Металлодетектор на Ардуино

Vasiliy500
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2016

   Если вы ходили с металлоискателям в поисках чего-то лучшего чем просто металлолом, не обязательно ценного, то должны знать что главное в этом случае это различие металлов на цветные и чёрные хотябы. Здесь, как я понял просто детектор металлов. Думаю что такие даже в магазине уже не найдёшь.

   Принцип действия импульсного метода я или не знаю, или не помню. Если напомните буду благодаренн! Сам когда-то давно остановился на принципе измерения частоты колебательного контура. Вот в нём в зависимости от вида метала (черный или цветной), который попал в поле контура, идёт или рост частоты или снижение. Покупал кит готовый, мотал катушку и т.д. В итоге не заработало :( Купил в магазине готовый и вроде бы всем доволен, но...

   Появилась мечта установить GPS приёмник какой-нибудь поточнее, около катушки, и в реальном времени закрашивать на карте область над которой уже прошелся диском катушки :))) 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Vasiliy500 пишет:

    Принцип действия импульсного метода

В самом простом случае (монокатушка) - катушка подключается через ключ (мосфет) к батарее, в ней нарастает ток (экспоненциально в приближении). Возрос ток, стало быть до годного уровня, и тут мы ключ выключаем. Току деваться некуда (лавинный пробой мосфета не учитываем), и он весь (закон коммутации не отменишь) идет в шунтирующий катушку резистор  и затухает там по-быстрому). Так как затухает он шустро, то производная тока по времени (а, следовательно, и производная создаваемого им магнитного потока) весьма велика, и этот быстроменяющийся поток наводит в рядом лежащей железяке хорошую такую ЭДС индукции. А в законе Ленца минус недаром стоит, ЭДС создает в железяке вихревые токи, чье магнитное поле пытается устранить причину, ЭДС вызвавшую, и замедляет затухание тока. Мы это просекаем и "Ахтунг! Минен!" ). Вот как-то так...

А дискриминации у импульсников практически не добьешься, в принципе. Так что, кому какая система МД нравится, тот с такой и ходит.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Vasiliy500 пишет:

такие даже в магазине уже не найдёшь.

можно найти ;-)

http://www.amazon.com/Garrett-Pulse-Induction-Military-Detector/dp/B00HHIRU6U

купить в магАзине не так просто

$2120 )

P.S. А скоро, возможно, в РБ и "примут" на почте при получении такой посылочки )

duke2020
Offline
Зарегистрирован: 21.02.2016

Народ, а как насчет фазированной катушки по приципу аналогичной антенны для многоканального анализа например с визуализацией (по типу СВЧ радара)?

MagicianT
Offline
Зарегистрирован: 03.10.2015

duke2020 пишет:
Народ, а как насчет фазированной катушки по приципу аналогичной антенны для многоканального анализа например с визуализацией (по типу СВЧ радара)?

Я думаю, что фазированная антенная решетка хороша для быстродвижущихся целей, ну а поскольку клад под землёй не летает то и смысла нет всё усложнять

Олег М.
Олег М. аватар
Offline
Зарегистрирован: 22.11.2015

MagicianT пишет:

duke2020 пишет:
Народ, а как насчет фазированной катушки по приципу аналогичной антенны для многоканального анализа например с визуализацией (по типу СВЧ радара)?

Я думаю, что фазированная антенная решетка хороша для быстродвижущихся целей, ну а поскольку клад под землёй не летает то и смысла нет всё усложнять

Можно самому рассекать над поверхностью со страшной скоростью, а клад пущай под землей лежит.
Или на самобеглую коляску поставить. 
Только для ФАР, боюсь, одной ардуиной не обойдешься.
Там, считай, каждый активный элемент - свой канал/процессор обработки.

PS. В ультразвуковой дефектоскопии материалов давно используют ФАР из ультразвуковых датчиков. Ну и в медицинской УЗИ тоже. Без всяких больших скоростей. Но с большими ценами изделий.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Полевые испытания и поиск с моим импульсным металлодетектором на Arduino

26.03.2016

https://youtu.be/Xk4X6O1646M

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Поиск в динамическом режиме

02.04.2016

https://youtu.be/LoBzFpZ0NYw

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Некоторые находки с помощью моего Arduino-based :-) МД:

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Дальность обнаружения объектов:

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Используя лабораторный стенд, как цифровой осциллограф, я снял ряд осциллограмм для моего МД на Arduino.
Напряжение на поисковой катушке -

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Получив микросхемы HCPL-3120, я изменил драйвер MOSFET:

Ivan_Kornege
Offline
Зарегистрирован: 23.06.2016

FoxyLab пишет:

Получив микросхемы HCPL-3120, я изменил драйвер MOSFET:

FoxyLab, какую частоту гоняете в катушке?

