О сайте Группа в контакте RSS Годограф Volksturm Импульсные металлоискатели IB металлоискатели Пинпоинтеры Другие схемы Заказать Конструкции металлоискателей Полезные ссылки

Схемы металлоискателей MD4U

Сборка, настройка, обсуждение, теория и практика построения металлоискателей.
Текущее время: Чт: 28 мар 2024 12:08

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему
 [ Сообщений: 14 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Пт: 13 фев 2015 21:17 
Не в сети

Зарегистрирован: Сб: 21 ноя 2009 12:10
Сообщения: 2697
Откуда: Новосибирск
В последнее время поступает много вопросов по поводу поиска целей определенного размера, на определенной глубине, игнорирования малых целей и соответствия этим задачам планируемого к изготовлению размера датчика… Попробую обрисовать свое видение данного вопроса…
Для начала , назначим основные положения принципов работы МД:
1. Цель будет обнаружена, если в объеме пространства, охватываемого поисковым полем, ограниченным чувствительностью МД, будет присутствовать объем поля Цели на предельной дальности, определяемый размерами этой Цели. Т.е. если объём поля цели будет меньше этой величины, то она обнаружена не будет.. и наоброт.
2. Т.к. поле в пространстве распределяется по линейным законам, то изменение размеров элементов системы – приводит только к изменению масштаба представления … принцип подобия.
3. Величина зондирующего поля, ограниченного чувствительностью МД прямо пропорциональна размерами датчика.

Я, уже приводил примерный график зависимости дальности обнаружения Цели в зависимости от размера датчика для выбранного размера Цели с определенными физическими свойствами download/file.php?id=19777 Если, например, для монетки размер датчика меньше оптимального (максимум дальности обнаружения), то глубина обнаружения может быть увеличена за счет увеличения размеров датчика за счет увеличения объёма зондирующего поля при простом увеличении размеров этого датчика. Но, при чрезмерном увеличении размеров поискового поля (за счет увеличения размеров датчика) происходит уменьшение дальности обнаружения этой выбранной Цели, за счет снижения относительных объемов полей Цели и поискового поля датчика, ниже уровня чувствительности МД. Т.е. максимальную дальность к выбранной Цели (размер Цели + её физические свойства) возможно получить только для определенного размера датчика и уровнем чувствительности МД, определяемым условиями поиска, внутренними и внешними шумами конкретного прибора…
Перейдем к практическому анализу конкретного прибора для выбора размеров, глубины и пр…
Допустим, имеем приборчик, имеющий следующие максимально подобранные параметры (размер датчика, глубина, размер и материал Цели) для поиска выбранной нами Цели, а требуется определить размер датчика на глубине например 100см и оценить размер обнаруживаемых на этой глубине целей.
Прототип имеет следующие поисковые параметры:
Датчик размером – Д=20см
Глубина обнаружения – Гл=30см
Для Цели размером – Ц=2см
Относительный размер поля обнаружения к размеру датчика составляет Гл/Д=30/20=1.5
Аналогично определяем размер поля поля Цели пЦ=Ц*1.5=2см*1.5=3см
Чувствительность МД по уровню полей определяется объёмами этих полей, пропорциональных кубу их размеров
Объём поля Датчика пД ~ Гл^3=30см^3=27000см3
Объем поля Цели пЦ ~ пЦ^3=3см^3=27см3
Чувствительность МД прототипа Ч=27см3/27000см3=1/1000
Задана глубина поиска 100см, что определяет пропорциональный размер датчика: 100см/1.5=66.66см
Объем поля нового датчика составляет 100см^3=1000000см3,
Объём поля Цели для нашей чувствительности МД составляет 1000000*Ч=1000000/1000=1000см3
Размер поля цели для такого объёма поля Цели составляет: корень куб из1000см3=10см,
а размер цели: 10см/1.5= 6.66см
Для поиска аналогичных по физическим свойствам целей на глубине 100см с оптимальными параметрами прототипа необходим датчик размером 66.66см , при этом цели размером менее 6.66см на этой глубине будут пропущены…
Аналогично, используя пропорции, можно определять другие параметры исходя из параметров прототипа.
Увы, если оптимальный прототип НЕ известен, то никаких оптимальных параметров для других размеров, глубин…получить не удастся, а оптимальный прототип нигде и ни кем не указывается, это сугубо ваше личное дело конкретно для вашего приборчика (оптимальный размер датчика для ваших условий поиска и шумовых параметров , границ по чувствительности МД для вашей Цели)


