Wykrywacz, poznaj zasadę działania-teoria dla początkujących

[edicool]

Witam!
Dla tych, którzy chcą kupić swój pierwszy wykrywacz, polecam artykuł z Elektronika 4/98 , opisujący zasadę działania wykrywacza i napisany w dość przejrzysty i zrozumiały sposób.
Mimo, że artykuł ma ....naście lat, większość jego treści jest nadal aktualna (jak to powiedział Jan Kobuszewski do Michnikowskiego w swoim słynnym skeczu z "rurkom" :...praw fizyki Pan nie zmienisz...")
oraz obala wiele narosłych mitów, które do dzisiaj pseudo fachowcy na niektórych forach powielają.

Link do artykułu>>: http://www.elportal.pl/pdf/K19/28_15.pdf


Pozdrawiam!

PS. Ja zanim kupiłem swój pierwszy wykrywacz, dwa miesiące czytałem o wykrywaczach i dość dobrze poznałem teorię, wady i zalety poszczególnych modeli, tylko brakuje mi praktyki, ale o tym będę pisał po sezonie.

[ProScan]

http://www.proscan.gliwice.pl/forum/viewtopic.php?t=109

ale dzięki za przypomnienie.



proscan

[waclawm]

Moje zrozumienie dzialania wykrywacza jest takie ze uzadzenie to jest sygnalizatorem zmiany przesuniecia fazowegego (dyskryminacja) oraz wskaznikiem zmiany amplitudy sygnalu.
Obydwa parametry elektryczne sa bardzo klarownie mierzalne. W elektronice stosuje sie definicje czulosci i rozdzielczosci, poziomu szumow itp.
Nigdy nie trafilem na producenta wykrywaczy metali ktory jest w stanie powiedziec ze np jakis wykrywacz metali ma elektronike ktora ma zdolnosc rozdzielczosci fazowe np 3 stopnie przy sile sygnalu wejsciowego
20 mV itp. albo ze uklad wejsciowy moze wyodrebnic sygnal o poziomie 50mV i wskazuje zmiany 10mV (rozdzielczosc). Slowem czy istnieje dostepna informacja o tego typu parametrach dla np ACE250 i GTI2500.
Kazde uzadzenie pomiarowe ma tego typu informacje dostepna.Na plytkach sa punkty strojeniowe i pomiarowe wiec producent takie pomiary musi przeprowadzac.
Wykrywacz metali jest wlasciwie lepszym lub gorszym miernikiem(wskaznikiem) zmian przesuniecia fazowego i amplitudy wywolanych zmianami pola EM.
Z tego co wiem to pomiary parametrow pola EM sa bardziej kompleksowe z punktu widzenia fizyki (propagacja, odbicia, fale stojace itp) tak ze nie oczekuje ze za pomoca wykrywacza mozna mierzyc obiektywnie zmiany pola EM natomiast pomiary elektryczne sa latwo mierzalne i powtarzalne i moga byc uzyte do obiektywnej oceny klasy i przydatnosci wykrywki.
Osobiscie jestem domowym konstruktorem i przy analizie ukladow uciekam do tego typu pomiarow by oszacowac zmiany na lepsze lub gorsze. Ciekaw jestem czy ktos oszacowal wykrywacze z tej technicznej strony.

[Taktyk]

Witam,

Nikt takich informacji nie udziela ponieważ mają znikomą wartość dla użytkownika.

Czułość to nie wszystko – potwierdzają to testy powietrzne, w gruncie (oraz inne). Wykazują one spadek zasięgu w gruncie, ograniczoną możliwość prawidłowej identyfikacji, czy też podatność detektora na maskowanie żelazem

Z punktu widzenia użytkownika te informacje powinny być najważniejsze.

Detektor nie jest prostym urządzeniem pomiarowym, podobnie jak multimetr czy oscyloskop. Oczywiście jego zadaniem jest zmierzyć, wykryć takie czy inne zaburzenie ale w środowisku niejednorodnym, gdzie jest bardzo dużo zmiennych mających negatywny wpływ na detekcje.

Pozdrawiam
Taktyk

[pepe]

Witam,

Nikt takich informacji nie udziela ponieważ mają znikomą wartość dla użytkownika. (...)

