Jump to content

Металлоискатель на принципе измерения изменения ёмкости


 Share

Recommended Posts

Хотел поинтересоваться: кто-нибудь имел дело или слышал о металлоискателях/металлодетектерах построенных по принципу измерения ёмкости или измерения изменения ёмкости?

У некоторых фирм есть специализированные микросхемы способные измерять малые значения ёмкостей с очень высоким разрешением (вплоть до десятков фемто фарад), например:

FDC1004 TEXAS INSTRUMENTS

AD7747 ANALOG DEVICES

Интересно можно ли на основе данных микросхем построить металлоискатель работающий по емкостному принципу? 

Link to comment
Share on other sites

5 часов назад, Alex Ferrum сказал:

металлоискатель работающий по емкостному принципу

Получится бесполезнейшая вещь. Мало того, что ёмкость зависит в основном от расстояния до проводящего предмета и его размера, и непонятно как таким металлоискателем надо двигать, чтобы что-то понять, так ещё и у грунтов есть электропроводность... Изменение ёмкости получится при любом движении, не говоря уже о его величине по сравнению с паразитными ёмкостями. Не, фигня получится.

Link to comment
Share on other sites

36 минут назад, Lexter сказал:

... так ещё и у грунтов есть электропроводность...

Существует 2 вида электропроводности: электронная и ионная. 

Электронная: металлы, графит, чёрный фосфор и некоторые другие вещества, которых не так много. 

Ионная электропроводность: в природе как правило растворы электролитов. НО! При ионной проводимости происходит разложение электролита, для этого требуется энергия, поскольку заряд для разложения одной формульной единицы (можно сказать для одной молекулы, но это будет некорректно) постоянен и равен 1, 2 или 3 электронам, а энергия равна произведению заряда на напряжение, то энергия при которой начинается разложение, то есть ионная электропроводность будет зависеть от напряжения, иными словами ионная проводимость начинается с определённого напряжения (если память не изменяет для водных растворов это где-то в районе 1,5-1,8 вольта)! Так вот микросхема - измеритель ёмкости сумеет ли осуществить наведение такого напряжения? Тем более через воздух. Соответственно ионную проводимость можно исключить. А электронная проводимость характерна для металлов, которые мы ищем и ещё небольшого числа веществ. 

Link to comment
Share on other sites

Решения Infineon для беспроводного электроинструмента с бесщеточными электродвигателями

Современные строительные электроинструменты достигают высокой производительности и эргономичности благодаря использованию мощных бесщеточных электродвигателей и литий-ионных аккумуляторов. Для реализации сложных алгоритмов питания таких двигателей и управления ими компания Infineon предлагает микросхему интеллектуального драйвера управления трехфазным бесщеточным двигателем 6EDL7141, MOSFET BSC007N04LS6 из семейства OptiMOS 6, а также отладочную плату EVAL6EDL7141TRAP1SH.

Подробнее

Для начала возьмите простой магнит и проведите им впритык по  поверхности грунта. Далее посмотрите сколько на нем маленьких крошек 

35 минут назад, Alex Ferrum сказал:

небольшого числа веществ. 

Это то что будет влиять. 

 

"Мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь...")

Link to comment
Share on other sites

Приглашаем на вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

Приглашаем 27/01/2022 всех желающих посетить вебинар, посвященный двум наиболее растущим сегментам интегрированных источников питания – AC/DC малой мощности (1-20Вт) и сегменту решений PoL без изоляции. На вебинаре рассмотрим проблему выбора AC/DC в бюджетном сегменте и концепцию тестирования ускоренного старения, проведем сравнительный анализ подходов к интеграции AC/DC модулей. Сделаем обзор решений концепции POL с доисторических времен до современных технологий и средств для разработки и тестирования.

Подробнее

Причём тут магнит? Ферриты тоже хорошо примагничиваются, при этом не проводят ток. Вопрос не в том что там к магниту примагничиваются, а в электропроводности и измерении ёмкости. 

Опять-таки кроме металлов, которые мы ищем, электронной проводимость обладает не так много веществ и они должны быть в большой концентрации, да действительно, металлоискатель, построенный на таком принципе, может начать реагировать, где-нибудь на месторождении чёрного фосфора, но много ли у нас таких мест? Угля и графита тоже должно быть очень много, чтобы на него была реакция, при этом если где-то поблизости под землёй окажется кусок металла, даже наличие в земле угля не сможет замаскировать металл. 

