Схемы металлоискателей MD4U

Еще раз. Индукция- энергия накопленая в катушке. Чем ее больше можно накопить и удержать подольше- тем выше добротность. Так вот наличие той самой индукции и есть основным дестабилизирующим фактором. Именно ее величина зависит от всех и вся... А это порождает фазовую нестабильность. Как минимум плавает баланс датчика. Как максимум нелинейность датчика как к грунту (что есть наиважным) так и к целям. Фазовая характеристика колебательного контура - крива! Посему датчик должен быть фазово линейным (в идеале)
По поводу входного контура, да он не нагружен и может разгонять свою добротность. Но если мы уберем добротность, что катушка перестанет быть катушкой? Нет не перестанет. Мы получим на ней ЭДС цели, а не результат работы контура. А ЭДС цели будет точно отражать характеристики цели, в отличие от резонанса/добротности когда контур будет прибавлять свое фазовое понимание вопроса. Предмет (цель) не изменяет индуктивность катушки непосредственно. Она изменяется косвенно по принципу сложения/вычитания в ней (катушке/контуре) векторов собственного резонанса и цели. А если цель находится на предельном расстоянии, предельно мал отклик- какое тут изменение индуктивности? Оно тогда должно быть пропорционально расстоянию. Но этого нет! Сдвиг фазы не зависит от расстояния, значение ВДИ не меняется. Посему мы регистрируем (должны) не сигнал контура в сумме с целью, а сигнал именно цели, поскольку в сбалансированом датчике в приемной катушке ток отсутствует от первичного поля, а наводится только вторичное, от цели. МД- это фазомер.
В заключение- чем выше добротность приемника- тем больше проблем. Закон природы.

Вот поглядите для общего развития воображения
viewtopic.php?f=77&t=5416
Вообще все эти вопросы давно уже писаны переписаны на форуме... Из пустого в порожнее... "поставим фазу на место"! А где ее место?

Ciklon , Вы вопроса не поняли..., который, кстати, остался без ответа. Доказательства невозможности определения отдельно сигнала цели или грунта тоже нет.

Мне не нужны доказательства. Вам нужны? Ищите. Сигнал состоит из суммы всего...как разделить отдельно? Никак...Там все вместе да еще и по частоте совпадает.

И тем не менее вычисление фазы основано на выделении как минимум двух каналов из этой "каши"... - т.е. это Вы делаете не напрягаясь... и не требуя доказательств...

В математике решением является и доказательство того, что решения нет. Понимаете о чём я ?

Частотным методом ничего не выделить. Для этого придется изучить иные методы. Как минимум многочастотные, как максимум технологии Минелаб, применяемые в Эксплорерах и Етраках. Вот и вся математика. Нафига оно надо? Купите Эксплорер и не парьтесь. А хотите понять/разобраться а потом запутаться - спаяйте Терминатор,Эльдорадо. Начните с чего то. А математика потом.

Ciklon, Sergey_P, спасибо за детальные объяснения. Я возьму тайм-аут. Не в состоянии я сегодня, да ещё хотел бы закончить разрисовку схемы своего Fisher F2.

Вас нам будет не хватать...

Где можно почитать про физические процессы в целях , облучаемых магнитным полем ?
Почему сдвиг фазы вихревых токов зависит от магнитных свойств материала и как ?
Перерыл много страниц в сети и нигде не смог найти физических азов теории селективного металлопоиска .
Буду признателен , если кто-то проведет по ссылке с ответами.

Изучение физических процессов, протекающих в металле, порожденных вихревыми токами и азы металлопоиска- это разные категории, разная область знаний. Металлопоиск основан на явлении вихревого индукционного тока и это область радио/электротехники. А то уже физика.

Вы можете отключить эти сообщения.

Так почему медь переизлучает с одним сдвигом фазы , а алюминий с другим независимо от уровня индукции облучения (расстояния до цели) .

Потому что проводимость металла неизменна, она не зависит от силы поля, фаза зависит но от частоты.

Спасибо ! Почитаю для начала .

Кто-то ушёл?

Кстати, о физике...


Ферми обратил внимание, что учёные, которые занимаются преподаванием обычно глубже понимают предмет и обладают лучшей способностью разложить всё по полочкам.

Ciklon, пожалуйста, не подумайте, что я буквоед или пытаюсь как-то принизить ваши познания в электонике. Я лишь пытаюсь связать свои познания с Вашими, не сомневаясь, что МД вы знаете много лучше других.

Я бы сказал, что индукция это (говоря примитивным языком) инерция по току. Чем больше индукция, тем труднее разогнать ток в этой катушке и труднее остановить. Аналогия массы в механике.

Чем мешьше затухает в каткшке разогнаный ток, том больше добротность. Механическая аналогия - трение. Меньше трения - больше добротность.


Это, кажется, ключевой момент. Действительно, добротный контур будет качаться по собственому закону, а сигнал цели будет накладываться на колебания контура. Даже при небольшом входном сигнале такого контура могут быть довольно значительными, но фазу мы можем и не увидеть. Кажется, понял.

Альтернативную фазу мы сможем увидеть, вычтя собственную. Это есть принцип ИБ. Хотя как по мне название метода не отражает суть.
Если говорить об индукции, отвлеченно, то это физическое природное явление . Я его тут не имею в виду буквально. Только применительно в контексте конкретного вопроса катушки/контура, как понятие и название того что в катушке происходит. Откуда чего берется и куда/как индуцируется- вопрос более широкий.

