Jump to content
spy4ik

Вихретоковый Измеритель (Наблюдать Изменение Амплитуды И Фазы Датчика)

Recommended Posts

Есть задумка собрать "на коленке" схемку для ээээ... изучения вихретоковых явлений.

Википедия упоминает вихреток обычно совместно либо с металлодетекторами (и металлоискателями), либо дефектоскопами.

И то и то есть суть почти одно и то же, только терминология разная. Кстати для дефектоскопистов терминология утверждена стандартами.

Так вот. Все готовые изделия (рамочные металлодетекторы, ручные металлоискатели, комплекты радиолюбительские для металлодетекторов, измерители электропроводности, дефектоскопы универсальные, измерители вибраций вихретоковые, и т.д.) - все это уже идет как неразборное изделие, и не позволяет начинающему радиолюбителю "покопаться" в самой сути.

Задумка - подключать "голые" (и самодельные) датчики к какой-нибудь доступной аппаратуре и играться с отображением сигнала. "Датчики" будем называть ВТП - вихретоковыми преобразователями. А в качестве общедоступной аппаратуры в идеале выбрать персональный компьютер.

Использовать в качестве аппаратуры осциллограф - у меня не получилось. Сигнал на ВТП (датчике) виден - а вот его изменение (что собственно и интересно) - различить получается весьма сложно - даже если известно заранее как именно он должен меняться.

В самом простом и традиционном варианте - вихретоковый прибор это генератор синуса, который подается на излучающую обмотку, плюс втричная (измерительная) обмотка, на которой тоже, соответственно, будем иметь синус - только другой амплитуды и фазы.

(Обмотки в сборе и являются ВТП - в случае металлодетекции это большие поисковые катушки, а в случае дефектоскопии - малюсенькие катушечки. Называются - трансформаторными ВТП.)

Вся существенная информация как раз и содержится в этой амплитуде и фазе. Вернее их изменение - в процессе изменения электромагнитной обстановки в зоне пространства около ВТП. Изменение - это например приближение к монетке (несомненно - золотой, древней и с "отличным сохраном"), или пронос шелезяки через рамку, или отдаление катушек от металла при вибрации, или нарушение сплошности металла из-зи трещины, или изменеие удельной электропроводности, и тд - вот оно все гигантское многообразие задач.

Очень хочется иметь оцифрованный сигнал в компьютере (а не на экране осциллографа или дефектоскопа) - и дальше уже делать с ним какие хочешь извращения. В данном понимании "сигнал" - это изменение амплитуды в Вольтах, и фазы - в градусах.

Продолжение следует (с картинкаме :-)) )

post-115518-0-53654200-1453379988_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

вот такая катуха трансформаторная мне попалась (четыре провода - первичная и вторичная обмотка одинаковые). Ее и подсоединял к генератору синуса, с нее и снимал на осциллограф сигнал.

post-115518-0-25669700-1453391281_thumb.jpg

Поднося к ней ферромагнитный предмет - наблюдал изменение амплитуды сигнала. Изменение фазы - ДОЛЖНО было быть, но его не видно. А хочется.

Смотрим картинки.

post-115518-0-39417000-1453391302_thumb.png

сиреневый - назовем нулевым. или базисным. или основным. или начальным. Пусть будет начальным.

Красный - полезным. Разница между сиреневым и красным как раз и несет всю полезную информацию.

При измерении - эта разница будет меняться.

Я так понимаю - это называется что сигнал будет амплитудно-модулированным и фазово-модулированным. Так?

Частота (как она называется - несущая?) - от единиц герц до нескольких мегагерц. "От и до" - потому что частота выбирается в зависимости от задачи.

В существующих приборах после установки рабочей частоты, подачи напряжения возбуждения на обмотку возбуждения и помещения нашего вихретокового преобразователя в место измерения - надо нажать кнопку "балансировка". После этого прибор выдает показания (амплитуду и фазу) уже относительно этой точки. Что именно там в приборе происходит - пока не понятно.

