Схемы металлоискателей MD4U
http://md4u.ru/

TX версия
http://md4u.ru/viewtopic.php?f=77&t=8618		 Страница 1 из 10
Автор:  Ciklon [ Сб: 20 июл 2013 0:38 ]
Заголовок сообщения:  TX версия
Вот такая идея требует обсуждения. Схема работает и очень хорошо работает.
Автор:  Hund [ Сб: 20 июл 2013 7:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Красиво получилось.А как со стабильностью частоты? То кварцы.делители,джиттер, а тут гун с конденсатором..
И еще по сути контур тх всегда выходит резонансным - вроде только решили что это не совсем хорошо ..
Автор:  Вадим [ Сб: 20 июл 2013 9:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ciklon писал(а):
Схема работает и очень хорошо работает.

Какие параметры Вы оценивали, с чем сравнивали?
Автор:  Ciklon [ Сб: 20 июл 2013 11:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Процес то не остановить, не смотря не на что. Сделали линейную ТХ и что теперь, на печку? Синус есть синус. О нем забывать не приходится.
В любом случае колебательный контур есть не очень (скажем так) хорошо. По причине известного влияния грунта, фазовой кривизны. Идея стабилизировать фазу в контуре (не частоту) была опубликована еще в журнале Elector 1981г. Эту идею я видел давно, но руки не доходили. На форуме Геотехе умные люди (некто Davor) предложили ряд решений автогенераторов для МД. Но это все таже тема- просто автогенератор. Но в ряде решений был предложен вариант на ФАПЧ (PLL -Phase looked loop, не только ГУН!). Меня сразу жаба и задавила. Че же мы же....Вот спаял их версию, напрягся малость, переделал на свой лад. Добился лучшей линейности синуса.
Суть работы схемы конечно же заключается в генерации ТХ синусом. Но ФАПЧ удерживает фазу колебаний всегда со сдвигом 90гр, его невозможно возмутить. Т.е. отношение векторов предполагаемых ХУ каналов будет постоянным. Это основной аргумент применения ФАПЧ. В просто генераторе фаза тока и напряжения контура гуляют от внешних воздействий, что и есть не гут. О том речь. Оценка работы узла заключалась в получении нужный (проэктных) параметров. Т.е. удержания фазы и получения нужного тока в контуре. По первому вопросу нет претензий как и по второму. Ток контура удается разогнать до 500ма на частоте 15-20кГц при потреблении 20-30ма от источника. Это говорит о том что применяя высокодобротный контур можно получить значительный КПД и достаточную стабильность. И если еще снабдить такой генератор двумями триггерами то получить можно 0\90. Хотя это не всегда и нужно. Тем не менее, решение на ФАПЧах применяют многие (турки, болгары) но все ограничиваются простыми фазодвигалками GB\DISK применяя стандартный генератор в котором есть некая предрасположенность к фазовым несоответствиям от того же грунта. В таком генераторе фазу напряжения и тока сдвинуть невозможно никак и ничем. В просто генераторе она плавает из-за конечной полосы контура самого по себе (я так думаю). Частота будет меняться конечно же. Контур есть контур. Поэтому применять высокодобротные контура нельзя из-за высокой нестабильности. Этот вариант ТХ думаю позволит это. Такой генератор (с триггером или без него) можно применять в любых МД, тех же Тезорах Лобах... Питание не критично, работает от 6В и выше. Но мощность в контуре конечно же меньше.