Pozdrawiam
Taktyk

A szkoda . Dla zwykłego użytkownika nie są to dane potrzebne ale dla mnie i innych dłubaczy taka informacja byłaby bardzo pomocna. Pomogła by w ocenie czy część analogowa-cyfrowa jest już na poziomie renomowanych producentów i należy się zająć obrabianiem zarejestrowanych sygnałów, czy może należy dalej pracować nad torem analogowym.
Niestety nie mam złudzeń takich parametrów producenci nie będą podawać tak jak np. Nokia nie podaje czułości radia wbudowanego do telefonu

Pozdrawiam
Pepe

[waclawm]

Ostatnio pojawil sie na ebay-u dwukanalowy oscyloskop wielkosci telefonu komorkowego w cenie $200. Jak kogos stac to mozna by zrobic dodatkowe gniazdo i troche pochodzic i obserwowac sygnal z TX i RX.
Ja zakupilem taki oscyloskop z Hong Kongu ale jeszcze nie przyszedl.

"ARM DSO203 Nano V2/Quad Pocket Digital-Oscilloscope4 channel=2 Analog+2 Digital　72MS/s sampling rate".

Mysle ze za dwa tygodnie bede mogl zrobic pare pomiarow z tanimi wykrywkami z Chin, niestety nie mam zadnego lepszego VLF-a do pomierzenia.

[Taktyk]

Witam,

W prostych projektach tory analogowe nie są skomplikowane - w detektorach multifrequency stopień skomplikowania jest większy i przez to ciekawszy. Do prostych eksperymentów można zbudować sobie prosty tor składający się z przedwzmacniacza, wzmacniacza wstępnego o regulowanym wzmocnieniu, dwóch przesuwników fazy i dwóch detektorów synchronicznych. Później przetwarzać w ADC. Na początek to zupełnie wystarczy.

Kwestia czułości detektora w największej mierze zależy od cewki.

Pozdrawiam
Taktyk

[pepe]

Witam

Ja uprościłem tor analogowy. Nie stosuje detektorów synchronicznych. Sygnał z nadajnika poprzez pętle PLL tworzy impulsy do przetwornika AC (start przetwarzania AC). Na każdy okres nadajnika mam 128 próbek 12 bitowych (ok 800Ks/s przy częstotliwości nieco ponad 6kHz) i resztę przeliczam w uC. Nie jest to może rozwiązanie umożliwiające maksymalne zasięgi ale łatwiej powalczyć z rozpoznawaniem tego co jest pod sondą.

Pozdrawiam

[Taktyk]

Witam,

Pepe =>> Ktoś już coś takiego prób(k)ował (PLL) ale nie wiem czy jest sens. Zwykły detektor synchroniczny zbudowany w oparciu o klucze, o układy: 4016, 4066, 4051, 4053, etc... jest wystarczająco szybki jak na to zastosowanie.

12 bitów to za mało jak dla A/D przy dynamicznym przetwarzaniu - w tej chwili tendencja jest 16 lub 24 bitów (nie wykorzystasz więc raczej przetwornika z mikrokontrolera) przy przetwornikach o stosunkowo korzystnej cenie. W oparciu o 32 bitową platformę można zaprojektować i zbudować bardzo dobrą maszynę.

Podaj jakieś konkretne argumenty przemawiające za tym rozwiązaniem?

Waclawm szkoda czasu na wykrywacze z Chin. Jeszcze raz powiem szkoda czasu ! Lepiej przeznaczyć ten czas na medytacje lub modlitwę.. Z drugiej strony życzę Ci powodzenia i rób zawsze to, co lubisz a nie będziesz musiał pracować..

Pozdrawiam
Taktyk

[pepe]

Witam

Może stosowanie ADC w procesorze do bezpośredniego pomiaru sygnału z odbiornika to ślepy zaułek ale już w niego wlazłem .
Stosowanie przetworników 16 i więcej bitowych przy częstotliwości próbkowania prawie 1MHz to już dla mnie wyższa szkoła jazdy.
Jedynym argumentem jaki mogę przedstawić jest taki, że słaby jestem z projektowania układów analogowych stąd pomysł wysłania sygnału do procesora i tam zabawa z nim (FFT, filtry cyfrowe).
Platforma ARM32 daje już nieco mocy obliczeniowej.
Wykrywacz nad którym pracuję/bawię się w tej chwili rysuje wykres faza/amplituda za ostatnie kilka sekund na wyświetlaczu 128x64 punkty.
Ostatnia sekunda owego wykresu jest aproksymowana prostą y=ax+b.
Współczynnik a jest wyświetlany na wyświetlaczu i dość dobrze pomaga ustalić rodzaj metalu pod sondą. Wielkość histerezy rysowanego przebiegu w czasie przemiatania nad znaleziskiem niesie informację o wielkości przedmiotu.
Niestety zasięg w powietrzu to dla 2gr ok 20 cm.
Zbudowany wcześniej ALL-1 pikał już przy prawie 30 cm.
Być może tą metodą więcej z tego przetwornika nie da się wycisnąć.
Z drugiej strony chodziłem po lesie zarówno z ALL'em jak i moim prototypem i twierdzę że zasięg to nie wszystko - bardzo istotna jest informacja co może być pod sondą szczególnie przy zaśmieconych terenach. Wolałem chodzić z cyfrowym prototypem.