ИНДУКЦИЯ, - смотрим энциклопию - вектор В. точка.
Слова Ciklona из последней цитаты можно понять , как агитацию переходить к импульсникам - какая красота творится в компенсированных датчиках при импульсном возбуждении !!!!!! Поэтому я и применил термин "ОБРАЗ".
Что до балансников - основная идея в компенсации поля передатчика, а не в вычислении фазы. Фазу можно вычислить и без компенсации сигнала передатчика, потому что сигнал от цели всё равно возвращается и наводит в катушке передатчика (а не только в катушке приёмника) ЭДС индукции. Амплитудную составляющую этого эхо используют приборы со срывом генерации и Q-метры, а фазу можно напрямую выделить в высокоуровневых смесителях, которые я приводил уже выше.

Итак, где же у фазы место.
Снято с Fisher F2.


"Красивая" синусоида это сигнал на передающей катушке (примерно 8V). Размытая синусоида это входной сигнал (170mV). Прямой сигнал это выход интегратора (точка TP4 на схеме отсюда: схема - 350mV). Несколько искажённый меандр вверху это опорный сигнал SIN (точка TP14).
Никакого металла рядом с приёмной катушкой нет.
И что мы здесь видим?
1. Катушка сбалансирована неидеально и на входе есть небольншой сигнал.
2. Этот сигнал по фазе полностью совпадает с сигнала передатчика. Иного быть и не может. Изменение тока в передающей катушке создаёт переменное магнитное поле, которое создаёт ток в приёмной катушке.
3. Опорный сигнал сдвинут по фазе примерно на 24 градуса вперёд (180 откидываем). Таким образом, квадратуры синхронного детектора повёрнуты. Выбор связан, видимо, с балансом земли, который в этом МД установлен раз и навсегда. Поправьте, если я в этом не прав.

Фаза сигнала разбаланса может быть любой от 0…до 180гр, в зависимости от его величины, паразитных конструктивных емкостей, резонансов контуров… Поэтому фазу тракта Tx-Rx смотрят и выставляют по ферриту, дающего всегда сдвиг = 90гр.

Поправляем. Конечно же, как говорит Сергей_П, остаточный сигнал может иметь любую фазу, что не важно совершенно. Сигнал небаланса и есть сам по себе ТХ собственно, но сдвиг доп. зависит от некоторых условий. Как сама амплитуда небаланса и его фаза всеравно приводится к 0 простейшим способом- после детектирования в СД разделительным конденсатором и в дальнейшей обрабатывается только мгновенное изменение этих величин, дифференцированное. В статике это есть не нужные отрезки векторов, который так же должны быть приведены к 0.
Установка фиксированного БГ в подобных приборах делается благодаря достаточно слабенькому полю ТХ. При котором влияние грунта снижается на порядок.

Разумется. Сигнал разбаланса показан просто как данность.


Этого я не совсем понимаю. Конечно, если подключить на вход первую попавшуюся катушку, то фаза действительно может быть непредсказуемой. В данном случае мы имеем катушку в настроенном контуре с невысокой добротностью. Паразитные ёмкости? Может быть, но, мне кажется, паразитные резонансы должны быть где-то на порядок выше основного резонанса. Ёмкость контура - сотни нанофарад, а паразитные ёмкости вряд ли выше сотен пикофарад.
Что может вызвать "любой" сдвиг&? Я не спорю. Просто спрашиваю в попытке понять физику процесса.

Феррит (первый попавшийся под руку) у меня сдвигает фазу на входе (относительно сигнала разбаланса катушки) примерно на 25-28 градусов вперёд. Фотографировать не буду, поверьте, пожалуйста, на слово. Таким образом, она становится примерно равной (+/- несколько градусов вполне можно списать на погрешность прибора) фазе опорного сигнала. Т.е. относительно передающего сигнала оказывается впереди на те же 25-28 градусов.

Лично у меня всё это вызывает непонятки.
Относительно чего феррит должен сдвинуть фазу на 90 градусов? Почему надо ожидать некого нулевого сдвига порядка -62 градусов относительно сигнала передатчика.
Даже если фаза сигнала разбаланса имеет непредсказуемую ведичину, то сдвиг между фазой передающего сигнал и некой начальной точкой должен быть ожидаемым. Разве не так?
Я понимаю, что эти вопросы давно имеют ответы, но киньте, пожалуйста, ссылку, где об этом можно было бы почитать или объясните, если не в лом.

А как оценивался сдвиг фазы феррита по экрану? Относительно чего эти 28 градусов? Конкретный сдвиг, выраженый не на экране осциллографа, а в результате синхронного детектирования, отраженный в величине образованного вектора.

Если сдвиг оценивать на экране осциллографа то в качестве опоры нужно брать сигнал ТХ и вычитать сдвиг в катушке/приемнике. А гна глаз- не правильно. Тем более относительно остаточного сигнала приемника если. Так многие делают, что совершенно не правдоподобно, а чисто условно в образовательных целях.

Это фаза сигнала на выходе предварительнльного усилителя. Все фазы посчитаны относительно гармоники Tx. Осциллограф синхоризирован по Tx. Фаза определяется самым прямым и непосредственным методом - измерением разности фаз между видимыми, статическими сигналами. На глаз определялась одна из вершин гармоники и
оценивалось расстояние по экрану осц-фа.


Не понял. Уточните, пожалуйста, как Вы считаете надо было бы сделать правильнее. Как я уже писал выше, в качестве опоры для определения фаз, выбран именно Tx.

(поправил, а то писал с утра не проснувшись)