.

Логика у вас отсутствует. Вы не смогли объяснить излом заднего фронта. Он возможен только если это два наложенных процесса - поле катушки и поле мишени. Ваше объяснение, как всегда ни о чём, не об изломе и даже не по теме.
Ужас!

Переделал фото - опять же, для добрых молодцев, которым это поможет лучше понимать процессы, а не всякую чушь.
Предварительно датчик магнитного поля был подмагничен и потерял свою чувствительность, что помогло увидеть сигнал качественнее, без ограничений. Фото без монеты, с монетой вплотную и на небольшом расстоянии. 5 медных рублей.

Это один из многих примеров тех явлений, которые модель Sergey_P и прочих последователей непонятно чего, объяснить не может.

Я, приводил ссылку, как должен работать заряд и разряд током катушки индуктивности. То, что рассматриваете вы – это уже практика, и если они отличаются, то ищите косяки в своей конструкции: работа ключа, нелинейность нагрузки и пр…

знатная у вас тут беседа
а смысл?

Не , товарищи , это уже какое-то "сектантство" Говоришь людям про теорию - они говорят , что теория неверная . Показываешь практику - реальные осциллограммы , снятые с реальной схемы - так опять что-то не так .... Ваши осциллограммы не годятся , мои тоже "не те" , кошмар просто

Но кстати , я же не зря советовал тут рассмотреть мысленный эксперимент с магнитом вместо катушки - именно чтобы "отвязаться" от переходных процессов в катушке и понять , что не они они тут основные , и что главное - это поведение мишени .

Какое же тут секстанство? Я никаких зазубрин не встречал и нигде ни у кого не видел…, а если и наблюдал, то только в каких-нибудь экстремальных случаях.. Например, когда транзисторный ключ приоткрывался в режиме пробоя из-за высокого (выше паспортного) напряжения самоиндукции (Е=I*Rнагр).
С постоянным магнитом – не понятно, что вы там хотели увидеть… В стационарном магнитном поле вещество мишени неподвижной относительно магнита - намагнитится и создаст собственное поле, которое сложится с первичным от постоянного магнита. В каждой точке пространства будет своё соотношение этих компонент. Как только начинаем механически изменять поле (поворотом, удалением магнита), то возникают дополнительно вихревые токи от проводимости мишени. Эти вихревые токи создадут потери в виде тепла или преобразование энергии магнитного поля в работу.
Магнитное поле – это энергия, а её просто так устранить невозможно… можно только преобразовать в аналогичную – электрическую (колебательный контур), или в тепло…

Да, ужас - никаких нервов не хватает!... Я только с "женщинами" такое видел : доказываешь им, доказываешь - они соглашаются, а что толку - потом их инстинкты всё равно берут вверх над разумом... Никакие аргументы не помогают...
Да, я такой эксперимент да-авно тоже здесь предлагал... Ещё много лет назад - как не было у Sergey_P ни своей вразумительной модели, ни своих разумных объяснений, ни достойных аргументов против LR-модели..., так и ничего не изменилось. Думал "дожать" сейчас - показал собственное поле мишеней ! А на редьку тебе!
Сегодня помыл плату от канифоли и впаял навесные детали в дырочки - чутьё около 15см на 5 медных рублей. А может помех в выходные меньше... В общем, при оптимизации всей схемы в комплексе ( диаметр катушки, схема управления, шумы-наводки, усиление, параметры импульса и т.п.) чутьё в данной паре импульсник+магнитометр может быть заметно больше 20см на такую монету.

Это сигнал с датчика магнитного поля, а не с катушки. Монета не может привести к появлению такого сигнала в катушке размером 50см, и тем более в силовом ключе... Начинай с начала...
Магнитное поле в случае с постоянным магнитом никуда не теряется и не преобразуется. Вихревые токи возникают в следствие работы внешних сил - в нашем случае эту работу делает тот, кто движет магнит. Вся система - это параметрический модулятор - состоит из линейных узлов, но осуществляет нелинейный процесс, - модуляцию. Модуляция осуществляется элементом аналогичным М - взаимной индуктивности между катушек. ( потому что не все линии поля мишени проходят через источник поля, поэтому М не равно собственной индуктивности мишени. )

... Так потом, без представления о взаимодействии катушки с мишенями, как поймёшь взаимодействие с неоднородным грунтом ? Ведь уже упёрлись в эту задачу - когда грунт не может быть представлен однородной массой с усреднёнными в объёме свойствами,- задача обнаружения не решается по-старинке...

