Принципы и особенности работы металлодетекторов, Научные и околонаучные обсуждения

[Lvovich]

Вообще-то , вот эта самая "стационарность" - она-то как раз и не связана с вопросом . С металлоискателями , в смысле - хотя бы просто потому , что она и в импульсниках , и в частотниках - одинакова . И в тех , и в других - поле можно считать квазистационарным . А вот нестационарное поле - например в георадарах ... но это уже , что называется - "совсем другая история" ... 

Уважаемый диимон, после ударного импульса по катушке поле равномерно спадает по суммоэкспоненциальному закону ( процесс описывается экспоненциальным рядом , но не суть).

Это затухающее поле потому и называется нестационарных. Что не так.
Или хотите поспорить с основателями теории вихрей?
Кстати . Советская школа внесла в это дело чуть ли не основной вклад.

[Lvovich]

Виктор Олегович, то, что думает Шариков, меня лично мало интересует, я его посты вижу только в цитатах. Что и другим рекомендую. А вот ответ на мой вопрос от знающих  весьма интересен.  Прав ли deemon, что нужен балансный датчик для этого?

Конечно . Поскольку на параметрической катушке которая одновременно является и источником поля и сигнальной ударная высоковольтная часть обрезается пробойными устройствами , дабы не попортить низковольтный приемный тракт . В отрезанной части .... теряемая информация .

[deemon]

Уважаемый диимон, после ударного импульса по катушке  поле равномерно спадает по суммоэкспоненциальному закону ( процесс описывается экспоненциальным рядом , но не суть).

Это затухающее поле потому и называется нестационарных. Что не так.
Или хотите поспорить с основателями теории вихрей?
Кстати . Советская школа внесла в это дело чуть ли не основной вклад.

Ну позвольте , я вообще-то в электронике привык к такому определению стационарности , например , сигнала - это когда все средние параметры сигнала сохраняются постоянными . Ну вот простой пример - синусоидальный сигнал есть стационарный , так как сохраняется частота и амплитуда синуса , так ведь ? Так же можно сказать , что и прямоугольный , да и любой сигнал из повторяющихся импульсов - тоже стационарный , по тем же причинам . А вот например музыкальный сигнал - нестационарный , так как всё время меняется - то барабаны бухают , то тарелки звенят , то тихо , то громко

А что касается полей - так и там ведь тоже , никак не натянуть все эти "нюансы" на нашу тему - просто потому , что волновыми явлениями можно пренебречь при анализе этих схем . Можно вообще ничего не знать про электромагнитные волны , про радио - и всё равно сделать работающий металлоискатель ( их кстати и изобрели гораздо раньше , чем радио ) ... вот собственно потому я , например , и против лишнего "умножения сущностей" , которые только "затуманивают" вопрос . В этой теме и так много довольно сложных и тонких моментов , про которые стоило бы говорить - чтобы ещё тратить время на обсуждение всей этой "стационарности" , вот в чём дело-то .

[deemon]

Конечно .  Поскольку на параметрической катушке которая одновременно является и источником поля и сигнальной ударная высоковольтная часть обрезается пробойными устройствами , дабы не попортить низковольтный приемный тракт .  В отрезанной части ....  теряемая информация .

Вот это кстати не совсем верное объяснение . Дело ведь в том , что в обрезаемой диодами части импульса - нет собственно ничего , кроме выброса самоиндукции катушки ( полезный сигнал цели там намного меньше ) ... и то , что мы его обрезали - мы ничего не потеряли , так как высота этого импульса - определяется не индуктивностью катушки ( которая как раз зависит от присутствия рядом железа или феррита ) , а только от током катушки в момент , предшествующий размыканию ключа . Вот по длительности "разряда" катушки можно судить об индуктивности - но эту длительность мы и после диодов можем вполне наблюдать . Так же точно мы можем и наблюдать скорость нарастания тока при замкнутом ключе - в присутствии железа ток будет нарастать медленнее , время "заряда" катушки до нужного тока - соответственно больше . Вот , уже вроде бы дискриминация какая-то нарисовалась ... но на самом деле нет .

