Схемы металлоискателей MD4U

Ну да , только ради читателей и стараемся ....

Подолью масла в огонь… Не смотря на то, что вихревые токи в веществе мишени образуют контуры.. характер этого явления, создающий вторичное поле воспринимаемое МД, носит отнюдь не индуктивный (реактивный) характер, а в чистом виде – активные потери в веществе мишени, т.е. отражают преимущественно проводимость вещества целей.

Да, без разницы, Сергей, что важнее - главное, что Вы признаёте LR-модель. Потому что отказаться от неё можно, только отрицая существование токов в металлическом теле при воздействии поля Тх. А вот потом можно рассмотреть взаимодействие с ферромагнетиками, ферритом, грунтом и солёной водой.
Кстати, никакого высокомерия НЕТ, - мне , например, коммунизм ближе - но речь не о том. А дело в том, что я стараюсь описывать максимально просто и правдоподобно, чтобы была понятна суть этих явлений без спец.подготовки.

Если, понимать под L – часть энергии принимаемой датчиком от намагничивания объекта, а под R – энергию потерь в проводимости вещества мишени, то – ДА, признаю… но эти значения неконкретные, они не могут соответствовать тому или иному веществу мишени по отдельности. Соотношение этих составляющих энергий отклика L/R – определяет вещество целей, а не сами отдельно взятые составляющие. Зная это соотношение от целей мы имеем возможность отделять грунт и обнаруживать цели на его фоне..
Сам вопрос темы какой-то бестолковый… конкретной индуктивности металла – нет.

Ну, ВОТ ! Я же уже не раз убеждался, что объяснять бесполезно...!
Sergey_P , ещё раз прочитайте сообщение об определении индуктивности. Если в металлическом теле текут токи, которые, естественно, создают своё поле, то это металлическое тело имеет индуктивность. И не важно, из какого металла, какой формы и т.д..
Точно такая же ситуация с сопротивлением : совершенно не важно, какой формы металлическое тело, по какой траектории текут токи внутри, как они там друг с другом взаимодействуют и т.д. - у тела есть своё внутреннее сопротивление этим токам.
Отношение L/R может менять своё значение в разных частях этого сложного тела, может быть постоянным или ещё как - это уже третий вопрос. А прибору остаётся принимать суммарный сигнал от всего металлического объекта - с одного бока он может быть один, а с другого - другой, как и индуктивность с сопротивлением.
О чём тут спорить?
Гораздо интереснее тема грунта, например. Ведь грунт намагничивается, а значит имеет собственную внутреннюю энергию. Так же, как и мишень. Те же "горячие камни", феррит, кирпич - и прочие включения в грунт, имеющие большую в сравнении с ним плотность запасённой энергии. Почему это интересно, а именно потому что это самостоятельный источник поля, действующий на датчик так же, как и мишень. Вот такой другой взгляд. А солёная вода - тоже взаимодействует с полем, и тоже всё интереснее, чем сигнал с какой-то там фазой.