Но , если мы быстро ( например , за несколько микросекунд ) уберём магнит - то в мишени ведь будут течь затухающие вихревые токи , так же как они текли бы и в катушке , зашунтированной сопротивлением ( LR модель мишени ) . Причём , постоянная времени затухания токов будет определяться отношением L/R , так ведь ? И что характерно , этот ток в мишени может существовать даже тогда , когда магнита давно нет рядом ...

И вот , если хорошо подумать - то можно понять , что такие же токи будут течь в мишени , если поле изначально создано не магнитом , а поисковой катушкой , в которой резко прервали ток ( за те же несколько микросекунд ) . И все процессы в мишени в этом случае будут определяться свойствами мишени , а совсем не катушки ( которую даже можно заменить магнитом ) . То есть мы ловим нашим прибором переходной процесс в мишени , а вовсе не в катушке , её же переходной процесс нам только мешает - вот в этом суть дела .

Движение электрических зарядов происходит под действием электрического поля… Оно, производит работу по их перемещению. Магнитное поле не способно перемещать заряд, а только изменять направление его перемещения.
При изменении магнитного поля в некоторой части пространства создается электрическое поле, способное перемещать заряды. Скорость, с которой производится превращение части энергии магнитного поля в энергию электрического поля, близка к скорости света и эта связь этих полей была отмечена ещё Максвеллом:
скорость света C= 1/sqrt(эпсилон0*мю0)
или скорость перемещения электромагнитной волны (изменяющихся совокупности электрических и магнитных полей) в пространстве :
V = C/sqrt(эпсилон*мю)
Да, вещество со своими «эпсилон» и «мю» оказывает влияние на скорость преобразования магнитного поля в электрическое... Эти процессы проявляются в виде фазового сдвига в гармоническом магнитном сигнале или изменении постоянной переходного процесса в импульснике, но только в процессе Изменения первичного, магнитного поля… Когда же первичное магнитное поле приводится к нулю или к стационарному, то и электрическое - отсутствует…, что приводит к отсутствию каких-либо вторичных вихревых токов в веществе.

Только вы тут забываете про ещё один закон , известный как "правило Ленца" , который впрочем также следует из полученных позже уравнений Максвелла - http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E0%E2%E8%EB%EE_%CB%E5%ED%F6%E0

И дело именно в том , что при изменении внешнего поля любой замкнутый контур - стремится как бы "противодействовать" изменению поля .... то есть , если например поле внезапно исчезает ( как в поисковой катушке или в описанном мной опыте с магнитом ) - контур с током ( в нашем случае это мишень ) как бы стремится "удержать" поле в себе . Но так как энергия при этом неизбежно расходуется на нагрев сопротивления потерь - ток этот не может существовать долго , и неизбежно затухает . Причём затухает по экспоненциальному закону , и постоянная времени - это и есть наша "постоянная времени цели" , которую мы и определяем при дискриминации в импульсных МД .

P.S. И кстати , это же правило Ленца объясняет , почему для больших целей ( с большой постоянной времени ) - необходимо делать достаточно большую длительность "зондирующего импульса" , то есть длительности подачи питания на поисковую катушку ( включённого состояния силового транзистора ) . Обычно считается , что если мы ищем предметы с постоянной времени не более T , то длительность импульса передачи ( включения транзистора ) надо делать не меньше (2-3)*T . А дело опять же в том , что как при выключении контур с током сопротивляется исчезновению поля ( компенсируюя его за счёт своей энергии ) , так и при включении - он сопротивляется тоже , как бы "не пуская поле" внутрь мишени . И поэтому нужно время , чтобы силовые линии поля от катушки ( ну или магнита , это неважно ) полностью проникли внутрь металла цели - только тогда цель будет как бы хорошо "заряжена" и отдаст максимальную энергию после выключения транзистора - то есть когда мы уже переключились на приём в нашем приборе .