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Ivan_Kornege пишет:

FoxyLab, какую частоту гоняете в катушке?

40 импульсов в секунду, для неспешного поиска хватает, даже мелочь успевает цеплять.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Новая версия драйвера (быстродействие + работоспособность при пониженном напряжении питания):

P.S. Я вернулся к прежней версии драйвера с HCPL-3120, так как с IR4427 стали происходить необъяснимые вещи - детектор чувствовал мою руку (я таки не Терминатор)))), прикосновения к разъемам, катушке...

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Всем привет. А что скажете на счет двойной катушки, кто делал МД на двойной катушке и сравнивал ли кто МД на одинарной и двойной катушке. (я имею в виду двойную - где одна TX, а другая RX)

И ещо вспомнилось о МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. У каждого материала есть свой коефициент, и все вещества можно разделить на 3 класса: 1-парамагнетики, 2- диамагнетики и 3-феромагнетики. 

Медь 10,3
Алюминий 23
Платина 360

Чем больше коеффициент, тем больше на него влияет магнитное поле, а значит и то, что для разных маталлов своя эффективная частота.

Я хочу сказать, что МД нужно конструировать с возможностью изменения частоты, так вот основная суть второго вопроса, как катушка поведет себя на более высоких частотах, ведь для меди одна частота лучше -высокая, а для железа низкая.

P.S. Хочу тоже собрать МД, и принять участие в розработке более универсального МД. Сам недавно начал осваивать ARDUINO. До этого занимался PIC-контроллерами.

P.S.S. Вот нарыл интересный проект, где демонстративно показывает чел, как МД реагирует на медь и железо  http://redram.ho.ua/t3.html

   

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Решил проблему с драйвером, добавив фильтрующие конденсаторы и дроссель (заменив при этом МС на лучшую - TC4420):

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Уважаемый FoxyLab, а не рассматриваете работу МД на более высоких частотах. Ваш вариант очень хорош для железа и железных сплавов (Fe+), опираюсь на теорию, т.к. до практической части тока добираюсь.

Я так понял, что у Вас есть неплохая лаборатория? Или неплохой имерительный кимплекс. У меня только старичек С1-112А.

Ваш МД работая 40 имп. в сек. чем то схож на обратноходовой преобразователь. Хотелось, бы доработать МД до возможности 1-12кГц. Там правда вылазит куча проблем попутных, это и колличество витков, и правильные токи, и метод реализации катушки. в общем идей полно, но самому я не осилю, физически времени не хватит, вот и нужен граммотный коллега. Идей целый вагон.

И еще, есть идея по поводу калибровки МД на грунт, не посредственно перед началом работы, т.е. сегодня, где заведомо нет железок, это добавит чувствительности и дальнобойности. Ведь на результаты влияет даже влажность почвы.

 

 

 

 

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Уважаемый smart mx, МД можно разделить на два больших класса - с импульсным сигналом в катушке и синусоидальным.
Мой МД - импульсник, у него частота СЛЕДОВАНИЯ импульсов влияет в основном на допустимую скорость перемещения катушки (можно мелкие мишени пропустить) и на потребление энергии от батареи. 1-12 кГц - это другие МДшки, на других физических принципах, но я ими сейчас не занимаюсь, поэтому тут помочь особо не смогу.

По поводу калибровки - так я и  калибрую МД по грунту (чаще даже по воздуху). Он калибруется при включении, а дальше - при переключении из динамического в статический режим (здесь подробнее).

P.S. Лаборатория - поделие могилевских умельцев, проданное нашему ВУЗу за примерно 3 тысячи долларов за штуку :-) Для учебных целей подходит, но его "мозги" питаются от USB-порта, и весь шум компьютерной "земли" идет прямо в измерительный канал, поэтому напряжения менее десятых долей вольта измерять бесполезно. Но на катушке 400 В, там всё красиво.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Не знаю, актуально ли, но всеже, не пробовали применить в схему драйвер верхнего плеча, да еще с токовой защитой, не особо дорого, но и не дешево IR2125. Можно любой N-канальный применять, и не бояться за транзистор.

Можно и датчик тока ACS712 гальванически розвязаний применить, использует эффект Холла, аналоговый выход, со сретней точкой по напряжению, т.е. нет нагрузки =1/2 u питания. "Относительно" положительная нагрузка, напряжение на входе увеличивается, ну и наоборот ток "в другую сторону" - напряжение на выходе уменьшается. Может понадобиться для настройки и калибровки в полевых условиях, без применения измерительного оборудования. Только софт будет сложным и большим.

P.S. Вот нарыл неплохое описание IR2125 на русском, хорошо и подробно описано, там много драйверев описано, наш с 7-го рисунка начинается. http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/03_03/stat_22.htm

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Спасибо за информацию. Я применяю драйвер нижнего плеча TC4420 (см. схему выше), напряжение rail-to-rail, 6 ампер. Хорошая, годная штука :-) Токовая защита IMHO не слишком актуальна ( в качестве нее выступает 10-омный резистор в цепи затвора).

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Я не о затворе, а о токе в катушке, протекающий через транзистор. Там резистор ставится на исток.

О и меня очень интересует такой вопрос, над которым я бьюсь 3-день. Как Вы росчитали, или как росчитать время насыщения катушки, (мож не правильно выразился, т.э. при открытии транзистора, ток протекающий через катушку, почти линейно растет, катушка насыщается, когда она насытится, реактивное сопротивление пропадает, и далее катушка как низкоомный резисто работает). Как расчитать время насыщения катушки, зная только диаметр катушки, колличество витков, толщина проволоки. Ну допустим, мы высчитаем условную индукцию (не у всех есть L-C меры), а дальше непонятно...

P.S. Нужно для теоритической части. Не хотелось тупо повторить чей то проэкт, а хочется во все разобраться.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Ток растет теоретически экспоненциально (в упрощении там переходный процесс первого порядка в цепи R-L). Длительность этого процесса (как Вы выразились, "время насыщения", хотя там, конечно, ничего не насыщается, медь и воздух не ферромагнетики) можно принять за три тау (тау - постоянная времени, равна L / R, где L - индуктивность, R - сопротивление).

А насчет резистора последовательно с катушкой - можно поставить, конечно, но 840-й мосфет с пиковым импульсным током 32 ампера и продолжительным 8 ампер не так то легко вынести. При питании от батарей, даже щелочных, это весьма маловероятно.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Воздух и медь не феромагнетики, но индуктивность есть, значит и есть реактивное сопротивление. В любой интуктивности, присутствует самоиндукция. Катушка, в Вашем случае, при отключении транзистора, имеется большой всплеск напряжения, если я не ошибаюсь, данный процес - самоиндукция (чтото намагнитилось, и вызвало ЕДС). Ладно, поищу еще, всеревно интересно вспомнить, раньше ето все знал.

По поводу резистора последовательно катушке. Суть его не в дополнительном сопротивлении, а в измерении тока, некий шунт, и его сопротивление порядка 0.5-0.1Ом. Для того, чтобы сработала защита, на 6 вывот микросхемы нада потать 230мВ. 0.23мВ/8А=0.02875Ом. думаю такое сопротивление не повлияет на катушку. И этот резистор включают либо между емитеро и минусом (замлей) n-p-n транзистора(очень распространненая схема), или истоком полевичка и GND. но в нашем случае нагрузкой, т.к. у нас n-канальный и микросхема специальная.

Использование такого резистора и драйвера, позволят исключить ошибки при зборке, защитят полевик, и защитят в случае плохой проволоки или повреждения катушки(межвитковое замыкание). Это одно из назначений, которые вспомнились на вскидку, ведь именно для этого я и спрашивал за какое время ток в катушке выростает до максимального, это время насыщения сердечника, Вы гдето указывали Правило Ленца, пока все магнитные частички не повернутся(выстроятся) в нужном направлении(в направлении магнитного поле). Ну и в автоматическом режиме подобрать эфективное время открытия транзистора. Скажем подали 250мкс, сработала защита, уменьшили на 10-20мкс. И т.д. думаю такой режим автоподборки времени импульса смогут получить хорошую эфективность сразу на месте, с учотом грунти и использовать весь потенциал катушки.

Фух. Пора отдыхать.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

smart_mx, реактивное сопротивление там ни к чему, там импульсный процесс. Самоиндукция никакого отношения к насыщению не имеет.

Об измерении тока - да, это имеет смысл в некоторых случаях. Но при моих параметрах катушки это не имеет смысла, так как длительность импульса для достижения максимального тока составила бы порядка двух миллисекунд))) И "сердечника" там нет, я уже писал Вам об этом, и насыщения тоже, впрочем, и доменов тоже ... Вы упорствуете в своем заблуждении, это Ваше право.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Видимо я не верно и не правильно сформулировал суть вопроса и интересного, для меня, процесса. Извеняюсь, все в голове смешалось.