Вернуться к началу
 Профиль  
 


Вы можете отключить эти сообщения.
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Сб: 14 фев 2015 20:42 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
:-) у меня другой подход к данному вопросу. Рассчитать наилучшие параметры датчика , конечно же, можно, но это относительно сложный и поэтому малодоступный метод , который к тому же не будет оптимальным по другим параметрам, например, по внешним помехам, по механическим помехам и т.д..
Оценить наилучшие параметры датчика позволяет LR-модель, - основное влияние оказывает М-связи в формуле для ЭДС на RX. Можно пробовать оценить экструмы Функции поля Тх и сигнала Рх, -у меня получились разные, не совпадающие... Но лучше использовать модель описанную через поток мощности, а не через ЭДС и поля...
Пока могу рекомендовать "колхозный" метод - наилучшая глубина достигается на расстоянии - примерно половине ( 0,5-0,7 ) диаметра датчика. Это для монокатушки, для других типов датчиков появляется дополнительный коэффициент,который отражает геометрию зон чувствительности или катушек, входящих в датчик. Обычно этот коэффициент К1 меньше 1.

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Сб: 14 фев 2015 20:48 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
...а минимальный размер,который может найти прибор, определяется не датчиком, а больше прибором, внешним уровнем помех и помех от грунта и прочими условиями.

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Сб: 14 фев 2015 21:50 
Не в сети

Зарегистрирован: Сб: 21 ноя 2009 12:10
Сообщения: 2697
Откуда: Новосибирск
Вадим писал(а):
...а минимальный размер,который может найти прибор, определяется не датчиком, а больше прибором, внешним уровнем помех и помех от грунта и прочими условиями.
...и размерами датчика... :)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 0:38 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
Мне кажется, что нет такой связи. Например, потому что в моей модели влияние связи цели и датчика рассматривается отдельно от величины цели. Или другими словами - потому что размеры цели считаются точечными по отношению к размерам катушки и расстоянию между ними, - это немного упрощает анализ и формулы.

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 0:46 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
...поясню ещё подробнее...
Когда цель считается точечной, то можно выделить два параметра взаимодействия - силу тока в точке-цели, и взаимное влияние - коэффициент взаимной индукции М. Размеры датчика как раз определяются по экстремуму М. А величина тока в точке-мишени зависит от размера цели, но так и остаются точечными. :)

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 17:34 
Не в сети

Зарегистрирован: Сб: 21 ноя 2009 12:10
Сообщения: 2697
Откуда: Новосибирск
Вадим писал(а):
Когда цель считается точечной
:?:
Взаимосвязь размеров датчика, Цели (из конкретного материала) и глубины обнаружения в зависимости от шумового порога чувствительности аппаратной части МД отражены на приложенном рисунке... Изменение любого из выше названных параметров приводит к изменению отображения на координатных осях. Токи, напряжения, усиления, шумы... эти параметры отражаются на шумовом пороге аппаратной части конкретного экземпляра, что соответственно изменяют масштабы отображения этой зависимости.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 19:34 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
:) Я так и знал, что будете спорить..., но надеялся, что не придётся повторяться, как всегда...
Попробую повторить по-колхозному - на примерах. Итак, утверждается две вещи :1 - наилучшие, оптимальные размеры и прочие параметры датчика могут быть определены из LR-модели и делятся на геометрические и энергетические. Геометрические параметры ( диаметры катушек, количество их витков, расстояние до цели ) определяются через экстремумы функции М-связи ( взаимной индукции между целью и датчиком, как системы катушек ), но в нашем случае берётся упрощённый вариант - цель имеет точечный размер. Например, берём глубинную монокатушку 1-2м, для неё консервная банка 10-5см будет точечным объектом. Но и дробинка так же будет точечным объектом ! Это означает вывод : оптимальная ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ связь ( точка максимума связи на приём и передачу ) будет и для банки, и для дробинки. Для них всех можно применять один и тот же датчик 1-2м. Но возникает кажущееся противоречие с опытом - что для дробинок нужен другой датчик...
Это устраняется вторым утверждением, что кроме геометрической оптимальности, при выборе датчика , нужен ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ критерий : мощность полезного сигнала на входе приёмника должна превышать уровень чувствительности, при необходимом соотношении сигнал/шум. Т.е. дробинка, конечно, имеет меньшее поле, чем консервная банка - но это уже не к датчику вопросы, а к прибору.
После этого можно переформулировать основной вопрос темы, подчеркнув их взаимосвязь : Выбор оптимальных ( наилучших ) параметров датчика под имеющийся прибор и для конкретных целей и условий поиска. Как-то так пока.