Почему нет - потому что так можно точно заметить только очень близкий металл , а металл на глубине - он даст слабое влияние на длительность , его будет очень трудно измерить . Точность метода слабая , короче говоря . А чтобы повысить точность измерения малой величины - надо мерять не тупо "в лоб" , а сравнивать с другой , похожей величиной - но которая НЕ МЕНЯЕТСЯ от металла . Принцип весов , короче говоря ( обычное кстати дело в метрологии ) ... ну и тут мы уже скоро приходим к такой схеме , как две катушки , питаемые от одного ключа ... а дальше мы додумаемся , что токи их лучше бы вычесть - чтобы точнее сравнить , когда разность токов около нуля . И тут мы вдруг понимаем , что самое точное дело - это БАЛАНСНЫЙ ДАТЧИК , вот он нам лучше всего поможет , если мы захотим получить распознавание чёрный-цветной в импульсном приборе Ну а если датчик уже сбалансирован - так нам тогда и диодами ничего не надо обрезать - просто брать сигнал с датчика и анализировать его целиком , даже и во время обратного хода ... вот так мы и приходим от импульсного прибора - к гибридному , да .

[Lvovich]

Ну позвольте , я вообще-то в электронике привык к такому определению стационарности , например , сигнала - это когда все средние параметры сигнала сохраняются постоянными . Ну вот простой пример - синусоидальный сигнал есть стационарный , так как сохраняется частота и амплитуда синуса , так ведь ? Так же можно сказать , что и прямоугольный , да и любой сигнал из повторяющихся импульсов - тоже стационарный , по тем же причинам . А вот например музыкальный сигнал - нестационарный , так как всё время меняется - то барабаны бухают , то тарелки звенят , то тихо , то громко 

А что касается полей - так и там ведь тоже , никак не натянуть все эти "нюансы" на нашу тему - просто потому , что волновыми явлениями можно пренебречь при анализе этих схем . Можно вообще ничего не знать про электромагнитные волны , про радио - и всё равно сделать работающий металлоискатель ( их кстати и изобрели гораздо раньше , чем радио ) ... вот собственно потому я , например , и против лишнего "умножения сущностей" , которые только "затуманивают" вопрос . В этой теме и так много довольно сложных и тонких моментов , про которые стоило бы говорить - чтобы ещё тратить время на обсуждение всей этой "стационарности" , вот в чём дело-то .

Прежде чем о чем то спорить надо определится в терминах , что важно — не на коленке сиюминутно придуманных. Я Вам привожу устоявшиеся классические понятия , а Вы — я привык. Видите ли это устоявшиеся законы и термины «жанра».
Анализ отклика от цели происходит в меняющемся с разной скоростью ( экспонента) поле. Именно это и имеется ввиду. Точка.
Кстати , при гармоническом возбуждении ,когда проносим датчик над целью , в отношении последней создаётся нарастающе— убывающее поле . Почему оно все равно стационарное?

[scandijinior]

Ну позвольте , я вообще-то в электронике привык к такому определению стационарности , например , сигнала - это когда все средние параметры сигнала сохраняются постоянными . Ну вот простой пример - синусоидальный сигнал есть стационарный , так как сохраняется частота и амплитуда синуса , так ведь ? Так же можно сказать , что и прямоугольный , да и любой сигнал из повторяющихся импульсов - тоже стационарный , по тем же причинам . А вот например музыкальный сигнал - нестационарный , так как всё время меняется - то барабаны бухают , то тарелки звенят , то тихо , то громко 

Из повторяющихся...

А переходный процесс возникновения, а так же исчезновения тока...ровно тот же барабан, а потом тарелка.

