Jump to content
Sign in to follow this  
Xamuk

Настройка Резонанса Катушки

Recommended Posts

Привет (Летит куча тапков) XD. Я первый раз в жизни собираю металлодетектор. И то не столько собираю, сколько изучаю принцип работы. Так вот, гуглю я уже пару недель по данному вопросу и к чему пришел.

Сделал два контура для ДД датчика:

Тх - 0.35, 45 витков.

Рх - 0.2, 205 витков +/- 5 витков.

Когда пришло время настройки резонанса контуров, поимел маленько головняков :) А конкретно, пытался прокачать катушку меандром, в результате подбора конденсатора получал на экране осциллографа совершенно не то, что положено судя по материалам из интернета(меандр с провалом, в резонансе).

Сегодня сделал генератор с синусом и собственно вот что получил(прикрепленное фото).

Я подбираюсь к зоне резонанса, или это совсем не то что должно быть(просто в интернете видел небольшой провал в центре)?

post-194210-0-05099000-1443048996.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вполне то,только полупериоды не симетричны малость,может меряешь не совсем корректно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну в данном случае меряю последовательно включенный контур Тх(по схеме гуляющей в интернете). Несимметричность возможно из-за того, что у меня усилитель подрезает нижнюю часть синусоиды(транзисторы не подбирал, подпаял что было). Только возник один нюанс :) Сейчас измерил частоту в контуре, и она у меня оказалась на октаву(16377Гц) выше чем на задающем генераторе(8192Гц). Я так понимаю нужно понижать? :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Технология Maxim Integrated nanoPower: когда малый IQ имеет преимущества

При разработке устройств с батарейным питанием важно выбирать компоненты не просто с малым потреблением, но и с предельно малым током покоя. При этом следует обратить внимание на линейку nanoPower производства компании Maxim Integrated. В статье рассмотрено их применение на примере системы датчиков беспроводной оконной сигнализации.

Подробнее

Контур работает удвоителем и выделяет вторую гармошку,отсюда будут и верхние четные,что наверно не есть хорошо.Думаю,что надо проверить амплитуду напряжения с генератора в смысле штатного уровня,указан наверно.Поиграться с кондесаторами,настроить на основную частоту.Амплитуда должна упасть на полках и форма станет по четче,но точку наибольшего прогиба полочки надо чисто эмпирически пройти буквально чуть-чуть выше,это и будет искомое,имхо.

Edited by kotosob

Share this post


Link to post
Share on other sites

Последовательный и параллельный колебательные контура - несколько "разный коленкор")))

Если есть желание исследовать последовательный колебательный контур, то последовательно с ним (удобно и технологично - в разрыв "массового" провода) включаете резистор небольшого сопротивления (5-10 ом, скажем, если предполагается достичь в контуре достаточно больших токов - несколько сотен мА, если ток в контуре предполагается небольшой - сопротивление резистора увеличить). Параллельно этому резистору и подключаем осциллограф. На экране будет ожидаемая картинка))) в виде синусоиды. Подбором конденсатора добиваемся максимальной амплитуды на необходимой частоте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Платы Nucleo на базе STM32G0: чего можно добиться с помощью связки Nucleo и Arduino

Платы Nucleo и платы расширения X-NUCLEO от STMicroelectronics можно интегрировать в платформу Arduino с помощью библиотеки STM32duino. Связка плат Nucleo и платформы Arduino, и наличие готовых библиотек – представляет удобный инструмент для создания прототипов и конечных приложений в условиях ограниченного времени. Статья содержит пошаговые инструкции по установке библиотек и запуску примеров для Nucleo.

Подробнее...

Мне очень важны ваши ответы, вы дали мне уверенности, что я иду правильным путем. Пойду продолжу исследование темы.

Контур питаю от USB, поэтому возможны проникновения цифровых шумов.

Генератор построен на базе FPGA без ФНЧ, в связи с чем осциллограмма в точечку :)

Собственно интересуют пока два таких вопроса:

1. Все-же провал при резонансе должен быть более плоский, или нет никакой разницы(советом DesAlex еще не успел воспользоваться)?

2. В интернете гуляет множество баек про разность сечений контуров. Кто-то говорит, что сечения должны быть одинаковыми, кто-то, что сечение приемного контура должно быть больше передающего. Где истина? Просто у меня сечение передающей катушки получилось вдвое меньше принимающей.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Почему нет,главное,это согласовать входные сопротивления рамок-антенн,то есть настроить в резонанс к сигналу передачи-приема в действующем устройстве,а отимальное соотношение опытным путем,либо опираясь на наработанный материал в подобных приборах..