Как часто надо снимать показания? Обычно это 1КГц - то есть тысяча измерений в секунду.

И самое главное - сигнал надо оцифровать и передать в комп. В компе сигнал можно сохранить (хоть в ексель, хоть в лабвью) - и дальше уже копаться.

А существующие приборы дадут либо одну цифру на циферблате (и то - в условных единицах, не имеющих физического смысла), либо точку на экранчике (условная амплитуда и условная фаза).

А теперь вопрос:

можно ли придумать приставку к осциллографу чтобы яснее наблюдать

1)изменеие амплитуды

2)изменение фазы

Ну или устройство в котором будет и гена, и приемник с вычислителем амплитуды и фазы, ихний оцифратор и в комп передаватор.

Edited by spy4ik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля

Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Fanso предоставляет широкую линейку продукции, рассчитанной на различные условия эксплуатации, что позволяет подобрать батарейку для каждого конкретного применения, в том числе и для устройств телеметрии.

Подробнее

двухканальным. Им, родимым. Пробовал. Уход фазы плохо видно. Речь идет за "рассмотреть единицы градусов". Наверное на мощном, современном, полноценном осциллографе с плавными регулировками и можно наиграться и выставить синусы равными и рассматривать "поближе" .

Но с синусоидами работать - не очень наглядно. У нас по-сути в процессе изменения измеряемой величины - изменяется индуктивность L и активное сопротивление R измерительной обмотки. Эти изменеия и хочется видеть - то есть изменеие комплексного сопротивления. Это самое изменеие импеданса было бы классно отображать в виде точки на этой самой комплексной плоскости.

Работаем мы только с синусоидами - осциллограф в данном случае - избыточен.

Измеряемый параметр в нашем случае (физически) - некая совокупность электромагнитных характеристик пространства вблизи катушки (форма металлического объекта, расстояние до него, удельная электропроводность, и тд). Это окружающее пространство составляет с катушкаой единую электромагнитную систему, а изменение этой системы и ведет к изменеию импеданса катухи.

С другой стороны - сигналом можно считать то изменеие напряжения на выводах измерительной обмотки, которое вызвано изменением взаимоиндукции первичной и вторичной обмоток.

Осциллографические методы остались в 80х годах, когда появилась возможность сигнал цифровать. Но при этом пару сигналов, например в 10МГц, не особо то напрямую оцифруешь, чтобы дальше их сравнивать.

В пожелтевших советских книжках среди основных блоков можно обнаружить : амплитудный детектор, балансный генератор, фазовращатель, квадратурный детектор, ну и потом всякие блоки обработки информации.

Не было с тех пор существенных прорывов в этой области. Меняется все по мелочам: корпуса, экраны, питание, интерфейсы.... а схема обработки сигнала до оцифровки - не менялась во всем мире.

У металлоискательщиков тоже похожая история - только расстояние до металла называют чуйкой, а электропроводность - дискримом.

Сделаем такую приставку к компу - дадим любому обладателю планшета/ноутбука/смартфона возможность создать ЛЮБОЙ вихретоковый прибор на свое усмотрение (виртуальные приборы LabView в помощь, например) ! Заманчиво? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не было с тех пор существенных прорывов в этой области. Меняется все по мелочам: корпуса, экраны, питание, интерфейсы.... а схема обработки сигнала до оцифровки - не менялась во всем мире.

1. Вы не в теме.

2. Вы пытаетесь изобрести велосипед.

Море-океан литературы по вихретоковому контролю (ВТК) и начать необходимо с классификации датчиков и задач, решаемые теми или иными датчиками.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Материалы вебинара STM32G0 – новый лидер бюджетных 32-битных микроконтроллеров от STMicroelectronics

На вебинаре были продемонстрированы современные методы тестирования производительности микроконтроллеров на примере самых бюджетных 32-битных семейств общего назначения STM32G0 и STM32F0, проведено их подробное сравнение. Мы подготовили для вас материалы. Вы можете посмотреть видеозапись вебинара, ознакомиться с ответами на вопросы, загрузить код для тестирования, прочитать статьи по теме

Подробнее...