Pozdrawiam pepe

PS
Jeszcze sobie coś przemyślałem. Może gdyby zbudować analogowy detektor fazowy i amplitudowy dający na wyjściu napięcia stałe.
Można te napięcia mierzyć znacznie wolniej np. 100 Hz. Wtedy zastosowanie przetworników 24 bitowych nie byłoby zbyt uciążliwe.

[waclawm]

" gdyby zbudować analogowy detektor fazowy i amplitudowy dający na wyjściu napięcia stałe. "

Pare lat temu juz widzialem taki scalak z dwoma wejsciami z programowanymi wzmacniaczami logarytmicznymi i z programowanymi wyjsciami DC pokazujacym przesuniecie fazowe oraz drugim wyjsciem dc pokazujacym roznice amplitudy pomiedzy dwoma wejsciami. Koszt scalaka byl $15. Dzieki logarytmicznym wzmacniacza uklad mial bardzo duze wzmocnienie dla slabych sygnalow i male wzmocnienie dla silnych. Aplikacyjna informacja opisywala przyklady zastosowania dla czestotliwosci od 100Hz do 100kHz. Slowem gotowy VLF o wymiarach 5mm na 6mm. Zrobilem wtedy male dochodzenie i wyszlo na to ze nikt nie stosuje tego scalaka w VLF-ach, natomiast jest glownie uzywany w przyzadach pomiarowych/mierniczych (tych z wysokiej polki).
Slowem, moze nie warto budowac tylko przegladnac troche katalogow.

[waclawm]

Dziekuje za rade "...szkoda czasu na wykrywacze z Chin". Hmm...
Zeby bylo zgodnie z tematem tego postu... jezeli chcemy poznac zasade dzialania wykrywacza to mysle ze nie ma straty czasu na rozdlubanie prostego i taniego wykrywacza a jezeli wykrywacz jest ze schematem to mamy cwiczenia z elektroniki. Ktos powiedzial ze z jednego doswiadczenia mozna nauczec sie wiecej niz z 1000 symulacji.
Wykrywacze sprowadzane z Chin do polski nie nadaja sie do chodzenia po polu bo sa to zabawki dla dzieci w piaskownicy lub na plaze.
Bardzo jestem ciekaw opini Pana Proskana na temat elektroniki prostego
Chinskiego wykrywacza w porownaniu z wykrywaczami sredniej klasy z Zachodu. Czy brakuje im tranzystorow, czy schemat jest przestarzaly, czy wzmacniacze operacyjne sa slabe itp. Slowem, praktycznie gdzie jest problem z elektronika ze osiagi sa tak slabe.
Drugi problem to ile zmian nalezalo by zrobic w takiej zabawce by elektronicznie miala lepsze parametry i jak te parametry pomierzyc.
Art w elektronice ? Wazne by zrozumiec (pomierzyc) dla czego.
Nie zalujmy czasu na nauke.

[pepe]

" (...)

Pare lat temu juz widzialem taki scalak z dwoma wejsciami z programowanymi wzmacniaczami logarytmicznymi i z programowanymi wyjsciami DC pokazujacym przesuniecie fazowe (...)

Brzmi ciekawie. Może pamiętasz chociaż producenta?


Pozdrawiam

PS
Znalazłem coś takiego:
AD8333: DC to 50 MHz, Dual I/Q Demodulator and Phase Shifter

[ProScan]

Chińskie wykrywacze są bardzo różne. Są lepsze, gorsze i całkowicie do niczego.

O którym konkretnie modelu mowa?



proscan

[waclawm]

Kiedys podeslalem schemat do Chinczyka MD3020 co to podobny jest do ACE.
A co do scalaka to jest AD8302, ma on aplikcje na male czestotliwosci.
Obecnie na Ebay za $11.