ЗЫ. Мощность нужна не ради мощности, а ради исключения резонанса в приемнике, линеаризации тракта.
Автор:  Kocтик [ Сб: 20 июл 2013 20:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ciklon писал(а):
Схемка конечно зачётная.
Зачем нужен диод ?
Автор:  Ciklon [ Сб: 20 июл 2013 21:25 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
При однополярном питании он не нужен. При двуполярном диод обеспечит генератору условия возбуждения, для того чтобы заработал инвертор минуса и подал тот минус на схему. Т.е. условия запуска обеспечить. При этом диод запрется и питание достигнет макс. значения. Это старый прием, давно известный.
Триггер (скажу честно) я просто дорисовал. Не собирал. Т.к. мне он не нужен. Это в принципе так можно сделать.
Автор:  nn-coil [ Сб: 20 июл 2013 21:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
я тоже видел модель Давора ... ну да интересно, вот и есть повод опробовать эту идею немного модернизировав для 3 кГц

зы применять высокодобротные нельзя - это как в цифрах?
Автор:  Sergey_P [ Сб: 20 июл 2013 22:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Фазовый шум генератора с ФАПЧ складывается из фазовых шумов опорного генератора /+/ фазовых шумов ГУН. Общая величина Фазовых шумов определяется полосой пропускания фильтра между опорным генератором и ГУН. При широкой полосе пропускания ФНЧ (R414, C177) основным источником шума является шум опорного генератора, а при узкой – шум ГУН. Квадратурные сигналы (0/90гр) будут соответствовать некой усредненной суммарной величине фазовых шумов ГУН и опорного сигнала в зависимости от полосы ФНЧ. Опорный генератор (контур ТХ) как плавал, так и будет плавать от внешних воздействий, т.к. ГУН будет подстраиваться под него, но с задержкой определяемой ФНЧ. Т.е. сначала изменится опорный генератор, а потом ГУН устранит ошибку и приведет 0/90гр к новому значению, со своими шумами от ГУН…
Изменения опорного генератора будут дифференцироваться ФАПЧ и создадут тот же самый шум, ограничивающий чувствительность МД…, да еще в сумме с шумами ГУН…
Автор:  Ciklon [ Сб: 20 июл 2013 22:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Скорость подстройки петли очень высокая, гораздо быстрее чем воздействие грунта или цели. Согласен с моментами по шумам. Все так и должно быть. Но проверить можно. Народ делает просто генераторы и щастливы. Конечно такой генератор не годится для векторного МД. Стабильность нужна там кварцевая. В любом случае что бы не сделать на синусе- все не то. Но как то же надо бороться. :wink: На синусных принципах тем не менее почти все МД работают однако. Если уж говорить о синусе. Нужно взвесить все за и против.
Автор:  Kocтик [ Сб: 20 июл 2013 22:44 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ciklon писал(а):
Конечно такой генератор не годится для векторного МД
Тоесть с Вератором работать не будет?
Автор:  Ciklon [ Сб: 20 июл 2013 23:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Будет работать, но не так как хочется. Для векторов, как не крути, нужно прецизионный генератор и отсутствие фазовых "фокусов" Вот тогда оно работает. Тогда и грунт не мешает как он может мешать и мощности при том сколько угодно закачивай.
При обычном подходе (подумаеш какой то там генератор) в результате грунт становится не балансируем и это все легко списывают на его "тяжесть". В то же самое время на том же самом грунте но с другим прибором никаких проблем с этим нет.
Такой генератор на ФАПЧе можно применить в качестве альтернативы к обычным фазокрутилкам. Там точность фазы не нужна. Она выставляется по факту. И это было бы улучшение, хотябы для тех кто жаждет улучшить "Тезоро Лобо" :lol: На выс. частотах требования к стабильности фазы растут в 10 раз, потому что масштаб сжимается шкалы ВДИ для цветметов.
Автор:  Ciklon [ Вс: 21 июл 2013 0:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
nn-coil писал(а):
немного модернизировав для 3 кГц это как в цифрах?


Для 3 кГц не все просто. Там действительно нужна добротность, которую не получить простыми дедовскими способами. Задать ток в контур достойный на этой частоте- это еще та задачка. Колл. витков растет, потери растут, а если диаметр 370мм? Там просто не реально разогнать резонанс. Добротность падает линейно с снижением частоты. Это таже самая история когда эдс в катушке пропорциональна скорости потока и ... всего прочего. Да вы сделайте, посмотрите, откуда ноги растут. Вот в Вераторе4- нет вопроса. Чем ниже - тем проще. Другой центр... тяжести. Нет контура...