1) вполне может быть. Приведите пример.

2) задача вычисления разности фаз каким образом зависит от типа датчика и задачи?

Я бы не изобретал. Я бы купил. Только где?

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...

  • Similar Content

    • By Olga Kovin
      Искровой дефектоскоп ДКИ-3. В комплекте блок контроля и высоковольтный пробник. Цена: 12500р.
      Саратовская обл. г.Энгельс
      Отправим: почтой, транспортной компанией, в Москву - с курьером.
      Наличный-безналичный расчет
      Контакты: 
      Моб. тел.:+7904-240-51-17.
      E-mail: olgalosewa86@mail.ru


    • By Olga Kovin
      Мегаомметр Е6-24/1. В хорошем состоянии, в чехле. В наличии: 1шт. Цена: 15000 руб.    
      Генератор НЧ Г3-120.  В комплекте с преобразователем. Минимальная наработка. В наличии: 1шт. Цена: 5300 руб.  
      Микроомметр Ф4104-М1. В отличном состоянии. Провода и паспорт в комплекте. В наличии: 1шт. Цена: 3000 руб.   
      Ультразвуковой дефектоскоп - толщиномер УД-21РТ. В наличии только сам прибор, без датчиков в комплекте.  Цена: 8500 руб   
      Комплект нагрузочный измерительный РТ 2048-01. В хорошем состоянии. В наличии: 1шт. Цена: 28000р  
       
      Саратовская обл. г.Энгельс
      Отправим: почтой, транспортной компанией, в Москву - с курьером.
      Наличный-безналичный расчет
      Контакты: 
      Моб. тел.:+7904-240-51-17.
      E-mail: olgalosewa86@mail.ru