Давайте вернемся к началу, а именно к Вашей катушки, и тогда многое может проясниться.

1. Что присходит в катушке, когда контроллер "выключает ключ"? (разрывает цепь: батарейка- ключ-катушка)

   :) Не с воздухо же взялся импульс примерно в 400В ;)

2. Если импульс возник,  после отключения транзистора, зничит ли это, что катушка накопила какуюто часть энергии?

3. И как подсчитать ее количество? А точнее интересует при коком то  токе, кокое время будет накопление. Аналогиа конденсатору, грубая но идеальная, только на оборот. Конденсатьр в разряженом состоянии, при включении в эл. цепь, будет иметь наименьшее сопротьвление, которое по мере зарядки конденсатора, увеличивается. А катушка наоборот, Сначала сопротивление велико, а затем уменьшается. Вроде бы правильно истолковал суть.

Я извиняюсь за надоедливость, просто хочется разобраться и разложить всю по полочкам. Да и мат часть может кому и пригодится:)

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

http://acdc.foxylab.com/node/36 - здесь нашол интересную статью, дающая много ответов. И на выше заданный вопрос тоже кое что нарыл "энергия, накопленная в магнитном поле катушки".

Если я правильно понял, это Ваша статья?

Так вот, к чему мое упорство. В одной из картинок,указаной выше ссылке, я увидел, что вихревой ток в мишени, сначала увеличиваетса, а затем спадает(нарастает примерно 100-120мкс и спадает через 20-30мкс), но при етом, ток в поисковой катушке продолжает дальше так же равномерно нарастать(время импульса примерно 150мкс). Если я првильно понял, для идеального поиска, ток в поисковой катушке нужно чуть уменьшить, и тогда "мишь лучше "отзовется". Но для этого, нада зделать ряд калибровот на несколько предметов, на которые МД будет иметь наилучшую чувствительность, скажем выбрали в меню монетки, и пошли их искать. Ведь многое зависит и от метериала мишени и от расположения в грунте, ну например, монета, лежит она ребром, или проскостью. Было бы интересно посмотреть на осцилограммы именно манет, т.к. они в виду своей физ. формы могут по разному влиять на результат. Какой вихревой ток возникнет в монетке лежащая ребром и плоскостью?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

smart_mx пишет:

Конденсатьр в разряженом состоянии, при включении в эл. цепь, будет иметь наименьшее сопротьвление, которое по мере зарядки конденсатора, увеличивается. А катушка наоборот, Сначала сопротивление велико, а затем уменьшается. Вроде бы правильно истолковал суть.

Если в юмористический сборник, возможно, и правильно. А по сути в корне неверно.

1. У конденсатора любые сопростивления являются следствием лишь несовершенстав конструкции или процесса изготовления. Конечной проводимостью диэлектрика и материала контактов и обкладок.

2. По постоянному току у идеального конденсатора сопротивление равно бесконечности и никак от степени заряда не зависит.

3. По переменному току у конденсатора собственно сопротивления нет, но есть импеданс - величина в некоторой степени аналогичная сопротивлению. Но она также не зависит от степени заряда.

wdrakula
wdrakula аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 15.03.2016

Андиано! Вы хороший, добрый человек. Никак не хочу Вас задеть, поэтому постараюсь не писать в привычном мне стиле ;).

Вы немного не поняли вопрошающего. Речь идет про дифференциальные параметры, про моментальные отношения токов и напряжений.

 

Поясню для и спрашивающего (смарт-что-то-там) и для Вас, уважаемый Андриано.

Про конденсатор - все верно. В момент включения питания в простейшей цепи из батареи и конденсатора через идеальный конденсатор теоретически течет бесконечно (почти) большой ток, просто он течет бесконечно малое время ;).

Формула емкости ведь какая? dU/dt = I/C.

То есть если мы включили питание мгновенно, за время dt = 0 (в идеальном случае), то производная напряжения по времени равна, уж простите — бесконечности.

В реальной цепи всегда есть ненулевое сопротивление включенное последовательно с емкостью, которое и ограничивает ток заряда.

Так что, если под сопротивлением понимать отношение мгновенного напряжения к току, то есть чисто умозрительно, то смарт-как-там-его — прав: в момент включения питания у емкости сопротивление равно 0.

 

Теперь про катушку: она полный аналог массы в механике. И, как в случае массы, ее трудно растолкать: dI/dt = U/L. Чем больше L тем меньше прирост тока. То есть «тяжелая» катушка в момент приложения напряжения ведет себя, как очень большое сопротивление, в том смысле, что напряжение уже приложено, а ток только начинает расти от 0. В первую одну стопицот миллионную долю секунды — ток прочти равен 0. То есть отношение U к моментальному значению тока (а это и есть сопротивление) почти бесконечность.

 

Обратная сторона — выключение тока через катушку: напомню, что U = L*dI/dt. Если мы мгновенно разомкнули цепь, за время, равное (ну почти равное) 0, то dI/dt = бесконечность, а на практике — просто очень велико. Следовательно и напряжение очень велико. Так работает зажигание в автомобиле. Если поговорите со старшими, то вам расскажут про «прерыватель» и «распределитель» зажигания. Вот прерыватель и размыкал цепь катушки зажигания, вызывая скачек напряжения.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

wdrakula пишет:

Вы немного не поняли вопрошающего. Речь идет про дифференциальные параметры, про моментальные отношения токов и напряжений.

Самое смешное заключается в том, что если вместо обычного сопротивления мы возьмем дифференциальное, результат не изменится: дифференциальное сопротивление точно так же не зависит от степени заряда конденсатора, как и обычное.

Цитата:

 

Про конденсатор - все верно. В момент включения питания в простейшей цепи из батареи и конденсатора через идеальный конденсатор теоретически течет бесконечно (почти) большой ток, просто он течет бесконечно малое время ;).

Формула емкости ведь какая? dU/dt = I/C.

То есть если мы включили питание мгновенно, за время dt = 0 (в идеальном случае), то производная напряжения по времени равна, уж простите — бесконечности.

Для идеального конденсатора функция U(t) разрывна в точке t=0, а потому недифферецируема. Т.е. уж простите, но производной в этой точке нет и быть не может.

 

PS. Нет я ошибся. Самое смешное не то, что я написал в своем первом абзаце. Самое смешное состоит в том, что дифференциальное сопротивление - это производная напряжения по току, а не по времени. А потому все Ваши псевдонаучные рассуждения о свойствах [несуществующей] производной напряжения по времени к сопротивлению не имеют ни малейшего отношения.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

andriano пишет:
 А потому все Ваши псевдонаучные рассуждения о свойствах [несуществующей] производной напряжения по времени к сопротивлению не имеют ни малейшего отношения. 
 

Это слишком суровый подход.  Не стоит ожидать академически точного изложения всех вопросов на форуме, тем более в одном отдельно взятом посте.  

Предлагаю отправиться к метке (3) в статье  https://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_импеданс

 

Где фигурирует в общем-то таже формула, которую написал wdrakula , а далее следует вывод импеданса емкости, т.е. ее полного сопропротивления.

Т.е. если из контекста поста следует, что автор вполне себе предствляет, что такое импеданс_полное сопротивление_сопротивление емкости, индуктивности, то не стоит к нему цепляться по поводу якобы  излишнего сокращения.  

 

 

 

 

 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ВН пишет:

Т.е. если из контекста поста следует, что автор вполне себе предствляет, что такое импеданс_полное сопротивление_сопротивление емкости, индуктивности, то не стоит к нему цепляться по поводу якобы  излишнего сокращения.  

Перечитайте еще раз (если, конечно, уже читали, в чем есть некоторые соменния) пост №76 и мой ответ на него №78.

А теперь перечитайте указанную Вами ссылку на Вики и ответьте на простой вопрос: зависит ли импеданс  конденсатора от того, заряжен последний или разряжен.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

Здравствуйте.

andriano,

Если в юмористический сборник, возможно, и правильно. А по сути в корне неверно.

1. У конденсатора любые сопростивления являются следствием лишь несовершенстав конструкции или процесса изготовления. Конечной проводимостью диэлектрика и материала контактов и обкладок.

почему? я не дописал, что конденсатор, включая в цепь постоянного тока, и вы должны понимать, что это пример, и в пример берется идеализированые показатели, т.е. сопротивление обкладок я не учитывал.  И если основываясь вашим постом №78 выше, то как обьяснить тот факт, что подключая розряженый иконденсатор к цепи постояппого тока, а лучше к аккумулятору, на концах конденсатора будет искра, искра зависит от напряжения источника, закона ома для полной цепи и от емкости конденсатора(кажется Вы andriano  это имели в виду). Кулон это давно розжевал.

