Металлоискатель по принципу Передача-Прием, теория. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Термины "передача-прием" и "отраженный сигнал" в различных поисковых приборах обычно ассоциируются с методами типа импульсной эхо- и радиолокации, что является источником заблуждений, когда речь заходит о металлоискателях. В отличие от различного рода локаторов, в металлоискателях рассматриваемого типа как передаваемый (излучаемый), так и принимаемый (отраженный) сигналы являются непрерывными, они существуют одновременно и совпадают по частоте.

Принцип действия металлоискателей типа "передача-прием" заключается в регистрации сигнала, отраженного (или, как говорят, переизлученного) металлическим предметом (мишенью). Отраженный сигнал возникает вследствие воздействия на мишень переменного магнитного поля передающей (излучающей) катушки металлоискателя. Таким образом, прибор данного типа подразумевает наличие как минимум двух катушек, одна из которых является передающей, а другая, приемной.

Основная принципиальная проблема, которая решается в металлоискателях данного типа, заключается в таком выборе взаимного расположения катушек, при котором магнитное поле излучающей катушки в отсутствие посторонних металлических предметов наводит нулевой сигнал в приемной катушке (или в системе приемных катушек). Таким образом, необходимо предотвратить непосредственное воздействие излучающей катушки на приемную. Появление же вблизи катушек металлической мишени приведет к появлению сигнала в виде переменной электродвижущей силы (э.д.с.) в приемной катушке.

Поначалу может показаться, что в природе существуют всего два варианта взаимного расположения катушек, при котором не происходит непосредственной передачи сигнала из одной катушки в другую (см. рис. 1, а и б) - катушки с перпендикулярными и со скрещивающимися осями.

Рис. 1. Варианты взаимного расположения катушек датчика металлоискателя по принципу "передача-прием"

Более тщательное изучение проблемы показывает, что подобных различных систем датчиков металлоискателей может быть сколь угодно много. Но это - более сложные системы с количеством катушек больше двух, соответствующим образом включенных электрически. Например, на рис. 1, в изображена система из одной излучающей (в центре) и двух приемных катушек, включенных встречно по сигналу, наводимому излучающей катушкой. Таким образом, сигнал на выходе системы приемных катушек в идеале равен нулю, так как наводимые в катушках э.д.с. взаимно компенсируются.

Особый интерес представляют системы датчиков с компланарными катушками (т.е. расположенными в одной плоскости). Это объясняется тем, что с помощью металлоискателей обычно проводят поиск предметов, находящихся в земле, а приблизить датчик на минимальное расстояние к поверхности земли возможно только в том случае, если его катушки компланарны. Кроме того, такие датчики обычно компактны и хорошо вписываются в защитные корпуса типа "блина" или "летающей тарелки".

Основные варианты взаимного расположения компланарных катушек приведены на рис. 2, а и б. В схеме на рис. 2, а взаимное расположение катушек выбрано таким, чтобы суммарный поток вектора магнитной индукции через поверхность, ограниченную приемной катушкой, равнялся нулю. В схеме рис. 2, б одна из катушек (приемная) скручена в виде "восьмерки", так что суммарная э.д.с., наводимая на половинки витков приемной катушки, расположенные в одном крыле "восьмерки", компенсирует аналогичную суммарную э.д.с., наводимую в другом крыле "восьмерки". Возможны и другие разнообразные конструкции датчиков с компланарными катушками, например рис. 2, е.

Рис. 2. Компланарные варианты взаимного расположения катушек металлоискателя по принципу "передача-прием"

Приемная катушка расположена внутри излучающей. Наводимая в приемной катушке э.д.с. компенсируется специальным трансформаторным устройством, отбирающим часть сигнала излучающей катушки.