    • By DesAlex
      Предлагаю всем желающим собрать отличный импульсный микропроцессорный металлодетектор Clone PI-W, успешно конкурирующий с Traker PI-2.
      Отличительные особенности и достоинства (по сравнению с Traker PI-2):
      - проще схема (меньшее количество деталей)
      - десятиразрядная наглядная индикация, более громкий и регулируемый звук
      - бОльшая чувствительность - до 30 см на монету
      - нет зависимости чувствительности от степени разряда батарей
      - современное квазисенсорное управление (кнопочки, а не крутилки)
      Недостатки:
      - бОльшее потребление (100-160 мА)
      - есть редкораспостранённые детали, но им подобрана замена
      - менее стабилен в работе, более чувствителен к наводкам и помехам.
      Первым делом необходимо посетить страничку автора - http://fandy.hut2.ru
      Сохраням эту страничку (на ней конфигурационные биты для процессора, назначения кнопочек и т.п.), скачиваем прошивку, схему с чертежами печатных плат.
      Поскольку авторская плата содержит много перемычек, проводники между выводами микросхем и предполагает изготовление из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, мною разработана альтернативная печатная плата. Она односторонняя, нет проводников между выводами микросхем, содержит только три перемычки. Есть и
      другие изменения, о которых можно будет прочитать в аннотации к файлам.
      Архив с этой платой в формате Sprint Layout 5.0 и сборочным чертежом качаем по ссылке внизу поста. Настоятельно рекомендуемая для первого включения прошивка версии 1.0.1 - там же. Обсуждение вопросов, касающихся сборки и настройки этого МД, с участием
      автора прибора, идёт на форуме "мд4ю". Новички же в металлодетекторостроении в общем и микроконтроллерном в частности, чтобы не грузить и не веселить народ "там", могут вероятно, общаться и здесь.
      Выкладываю правильные напряжения, с разъяснениями.
      Ну, во-первых, при первых настройках прибора не должно быть никаких "Крон", севших батареек, разряженных аккумуляторов. Не приветсвуется и плохо отлаженный случайный стационарный БП. Идеальный вариант - свежий комплект батареек (провернных ПО ТОКУ! - должны держать 12в при токе потребления 100 мА) или заряженный, проверенный аккумулятор. Из лабораторных БП подойдёт хорошо отлаженный, желательно - не импульсный, с защитой по току. Итак первое напряжение - напряжение питания - проверяем НА ВХОДЕ стабилизатора 78L05 (конденсатор 220 мкФ)- должно составлять 11...14 вольт. Соответственно, НА ВЫХОДЕ стабилизатора (конденсатор 470 мкФ)- должно быть около 5в. Дальше - источник образцового напряжения TL431 - по схеме - Uref - должно составлять примерно 4,85 вольт. Это напряжение по дорожкам должно приходить на ОУ и МК. Если этих напряжений нет - ни о каком дальнейшем исследовании прибора не может быть и речи. Повынимать все МС (или по порядку, если впаяны - перерезать "плюсовые" дорожки питания к ним), проверить монтаж, устранить неполадки.
      Теперь напряжения на выводах ОУ TL074:
      Выводы 5, 10 - напряжение, равное Uref
      При отбаллансированном ОУ такое же напряжение должно быть и на выв.1,2,3,5,7 и 14. При исправных деталях, но расбаллансированном ОУ они там могут отличаться незначительно - на 0.2...0.5 вольт - станут на место при баллансировке прибора подстроечником (или его замене, ели при кручении напряжение на выв.7 ОУ не шевелится).
      Напряжение на выв.12 и 13 должны быть одинаковы и примерно равны напряжению источника питания(чуть ниже - примерно на 0.3..0.6 вольт). Если не так - проверять подстроечник и всю входную цепь.
      Напряжение на выв.8 ОУ должно быть примерно равно половине напряжения источника питания и зависит от качества ОУ и обвязки - чем больше скурпулёзности Вы приложили, подбирая детали, тем ближе там напряжение будет равно половине питающего. Как правило, оно там 4,5...7 вольт. Аналогично, на выв.9 ОУ напряжение тоже зависит от тех же причин, но оно там должно быть маленьким - 0.5...1,5 вольта.
      Напряжение на выв.6 ОУ примерно 3...4 вольта. Измерить цифровым прибором затруднительно, желательно - стрелочник.
      Напряжения на выводах КН не указываю - она подключена параллельно ОУ и, соответственно, если смотреть по схеме, то понятно, где и что на ней будет. Напряжения на МК, кроме питания, можно не мерять - если есть световая индикация, работают кнопочки, да ещё и катушка "гудит" - значит, всё в порядке.
      Если напряжения на выв. ОУ не соответствуют приведённым - внимательно проверить монтаж, соответствие номиналов деталек, очистить плату от грязи. Менять микросхемы - сначала КН, затем и ОУ.
      14.07.2011 ПП в папке с моим ником являются доработками оригинальной ПП от DesAlex, поэтому
      огромная просьба при указании "на чьей ПП собрано" указывать автора. Это либо DesAlex либо DesAlex-Korvin. Спасибо.
      ©Korvin
      korvin.rar
      Даташиты.rar
      DesAlex.rar
    • By Jvan
      Продам. Частотомер Ч 3-54 б/у. 10.000р Пересыл по тарифам ТК. (Ростовская обл).





    • By Olga Kovin
      Усилитель напряжения постоянного тока У5-11. В хорошем состоянии. Без ЗИП.В наличии: 1шт. Цена:  8000 р.   
      Прибор комбинированный цифровой Щ301-2. В хорошем состоянии, есть провода. В наличии: 1шт. Цена: 9000р. 
      Саратовская обл. г. Энгельс.
      Отправим: почтой, транспортной компанией, в Москву - с курьером.
      Контакты: 
      Ольга.
      Моб. тел.:+7904-240-51-17.
      E-mail: olgalosewa86@mail.ru




×
×
  • Create New...