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 20:01 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
Теперь о том, что можно "выжать", требовать от датчика. Вопрос оптимальности может стоять, например, по наилучшей стоимости, или по критерию оптимальности , при строго определённой индуктивности катушек, или по максимуму поля, или по минимуму помех от грунта, или по максимальному чутью на воздухе... - критериев много!
При оценке оптимальности я брал постоянство индуктивности монокатушки , т.е. подбирал её диаметр под максимум сигнала от точечной цели и получил , что этот максимум будет примерно на расстоянии 0,5 - 0,7 от диаметра. Т.е. датчик в этой точке даёт максимум чутья в сравнении с другими датчиками.
Понятно, что если датчик не монокатушка, то накладываются дополнительные коэффициенты, которые обычно меньше единицы. Хотя теоретически можно сделать и больше..., но это отдельный разговор.
Всё - от датчика большего требовать нельзя в такой концепции.
Теперь меняем концепцию : оценить параметры оптимального датчика, чтобы сигнал от выбранной цели ( дробинка или банка...) на входе приёмника превысил конкретный индивидуальный заданный уровень чувствительности приёмника.
...Что это за уровень чувствительности приёмника - смотрим наработки по приёмо-передающей аппаратуре, - там это всё хорошо описано ! В нашей отрасли можно лишь разработать тесты по измерению чувствительности, интермодуляциям разного порядка и т.д....
Нам пока важно понять следующее. Например, имеем чутьё конкретного прибора 1мкВ при с/ш = 3 дБ,- требуется рассчитать наилучший датчик. И видим многое : если уровень помех будет 10 мкВ ( от грунта, например) , то никогда не будет реализовано чутьё прибора и никакие усилители не помогут - скорее нужны схемы с высокоуровневыми смесителями ( детекторами ), о которых я уже упоминал; если уровень полезного сигнала будет меньше 1мкВ, то цель не будет найдена даже при отсутствии помех ( "сферический конь в вакууме") и так далее...

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Вс: 15 фев 2015 20:44 
Не в сети

Зарегистрирован: Сб: 21 ноя 2009 12:10
Сообщения: 2697
Откуда: Новосибирск
Представьте, что я ничегошеньки не знаю о шумах, микровольтах и прочей радиотехнической шелухи… Для меня, основным мерилом чувствительности является – предельная дальность конкретного приборчика на определенную по размерам Цель с подобранной по размеру датчиком, обеспечивающим максимальную дальность обнаружения. Т.е предельная дальность для такой цели (измеряемая в см) – является характеристикой предельной чувствительности… и при этом имею желание найти какую-либо аналогичную по материалу Цель, большую по размерам, на большей глубине… Какого размера датчик подошел бы для выполнения данной задачи? Именно это я и попытался представить в виде пропорциональной зависимости этих поисковых параметров… для проверки реализуемости таких хотелок…


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Пн: 16 фев 2015 3:52 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
Так а в чём проблема - возьмите фольгу, например, нарежьте кружков разного диаметра и исследуйте на любом доступном приборе - хоть Q-метре, хоть Fm ... И приведите таблицу. Зачем эти измышления - всё просто и конкретно. И по-настоящему полезно тому, упомянутому.

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
В сети

Вы можете отключить эти сообщения.
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Пн: 16 фев 2015 5:54 
Не в сети

Зарегистрирован: Сб: 21 ноя 2009 12:10
Сообщения: 2697
Откуда: Новосибирск
По графику это будет одна вертикальная линия, которая ничего не скажет о размере Датчика для других размерах Цели, Глубины


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Пн: 16 фев 2015 20:29 
Не в сети

Зарегистрирован: Вс: 23 май 2010 10:48
Сообщения: 2486
Откуда: администрация и модераторы-тупицы и дебилы
...Эх... Ну, например, можно в таком виде : http://www.reviewdetector.ru/index.php? ... 074&st=160

_________________
администрация и модераторы md4u - глупцы и моральные уроды, потому что используют административные ресурсы для нарушения Правил форума, прав пользователей и в личных целях.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Размеры датчика, цели, глубина
СообщениеДобавлено: Пн: 12 окт 2015 12:50 
Не в сети

Зарегистрирован: Пн: 05 окт 2015 12:29
Сообщения: 17
а какую амплитуду дает RX катушка? ну обычно сколько там вольт? или микровольт?
извините просто еще ниодного МД не сделал на таком принципе. Только на биениях делал.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти: