Wykrywacz wieloczęstotliwościowy

[Zapytanie_email]

Dzień dobry,

Mam pewną sprawę. Na pracę inżynierską będę wykonywał "Wykrywacz metali z cyfrową obróbką sygnału w torze odbiorczym".

Kilka wykrywaczy w życiu już udało mi się zbudować (ALL, Salamandra, F555, Eldorado i kilka własnych wariacji).
Chciałbym teraz zbudować na pracę dyplomową coś bardziej złożonego.
Najpewniej na jakimś ARM.
Namierzam się na używanie wieloczęstotliwościowego sygnału.

Szukam teraz informacji na temat:
-Jak są zbudowane cewki szerokopasmowe w wykrywaczach?
-Jakie układy nadawcze są stosowane w rozwiązaniach fabrycznych ?
-Czy jakikolwiek producent używa "czirpu" w swoich wykrywaczach (i czy ma to sens?)?

Pozdrawiam serdecznie,

[ProScan]

Te pytania wykraczają poza darmowe porady, których czasami udzielam. Musiałbym napisać książkę, żeby na nie odpowiedzieć.

Moja darmowa rada jest taka: proszę zbudować jakikolwiek detektor z cyfrową obróbką, a dopiero potem zabierać się za wykrywacz wieloczęstotliwościowy.



proscan

[ZBIQ]

Nie miałem na myśli podsyłania gotowców.
Szukam podstawowych informacji głównie na temat cewek szerokopasmowych .

Co do generacji przebiegu to właśnie konstruuję prosty generator PWM. FFT daje całkiem ciekawe wyniki, uzyskanie dwóch solidnych prążków na f i 16f bez problemu. Nad trzema częstotliwościami jeszcze pracuję f 4f i 16f (chociaż i tak jest nieźle).

A ile takie płatne rady kosztują?
Na uczelni mam możliwość konsultacji/robienia projektów z szerokim gronem doktorskim i profesorskim (dziedziny CPS, analogówka, wysokie częstotliwości, anteny). A z nimi współpraca dla mnie jest darmowa.

[ProScan]

Ja nie przyjmuję każdego zlecenia.

Profesorowie są dobrze opłacani z moich podatków i ich psim, służbowym obowiązkiem jest udzielanie konsultacji studentom - zwłaszcza dyplomantom.

Polecam najpierw przestudiowanie patentów dotyczących danej dziedziny - tam jest wiele darmowej wiedzy.

Wygenerowanie przebiegu wieloczęstotliwościowego to pół biedy - trzeba jeszcze wiedzieć co z tym przebiegiem zrobić. Tutaj kolega sam musi sobie odpowiedzieć na pytanie, czy wie jakie informacje można uzyskać z jednej i jakie z dwóch częstotliwości.



proscan

[pepe]

Zbudowałem kiedyś wykrywacz analizujący sygnał przy pomocy FFT. Sygnał nadajnika był sinusoidalny i do analizy wykorzystywałem tylko jeden prążek widma. Użyłem procesora ADuC70xx i jego wewnętrzny przetwornik AD. Wykrywacz miał bardzo dobre własności rozróżniana obiektów i kiepski zasięg. Myślę, żeby uzyskać sensowne wyniki w wykrywaczu z bezpośrednim próbkowaniem trzeba użyć szybkiego przetwornika 24 bitowego. Moim zdaniem lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie prostowników synchronicznych i dopiero próbkowanie sygnału z ich wyjścia. Dla trzech częstotliwości będzie 6 prostowników synchronicznych (tak chyba jest zbudowany Whites V3i).
Zdecydowanie polecam Ci zbudowanie jedno-częstotliwościowego wykrywacza z prostownikami synchronicznymi i dwoma przetwornikami AD na ich wyjściu- wystarczająco dużo problemów do rozwiązania . Ja się już jakiś czas z takim bawię ( http://youtu.be/5OF-lGxCKCo)
I teraz moje bardzo prywatna opinia: wykrywacze wieloczęstotliwościowe niewiele wnoszą do jakości identyfikacji i nie mają większego zasięgu.

Powodzenia.

[lechowiec]

I teraz moje bardzo prywatna opinia: wykrywacze wieloczęstotliwościowe niewiele wnoszą do jakości identyfikacji i nie mają większego zasięgu.

Ta opinia na podstawie testów własnych prototypów czy też sprzętu innych producentów?

[pepe]

Opinia na podstawie testów własnych konstrukcji i przemyśleń. Nie robiłem rzetelnych testów porównawczych więc twierdzenie niezweryfikowane. Kiedyś zostałem zobligowany na tym forum o niewypowiadanie się w sposób autorytatywny na tematy, w których nie jestem ekspertem.
Bardzo chętnie poznałbym zalety sprzętu pracującego na kilku częstotliwościach. Szczególnie interesuje mnie kwestia zasięgu w zależności od częstotliwości.

P

[lechowiec]

Ja też nie jestem ekspertem. Trochę poczytałem, trochę posprawdzałem. Powstały pewne wnioski którymi mogę się podzielić, tym bardziej, że taka jest rola forum i każdy ma prawo to skomentować by wnieść coś do tematu, byle było to coś konkretnego.