Edited by kotosob

Share this post


Link to post
Share on other sites

Собственно смог настроить до такого состояния(Рис. 1). Частотомер походу нужно отправлять на свалку, внутри контура показывает мои 8192, а на выходе генератора 14к с копейками. Это раз, но опять же в контуре у меня не синусоида, а непонятно что(Рис 2). Хотя во время, когда я делал осциллограмму из первого поста, в контуре была синусоида(ровная и красивая). Может убитые конденсаторы(т.к. чего там делает цифровая синусоида Оо)? На днях приедет мой ESR, будем смотреть, а то после переезда фиг что найдешь :)

И выходной каскад усилителя надо менять, как назло нет ни где ни одного PNP транзистора(не говоря уже о комплементарной паре), а аудио усилитель есть только на 200Вт :)

Вот пытаюсь понять, что я делаю не так :)

post-194210-0-36161100-1443218058_thumb.jpg

post-194210-0-42799600-1443218062.jpg

Edited by Xamuk

Share this post


Link to post
Share on other sites

На сейчас проблема в генераторе,прежде всего.Сигнал его богат верхними гармошками,отсюда и свистопляска.Надо нормальный измерительный генератор подключить,или тот,что будет в схеме.Проверить достоверность показаний осциллографом формы сигнала--выставить меандр по сигналу калибратора осциллографа на пробнике,регулируя делитель не магнитной отверткой..Ну,а частотомер грешит наверняка простым входным формирователем и кажет тоже гармоники или метры в попугаях,если сигнал отличается от синусоиды,мендра или комплексный.Прежде ,чем делать заключения о качестве,пользуйся провереной измерительной техникой.Итак,сначала получаем чистый симметричный нужный сигнал с усилителя и генератора,согласовываем с контуром сопротивления и уровни и находим резонанс,снимаем кривую зависимости параметров контура от частоты,уровня ,температуры,пределы изменения индуктивности посторонними металическими предметами и стабильность всех этих показаний во времени.

Edited by kotosob

Share this post


Link to post
Share on other sites

Борьба продолжается :) Kotosob я вас услышал, и стараюсь методично идти опираясь на ваши советы.

Собственно пропустил сигнал генератора через пассивный ФНЧ, на выходе получил весьма красивую и ровную синусоиду(в планах заменить на бэндпасс фильтр 4 порядка). А вот с усилителем пока беда. Решил поднять амплитуду сигнала на ОУ и затем подать на комплиментарный двухтактный каскад. Смоделировал схему в Мультисиме, вроде все получилось. Попробовал собрать в железе и разумеется, то что работало в Мультисиме, не работает в реальных условиях :) А скорее всего я накосячил в разводке, т.к. на выходе ОУ вообще нет сигнала. Главное я теперь понял физику колебательного контура, и что происходит во время резонанса. Особенно увеличение напряжения(и тока) в контуре выше напряжения питания, про которое читал в интернете :)

Чтож, продолжу собирать усилитель, надеюсь смогу побороть его :) Фотки будут пожже

Share this post


Link to post
Share on other sites

Возник такой вопрос. Какое напряжение раскачки катушек можно считать оптимальным. Стоит ли гнаться за более высокими напряжениями источника питания(12-24В и т.д.) или за глаза хватит и 6в?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Почему для настройки контура в резонанс надо выбирать напряжение генератора как можно более низкого уровня?При большом напряжении испытательного сигнала увеличивается соответственно и уровень гармоник,фронты и спады становятся пологими,прослеживаются паразитные резонансы и настройка становится затруднена.Чуствительность и острота резонанса зависят от добротности контура на основной гармонике,то есть от комплексного характеристического сопротивления контура.Наблюдения настройки резонанса так же зависят от чуствительности применяемых приборов и потерь,которые они вносят в цепь контура.При установке уровня с генаратора должно руководствоватся наименьшей амплитудой гармоник и удобного наблюдения и измерения основной гармоники.На практике это милливольты для входных приемных устройств и не более сотни милливольт для остальных.Настроив в резонанс систему,подают полное предполагаемое рабочее напряжение и снимают и корректируют характеристику окончательно.

Edited by kotosob

Share this post


Link to post
Share on other sites

Первое: если речь о последовательном контуре, да ещё и для передатчика металлодетектора, то говорить о "напряжении питания" не совсем корректно (надо говорить о токе).