Link to comment
Share on other sites

Как улучшить параметры преобразователей с помощью карбид-кремниевых модулей WolfPACK

Необходим быстродействующий преобразователь питания средней мощности с высоким КПД? Он должен быть компактным и недорогим? Решение – карбид-кремниевые модули средней мощности WolfPACK производства Wolfspeed. В статье рассмотрены основные особенности модулей WolfPACK и показано, что переход на эту универсальную и масштабируемую платформу позволяет не только быстро разработать новые устройства, но и без значительных затрат времени и средств модернизировать уже существующие схемы на традиционной элементной базе.

Подробнее

7 часов назад, Alex Ferrum сказал:

Интересно можно ли на основе данных микросхем построить металлоискатель работающий по емкостному принципу? 

Дерзайте, потом расскажите. А вообще похоже на очередное осеннее ...

Link to comment
Share on other sites

LI/PR2 – надежные и недорогие ИП от MORNSUN на DIN-рейку

Компания Mornsun выпустила три серии источников питания с креплением на DIN-рейку в форм-факторе Home Automation на популярные значения выходной мощности 30, 60 и 100 Вт (серии LI30-20/PR2, LI60-20/PR2, LI100-20/PR2). Эти источники питания относятся ко второму поколению продукции (R2) и характеризуются высокой надежностью и хорошей стоимостью.

Подробнее

8 часов назад, Alex Ferrum сказал:

Интересно можно ли на основе данных микросхем построить металлоискатель работающий по емкостному принципу? 

Сделать можно.

Link to comment
Share on other sites

Да это прибор для настоящих мазохистов получится!

Как такой прибор сможет вести поиск в неоднородной среде с разным составом? Емкость будет меняться постоянно, отсюда необходимость постоянной настройки прибора.

04.10.2021 в 08:59, Alex Ferrum сказал:

Угля и графита тоже должно быть очень много

А как же горячие камни? камень размером с ладошку воспринимается иногда даже приборами с вырезкой оных.

Edited by RadioRamzes1
Link to comment
Share on other sites

04.10.2021 в 08:59, Alex Ferrum сказал:

Ферриты тоже хорошо примагничиваются, при этом не проводят ток.

  Ферриты прекрасно проводят ток.

 

04.10.2021 в 01:37, Alex Ferrum сказал:

способные измерять малые значения ёмкостей с очень высоким разрешением (вплоть до десятков фемто фарад)

Да ну. А вы способны сделать трассировку ПП для таких измерений? Что-то я сильно сомневаюсь. И как вы будете нивелировать влияние той же влажности почвы? Она ведь сильно влияет на электропроводность и емкость. И это лишь один из факторов. Плюс к этому, как вы собираетесь определять тип металла по емкости?

Link to comment
Share on other sites

Определение типа металлов не столь важно для таких схем. Основное будет убрать влияние грунта ПОЛНОСТЬЮ. Грунт это неоднородная субстанция. Максимум для такого прибора будет пляжный песок.

Link to comment
Share on other sites

  • 3 weeks later...
09.10.2021 в 15:50, BARS_ сказал:

  Ферриты прекрасно проводят ток.

..... 

Да?! А почему-то я не слышал про вихревые токи в ферритовых магнитопроводах трансформаторов. Если магнитопровод стальной, тогда его набирают из пластин, изолированных друг от друга, как раз таки потому-что сталь проводит ток и в цельностальном магнитопроводе трансформатора неизбежно возникнут вихревые токи, что приведёт к потерям. А вот ферритовых магнитопроводе - цельные, поскольку они не проводят электрический ток. 

 

09.10.2021 в 15:50, BARS_ сказал:

...... 

Да ну. А вы способны сделать трассировку ПП для таких измерений? Что-то я сильно сомневаюсь. И как вы будете нивелировать влияние той же влажности почвы? Она ведь сильно влияет на электропроводность и емкость. И это лишь один из факторов. Плюс к этому, как вы собираетесь определять тип металла по емкости?

Соответствующие микросхемы существуют и есть в продаже, а также судя по всему где-то применяются - следовательно трассировку такого плана сделать можно и её делают, а потом проводники на плате не перемещаются относительно друг друга (то есть паразитная ёмкость не меняется), следовательно эту паразитную ёмкость можно учесть при калибровки. 

Влажность почвы влияет на электропроводность, только при определённом напряжении (свыше 1.5 вольт), если такое напряжение удастся навести во влажной почве. Поскольку водные растворы обладают только ионной проводимостью. 

По поводу селекции металлов: сейчас такой вопрос не стоит, сейчас стоит вопрос о возможности определении металлов на таком принципе. 

