Схемы металлоискателей MD4U

Но тут надо заметить , что такой метод всё же далёк от оптимального Дело в том , что сигнал там сразу после RC цепи идёт на компаратор ( нелинейный элемент ) .... то есть , тут как бы не закрыты "ворота" для некоррелированного шума - он запросто проходит через эту цепь , и после компаратора отделить его станет невозможно . Я же потому и выступаю за корреляционные методы - если мы там поставим компаратор , сигнал придёт на него только через коррелятор ( накопитель ) и ФНЧ . При сильных-то сигналах оно может быть и всё равно .... но при слабых - коррелятор всегда выигрывает .

deemon , Г-образное RC-звено в классическом импульснике Очень далеко от оптимального фильтра - я упомянул это решение, как пример архитектуры, т.е. не вычитать, а отфильтровать. Хотя потом подумал, что если вычесть из суммы обнаруженный сигнал, то потом будет легче определять остальные присутствующие в сумме...
Хорошо, а какое решение Вы посоветуете в этом плане, например, на том же примере - выделение сигнала на фоне заднего фронта - в первом приближении сумма двух "экспонент", при этом параметры сигнала могут быть разными - от коротких, завершающихся раньше, до длинных, завершающихся гораздо позже затухания сигнала с катушки ?
P.S. ...почитал теорию, - пишут, что оба метода одинаковы в данном случае, что фильтр, что коррелятор.
...А вот сигнал в классическом импульснике имеет вид "горбика-холмика", где передний фронт обусловлен выходом усилителя из ограничения с ростом Кус., а задний фронт условно "экспонента". В схемах с компенсацией поля Тх в приёмной катушке Рх будет по-другому - ближе к чистой экспоненте.

Ну , моё мнение в этом случае однозначно - "местную" экспоненту надо давить , чтоб её не было вообще . Потому что она сильно мешает дискриминации . А как давить - я как раз и показал в своих схемах .... причём там , при изначально одинаковом принципе реверса тока в силовой цепи - далее возможны два принципиально разных подхода . Первый - это игнорирование постоянной составляющей тока в катушке в момент измерения , то есть подавление её в схеме обработки сигнала ( так сделано в моём импульснике ) , а второй - подавление этой постоянной составляющей балансным методом ещё до обработки ( так сделано в двухтактнике ) . Первый метод более "дубовый" , экономичный и простой , а второй - более "мощный" по своим функциональным возможностям , скажем так . Например , во втором методе возможна ферро-дискриминация , что уже , конечно , большое преимущество .

Я, имел в виду, что получив какую-то форму сигнала отклика, вы не в состоянии по каким-либо признакам распознать: одна это цель или этих целей несколько сформировали такой отклик. Потому, что таких признаков в принятом сигнале (не в сигналах отдельно взятых известных мишеней) – нет.
Мешающий сигнал датчика – известен, он присутствует постоянно, его можно скомпенсировать (учесть при обработке – сомневаюсь, т.к. параметры собственно датчика, формирующего этот мешающий сигнал, так же изменяются из-за изменения эквивалентной нагрузки датчика на источник возбуждения) …, чего не скажешь о случайных сигналах, принимаемых от грунта целей.
Какой-либо фильтр (по частоте, по форме...), по какому-либо параметру отдельно взятой мишени в реальной обстановке (в присутствии сигнала от грунта…) становится неработоспособным, т.к. параметры суммарного сигнала уже не соответствует тому, который вы выставили на столе, хотя он там будет присутствовать («забрасывает в чернину» на грунте, «горячие камни», мешающий хлам, неоднородность физического состава вмещающей среды…). На столе или на сигналы значительно больше мешающих, такой фильтр работать будет, но на относительно малых сигналах по отношению к мешающим - он не работоспособен, а следовательно не способствует увеличению дальности обнаружения в грунте…
Различать цели можно, если их рассматривать по отдельности (малый датчик) и предварительно, перед появление какой-либо цели, измерив приоритетный мешающий сигнал, например от грунта.

deemon , у меня есть минимум две схемы, которые противень из жести видят железом. Это классический импульсник. Обе идеи сырые, но они видят даже магнитные свойства никелевой монеты. В чём суть, я так до конца пока и не понял... - поэтому не знаю, куда их развивать, чтобы испытать уже на грунте. А с компенсированными датчиками - это , конечно, там ферро-дискриминация работает.

