Схемы металлоискателей MD4U

Свх~10пф

Это понятно, что прямоугольный... Не понятно, в какой зоне по рисунку выше лучше настраивать схему? Есть уже повторившие - какие результаты?
Что касается биений, то выходит, как я сказал выше - биения частоты контура и частоты генератора импульсов.
Теперь про многочастотность. В случае малости сигнала PI ( маленький ток и длительность накачки ), схема будет работать, как Q-метр с ударным возбуждением. Интересно, что звук будет определяться настройкой, внешними влияниями и соотношениями частоты импульсов и частоты контура. Но я пока не вижу, как эти частоты повлияют на мишень? А на мишень влияет в основном частота контура,- которую я уже предлагал снижать.
Отсюда уже можно сделать выводы о влиянии грунта, чувствительности... Так же может хорошо плавать порог-режим прибора. Ещё можно сделать мостовое включение динамика и не ставить инверторы (они, по-моему слабее, чем выход триггера), ну, и фильтр по ВЧ хотябы простенький перед динамиком...

В качестве динамика я использовал пьезоэлемент с диффузором, его можно было подключать просто на выход триггера D2.2, инверторы просто свободные оставались вот и задействовал....

Потом, всю часть схемы, D2.2, инверторы, потенциометр я отключил.
Сигнал с коллектора ключа через разделительный конденсатор подал на селективный милливольтметр SMV 8,5
Почти все диапазоны были забиты помехой МД реакция на цель так-же озвучивалась. Причем как АМ так и ЧМ.
Потом использовал малогабаритный FM приемник 88-108 мГц.
Включил плату, вкл. приемник настройкой нашел тон, помахал монеткой, тон меняется... больше мне и не требовалось.
Чувствительность была хорошая, эксперименты черный-цветной метал... специально не занимался помню, что на медь
и феррит реакция была разная.
Еще смотрел сигнал анализатором спектра С4-74 гармонические пики помех забивали все диапазоны.
Вы предлагаете увеличить ток накачки и убрать паразитные колебания, я не согласен, получится обычный импульсник.
По тому, что я наблюдал, при приближении цели именно паразитные колебания начинают меняться особо остро, образуя низкочастотные биения.

Вообще в схему просится микропроцессор.
алгоритм примерно такой...
1.Импульс управления ключом формируется когда нет колебательного процесса.
Соответственно получаем еще одну переменную длительность следования управляющих импульсов.
2. Длительность управляющего импульса, соответственно ток накачки тоже отслеживать контроллером.
Еще одна переменная...
Процесс колебаний отслеживается амплитудным и частотным детекторами
Детектирование сигналы обрабатываются контроллером....АЧХ
+ Анализ спектра сигнала.
Я думаю есть где развернутся.

Привет ! Насчёт многочастотных ( широкополосных ) методов - все они должны удовлетворять , как минимум , трём основным условиям :

1. Передатчик должен излучать многочастотный спектр .
2. Приёмник должен принимать и обрабатывать все частоты , излучённые передатчиком .
3. Приёмник не должен принимать частоты , не излучённые передатчиком .

Вот если это есть - тут уже можно о чём-то говорить .... ну а насчёт обсуждаемой схемы - так это просто несерьёзно . В самом деле , если сам автор схемы сомневается насчёт принципа её работы - это уже какой-то нонсенс . Ну не должно так быть , просто-напросто . У серьёзных разработчиков всегда во главе стоит ПРИНЦИП , а схемотехника уже потом . Принцип первичен , схемотехника вторична . Когда вон кто-то хвастается , что собрал металлоискатель , применив вместо ОУ логические элементы ( я тут на сайте схемку видел - "терминатор" вроде называется ) , и притом считает себя уже прямо-таки корифеем и гением - я просто уже даже не смеюсь .... Вот и с этой схемой - примерно то же самое получается , вроде как "телега впереди лошади" . Это не наш метод , короче говоря

Принцип я понимаю... просто мне легче выразить его конкретной схемой.
Подобный метод давно используется в оптико-эмиссионных спектрометрах.
Приведенная схема - аналогична только для электромагнитного диапазона.

Если в провести аналогию со звуком...
Камертон "резонансная система", мы его возбуждаем, ударяя по нему, и отслеживаем форму затухающих колебаний..."анализируем спектр"
При появлении рядом другого камертона, "цели" произойдет его возбуждение, и изменении формы сигнала задающего.
Колебания начнут биться, образовывать сложные гармонические составляющие.
Для каждой "цели" камертона настроенного на свою резонансную частоту спектральный сигнал задающего будет свой.

По такому принципу мне и хочется сделать прибор, только с использованием не акустических, а электромагнитных колебаний.

Схема это один из этапов реализации, для своей простоты она работает неплохо. Все процессы что я описал с применением к звукам на ней так-же прослеживаются.

1. Передатчик должен излучать многочастотный спектр.
МД работают на частотах 1-30 кГц. если излучать весь этот спектр с хороший мощностью, прибор портативным не получится.