Я же уже не раз убеждался, что объяснять бесполезно...!
Вынужден согласиться, т.к. оперирую физическими явлениями, а не какими-то моделями…
совершенно не важно, какой формы металлическое тело, по какой траектории текут токи внутри
Ага, счас-с… Расскажите это жестянке вальсирующей в магнитном поле и меняющей VDI отклика или попытайтесь объясните принцип работы сердечников трансформаторов из шихтованного железа, если получится…
Отношение L/R может менять своё значение в разных частях этого сложного тела
Конечно – может, на то она и цель … Для гармонического МД L/R цели – это фазовый коэффициент , а для импульсника – тау. Грунт – присутствует всегда, поэтому соотношение L/R меняется только от его неоднородности по физическому составу на достаточно большой площади поиска. Различные включения в грунт, в том числе «горячие камни»… всего лишь дополнительные цели в грунте и ничего больше. То, что например «горячие камни» звенят цветом, так это виноваты кривые способы подавления сигнала грунта, смещающие оси координат фазовой плоскости приемной системы.
С соленой водой сложнее, у неё фаза лежит в области целей. Как работают Белые с с.водой, я уже разбирал в какой-то из тем, но на форуме есть вариант с попыткой динамической отстройки – Гроза7.
Что-то я от темы опять отклонился…
Если в металлическом теле текут токи, которые, естественно, создают своё поле, то это металлическое тело имеет индуктивность
Эти индуктивности (один виток) замкнуты накоротко на высокую проводимость металлического объекта цели и малейшее кольцевое электрическое поле (сформированной эдс ) вызывает протекание весьма значительного тока. Ток возникает практически мгновенно с появлением электрического вихревого поля, ему не нужны пути обхода по металлическим виткам как в катушке индуктивности, короткозамкнутые мостики для формируемой эдс кольцевого электрического поля находятся тут же рядышком в окружающем металлическом пространстве цели. Вихревые токи совпадают по фазе с фазой изменяющегося электрического поля в материале металлического объекта (для катушки индуктивности это не так). Вторичное магнитное поле, созданное вихревыми токами совпадает по фазе с током, вызвавшем его… и оно оказывается противоположно направленным (тормозящим) к первичному изменяющемуся полю, вызывающего вихревые токи. Вторичное поле от вихревых токов в проводнике определяется не магнитными свойствами проводящей цели, а её электрической проводимостью…, или с энергетической точки зрения – потерями на нагревание или совершения какой-либо работы

При любом объеме вещества.В табличке, на странице перед, указаны магнитные свойства вакуума. Но измерить их индукционным методом невозможно. Потому, что в вакууме не протекает ток.
Измеряют на Весах Фарадея… или Гуи… Не помню. За давностью лет.Нет. Частицы, «передающие» взаимодействие, не имеют массы. Среда не влияет.Частицы, «распространяющие» электромагнитное поле, имеют массу. Поэтому среда (вещество) укорачивает элмагволну, если в среде (веществе) укладывается 3 и более длины волны.
В нашем случае расстояние до мишени много меньше длины волны. Т.е. мы имеем дело только с магнитным полем.Нет. Не влияет на VDI диамагнетиков магнитная проницаемость. Магнитная восприимчивость тоже не влияет. Влияет на знак. Железо- первый квадрант Декарта. Диамагнетики- второй.

Нет. Индуктивность- мнимая составляющая проводимости цели. Это все равно, что синус косинуса. Или заземленная земля. Не по фазе с фазой, а по правилу буравчика. Не электрического поля, а магнитного. В катушке (соленоиде) также. Железный болт притягивается к катушке Тх. Ток в болте совпадает с током в Тх. Из-за высокой магнитной проницаемости железа диамагнитные свойства «задавлены».
Пятак медный отталкивается от Тх. Ток в пятаке противоположен току Тх. Диамагнетик- отсутствие магнитных свойств.
Болт/пятак тормозят катушку Тх при удалении/приближении, соответственно.
Мелкое золото и «уделы» не тормозят катушку Тх. Ток в них опережает Тх чуть более, чем на 90º- ортогональный. Тормозит уже сам копарь…Почему не упоминается магнитная восприимчивость в первой цитате?
L/R определяет VDI.
L- это объем мишени, вмещающий вихревые токи.
R- величина, обратная проводимости этого объема..
У железных мишеней добавляется минус- влияние магнитной проницаемости. Или восприимчивости- разница только в цифрах. Суть явления одна.

Ничего PI- приборы не «принимают». Контур Тх просто «поддает» току, когда извне появляется проводимость. Внешний контур (мишень) своей проводимостью уменьшает сопротивление магнитной цепи. И по закону Ома в Тх увеличивается ток от «батарейки» прибора. Ничего не накапливается в мишени. Как и во вторичной обмотке обычного трансформатора. Нет никаких «накоплений».