2. По постоянному току у идеального конденсатора сопротивление равно бесконечности и никак от степени заряда не зависит. - а здесь Вы в корне суть вопроса не поняли.

wdrakula - спасибо, правельно поддержали и поняли суть. Очень хорошее сравнение катушки индуктивности с пружиной. Но не стоит придераться, что это не верное сравнение мех. части с эл. частью. Можете сами почитать.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

andriano, к посту №78 претензий нет, речь была о постах №79 и №80. 

smart_mx, это ошибка, думать, что кто-то тут поддерживает ваши заблуждения.

 

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

andriano, большая просьба лично к Вам, нехоче ни чем Вас обидеть, но Вы ведете себя как старые варчливый троль. Да я не имею академ образования, я не совсем понимаю интегралы и диференциалы, но со своими задачами почти сам справляюсь, прежде чем когото критиковать, Вы бы подошли к вопросу серьезно, прежде чем включать здесь"профессора", может человеку действительно нужна помощь. Забивать не нужными постами топик нет смысла, мне очень понравились топики этого сайта по поводу измерения напряжения АРДУИНО, так там ребята даже распрашивают у людей, обратившихся за помощью, разные подробности, и в месте им помогают, а не заномаются "бла-бла-бла"

Я вро де бы и вопрос задал понятный, и кучу примеров подал, может и не на академическом уровне, но как смог, и очень коротко. Исвините уж, средне-техническое образование. Но это не межает мне учиться далее и самостоятельно.

А вопрос был простой и понятный, как определить время "насыщения" магнитным полем катушки, зная индуктивность и подставляя разное значение тока. В прынципе я уже почти сам разобрался, чначение тока не должно превышать 0.63 от максимального. Вот только осталось перевести формулу более понятную для меня (Для однородной магнитной цепи) т.е. катушка без сердечнока.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

smart_mx пишет:

А вопрос был простой и понятный, как определить время "насыщения" магнитным полем катушки, зная индуктивность и подставляя разное значение тока. В прынципе я уже почти сам разобрался, чначение тока не должно превышать 0.63 от максимального. Вот только осталось перевести формулу более понятную для меня (Для однородной магнитной цепи) т.е. катушка без сердечнока.

 

Уже отвечали,  катушка не имеющая магнитного сердечника не имеет такого понятия как насыщение.

т.е. простой ответ на простой вопрос - НИКОГДА НЕ НАСЫТИТСЯ.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

ВН, в чем мои заблуждения? в том что я немогу конкретно обьяснить суть вопроса, или обьясняю как могу, но вразумотельного или понятного ни ответа ни наводящего вопроса я не получил. Да и в прынципе, пока все умничале, я и сам почти разобрался.

Я обратился за помощью, с конкретным ответом, а аответ был   t=L/R  называется постоянной времени, RL-цепочки, за которое сила тока достигает (1-1/е)Imax=0.63Imax, или 63% своего максимального значения Imax=V/R. (стоит понимать под t-тау, т.к. не пойму как ее на правильно напечатать).

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Дело в том, что спец термины однозначны и если вопрос неправильно задан, то и ответа не дождешься.

Не зря же говорится, - Чтобы правильно задать вопрос надо уже наполовину знать ответ.

 

 

 

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

ВН пишет:

Уже отвечали,  катушка не имеющая магнитного сердечника не имеет такого понятия как насыщение.

т.е. простой ответ на простой вопрос - НИКОГДА НЕ НАСЫТИТСЯ.

Тогда не пинайте, я еще спрошу по другому. Даже кусок прямого провода имеет какуюто индукцию, а индукция влияет на время наростания тока проходящего через катушку, ну скажем катушка, намотаная на картонке, 50 витков, диаметром 200мм, при импульсе примерно в 150 мкс ток максимально зафиксированый примерно 0.5А, а если импульс подать 1с, то такой ток будет около 12А (в моем случае с учотом мощности источника питания).

так вот, значит ли это, что катушка (без сердечника), влияет на импульсный ток проходящий через нее во времени? Пусть и микросекунды но если сложить две осциллограммы напряжения о тока катушки, то они будут не как в резисторе, напряжение сразу почти линейно вырастит в прямолинейном импульсе, а ток будет напоминать кусочек положительной волны синусоиды пока не достигнет максимального значения для данной цепи( откинем процесы в транзисторах). Я просто никак не пойму как правельно обьяснить, мне нужно подсчитать зная индуктивность катушки, какое время импульса будет самым обьективным или лучшим, что бы не на грузить лишними токами источник питания и ключ.