Я же, по-моему, достаточно подробно рассказал, как отличить в статическом режиме две разные монеты, лежащие под катушкой - что там не понятного?
Схема даже с простым РС-фильтром не нуждается в компенсации - потому что не мешает. А вот вопрос грунта - это отдельная тема в теме Разделения сигналов. Я же уже говорил, что здесь разная физическая природа сигналов - магнитная и электрическая. Соответственно разное взаимодействие с катушкой - сравните кусок феррита, кирпича ( с проводимостью) и монету. Как будет изменяться отклик, при изменении частоты зондирующего меандра?
Как и у всех прочих приборов.
А за это я вообще не говорил, не вешайте отсебятину.

Ну чисто теоретически если рассуждать - то появление под катушкой ферромагнетика на что влияет ? На индуктивность катушки , однозначно . А в классическом импульснике есть два процесса , на которые влияет эта индуктивность :
1. При включении транзистора катушка подключается к питанию ( интервал прямого хода ) , и ток в ней нарастает со скоростью , обратно пропорциональной индуктивности .
2. При выключении транзистора - ток в катушке резко убывает ( интервал обратного хода ) , и постоянная времени этого "разряда" катушки опять же зависит от индуктивности и параллельно включённого резистора ( T=L/R )

В принципе , оба эффекта можно было бы использовать дли ферро-дискриминации .... проблема только в том , что оба они являются в некоторой степени "паразитными" . Скажем , для прямого хода скорость "заряда" катушки зависит ещё и от напряжения питания , и от сопротивления провода катушки , от сопротивления транзистора .... а для обратного - там будет участвовать ещё и паразитная ёмкость катушки ( при плохом экране ещё и ёмкость внешних предметов около катушки ) , ёмкость коллектора силового транзистора , итд . То есть , сделать чтобы оно как-то работало - теоретически можно ... только вот стабильность дискриминации будет плохая Возможно , что и в тех схемах , про которые мы говорим - это как-то и работает ...

Ещё одна возможность распознавать ферромагнетики для классического импульсника - это как-то использовать нелинейные свойства петли гистерезиса .... но тут опять же нас ждут неприятности . Хотя бы потому , что у разных ферромагнетиков эта нелинейность разная - достаточно например сравнить нелинейность пермаллоя и обычного трансформаторного железа . И зависеть она ещё может от разных внешних условий - например , от расположения предмета относительно магнитного поля Земли . Так что , ИМХО , на это надеяться я бы не стал - и лучше всё равно для ферро-дискриминации применять балансный принцип , так как именно он использует то свойство ферромагнетика , которое ВСЕГДА ему присуще , а именно - способность "концентрировать" в себе силовые линии поля . Этого у него , как говорится - не отнимешь .... а потому и надо это "пользовать"

В рамках балансного датчика уже не так интересно. Плюс там возникают свои минусы.
Вы правильно указали направление, но всё гораздо запутаннее и имеет больше вариантов... Например, ток в катушке спадает своим путём, а вот напряжение за это время успевает изменить знак, достичь максимума и упасть до нуля. При этом в мишени ток так же меняет знак и только потом начинает спадать. И два этих процесса сдвинуты во времени относительно тока катушки. Поэтому была идея "баланса" внутри этих процессов ( а не между катушками датчика ), на которые влияют Вами перечисленные величины. Кстати, те факторы слабо влияют - это решаемо.
Далее - магнитные свойства немного задержаны относительно электрических процессов в железе, токи мешают перемагничиваться. В результате, магнитные свойства феррита и железа будут по-разному проявляться на протяжении всего периода. А грунт вообще обладает ионной проводимостью или поляризацией - там другое наложение... В результате получаем, что в течении импульса и после него разные процессы проявляются в разной степени, значит их можно пытаться отделить друг от друга - увидеть независимо...
Поэтому вопрос не столько в феррите, и даже железе, сколько в грунте, который обладает магнитными и электрическими свойствами, но практически не обладает временем релаксации - а на принятый сигнал влияет. Вероятно, здесь кроме изменения индуктивности катушки нужно ещё подключать "внесённое эквивалентное сопротивление"... А начинаешь пробовать, так схема что-нибудь новое покажет. Много времени нужно...