[Lvovich]

Вот это кстати не совсем верное объяснение . Дело ведь в том , что в обрезаемой диодами части импульса - нет собственно ничего , кроме выброса самоиндукции катушки ( полезный сигнал цели там намного меньше ) ... и то , что мы его обрезали - мы ничего не потеряли , так как высота этого импульса - определяется не индуктивностью катушки ( которая как раз зависит от присутствия рядом железа или феррита ) , а только от током катушки в момент , предшествующий размыканию ключа . Вот по длительности "разряда" катушки можно судить об индуктивности - но эту длительность мы и после диодов можем вполне наблюдать . Так же точно мы можем и наблюдать скорость нарастания тока при замкнутом ключе - в присутствии железа ток будет нарастать медленнее , время "заряда" катушки до нужного тока - соответственно больше . Вот , уже вроде бы дискриминация какая-то нарисовалась  ... но на самом деле нет .

Почему нет - потому что так можно точно заметить только очень близкий металл , а металл на глубине - он даст слабое влияние на длительность , его будет очень трудно измерить . Точность метода слабая , короче говоря . А чтобы повысить точность измерения малой величины - надо мерять не тупо "в лоб" , а сравнивать с другой , похожей величиной - но которая НЕ МЕНЯЕТСЯ от металла . Принцип весов , короче говоря ( обычное кстати дело в метрологии ) ... ну и тут мы уже скоро приходим к такой схеме , как две катушки , питаемые от одного ключа ... а дальше мы додумаемся , что токи их лучше бы вычесть - чтобы точнее сравнить , когда разность токов около нуля . И тут мы вдруг понимаем , что самое точное дело - это БАЛАНСНЫЙ ДАТЧИК , вот он нам лучше всего поможет , если мы захотим получить распознавание чёрный-цветной в импульсном приборе  Ну а если датчик уже сбалансирован - так нам тогда и диодами ничего не надо обрезать - просто брать сигнал с датчика и анализировать его целиком , даже и во время обратного хода ... вот так мы и приходим от импульсного прибора - к гибридному , да .

Надеюсь на практике Вы наверняка смотрели незадепфированный диодами полный отклик . Напомните мне , какая часть этой назовём условно экспоненты менялась больше всего по амплитуде при поднесении куска феррита?

[Lvovich]

Из повторяющихся...   

А переходный процесс возникновения, а так же исчезновения тока...ровно тот же барабан, а потом тарелка.

Уважаемый диимон мне кажется просто путает временные рамки различных способов возбуждения ВТП.

[deemon]

Прежде чем о чем то спорить надо определится в терминах  , что важно — не на коленке сиюминутно придуманных. Я Вам привожу устоявшиеся классические понятия , а Вы — я привык.  Видите ли это  устоявшиеся законы и термины «жанра».
Анализ отклика от цели происходит в меняющемся с разной скоростью ( экспонента) поле. Именно это и имеется ввиду. Точка.
Кстати ,  при гармоническом возбуждении ,когда проносим датчик над целью  , в отношении последней создаётся нарастающе— убывающее поле  . Почему оно  все равно стационарное?

Послушайте , ну зачем опять наводить тень на плетень ? Найдите в сети определение стационарного процесса ... ну вот хотя бы - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%...%81%D1%82%D1%8C

И что мы там видим ? Да вот -

"Стационарность или постоянство — свойство процесса не менять свои характеристики со временем. Понятие используется в нескольких разделах науки.

Стационарный процесс — это стохастический процесс, у которого не изменяется распределение вероятности при смещении во времени. "

То есть даже не важно - случайный процесс , или детермиринованный ... важно только то , что СРЕДНИЕ параметры не меняются со временем . Для синуса средние параметры какие ? Амплитуда , частота ... а для импульсов какие ? Опять же амплитуда , частота , ширина импульса .... так получается , что и то стационарно , и это . Вот к такому определению я и привык ... а вы что подумали ? Я , знаете ли , слишком давно электроникой занимаюсь , чтобы ещё в таких простых вещах путаться

А то , что в импульсном приборе поле то нарастает , то убывает ... так оно ведь и в синусоидальном приборе тоже - то полпериода нарастает , то потом полпериода убывает . И что - вы одно считаете стационарным , а другое нет ? И если вы импульс разложите на кучу синусоид , согласно Фурье , то по-вашему получается , что каждая из них стационарна , а сумма их нет , так что ли ? Вы же сами в своих определениях запутались , а обвиняете меня , что характерно ...