Спасибо за терпение и понимание.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Если тау LR-цепи много больше, чем предполагаемое время импульса, т.е. тау> 10t,  то можно перейти к линейной зависимости

и расчитывать ток катушки как I=U*t/L  с достаточной степенью точности. t - время импульса.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

т.е подставляя свое время, можно определить ( грубо) в определенный промежуток времени, ток, и таким вот образом можна высчитать оптимальную длину импулься?

Спасибо.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

andriano пишет:

smart_mx пишет:

Конденсатьр в разряженом состоянии, при включении в эл. цепь, будет иметь наименьшее сопротьвление, которое по мере зарядки конденсатора, увеличивается. А катушка наоборот, Сначала сопротивление велико, а затем уменьшается. Вроде бы правильно истолковал суть.

Если в юмористический сборник, возможно, и правильно. А по сути в корне неверно.

1. У конденсатора любые сопростивления являются следствием лишь несовершенстав конструкции или процесса изготовления. Конечной проводимостью диэлектрика и материала контактов и обкладок.

2. По постоянному току у идеального конденсатора сопротивление равно бесконечности и никак от степени заряда не зависит.

3. По переменному току у конденсатора собственно сопротивления нет, но есть импеданс - величина в некоторой степени аналогичная сопротивлению. Но она также не зависит от степени заряда.

O! И этот точный ответ можно в тот же сборник. Как в анекдоте про математика - точный, абсолютно бесполезный ответ.

По сути - если взять закон ома и подключить конденсатор в разрыв цепи постоянного тока, то ток в цепи от максимального - КЗ цепи- упадёт до минимального - сопротивление изоляции конденсатора. Если не знать,что такое конденсатор, то можно представить, что это элемент с изменяемым сопротивлением, и его сотротивление зависит от начального заряда - начальный ток в цепи будет зависить от начального заряда. Аналогично с катушкой. Вот только нужно помнить - насыщения без сердечника не будет. А разные эффекты похожие на насыщение возникают из за изменения это самого импенданса. Так что smart_mx по сути верно описал процессы, но с точки зрения классической теории подобрал не верные слова. Те кто в теме всё поняли правильно.   

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

smart_mx пишет:

И если основываясь вашим постом №78 выше, то как обьяснить тот факт, что подключая розряженый иконденсатор к цепи постояппого тока, а лучше к аккумулятору, на концах конденсатора будет искра, искра зависит от напряжения источника, закона ома для полной цепи и от емкости конденсатора(кажется Вы andriano  это имели в виду). Кулон это давно розжевал.

Собственно, я ни в коей мере не претендовал, что отвечаю на вопрос "как обьяснить тот факт, что ...на концах конденсатора будет искра". И, собсвенно, после тогог, как "Кулон это давно розжевал", и не собирался этого делать.

Я лишь заметил, что если пытаться объяснить сей феномен тем, что сопротивление конденсатора зависит от того, заряжен он или нет, то такое объяснение заведомо ошибочное.

Цитата:

Очень хорошее сравнение катушки индуктивности с пружиной. Но не стоит придераться, что это не верное сравнение мех. части с эл. частью. Можете сами почитать.

А вот электромеханическую аналогию я и не пытался оспаривать. На мой взгляд, очень хорошее сравнение, и если представляется возможность, я сам ею пользуюсь. Последний раз пользовался на этом форуме не позднее пары дней назад.

Приписать оппоненту заведомо ложное утверждение, чтобы затем высмеять его, мне кажется, не слишком достойным приемом в споре.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ВН пишет:

andriano, к посту №78 претензий нет, речь была о постах №79 и №80. 

ВН, пост №79 писал не я. В посте 80 я привел две простые мысли:

1. Сопротивление конденсатора не зависит от степени его заряда.

2. Дифференциальное сопротивление конденсатора не зависит от степени его заряда.

В ответ на Ваше замечание в посте №81, я дополнил егов №82:

3. Импеданс конденсатора не зависит от степени его заряда.

Что-то не так?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

smart_mx пишет:

...если сложить две осциллограммы напряжения о тока катушки, то они будут не как в резисторе, напряжение сразу почти линейно вырастит в прямолинейном импульсе, а ток будет напоминать кусочек положительной волны синусоиды пока не достигнет максимального значения для данной цепи( откинем процесы в транзисторах).

Будет напоминать не кусочек синусоиды, а кусочек экспоненты, каковым по сути и является.