Вот, столкнулся с таким прибором ( может в менее новой модели ) http://ukladokopa.ru/product_info.php/i ... ger-2.html
Там присутствуют два числа ВДИ, - одно, якобы, отвечает за магнитные свойства мишени. Сам потыкал разные монетки - ничего пока не понял. Если будет время, может быть получится разобраться...
По схеме : там обычный силовой ключ, далее - ограничитель, усилитель, и УВХ, вроде. И при такой архитектуре - магнитные свойства.

То, что вы понимаете под "разделением" откликов, на самом деле - это их идентификация или различение... я же имею в виду: разложение принятого сигнала на составные части, на его составляющие...

Сергей, ну, не я же тему начинал и не я ей название давал - и кавычки ставил. Но я использовал слово "разделение", обозначенное в теме - а по сути, конечно, речь идёт о распознавании,- для меня в рамках темы это были синонимы. Что касается , то идея была упомянута в рамках ПСП и высказанных Andy_F слов типа "многолучевого приёма" - очень хорошая аналогия. Только у нас зондирующий одновременно проходит через разные среды ( цепи ) с разными АЧХ и приходит на одну приёмную катушку. Особо интересен здесь грунт - но, может я не туда смотрю. Кстати. в упомянутой книге много чего описывается - например, возможность "сужения пика" для определения точного максимума той полученной АЧХ.
A1*e^(B1*t) + A2*e^(B2*t) = (A1+A2)*e^( t*ln( (A1*e^B1 + A2*e^B2)/(A1+A2) ) )
Ну, может быть так - решал в уме после стакана кефира ( я непьющий ).
P.S. : забыл t ...

Вы можете отключить эти сообщения.

Я, смотрю на это иначе.., исходя из этого свойства ->

Тогда изобразите в своём представлении две экспоненты. А отдельно покажите, в своём представлении, где находится основная доля энергии каждого сигнала?

В логарифмических осях изображения экспонент вы имеете линейные функции, которые легко складывать и вычитать. Для _фиксированных_ амплитуд можно выбрать время с заданной величиной энергии импульса или частотой среза ФНЧ, обеспечивающей пропуск заданной доли энергии импульса. Например, для экспонент «b» время «t1» соответствует тому, что энергия экспоненциального импульса близка к 100% и линейно снижается (по логарифмической шкале) к нулю в точке «t0». Почему «близка к 100%» - потому, что логарифмическую шкалу можно бесконечно долго «приближать к нулю», изменяя масштаб логарифмического приближения… Изменение амплитуды экспоненты приводит к изменению этой точки «приближения»…

Ну, поэтому я и попросил Вас написать, как складываются и пр., поскольку сам я не вижу никакого преимущества.
В нормальном представлении сумма экспонент выводится в уме - написал выше. А в Вашем не получается через сумму, потому что Вы сами утверждали выше, что должна получиться тоже экспонента - а значит прямая линия. А на рисунках какие-то ломанные...
Далее, нам не нужно мерить 100% энергии сигнала, поэтому не нужно суммировать всю экспоненту - в любом масштабе. По формуле E~U^2, где напряжение есть экспонента, получим, что Е убывает гораздо быстрее U, а интеграл хорошо считается, - т.е. тоже не нужно усложнений в логарифмическом масштабе, который только путает и не отвечает на главные вопросы, т.е. не работает.
Что касается фильтра, то это линейное устройство, имеющее "максимум" для заданного сигнала,- по определению. Т.е. ему не важна амплитуда. Опять как-то не работает Ваша картинка.
Ну, и очередное примечание в тему. Мне кажется, более удобным перейти к показательной функции вообще, а точнее к основанию немного большему е, чтобы характеристическое время мишени по этому основанию больше соответствовало 100% энергии экспоненциального сигнала.

более удобным перейти к показательной функции
Это не важно, т.к. при изменении основания меняется только масштаб представления в константу раз (из свойств логарифма)
на рисунках какие-то ломанные...
это «работает» ограничение по чувствительности, когда одна из экспонент как бы уже не видна… Увеличение чувствительности (расширение логарифмической зоны приближения к нулю) – расширяет этот излом в правую сторону и в бесконечном пределе расширяет промежуток суммы экспонент (t0…t1) до бесконечности по временной оси.

Ну, если вам удобно себе проблемы находить, пользуйтесь логарифмическим представлением.