Лучше «аннигилировать» поле внешнего контура (мишени). Как в лабораторной работе за 1-й курс. И все станет ясно.
Весов Фарадея у нас, правда, нет. Но можно воспользоваться двумя мишенями, намагничивающимися противоположными токами. Медь и железо, например.С помощью «бутерброда» из двух мишеней, ток (соотв. поле) мишени, уменьшается в 10 раз. Ток Тх, при том, только увеличивается.
Можно, подпиливая железку, скомпенсироваться в нуль. «Аннигилировать». Ток Тх будет соответствовать двум мишеням. Потому, что мишень только тратит энергию Тх . На тепло. Как обычный резистор. Или эл. лампочка. И поле мишени существует, пока существует поле Тх.
А хитроумную форму тока мишени можно получить простым дифференцированием тока Тх. Схемкой на одном ОУ. Это обычное дифференцирование воздушныи зазором. Как в воздушном трансформаторе. А не «накопление энергии поля».

КонЭчно, не накапливается : ток есть, индуктивность есть, но энергии нет! и она аннигилируется с полураспадом... и прочим бредом. И вторичка трансформатора не накапливает энергию - ток есть, индуктивность вторички есть!, но вся энергия уходит в нагрузку или аннигилируется распадом... Об этом даже картинки говорят! И никакого поля рассеяния у трансформатора нет - это же чушь электриков, цветные картинки же не могут врать, правда?
На сайте электриков, - разработчиков силовой электроники Вас бы просто послали или забанили за этот бред.
Sergey_P , malicious , как ещё реагировать на ваши сообщения, если они противоречат фактам измерения, физике, логической и непротиворечивой модели, и даже логике - а вам противопоставить-то нечего, даже логика отсутствует в аргументах, неговоря уже о физике и измерениях ??? Если Ваши рисунки - это результат моделирования, то это уже делали и всё показали - где сигнал мишени и так далее. Видно невооружённым взглядом излом на заднем экспоненциальном фронте, что это суммарный сигнал поля и поля мишени,- никак по-другому это не объяснить, кроме LR-моделью.

Вы можете отключить эти сообщения.

В дополнение к рисункам. Скорее всего, LR-модель не может описывать железные мишени.