Цитата:

Я просто никак не пойму как правельно обьяснить, мне нужно подсчитать зная индуктивность катушки, какое время импульса будет самым обьективным или лучшим, что бы не на грузить лишними токами источник питания и ключ.

Есть такое понятие, как постоянная времени RC или LC цепи. За это время напряжение изменяется в е раз (е~2.7). Ввиду того, что Ваша терминология отличается от общепринятой, я не могу понять, чего именно Вы хотите, но надеюсь, что указанные мною факты (про экспоненту и 2.7 раза) помогут Вам в расчете необходимых величин.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

nik182 пишет:

Если не знать,что такое конденсатор, то можно представить, что это элемент с изменяемым сопротивлением, и его сотротивление зависит от начального заряда - начальный ток в цепи будет зависить от начального заряда.

Пнедставить, конечно, можно все, что угодно. Вопрос в том, будет ли такое представление отвечать объективной природе вещей. В данном конкретном случае следует признать, что - нет.

Не понимая физику явления, трудно сделать из имеющихся экспериментальных фатов правильные выводы.

Цитата:

Так что smart_mx по сути верно описал процессы, но с точки зрения классической теории подобрал не верные слова.

Знаете анекдот с концовкой "Все верно, только не гроссмейстер, а бухгалтер, не 1000000, а 100 рублей, не в Спортлото, а в преферанс и не выиграл, а проиграл". Вот так и у Вас: все верно, толшько слова не те.

smart_mx
Offline
Зарегистрирован: 29.07.2016

andriano, Вы не совсем поняли сути происходящего, я в прыпципе понимаю суть физ. процесса, и контенсатора с его сопротивлением обкладок при зарядке и при розрядке. Я прикрасно понимаю как он заряжается и как росрюжается. Понимаю как работает катушка с сердечником, но подзабыл как работает катушка без сердечника, что ввыло меня в заблуждение при формулировании вопросе. Я в первых постах писал, что многое забылось, и пытаюсь вспомнить.Можно было радо приличия задать наводящий пример? Чисто по человечески? А не пиписьками меряться.

Давайте не будем спориться, а вернемся к нашей теме.

Попытаюсь полученые росчеты прогнать через програмку моделирования эл. схем. посмотрим как получится.

foxylab в своей статье "импульсный металодетектор" привел в пример программу LTspice. но мне она не привычна и непонятна. Попробую прогнать схему через "Multisim", вроде бы прога знаменитая, мне знакомая и должна почти точно моделировать. В ней куча удобных инструментов, в место АРДУИНО, вкину генератор. По примеру foxylab, попытаюсь смоделировать "мишень" с разными характеристиками. У него очень хороший проэкт импульсного МД на Ардуино. А я хотел бы зделать свой, с более высокой частотой.

wdrakula
wdrakula аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 15.03.2016

andriano пишет:

2. Дифференциальное сопротивление конденсатора не зависит от степени его заряда.

...

Что-то не так?

Вот это не так. Совсем не так. Даже в примитивном определении, что Вы нашли в Гугле.

То есть даже dU/dI постоянно меняется и зависит, в том числе, и от Q конденсатора. Я очень надеюсь, что дальнейшая демагогия прекратится, ибо дальше я вынужден буду перейти на мат, и я имею ввиду не только математику...

Не суйтесь туда, где Вы плохо подготовлены. Не стоит спорить о математике с математиком, глупо выглядите и детей дурному учите.

wdrakula
wdrakula аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 15.03.2016

Smart_mx! А к Вам отдельная большая просьба - набирать пост сперва в Ворде, а потом его копипастить в форум.

У меня тоже с детства проблемы с грамотностью, я часто думаю сильно быстрее, чем пишу. Но исправлять опечатки - простая вежливость.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

wdrakula пишет:

Вот это не так. Совсем не так. Даже в примитивном определении, что Вы нашли в Гугле.

wdrakula, боюсь Вы меня с кем-то путаете. Я ничего не искал в Гугле и тем более не размещал здесь ссылок.

Но дабы не провоцировать Вас на нехорошие поступки, это мой последний ответ Вам в данной теме. Тем более по существу мне ответить все равно нечего ввиду полного отсутствия конкретики в Вашем последнем посте. Единственное, что я сумел из него понять, что Вы подвергаете сомнению мою компетентность. Это Ваше право. Правда мне несколько огорчительно, что Вы делаете это прилюдно и бездоказательно. Но это Ваш выбор.

Удачи.