[Lvovich]

Послушайте , ну зачем опять наводить тень на плетень ?  Найдите в сети определение стационарного процесса ... ну вот хотя бы - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%...%81%D1%82%D1%8C

И что мы там видим ? Да вот -

"Стационарность или постоянство — свойство процесса не менять свои характеристики со временем. Понятие используется в нескольких разделах науки.

Стационарный процесс — это стохастический процесс, у которого не изменяется распределение вероятности при смещении во времени. "

То есть даже не важно - случайный процесс , или детермиринованный ... важно только то , что СРЕДНИЕ параметры не меняются со временем . Для синуса средние параметры какие ? Амплитуда , частота ... а для импульсов какие ? Опять же амплитуда , частота , ширина импульса .... так получается , что и то стационарно , и это . Вот к такому определению я и привык ... а вы что подумали ?  Я , знаете ли , слишком давно электроникой занимаюсь , чтобы ещё в таких простых вещах путаться 

А то , что в импульсном приборе поле то нарастает , то убывает ... так оно ведь и в синусоидальном приборе тоже - то полпериода нарастает , то потом полпериода убывает . И что - вы одно считаете стационарным , а другое нет ?  И если вы импульс разложите на кучу синусоид , согласно Фурье , то по-вашему получается , что каждая из них стационарна , а сумма их нет , так что ли ?  Вы же сами в своих определениях запутались , а обвиняете меня , что характерно ...

Диимон , все правильно , но спадание поля по экспоненте это и есть нестационарность ..... потому что во времени меняется дВ/ дТ . Измерения когда производятся .... правильно в процессе изменения поля . Дальше думайте сами .

Синус тоже изменяемое поле . А теперь прикиньте в чем разница.

[deemon]

Надеюсь на практике Вы наверняка смотрели незадепфированный диодами полный отклик . Напомните мне , какая часть этой назовём условно экспоненты менялась  больше всего по амплитуде при поднесении куска феррита?

Ну да , смотрел , конечно . При поднесении феррита к катушке - меняется "ширина" затухающей экспоненты , а высота не изменяется - при условии , что ток катушки достигает "насыщения" во время замкнутого состояния ключа .

Если ток катушки продолжал нарастать перед выключением , но само выключение производится по сигналу от компаратора - при достижении заданного уровня тока - тогда высота импульса ОХ тоже , не будет изменяться от феррита .

Если же ток катушки продолжал нарастать перед выключением , а длительность импульса "заряда" фиксирована схемой таймера - тогда , и только в этом случае , высота импульса ОХ будет уменьшаться при поднесении феррита .

[SevRay]

важно только то , что СРЕДНИЕ параметры не меняются со временем . Для синуса средние параметры какие ? Амплитуда , частота ... а для импульсов какие ? Опять же амплитуда , частота , ширина импульса .... так получается , что и то стационарно , и это .

А это?...



Ширина импульса не стационарна...

[deemon]

Диимон , все правильно , но спадание поля по экспоненте это и есть нестационарность ..... потому что во времени меняется дВ/ дТ . Измерения когда производятся .... правильно в процессе изменения поля . Дальше думайте сами .

Синус тоже изменяемое поле . А теперь прикиньте в чем разница.

Но позвольте - а при изменении поля по синусоидальному закону - разве не меняется дВ/дТ ?

Вы в ваших определениях запутались , я серьёзно говорю ...

[Lvovich]

Но позвольте - а при изменении поля по синусоидальному закону - разве не меняется дВ/дТ ? 

Вы в ваших определениях запутались , я серьёзно говорю ...

Так и знал.
Посмотрите выше мой пост о временных рамках различных способов возбуждения.
Ну возбудите датчик синусом в 100 гц и простробируйте отклик Очень хочется посмотреть , что у Вас получится. По «полуволне».
Потом возбудите ег 100 кГц и также простробируйте импульсными технологиями «полуволну «отклика.