Link to comment
Share on other sites

:blink: а мой мультиметр показывает сопротивление при тестировании феррита. 

Мультиметр бракованный или феррит? 

3 часа назад, Alex Ferrum сказал:

набирают из пластин, изолированных друг от друга,

Разве? А я думал что они электрически связанные. 

Этот принцип чем-то похож с советским электронным звуковым устройством типа ''Терменвокс''.

Достаточно неустойчивая конструкция. Может стоит уже проверить данную теорию на практике?

"Мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь...")

Link to comment
Share on other sites

14 часов назад, Alex Ferrum сказал:

Да?!

Представьте себе. Феррит электропроводен. Именно поэтому, если нет оправки, то его сначала изолируют, а потом уже мотают обмотки. А если случается пробой между обмоткой и ферритом, то это ничем хорошим не сопровождается...

 

14 часов назад, Alex Ferrum сказал:

его набирают из пластин, изолированных друг от друга

Серьезно? Это где вы такой бред прочитали? Более того, в некоторых типах трансформаторов пластины еще и сваривают между собой.

 

14 часов назад, Alex Ferrum сказал:

ферритовых магнитопроводе - цельные, поскольку они не проводят электрический ток

Я смотрю, школьный курс физики промчался мимо без остановок...

 

14 часов назад, Alex Ferrum сказал:

следовательно трассировку такого плана сделать можно и её делают,

Делают все. Вот только делать надо уметь.

 

14 часов назад, Alex Ferrum сказал:

Влажность почвы влияет на электропроводность, только при определённом напряжении (свыше 1.5 вольт), если такое напряжение удастся навести во влажной почве.

А если проверить на практике? Кстати, прибор еще и на постоянном расстоянии от тела держать придется, оно отлично вызывает изменение емкости, даже на расстоянии...

Edited by BARS_
Link to comment
Share on other sites

1. По поводу электропроводности феррита уточнил, да он является ПОЛУПРОВОДНИКОМ, но в данном случае это вообще значение не имеет поскольку речь об обнаружении металлов, а с ними по электропроводность он конкурировать не может, даже если в почве этих оксидов железа полно. 

2. По поводу того что трансформаторы набирают из пластин, чтобы избежать вихревых токов, то этот "бред" я вычитал в учебниках по электротехнике, если вы считаете себя умнее их авторов, пожалуйста спорьте с ними сколько вам захочется. 

3. А что в школьном курсе физики подробно проходят ферриты? Их физические и химические свойства? А-А-А! Ну вы вероятно учились в спец школе для "альтернативной одарённых" по какой-то другой программе. 

4. По поводу трассировки, сейчас такой вопрос не стоит вообще. Поэтому рассуждать о том что нужно уметь или не уметь - это пустое сотрясение воздуха. Важно что соответствующие компоненты существуют, причём в стандартных корпусах. Ну а если дойдёт до дела и сам с трассировкой не справлюсь, то найду людей, которые с трассировкой справятся. 

5. По поводу влияния влажности почвы на электропроводность, если есть сомнения - пожалуйста проверяйте, я вам этого сделать не мешаю. 

P. S. Ну а вообще хотелось бы, если народ сталкивался с такой задачей, услышать мнения по делу или обоснованные предположения. А то всё обсуждение почему-то отклоняется от темы и идёт в направлении того чтобы определять кто умнее, кто глупее и у кого больше детородный орган. 

13 часов назад, Beliy_voron сказал:

:blink: а мой мультиметр показывает сопротивление при тестировании феррита. 

Мультиметр бракованный или феррит? 

..... 

И сколько показывает! 

Link to comment
Share on other sites

16 минут назад, Alex Ferrum сказал:

он является ПОЛУПРОВОДНИКОМ

О как, все интереснее и интереснее. Новую физику придумываешь прям на ходу.

 

17 минут назад, Alex Ferrum сказал:

По поводу того что трансформаторы набирают из пластин, чтобы избежать вихревых токов

А кто-то говорил, что это не так? Речь шла про изоляцию пластин друг от друга, а не про само наличие пластин.

 

17 минут назад, Alex Ferrum сказал:

А что в школьном курсе физики подробно проходят ферриты? Их физические и химические свойства?

Ну вообще-то да. В любой средней школы изучают пара-, диа-, ферромагнетики и их свойства.

 

19 минут назад, Alex Ferrum сказал:

Важно что соответствующие компоненты существуют, причём в стандартных корпусах

А если почитать аппноуты на них, то можно выяснить много чего интересного...