2. Приёмник должен принимать и обрабатывать все частоты , излучённые передатчиком.
Есть ли смысл делать отдельно приемник и передатчик? Как пример сонар, излучает и принимает одним резонатором.

3. Приёмник не должен принимать частоты , не излучённые передатчиком .
А если цель пере излучает сигнал совсем на другом диапазоне частот?

Колебательные системы блин...

Круто... На такое и жизни не жалко потратить...
А, может быть лучше физику почитать... ну там про магнитные поля в веществе и про принципиальную возможность существования этих "камертонов".., а потом уже и паяльник греть...

Не знаю, как всю... некоторое количество лет я на работу с такими схемами уже потратил...
Поэтому и выложил готовую схему, повторить гораздо быстрей и проще, чем обсуждать ее теоретические + & -

Если бы понимали принцип, то не занимались бы ...утопия это. Акустические камертоны- это несколько иная область физики. Электромагнитные свойства- это не механические/акустические. Никакой аналогии.

Аналогии - они как суслик, его не видно, но он есть...
В любых колебательных процессах, кинематическая физика...
Многие считают, что яхта движимая ветром не может двигаться быстрей ветра...

Ну это как то вроде- "почему слон не ест вату? ...потому что не хочет" Так и тут...при чем тут кинематика к "электромагнетике". Вода она "тяжелая"...но она и жидкая. И это разные вещи.

Ну я прим волшебник блин, у меня на столе работает схема, которая в принципе работать не может...
Да еще информация для теоретиков... в катушки схемы присутствуют стоячие волны, они и определяют многочастотность, широкополосность всей системы.
Надеюсь, оспаривать наличие, стоячих волн в электромагнитных колебательных системах вы не будете...
И их зависимость от параметров колебательных систем с ударным возбуждением.

Вы можете отключить эти сообщения.

Конечно - буду , т.к. стоячая волна существует в распределенных колебательных системах, а у нас - сосредоточенные.
Ваше устройство работает не благодаря, а вопреки вашим представлениям о принципах его работы...

Ага... так все таки оно работает... Уже повторили?
Так поделитесь вашими представлениями о принципах его работы...

Эх, согласен - так ведь серьёзные идеи очень редкие, ... вот и обсуждаем, что есть. Всё равно это обсуждение отсюда модераторы удалят.
Это уже нелинейный процесс - здесь практически не используется.
Не всё так просто. Недавно я уже упоминал о существовании некоторого аналога фонона в схеме автогенератора на пороге срыва-возбуждения. Выглядит это, как псевдослучайные всполохи колебаний с частотой контура. Почему псевдо-, потому что кроме шумов и внешних воздействий систему описывают некие начальные параметры, от которых развивается каждая такая "вспышка" колебаний. Эта начальная энергия и есть тот фонон в системе. И ещё другое поясняющее отступление. Представим, что колебания в контуре промодулированы, например, шумом. Это значит, что в одном и том же контуре будет присутствовать некий ансамбль состояний одной и той же системы, в нашем случае шумовой. Но статистически это будет выглядеть, как большое число одновременно колеблющихся контуров, каждый со своим состоянием, но взаимодействующих друг с другом ( ведь распределение вероятности того или другого состояния известно).
Так же и в этой схеме - если период накачки меньше периода ЛС-контура, то влияние начального состояния этого контура к моменту включения силового транзистора необходимо учитывать. Вот отсюда и могут быть биения двух частот - энергии в контуре и энергии накачки. В результате одна частота контура расщепляется на всякие боковые с последующими "стоячими и звучащими" эффектами.

Да, именно такой процесс в схеме происходит.

Нее , ребята , что-то вас сильно не в ту степь занесло ... Стоячие волны никакого отношения к многочастотности не имеют хотя бы потому , что они прекрасно возникают и на одной частоте . Убедиться в этом можно запросто - например подать в колонки звуковую частоту с генератора и походить по комнате , отмечая пики и провалы звукового давления . А ведь это и есть явный признак стоячих волн , возникающих из-за отражений от стен . И такой же опыт можно провести и на радиоволнах , если поставить в комнате антенну , подать в неё одну частоту ( да хоть от рации ) , и измерять в комнате напряжённость поля . И что характерно - никаких других частот в комнате не возникнет из-за этих отражений , как была ОДНА частота , так одна и останется ....

Вы считаете, что много частотности в схеме нет?
Хорошо, тогда вопрос - какую частоту будет генерировать колебательный
контур с ударным возбуждением, при условии если на основной
сигнал накладывается НЧ модуляция вызванная стоячий волной?
Как НЧ модуляция будем меняться от индуктивности контура?
Вот например такого сигнала?