Второе: если речь идёт о металлодетекторе, то там сразу лучше всего настраивать контур от того генератора, который будет работать в окончательной схеме, в его штатном режиме. Колебательные контуры датчика металлодетектора - это отдельная тема, т.к. в дальнейшем они станут частями "трансформатора" с почти нулевым коефициентом трансформации (что есть главным условием нормальной работы детектора, построеного по принципу IB или VLF TX/RX). Вторым требованием будет как раз добротность контуров - которая должна быть оптимальной (снова таки - для конкретно взятой схемы детектора), иначе на работу прибора будут сказываться температурные перепады, механические воздействия, отклик от мишени будет воспринят детектором неадекватно (цветную мишень будет распознавать, как чёрную; чёрную - как цветную и др.) Немаловажна правильная экранировка датчика, правильно выбраный кабель снижения и пр.

Другими словами: лучше бы создателю темы "рассекретить" схему детектора, которую (если) он собирается собирать, иначе дальнейшие разговоры наполовину бессмыслены. Если это просто полупрактические изыскания - то и рекомендации... "половинчатые".

Share this post


Link to post
Share on other sites

По факту схемы пока никакой нету. В данный момент изучаю работу IB МД. Пока это грубо говоря лабораторная работа. Я понимаю, что корректнее говорить о токе, но 6в 100мА и 12в 100мА это разные вещи. По этому и задал вопрос(может и некорректно), стоит ли при фиксированном значении тока увеличивать напряжение.

Просто я сейчас задаю вопросы возможно не совсем связанные с настройкой резонанса, т.к. не хочу создавать отдельную тему. Наверное надо было более обособленно назвать. Спасибо за ответы!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Такс, продолжаем тему... И вот собственно до чего мы докатились :) Все таки решил я пойти более рациональным способом, а так-же временно отказался от синусоиды. В связи с тем, что я не пытаюсь собрать конкретную схему уже реализованного МД, мне не требуется подстраивать катушку под определенную частоту. Я решил программно калибровать частоту под уже существующие компоненты(если не ошибаюсь такая система работает в Квазаре). На выходе получил сносную калибровку(я так надеюсь :) ). Если сравнивать с эталонным расчетом резонанса контура, то калибратор попадает с точностью +-8Гц

В качестве управляющего органа используется МК Kinetis K22F с 16 битным АЦП.

Так же весело стала звенеть катушка на токах выше 50мА. Я так понимаю плохо пролил парафином? Завтра соберу модуль раскачки на мосфетах и буду пробовать гонять катушку на более высоких токах :)Не обращайте внимание на выбросы, меандр с аналогичным дефектом, но пока не вижу смысла в полировке сигнала, так можно бесконечно топтаться на одном месте. Если это в дальнейшем создаст непосильную проблему в обработке сигнала, будем бороться. А пока считаю, что работу по настройке контура TX я выполнил. Буду переходить к RX контуру и пытаться принимать сигнал с космоса :)

post-194210-0-76005800-1444685711_thumb.jpg

post-194210-0-97830300-1444687030_thumb.jpg

post-194210-0-71022900-1444687113.png

Edited by Xamuk

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
Sign in to follow this  

  • Сообщения

    • Интересно? В тему простого композита , первый полюс около 25кГц, петлевого порядка 50дб.
    • Если буфер ДМА для АЦП пару КБ пишет и потом шлет за раз то это один момент, а вот если у вас буфер для UART формирутеся где то в другом месте, и туда помещаются  всего 12 байт, то или на момент помещения выключайте ДМА АЦП или просто делайте по прерыванию ДМА АЦП когда буфер заполнен просто копирование ваших 12 байт в другой массив временный и все. Но опять же, если формировать буфер для UART процем а в это время ДМА сработает прерывание, у вас опять данные могут быть битые   Вариант еще, выставляете флаг  bool completed = false;   в прерывании дма по АЦП  if (!complited) {   }
    • А как данные перекладываются из одного буфера в другой?
    • Буфер adc и буфер для usart не пересекаются. Просто из отрывков кода это не видно. Я искал зацепку в даташите, но ничего вразумительного не нашел. Вероятно это глюк самого контроллера, а точнее его периферии. Поэкспериментирую еще сегодня. Результат отпишу.
    • а лучше если кто умеет гитару взять.
    • Не прошло и 10 лет, расширил я немного свои знания в электронике, нашлось времени и решил вернуться к данному усилителю. С трудом, но отклеил прижимные пластины транзисторов. А там, полевые транзисторы SMW45N10 и SMW20P10. Подгорающие резисторы соединяют истоки полевиков с выходными фильтрующими конденсаторами блока питания. А сток идёт прямо на выходные клеммы к АС. И теперь опять тупик. Что можно ещё измерить кроме напряжение на затворе, чтобы попробовать найти причину? Или направьте что почитать можно ещё? Лично для меня логично выглядит, что не подходящая нагрузка была подключена, но проблема наверное не в этом. К слову, сам усилитель предохранителя не имеет.  Спасибо.
    • Оооооооо! Китайские квази-ничикончики. ))
×
×
  • Create New...