 

19 минут назад, Alex Ferrum сказал:

проверяйте, я вам этого сделать не мешаю. 

Не я же страдаю хренью.

 

20 минут назад, Alex Ferrum сказал:

если народ сталкивался с такой задачей, услышать мнения по делу или обоснованные предположения.

Народ физику учил. А если есть сомнения, то собери схему измерения емкости и потыкай ей в разные места.

Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...
28.10.2021 в 11:51, BARS_ сказал:

А кто-то говорил, что это не так? Речь шла про изоляцию пластин друг от друга, а не про само наличие пластин.

Позволю встать на сторону топикастера. Да, в статоры электродвигателей и силовых трансформаторов (вам ли не знать) набирают из пластин на поверхности которых находится диэлектрическое слой. Зачастую, электротехничкская сталь для пакетов сначала проходит процесс фосфатирование с последующей пропиткой лаком. Пластины пакета, по факту, изолированы. Стягивает пакет изолированный и шпильками или скобами, с подкладкой изоляции. А теперь интересное))) Да, встречаются пакеты статлров эл.дв. проварнные несколькими швами по наружной поверхности. Как бы, закоротили их. Но суть такова, что главное, чтобы листы изолированы были в районе зубцов (пазов), там, где своей плоскость (толщиной) находится обмотка. И как раз таки, для снижения потерь от вихревых токов и гистерезиса именно в этой области. Да, потери есть из-за КЗ, но это не существенно. Опять же, это бывает на относительно малых мощностях. На больших - всё в пакете статора изолированно. Ну, это касательно электротехники. 

А по поводу емкостного металлоискателя - каждому своё. Человек хочет, может (?) - пусть демонстрирует. Зачем кого-то пытаться переубедить? Да, это приятно, показать кому-то, что он не разбирается в чём-то. А может это сам учитель не прав)))?? Вероятность есть? Есть. Но это можно узнать только тогда, когда будут предоставлены доказательства. Так что - ждём бэта модель МД на емкостном принципе. 

Edited by JoyJo
Link to comment
Share on other sites

4 часа назад, JoyJo сказал:

Так что - ждём бэта модель МД на емкостном принципе. 

Да кто ж ему не даёт? Охота тратить жизнь на глупости - его выбор. 

Link to comment
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...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Сообщения

  • Similar Content

    • By Алексей//
      Спаял такую плату, ставил вначале 3 18650- работает отлично. Потом решил заморочиться и поставил 1 банку с индикатором, зарядкой и dc-dc. Но работать перестало. Замерил мультиметром, оказалось, что на выводах OUT+ и OUT- зарядки 0.8 вольт. Поставил другую новую зарядку, таже фигня. В чем может быть проблема, подскажите?)


    • By Desa77
      Всем привет. Мучаюсь с металлоискателем, не могу подобрать адекватный приемник для наушников работающий по aptxLL. Один на qcc3008 --- в домашних условиях хорошо работает, но при выходе на сложный грунт( большой поток данных ) звук начинает пропадать, треск. Второй на csr8675 - работает сразу хреново .... Подключаются они к прибору правильно по протоколу aptxLL. Подскажите в чем может быть проблема?
    • 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.
      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.
       
      korvin.rar
      Даташиты.rar
      DesAlex.rar
    • By doktorsvet
      После подтыкания основного шлейфа кнопка выкл перестает работать.


    • By Evgeniy90
      Здравствуйте! Столкнулся со следующей проблемой: при сборке МД "Шанс" дошел до этапа прошивки МК, в итоге запорол 3 атмеги. Прошивал 3 способами:
      1. Через Arduino UNO(As ISP) просто МК
      2. Через Arduino UNO(As ISP) МК внутрисхемно(соответственно с обвязкой)
      3. Через USB ASP внутрисхемно(с обвязкой соответственно).
      Вышло так, что в наличии кварца 11.0592 МГц не было, и я временно впаял 12 МГц. Прошил трижды всё правильно(фьюзы , контакты и т.д). После прошивки просто не видит МК (ну и плата не работает без МК.да и Бог с ней, но МК всеравно не могу считать). В чем причина понять не могу. Одно думаю, что это разница между 11.0592 и 12 МГц. Посоветуйте как решить проблему.
      Коды ошибок после прошивки во всех трёх случаях одинаковые:
      Sinaprog -invalid device signature
      Averdude -avrdude: warning: cannot set sck period, please check for usbasp firmware update
      target don't answer
×
×
  • Create New...