Я говорил вот что , читайте внимательно



В нашем случае - если возбуждающий сигнал ( короткие импульсы ) уже содержит в себе много частот , то и на контуре у нас будет много частот , что же тут странного ? И тут вовсе не надо "наводить тень на плетень" , приплетая сюда ещё какие-то "стоячие волны" , которые к делу не имеют отношения . Если говорить про данный контур ( катушка + разные ёмкости в схеме ) , то в нём будет РЕЗОНАНС , притом имеющий определённую ДОБРОТНОСТЬ . И вот от соотношения этих параметров ( добротность , частота резонанса , частота импульсов накачки ) - будет зависеть результирующая картина колебаний в контуре ( и результирующий частотный спектр этих колебаний ) .... притом картина эта может быть довольно причудливой - это знает даже любой радиогубитель , хоть раз в жизни пытавшийся настроить умножитель частоты , основанный на ударном возбуждении контура А если сюда прибавить ещё и эффекты от нелинейной ёмкости ( например , коллекторного перехода транзистора ) , плюс ещё нелинейный ключ , которым является транзистор , плюс возможный возбуд на СВЧ - то и вообще , там может быть что угодно .... я , например , один раз наблюдал в реальности даже параметрическое возбуждение простого диодного смесителя - диоды умудрялись работать ещё и как варакторы Но , и это надо понимать - практическая польза от схем , работающих таким образом - равна нулю . Схема должна обрабатывать сигнал так , как нужно нам , а не так , как она хочет . Сначала принцип , потом схемотехника - вот разумное правило , которому нужно следовать . А не так , чтобы сначала сварганить схему , а потом долго думать - а как же это работает и что оно вообще там делает , чёрт возьми ???

Схема работает, как нужно нам обнаруживает цель под катушкой.
Почему Вы считаете, что сигнал должен быть один?
Я например считаю что это тупиковый метод, обрабатывать надо много сигналов одновременно, анализировать спектр широкополосного сигнала.


Принцип я уже описал, схема это и есть реализация этого принципа.
Повторюсь...
Принцип:
Определение цели анализируя широкополосный сигнала
генерируемый поисковой катушкой.

Сами по себе колебания в катушке- это синусные колебания затухающие и спектра они не создают. Именно на этом и работает ваша чюдная схема. Спектр рождается при коротком ударе по контуру стартового импульса. Вот он и выдает спектыр. И чем корочее импульс чем круче его фронты тем ширее спектыр. Причем в не четный.

http://extusur.net/content/2_radiosviaz/4.2.html

Колебания тока в металле есть до тех пор пока есть поле ток порождающее и форма тока соотвестствует форме поля.

В представленной схеме короткий прямоугольный импульс с крутыми фронтами ударяет по контуру... Вроде все условия для соблюдены.


Это выражение, мне непонятно - что такое "контур стартового импульса" ?

То, что у прямоугольного импульса максимально широкий спектр, это понятно, но как его подружить с колебательной системой в составе которой индуктивная катушка?

Переходные процессы в колебательном контуре с потерями широко представлены в интернете... и не надо ничего выдумывать...

Интересно хотя бы структурная схема, минелабобовского многочастотнике типа соверен есть?
Там, насколько я понял, чисто на прямоугольных импульсах все реализовано...

Ну, схему уже сварганили... и выложили - теперь логично подумать, что делать? Свои предложения я уже высказал.
Схема, конечно, со своей изюминкой, но снова повторюсь: длительности импульсов и частота контура должны быть приведены к параметрам мишени - а здесь они слишком отличаются. Второе - уровень гармоник не настолько велик, чтобы говорить о многочастотности. Поэтому, даже если схема что-то регистрирует, то в основном, как одночастотный прибор.
Но опять не всё так просто,- вернёмся к тем слабым составляющим спектра. ЛС-колебание контура промодулировано ещё и весьма сильным и более низкочастотным сигналом - задний экспоненциальный фронт. Нелинейностей здесь нет. Поэтому те частоты будут стоять, как боковые - выше и ниже основной. Ну, например, 10КГц - основная и +/- 3КГц боковые ( но целая последовательность боковых). Вносим мишень - обратно возвращаются как минимум основная, сдвинутая по фазе; и на триггере она уже будет перемножаться и с основной , и с теми экспоненциальными боковыми... Однако уровень боковых тоже совсем не нулевой и может влиять на мишень... Высказываемся ( литературно).

Я работал с этой схемой достаточно серьезно, чтобы увидеть ее потенциал...
Вторая часть, выделение триггером низкочастотной составляющий интереса не представляет, она работает и ладно, работает корявенько, большая часть гармонических составляющих вываливается в ультразвук. НЧ постоянно приходится ловить потенциометром.

А вот сигнал с коллектора ключа после конденсатора, без постоянной составляющий, на анализаторе спектра... совсем другое дело,
по спектрограммам гармоник, четко прослеживается разделение металлов, размер цели сигналы от разных целей.
Есть четко прослеживающиеся закономерности низкочастотные спектральные пики ослабляются одним металлом и усиливаются другим высокочастотные наоборот взаимное влияние целей даже влияние диэлектриков, все очень хорошо видно.
Хорошая задача для микропроцессорной обработки.