Для обычного среднечастотника 8-12кГц Q контура может составлять 10-20, что реально и есть в тех самых мотках которые все и мотают. Только стабильность такого контура низкая. Вот о том и речь, что ФАПЧ помогает это дело компенсировать. Реально Q контура должна быть не выше 7, а то и 5, чтобы както ровно работать по грунту, в обычном варианте. Т.к. если частота кварцована то стабильность контура- первое дело. Поскольку это противоречие, то добротность снижают макс. возможно, для линеаризации фазы тока в контуре и как результат компенсировать дрейф резонанса. Полоса ширее просто. Но такой контур трудно "заводится" в автогенераторах.
Применяют автогенераторные схемы просто из дешевизны, игнорируя все тонкости. Но если покопаться в них...
Снхронизация в автогенераторном приборе (да и не только) берется от ТХ контура и все колебания тока/напряжения на нем отражают внешние воздействия. Стандартное мнение что все за контуром и плавает, синхронно, оправдывает такой подход. Но сам факт "плавания/болтанки" и есть предмет компромиса. Всеравно "оно" плавает. А не должно!. Потому добротность есть порок. ФАПЧ както это улучшает.

Проводил простой эксперимент с Вератором 3. Синхронизация там (при кварцевой схеме) взята от ТХ контура. Ложим (не копаем) на землю 5Кссср Все нормально, цветмет, ВДИ есть соотв. Берем синхронизацию от кварца, ТХ сама по себе. Ложим 5Кссср на землю- уже в чермет потянуло (это при том что ВДИ там доходит до +45!). Грунт изменил параметры ТХ контура и при кварц. возбуждении фаза уплыла. В первом случае СД синхронно "поехали" за грунтом. Но они поехали! Чего не должно быть ... Потому как это все потом отражается на распознании слабопроводящих цепочек/крестиков/чешуек.
Автор:  Sergey_P [ Вс: 21 июл 2013 6:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Даже, если как-то уменьшить шумовую ошибку по фазе между ТХ и 0/90гр, это мало исправит проблему, связанную с автогенератором. Изменения фазы в ТХ под воздействием внешних факторов вызывает изменение частоты автогенератора. Но, кроме ТХ есть еще тракт RX, в котором имеются свои частотнозависимые элементы (контур датчика, фильтры…), а они при изменении частоты автогенератора – дадут дополнительные фазовые сдвиги. В конечном итоге, фазовый шум от автогенератора как был, так и никуда не девается, даже если где-то, что-то улучшить
Автор:  Ciklon [ Вс: 21 июл 2013 7:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Согласен. Но синус- это синус. Это +20% полезного сигнала. Я в этом убедился. Почитал на Геотехе идеи по поводу такого генератора, решил собрать - посмотреть. Может прибор сделаю... Потом. Поглядеть всетаки что это даст и сколько даст.
Автор:  Вадим [ Пн: 22 июл 2013 22:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Не было доступа в НЕТ... - я думал, что тут теория уже ушла вперёд и не догнать...
...Можно долго перечислять причины, обосновывать, пробовать... Мне кажется, что лучшим вариантом будет сращивание приёмника и передатчика в одно целое. Страшно прозвучит, но это реализация диалогового режима. Ну, или , если проще - смена алгоритма работы. :) Это следующая задача, этап развития после распознавания образов. :shock:
Несколько лет назад уже выставлял рисунок для ПИН-а, который как раз в данном русле. Там мишень является неотделимой частью генератора. В этом случае лучше делать управление полем Тх после обработки в приёмнике - выделяя из принятого сигнала, необходимый компенсирующий. Как это иногда делают с помеховыми сигналами. Этим сигналом может стать, например, сигнал грунта.
Стабилизировать отдельный генератор для Тх будет сложнее и менее результативно - причин очень много. Сергей упомянул только малую часть.
Автор:  Вадим [ Пн: 22 июл 2013 23:00 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ciklon писал(а):
Согласен. Но синус- это синус. Это +20% полезного сигнала. Я в этом убедился. ...