Коллега а что есть производная от синуса?

Сообщение отредактировано Lvovich: Nov 13 2019, 19:58

[SevRay]

Ну возбудите датчик синусом в 100 гц и простробируйте отклик Очень хочется посмотреть , что у Вас получится. По «полуволне».
Потом возбудите ег 100 кГц и также простробируйте импульсными технологиями «полуволну «отклика.

С чего вы взяли что вообще возможно возбудить, один и тот же датчик 100 Гц и 100 кГц....

Сдуйте перышко, и танк...)))

[deemon]

Так и знал. 
Посмотрите выше  мой пост о временных рамках различных способов возбуждения.
Ну возбудите датчик синусом в 100 гц и простробируйте отклик Очень хочется посмотреть , что у Вас получится. По «полуволне».
Потом возбудите ег 100 кГц и также простробируйте импульсными технологиями «полуволну «отклика.

Коллега а что есть производная от синуса?

Производная от синуса - косинус ... а от косинуса - минус синус , и что ?

А от экспоненты - экспонента , и опять же что ?

Ваша фундаментальная ошибка в том , что вы зачем-то разделяете физические процессы по виду "функции возбуждения" ... ну это примерно как если бы кто-то сказал , что динамик играет джаз по одним законам , а классику - по другим

Вроде смешно ... но ведь вы фактически утверждаете нечто подобное , когда говорите про различные принципы работы приборов . Что вроде бы вихревой ток , спадающий по экспоненте - он какой-то "не такой" , как если бы он изменялся от синусоидального внешнего поля . Тот дескать стационарный , а этот нет , хе-хе . А на самом деле вихревой ток течёт потому , что ЭДС приводит в движение заряды в металле ( или другой среде ) , но ЭДС , согласно закону Фарадея - пропорциональна производной от функции магнитного потока , проходящего через некую площадь контура , только и всего . Но в законе Фарадея - ничего не сказано про вид функции , которая изменяет магнитное поле , вот же в чём дело-то . Производную же можно взять от любой функции , ну так и закон будет работать всегда одинаково и непротиворечиво , что же тут странного ?

P.S. Кстати , есть ещё похожее забавное заблуждение , которое я встречал довольно часто - люди искренне считают , что радиоволна в эфире может быть только синусоидальной Ну в самом деле - раз мы крутим ручку приёмника , а там написано "длина волны" или "частота" - то значит , только такие волны и могут быть излучаемы и принимаемы . И на картинках в учебниках их всегда рисуют как синусы , ага . Но блин , а что будет , если не давать никакой синус в антенну , а просто дать одиночный короткий "щелчок" - что же тогда , волна не побежит ??? Да побежит , конечно же , просто не будет у неё никакой "длины волны" или "частоты" , хе-хе - а будет просто одиночная волна , такой типа "всплеск" в эфире , только и всего . Есть даже системы связи и радиолокации , работающие на таких волнах - UWB .

Так же и в металлоискателе - можно не подавать в передающую катушку ни синус , ни прямоугольники там какие-то .... можно подать просто ШУМ - и он тоже , будет вызывать вихревые токи в металле ... причём там внутри металла не будет ни синусов , ни экспонент , а будет тоже - только шум . Но с помощью этого шума можно тоже - и находить металл , и определять его вид , примерно как-то так

[Lvovich]

Производная от синуса - косинус ... а от косинуса - минус синус , и что ? 

А от экспоненты - экспонента , и опять же что ?

Ваша фундаментальная ошибка в том , что вы зачем-то разделяете физические процессы по виду "функции возбуждения" ... ну это примерно как если бы кто-то сказал , что динамик играет джаз по одним законам , а классику - по другим 

Вроде смешно ... но ведь вы фактически утверждаете нечто подобное , когда говорите про различные принципы работы приборов . Что вроде бы вихревой ток , спадающий по экспоненте - он какой-то "не такой" , как если бы он изменялся от синусоидального внешнего поля . Тот дескать стационарный , а этот нет , хе-хе . А на самом деле вихревой ток течёт потому , что ЭДС приводит в движение заряды в металле ( или другой среде ) , но ЭДС , согласно закону Фарадея - пропорциональна производной от функции магнитного потока , проходящего через некую площадь контура , только и всего . Но в законе Фарадея - ничего не сказано про вид функции , которая изменяет магнитное поле , вот же в чём дело-то . Производную же можно взять от любой функции , ну так и закон будет работать всегда одинаково и непротиворечиво , что же тут странного ?