Автор: Щедрин А.И.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Влияние урбанизации на насекомых 29.03.2023 Ученые, изучающие влияние урбанизации на насекомых, обнаружили, что одни насекомые более приспособлены к жизни в городских условиях, чем другие. Среди шума и суеты городской жизни существует множество разнообразных существ, включая насекомых, пауков и муравьев, которые часто не принимают во внимание, но оказывают значительное влияние на городские экосистемы. Исследование, проведенное австрийскими учеными, выявило связь между степенью урбанизации и распространенностью членистоногих беспозвоночных животных с экзоскелетом, таких как пчелы, насекомые и пауки. "Мы показываем, что богатство и разнообразие членистоногих на деревьях и кустарниках уменьшается по мере перехода от сельской местности к городу", - отметил первый автор доктор Марион Шатлен, научный сотрудник Университета Инсбрука, Австрия. "В частности, мы показываем, что урбанизация неблагоприятна для бескрылых групп, особенно на деревьях. Действительно, в городе реже встречаются паутинники и ногохвостки, где, напротив, обычные тли, мокрицы и мухи. "В этом исследовании мы сравнили, как разные показатели урбанизации формируют сообщества членистоногих", - объяснил Шателен. Для этого они собрали образцы членистоногих на 180 участках на территории площадью 56,5 кв. км в австрийском городе Инсбрук и его окрестностях. На каждом участке пробы отбирали в трех микросредах: кронах деревьев, коре деревьев и кустарниковом ярусе. Измерив процент булыжной и застроенной территории, растительности или деревьев, Шатлен и ее коллеги оценили уровень урбанизации в пределах 100, 500 и 1000 метров вокруг каждого участка. Затем они проверили влияние, которое это повлияло на общее количество членистоногих (численность), сколько разных таксономических групп присутствовало (богатство) и какие членистоногие присутствовали. Команда также рассмотрела разнообразие, показатель, учитывающий как достаток, так и богатство. Измерение уровня урбанизации в разных масштабах позволило лучше объяснить влияние урбанизации на сообщества членистоногих. Их результаты показали корреляцию между уровнем урбанизации и общей численностью членистоногих в кустарниковом ярусе. Чем более урбанизирован был этот участок, тем больше короедов и крабовых пауков проживало в кустарниках - закономерность, которая может быть связана с более питательными листьями в кустарниковом ярусе в городах. В родах некоторые виды, такие как мухи, увеличивались в урбанизированных районах, тогда как некоторые группы пауков встречались реже. Это может указывать на преимущество крылатых членистоногих в городах, вероятно, из-за их повышенной способности перемещаться между изолированными зелеными насаждениями. Шатель и его команда также наблюдали специфические эффекты на ошибках. Например, они обнаружили, что плотность пауков, строящих паутину, постоянно ниже, чем у активно охотящихся пауков, таких как пауки-крабы. Это свидетельствует о том, что сокращение или увеличение групп пауков коррелирует со своими способами охоты. Низшая встречаемость четырех из десяти семейств пауков, исследованных, предполагает прямое влияние на насекомых-рослиеидов, наиболее часто проявлявшихся в городских условиях. По словам ученых, некоторые группы членистоногих хорошо чувствуют себя в городах, а другие нет. Это, однако, не дает прямого вывода об общем количестве жуков: "Поскольку одни группы процветают, а другие отфильтровываются из городских районов, в городе, по крайней мере, столько же членистоногих, сколько в сельской местности", - заявил Шателен. "На самом деле в кустах членистоногих, особенно короедов и крабовых пауков, на самом деле больше в городе".

Другие интересные новости:

▪ Стимуляция височных долей коры улучшает память

▪ Все золото мира

▪ Бифштексы из пробирки

▪ Способность концентрироваться важнее объема памяти

▪ Муравьи не любят работать

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Воздушные змеи. Советы моделисту

▪ статья Когда эфир впервые был применен для анестезии? Подробный ответ

▪ статья Первая помощь при ударе током. Медицинская помощь

▪ статья Условные графические и буквенные обозначения электрорадиоэлементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Надпись на металле. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025