Sergey_P писал(а):
Все переходные процессы, определяемые параметрами контура, начинаются и заканчиваются на интервале B-C. На этом же интервале формируется и оканчивается косинусоидальный импульс поля, облучаемый среду, а следовательно и вихревые токи, создаваемые этим полем, до следующего косинусоидального импульса тока. Закончилось изменение тока – закончились вихревые токи, они не живут в целях отдельно от изменяющегося поля, т.к. одно порождает другое.
На интервале С-D искусственно создаются условия протекания через катушку постоянного тока. На этом интервале нет изменения тока, откуда там возникнут какие-то вихревые токи… всё уже закончилось, устаканилось и проявилось в виде эдс отклика, наведенной на катушку, и сформировавшую суммарную кривую интервала B-C ?
В «переходнике» (интервал A-B) или в классическом импульснике - изменение поля присутствует всегда, поэтому можно идентифицировать цели по их тау, от момента начала этого изменения тока. В вашем же случае все времена откликов ограничены частотными свойствами колебательного контура (длительностью косинусоидального импульса). Мало создать короткий импульс тока (поля), необходимо обеспечить его изменяющуюся величину для формирования вихревых токов… Цель после воздействием импульса поля – не «звенит» по окончанию поля или при постоянном поле…
Ха , ну так в этом-то и есть принципиальная ошибка ! Проведём простой "мысленный эксперимент" - представим себе ситуацию , как бы "обратную" классическому IB прибору . А именно - предствим себе в катушке такой "идеальный переходной процесс" . До момента времени Т=0 ток катушки ( как и её поле ) равен нулю . В момент времени 0 мгновенно включается ток , и дальше продолжается до бесконечности . Что будет с металлами , находящимися в поле катушки ? В электротехнике известно так называемое "правило Ленца" , согласно которому любой вихревой ток протекает таким образом , чтобы противодействовать полю , вызвавшему этот ток . Иначе говоря , любой металл как бы стремится "вытолкнуть" из себя силовые линии внешнего магнитного поля . Но , как только ток пошёл - начинают действовать омические потери в металле , и поэтому ( если внешнее поле больше не меняется ) - ток затухает . И только у сверхпроводников ток не затухает , и может течь теоретически вечно , так что внешние силовые линии в него так и не попадут - он их "вытолкнет" . Ну и вот , как это относится к нашим металлоискателям ? А очень просто - если бы в поле действия нашей катушки оказался бы сверхпроводник - то ток в нём полностью повторил бы ток в катушке , то есть возник бы и шёл себе , хоть 1000 лет
А в реальном металле - ток как только возник , так сразу же и начинает затухать . И затухает он , как известно - по экспоненциальному закону . Но , у разных металлов разная удельная проводимость и разные магнитные свойства , а отсюда вывод - у металлов будет разная постоянная времени этого затухающего процесса . Вот на графике видно , как это происходит - сверху ток ( и поле ) в катушке , а снизу - ток в разных металлах . Сверху пунктиром показан "идеал металла" , то есть сверхпроводник .
Так вот , ваши доводы были бы верны для сверхпроводника , но вовсе не для реальных металлов . В этом-то и есть принципиальная ошибка . Иначе говоря - переходной процесс в катушке
уже произошёл , а вот в металлах - всё только начинается
И эти-то процессы в металлах мы и ловим .... ведь ясно же , что верно для "единичного включения" катушки , как нарисовано у меня , то верно и для "единичного выключения" её , как в классических приборах - ток шёл , а в момент Т=0 - прекратился . А в моём приборе - переходный процесс есть сумма этих двух , только второй с обратным знаком , то есть ток I=1 выключился , а ток I=-1 включился .... значит , как следует из теории линейных цепей - отклики тоже будут суммироваться . А результат будет двойной , как я и говорил выше .
И вот тут , кстати , мы можем понять принципиальную разницу между балансными и импульсными приборами . В самом деле , балансный прибор ведь ловит ЛЮБОЙ отклик , как совпадающий с исходным полем катушки , так и запаздывающий . А прибор импульсный - ловит только запаздывающий отклик , как я и показал тут . Притом , что характерно , именно поэтому - импульсный прибор и менее чувствителен к грунту , что западывающий отклик - это свойство затухающих вихревых токов , а они бывают - в металлах . Но в грунте-то ведь проводимость настолько мизерна , что ей можно пренебречь . В грунте если и пойдёт какой-то вихревой ток , то он затухнет настолько быстро , что его никто и не заметит
Но , тогда почему же импульсные приборы всё-таки грунт чувствуют , хоть и слабо ? Да потому , что у них в момент измерения действует своё затухающее поле - это поле катушки , нагруженной на резистор , и имеющей свою постоянную времени . То есть , с одной стороны мы меряем внешние поля от металлов , но с другой - сами создаём примерно такое же поле .... и вот на это поле - возникает ещё реакция среды , которую мы опять же чувствуем , и которую надо компенсировать . А что происходит у меня в схеме ? А у меня - за те самые 8 микросекунд обратного хода поле катушки полностью реверсируется , и дальше становится
постоянным . То есть - стабилизируется , перестаёт изменяться . А нет изменения - нет и ответной реакции среды . "Нет ручек - нет мультиков" (с)
Так что у меня теоретически не ухудшается исходная концепция импульсного прибора , а напротив - как бы приближается к идеалу . Ведь мой-то переходной процесс , он хоть и не мгновенный , но всё-таки ближе к идеальному , чем классический экспоненцальный .