Wpływ na osiągi ma moc sygnału nadawanego, wzmocnienie sygnału odbieranego i częstotliwość na której sprzęt pracuje, z tym, że wpływ częstotliwości zależy od właściwości przedmiotu wykrywanego (rozmiar, materiał, kształt, położenie). Wielkość i konstrukcję sondy pomijam. Z moich doświadczeń detektor jednoczęstotliwościowy charakteryzuje się najwyższą czułością w pewnym dość wąskim zakresie przedmiotów pod względem miejsca na skali identyfikacji. Wiadomo, że dobry detektor to taki który wykrywa możliwie wszystko z jak największej głębokości. Niestety poprawianie osiągów poprzez windowanie czułości i mocy nadajnika podlega pewnym ograniczeniom wynikającym m.in z właściwości gruntu, zwłaszcza trudnego. Ponadto sztuczne wypłaszczenie charakterystyki poziomu sygnału (osiągów) w dziedzinie VDI poprzez sztuczne obcinanie w zakresie wierzchołka tej charakterystyki wynikającej z fizycznej natury zjawiska byłoby nonsensem. I tak kolejnym narzucającym się do wykorzystania krokiem (po wykorzystaniu wszystkiego w zakresie techniki jednoczęstotliwościowej) w doskonaleniu sprzętu i poprawy jego osiągów w całym zakresie vdi jest pobudzanie przedmiotów metalowych na kilku częstotliwościach jednocześnie. Aby to miało sens wystarczy "tylko" znaleźć złoty środek pomiędzy rodzajem i ilością zastosowanych częstotliwości oraz mocy nadajnika, zakresu regulacji wzmocnienia i innych. Jak to w życiu bywa, jeden zrobi to lepiej inny gorzej.

W skrócie wg tej idei powstała Spectra V3i i wcześniej Minelaby. Efekt jaki jest trzeba sprawdzać w odniesieniu do możliwie różnorodnego zakresu przedmiotów (małe, duże, słabo, średnio i silnie przewodzące). Wtedy dopiero w zestawieniu z detektorem jednoczęstotliwościowym widać co się dzieje.

U mnie praktyczne próby ze Spectra V3i wykazały, że odpowiednio dobrana do natury przedmiotu (vdi) częstotliwość może poprawić osiągi detektora na przedmioty z grupy o podobnych właściwościach (vdi). Jeśli mamy kilka dobranych sensownie częstotliwości to analogicznie możemy poprawić charakterystykę detektora dla przedmiotów z odpowiednio szerokiego zakresu vdi.

[pepe]

(...)Niestety poprawianie osiągów poprzez windowanie czułości i mocy nadajnika podlega pewnym ograniczeniom wynikającym m.in z właściwości gruntu, zwłaszcza trudnego. (...)

Pod tym fragmentem podpisuję się dwoma rękami. Robiłem eksperymenty z nadajnikami stosunkowo dużej mocy (jak na wykrywacz metalu). Osiągałem napięcia sinusoidy p-p na poziomie 400V przy cewce z indukcyjnością ok 5mH. Uzyskiwałem dobre osiągi w powietrzu (0.25$ z 50 cm) ale grunt (zwykły w moim ogródku nawet lekko piaszczysty wcale nie 'trudny') z racji swojej niejednorodności uniemożliwiał prace z taką czułością. Myślę, że właśnie niestety niejednorodny grunt jest głównym czynnikiem ograniczającym możliwości wykrywacza VLF.
Nie potrafię sobie natomiast wytłumaczyć (może ktoś mi pomoże) dlaczego np. 0.25$ jest lepiej wykrywane dla f=10 kHz niż f=5kHz. Tłumienie takiego sygnału w gruncie (takim jak w moim ogródku - piaszczystym) jest podobne. Nie bardzo wierzę, że można się wstrzelić w jakąś częstotliwość rezonansową LC monety (pewnie jest kilka rzędów wyższa).
W każdym razie jestem bardzo otwarty na wiedzę na temat wykrywaczy wieloczęstotliwościowych bo temat bardzo ciekawy, a rzetelne informacje (nie foldery reklamowe) trudno dostępne .

Pozdrawiam

P

[ProScan]

... bo moneta nie ma "częstotliwości rezonansowej" LC tylko L/R.



proscan

[ZBIQ]

Mógłbyś Proscanie odrobinę przybliżyć teorię? (Z jakiej literatury korzystałeś ?)

Jak wiadomo metale niemagnetyczne o większej przewodności wykazują reakcyjność dla wyższych częstotliwości. Zgodnie z powyższą regułą.

[ProScan]

viewtopic.php?f=4&t=1241

http://www.docstoc.com/docs/25898823/A- ... etic-Means

[ZBIQ]

A czy istnieje możliwość pozyskania materiałów spod drugiego linka bezpośrednio ?
Serwis docstoc każe sobie słono płacić ...

Jestem również bardzo zainteresowany pozycjami [1], [2] i [3] z ww. dokumentu (również odpłatnie).

[ProScan]

Proszę najpierw dobrze przeszukać internet, bo ja nie handluję tego typu dokumentami.



proscan

[ZBIQ]

Rozumiem.
W internecie chyba nie znajdę materiałów z konferencji (szukam już ze 3h) ... A tytuły wyglądają na bardzo ciekawe.