P.S. Кстати , есть ещё похожее забавное заблуждение , которое я встречал довольно часто - люди искренне считают , что радиоволна в эфире может быть только синусоидальной  Ну в самом деле - раз мы крутим ручку приёмника , а там написано "длина волны" или "частота" - то значит , только такие волны и могут быть излучаемы и принимаемы . И на картинках в учебниках их всегда рисуют как синусы , ага . Но блин , а что будет , если не давать никакой синус в антенну , а просто дать одиночный короткий "щелчок" - что же тогда , волна не побежит ??? Да побежит , конечно же , просто не будет у неё никакой "длины волны" или "частоты" , хе-хе  - а будет просто одиночная волна , такой типа "всплеск" в эфире , только и всего . Есть даже системы связи и радиолокации , работающие на таких волнах - UWB .

Так же и в металлоискателе - можно не подавать в передающую катушку ни синус , ни прямоугольники там какие-то .... можно подать просто ШУМ - и он тоже , будет вызывать вихревые токи в металле ... причём там внутри металла не будет ни синусов , ни экспонент , а будет тоже - только шум . Но с помощью этого шума можно тоже - и находить металл , и определять его вид , примерно как-то так 

Уф , упрел ....
Коллега , оставайтесь при своём мнении.. а мое понимание, это десятки разработанных приборов , магнитных ,электромагнитных ,акустических и пр

Но подумайте , .... ведь зачем то появилась и стала развиваться гармоническая многочастотность .... некое подобие использования разноскоростнх( простым языком ) дВ/дТ. Все, больше не буду....удачи.

[SevRay]

Но подумайте , .... ведь зачем то появилась и стала развиваться гармоническая многочастотность ....

И где она стала развиваться? в одном интронике.... Вы себе льстите, гармоническая многочастотность - это тупиковая ветвь развития МД...

[deemon]

Уф , упрел ....
Коллега , оставайтесь при своём мнении.. а мое понимание, это десятки разработанных приборов , магнитных ,электромагнитных ,акустических и пр 

Но подумайте , .... ведь зачем то появилась и стала развиваться гармоническая многочастотность .... некое подобие использования разноскоростнх( простым языком ) дВ/дТ.  Все, больше не буду....удачи.

Хм , странный какой-то разговор у вас .... ну если сравнивать число всяких разработанных электронных устройств - так на моей стороне их наверняка окажется гораздо больше , да и посложнее намного Я же много чем занимался , притом лично сам , а не в "научном коллективе" , надобно заметить ... впрочем , здесь это уже оффтоп .

Ну а если смотреть на понимание физики - так опять же , мы же тут недавно говорили про однокатушечный датчик , и что ? Вы говорили "датчик параметрический , полное фуфло , низкая чувствительность" , гы-гы , а я что говорил - что нормальный это датчик , чисто балансный , по чутью должен превосходить обычный DD . И что же - теории никого не убедили , пришлось ставить опыт ... а на опыте оказалось , что характерно - что мой прогноз оправдался полностью - всё работает , как и было сказано . И чувствительность датчика оказалась в 2 раза выше DD , такие вот дела . Опыт простой , любой может повторить .

А теперь вы же меня поучаете - про дБ/дТ , "стационарные" синусы и "нестационарные" экспоненты , хе-хе ... но ведь это же ваши утверждения провалились полностью , а не мои . Ваша теория , то есть , не соответствует опыту , так-то вот .

[scandijinior]

Уф , упрел ....

Процесс( в общем случае), моментные параметры которого периодически зависят от времени. То есть все эти импульсные, можно определить как периодически нестационарные.