Похоже, что вопрос «вихрей» надо разбирать с элементарного…, с Максвелла и его описания поля.
Для начала, в уравнениях М. присутствует символ “rot”, означающий просто – ротор, вихрь, направление по замкнутому кругу…
1. rot E = -dB/dt
Это уравнение означает, что изменении величины магнитного поля (dB) за промежуток времени (dt) или иначе – скорость изменения магнитного поля в веществе… определяет величину кругового электрического поля (rot E) в веществе мишени. Для цилиндрической катушки это круговое электрическое поле создает эдс самоиндукции.
Знак “-“ означает, что направление изменения полей электрического и магнитного полей – противоположны. С ростом магнитного поля – электрическое поле уменьшается, а с уменьшением магнитного поля – электрическое поле растет (направление в положительную сторону).
Всё это прекрасно известно и неоднократно «проверено на практике» посетителями форума.
2. Самое непознанное (как оказывается) – поле от вихревого тока в проводнике. Для его описания у Максвелла припасено другое описание поля:
rot H = J + dD/dt
rot H – это, надеюсь, всем известно, что направление магнитного поля в пространстве образует замкнутые кольца, вихри… роторы…
Магнитное поле как известно создается током в плоскости перпендикулярной направлению прохождения тока:
J – это плотность тока, протекающая в колечке создаваемого магнитного поля или ток проводимости (iпр). Этот ток может бежать по проводнику, подключенному к внешнему источнику… или как в нашем случае с вихревыми электрическими полями в проводнике (rot E) – ток создается перемещением зарядов проводника под действием электрического поля:
J = <сигма>*E
E – это то самое вихревое электрическое поле, созданное изменением магнитного поля
<сигма> - электрическая проводимость металла
… всё просто, обычный закон Ома с проводимостью (<сигма>), плотностью тока (J) и источником эдс, в качестве которого выступает круговое электрическое поле (rot E )… без каких-либо фазовых сдвигов, переворотов и прочее… (индуктивности – нет…)
А, если, проводимость (<сигма>), отсутствует…, т.е. не проводит электрический ток? То тут подключается вторая часть слагаемого dD/dt – скорость изменения электрического поля. Эту составляющую магнитного поля Максвелл обозвал – током смещения (iсм).
D = <эпсион>*<эпсилон0>*E
dD/dt – скорость изменения электрического поля , производная от электрического поля, - что предполагает наличие фазового сдвига между круговым электрическим полем и создаваемой частью кругового тока, создающего магнитное поле в 90гр. По сути – ток смещения это, как работа конденсатора при изменении напряженности электрического поля между его обкладками, но не металлической мишени.
Т.е. по факту: вторичное магнитное поле (rot H) от вихревого электрического поля (rot E) создается двумя составляющими: rot H = iпр + iсм, но для металлической мишени iсм=0.
Остается только сравнить знаки первичного и вторичного полей… Из уравнения 1. – знак отрицательный, что для проводящей металлической цели означает полную противоположность… или создаваемое вторичное поле от вихревых токов строго противоположно (тормозящее) к первичному облучающему полю.
Всё, вихревые поля и токи в металлической мишени – закончились…, это активные потери в веществе цели… нет никаких ферро/цвет, а только проводимость вещества цели.
3. В магнитном поле вещество мишени намагничивается. Намагниченность вещества цели (J) определяется как
J = X*H ; X – магнитная в восприимчивость, H – величина внешнего магнитного поля
Магнитная индукция в веществе цели складывается из магнитных полей первичного внешнего поля и намагниченности вещества в этом поле:
B = мю0*(H+J) = мю0*(H+H*X)= мю0*H(1+X) = Bвнеш+Bцели
Т.е. та самая дополнительная прибавка к индукции внешнего поля, которая определяет магнитные свойства цели – это магнитная восприимчивость вещества цели.
Эдс, которая наводится на приемной катушки МД
e = -dB/dt
При условии, что первичное поле в МД скомпенсировано, имеем
e = -dBцели/dt
тут вам и сдвиги фаз +/-90гр в зависимости от магнитных свойств материала целей (ферро.., пара.., диамагнетики…) и их способности намагничиваться в зависимости от магнитной восприимчивости… и никаких вихревых токов…

Это называется демагогия. Потому что, например, совершенно не показан сдвиг фазы в зависимости от выбранных свойств и без вихревых токов. А в ЛР-модели всё показано. Ну, это я выхватил последнюю строчку - остальное так же не даёт никаких конкретных ответов на значимые вопросы,- как всегда, впрочем.
... Вот начинаешь глубже читать написанное Sergey_P... - многие неметаллы тоже являются пара- или диамагнетиками, но они не дают ЭДС, хотя их намагниченность так же меняется... В общем, смех сквозь слёзы... Без токов в мишени никак не получается рабочая модель.

И правильно делаете. Люди должны знать о реальных процессах. Странно видеть позицию Сергея П. Вредничает что ли?

Не переживайте... реально всё работает... Как-то, давно уже, даже газоанализатор на индукционных датчиках встречался - измерял магнитные свойства и выдавал результат о концентрации (вроде бы, кислородный?... Я тогда больше электротехникой руководил, радиотехникой - значительно позже ).

Сергей, я Вам уже приводил подобную таблицу : http://slovari.yandex.ru/~%D0%BA%D0%BD% ... %82%D1%8C/
Разумный человек видит, что диэлектрики могут обладать более сильными магнитными свойствами, чем металлы. Однако на металлодетектор они не влияют - не возникает ЭДС на приёмной катушке. Более того, Ваша бредовая теория не работает ДАЖЕ для металлов - по магнитным свойствам ( пара- / диа- ) в балансных приборах металлы не различаются.
Поэтому модели нужен ток в мишени, и без него не получится. А дальше - всё вытекает по логике, даже физику не обязательно трогать.