Так Терминатор на прямоугольник не переводить что ли ??? :shock:
Автор:  Ciklon [ Пн: 22 июл 2013 23:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Лучше на выпуклый овал...
Автор:  Kocтик [ Вт: 23 июл 2013 20:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Вадим писал(а):
Мне кажется, что лучшим вариантом будет сращивание приёмника и передатчика в одно целое. Страшно прозвучит, но это реализация диалогового режима. Ну, или , если проще - смена алгоритма работы.
Металлоискатель на биениях полностью реализует предложенный алгоритм.
Автор:  Вадим [ Вс: 28 июл 2013 11:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Суть Вы правильно уловили. :) Только саму идею предложил автор темы. Но там есть проблемы, которые можно устранить только в цепи, охватывающей и приёмник, а не только передатчик. Была схема в журнале Радио с ФАПЧ на биениях...
А вообще, на мой взгляд нужно начинать с описания проблемы, потом формулирование задачи, затем - теоретическое обоснование и оценка разных способов решения..., а только потом варианты технической реализации... А так это похоже на борьбу с ветряными мельницами.
Автор:  malicious [ Вт: 30 июл 2013 12:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ciklon писал(а):
Триггер (скажу честно) я просто дорисовал. Не собирал. Т.к. мне он не нужен. Это в принципе так можно сделать.
Стабильная фаза поддерживается на стоке Т22, а не на 4-й ноге м/сх 4046. Забирать с 4-й ножки управляющий сигнал(ы), считаю, недопустимо.
Ciklon писал(а):
Конечно такой генератор не годится для векторного МД. Стабильность нужна там кварцевая.
Если поддавать на 3-ю ножку кварцованный сигнал- получим «кварцевую» стабильность на стоке Т22. Заодно 0°/90° будет м/генами.
Автор:  malicious [ Вт: 30 июл 2013 12:10 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Вадим писал(а):
…нужно начинать с описания проблемы, потом формулирование задачи, затем - теоретическое обоснование и оценка разных способов решения..., а только потом …на борьбу с ветряными мельницами.
Вложение:
Франсиско де Гойя _ Поддувает.jpg
Франсиско де Гойя, «Поддувает»… Прошу прощения… Не удержался, млять!
Автор:  Ciklon [ Вт: 30 июл 2013 12:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Вопрос открыт т.ск. Надо конечно же заниматься. Продвигать идею ... Тема оч. интересная.
Автор:  Ciklon [ Ср: 31 июл 2013 12:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Предложение закварцевать ФАПЧ интересное, но на мой взгляд теперь ФАПЧ будет следить за частотой кварца игнорируя поведение резонанса контура. Частоту удерживать в этом случае не есть правильно. Индуктивность то меняется! За током следить надо, за его фактом и от него синхронизироваться. Тогда поведение резонанса не интересует. Что и делается в некоторых приборах. Но опять же: мешает сам факт изменения.Ну и что с того что следим, оно плавает! Вопрос только насколько это мешает. Всетаки слежение за резонансом и удержание 0.90 при помощи ФАПЧ- это возможный компромис.
Просто генератор не обеспечит прецизионной стабильности. Генератор- это чисто коммерческое решение. Просто и дешево.

Вопрос весь крутится не возле обнаружения цели как таковой. Вопрос стоит по слабопроводящим, маленьким объектам. Тут влияние грунта оказывает в % относительно таких целей бОльшее влияние. Заметное.
Автор:  sasa2 [ Пт: 02 авг 2013 18:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Всем привет. Тема интересная. А зачем триггеры в этой схеме? Они в таком включении вроде как частоту на 4 делят.
Автор:  Ciklon [ Пт: 02 авг 2013 18:49 ]
Заголовок сообщения:  Re: TX версия
Ну и пускай себе делят... ФАПЧ работает в этом случае на частоте х4. Триггеры "зачем", а для получения квадратуры 0\90 (если очень надо)
Страница 1 из 10 Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/