Ну в принципе , чисто теоретически - пара и диамагнетики изменяют магнитное поле , а значит - могли бы влиять на металлоискатель балансного типа , давая сигнал в канале Х . Иначе говоря - такие материалы ( даже если они ток не пропускают ) могут слегка разбалансировать катушку по Х составляющей .... но тут прикол в том , что любой , даже самый завалящий металл с его вихревыми токами уменьшает поле на несколько порядков сильнее , чем это делает диамагнетик . Если же диамагнетик пропускает ток - то понятно же , что эффект от его вихревого тока намного перекроет эффект от его же диамагнетизма . А любой ферромагнетик или феррит - соответственно , будет "работать" в ту же сторону , что и парамагнетик ( увеличивая поле ) - только на несколько порядков сильнее , опять же . Ну а на импульсный прибор что те , что другие вообще влиять не должны .... отсюда вывод - пара и диамагнетиками в металлоискательском деле можно пренебречь

Так оно и есть. Но Sergey_P пытается обосновать возникновение ЭДС на приёмной катушке только через магнитную восприимчивость. Если это юмор такой, то можно было бы за столько лет придумать что-то новое... Магнитные свойства могут изменять баланс датчика, приводящий к появлению лишь синфазного или противофазного сигнала. Но для диэлектриков такое не наблюдается... А так же такая модель не может объяснить фазового сдвига сигнала относительно зондирующего поля. И т.д. и т.п..

Глупости… для металлов , я, такого нигде не указывал… Форма, параметры сигнала отклика от цели определяются магнитной восприимчивостью _и_ проводимостью вещества цели. Не один, а два параметра…, для любого МД, с любыми зондирующими сигналами. Математическое описание этих процессов дано в максвелловской теории поля, приведенной выше. Неужели, так трудно найти описание этой теории полей на просторах Интернета, если учебники давно сданы в макулатуру..?
Возьмите кусочек феррита (высокая магнитная восприимчивость и очень низкая проводимость, чтобы не заморачиваться с газами..) и посмотрите на форму, постоянную времени/фазу, амплитуды сигналов. За счет этих свойств феррит и имеет такие характеристики, которые позволяют производить калибровку МД , как начало отсчета всех возможных целей по фазе.
Прикольно, в этом плане наблюдать некоторые картинки из описаний приборчиков, где указывают фазы +95… -95гр
Ваши PI не видят феррита? Видят, только за пределами вашего зрения (отрезано в защитном интервале). Я, например, его прекрасно видел (на рисунке первые 64мкс, сверху-феррит, снизу – железный винтик)…

Ну, мне учебник не нужен для того, чтобы отличать магнитную проницаемость и восприимчивость и понять, что феррит тут вообще ни при чём.
P.S. к сожалению, "импад-пират" видит никель-цинковый феррит 10мм*10мм и почти не видит НМС3000 размером 7см*4см*2см... Так что тут тоже всё сложнее.

Да, отличия существенные: м=1+Х

Наверное проводимость у этих ферритов разная, в этом причина? Ферриты НН, НМ все же не магнитодиэлектрики и токи проводимости в них не нулевые.

Наверно, так и есть. Главное в сообщении, что с практикой набираются экспериментальные данные, которые помогают лучше понимать явления, находить варианты ... и не писать всякую ерунду не подтверждённую ничем.

Для "второго класса", чтобы не оставаться на уровне только простой LR-модели, можно почитать, например, такое пособие по лабораторной работе. http://window.edu.ru/resource/282/28282 ... nsu162.pdf
Весьма интересны и формулы 13, 14, но и остальное важно почитать внимательно.