|
Металлодетектор, борьс шумом грунта |
|
|
|
Feb 27 2008, 22:26
|
Группа: Новичок
Сообщений: 5
Регистрация: 24-02-08
Пользователь №: 35 344

|
Краткое описание проблемы- в металлодетекторах , работающих по принципу передача-прием(две катушки индуктивности-одна ,излучающая на частоте 8000 герц-стабилизирована кварцем, вторая -приемная, принимает отраженный сигнал металлических предметов, вернее сказать-сигнал со сдвигом фазы.Сдвиг фазы зависит от металла-цветной или черный.Величина смещения фазы определяется с помощью фазового детектора.) Проблема вот какая- для увеличения глубины обнаружения нужно увеличивать мощность излучения-но от мощного излучения начинает фонить грунт,он дает такой сдвиг фазы отраженного сигнала, что забивает напрочь полезный.Второй путь-более приемлемый-снизить мощность излучаемого сигнала, что бы свести к минимуму отклик грунта.Но тогда надо увеличить усиление приемного тракта-и тут уже надо бороться с шумами ОУ .Но и шум грунта при большом усилении приемного тракта проявляется-хаотическими мелкими изменениями фазы отраженного сигнала.Задача-выделить на фоне шума грунта и шумов ОУ полезного сигнала.Схема построена на КМОП логике ,операционных усилителях и ключах, применение МП исключается. Уточнение-длительность отклика от цели-от 10 до 150 мс, уровень сигнала от цели- меньше уровня шума. Длительность шумов-до 5мс , а также свыше 300мс. Может кто то может предложить семы фазовых дискриминаторов, интеграторов и фильтров-решающих данную проблему.
Сообщение отредактировал ZOZO - Feb 27 2008, 22:28
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
Mar 2 2008, 14:25
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 17-06-07
Пользователь №: 28 498

|
Цитата(ZOZO @ Feb 27 2008, 23:26)  Краткое описание проблемы- в металлодетекторах , работающих по принципу передача-прием(две катушки индуктивности-одна ,излучающая на частоте 8000 герц <...>Уточнение-длительность отклика от цели-от 10 до 150 мс, уровень сигнала от цели- меньше уровня шума. Длительность шумов-до 5мс , а также свыше 300мс.<...> Цитата(ZOZO @ Mar 2 2008, 11:31)  Ясно. т.е. вы предлагаете направить усилия на импульсный металлодетектор-но насколько я знаю , там большая проблема с определением вида металла-толи цветной-то ли черный  Цитата(zzzzzzzz @ Mar 2 2008, 13:17)  Да, то есть самые лучшие "представители" металлоискателей проводят Фурье-анализ сигнала отклика. При этом, повышаются требования к чистоте сигнала генератора, естественно. Но, это решаемо. По анализу гармоник информация цветной - черный вытаскивается куда как информативнее, чем по уходу фазы. Вопрос в алгоритме. При этом, появляется возможность определять даже то, что есть и цветной, и чёрный одновременно, что порой невозможно для классических схем. Однако, такая разработка - значительный труд, это нужно оценить до, а не в процессе. Возможно, дешевле купить готовый, даже если это кажется дорого. Почему 8КГц? Когда-то проводил подобную "лабу". У меня получалась оптимальная частота около 800-900 Гц. На такой частоте дискриминация цветной -чёрный была максимальной чувствительности. Но, это для "линейной" схемы, описанной Вами. С цифровой обработкой частота не так важна, важен фронт-спад импульса. И без хорошего АЦП и МК тут не обойтись. Среди "лучших представителей" металлодетекторов есть приборы и с импульсным, и с гармоническим принципом возбуждения. Импульсные приборы проводят не Фурье-анализ, а интегрирование во временном окне (или в нескольких окнах). Что-то вроде Фурье-анализа делают многочастотные приборы. Реализации есть разные: с наложением сигналов разных частот или с чередованием частот во времени. Для "сортировки" обнаруженного металла лучше подходят именно многочастотные - например, кладоискательские Minelab. Сравнения различных металлодетекторов проводились не раз, информация об этом не секретная и не коммерческая. Отчеты можно почитать, например, здесь, в частности, следующие отчеты: http://www.itep.ws/pdf/adp_detector_final_...ecember2000.pdfhttp://www.itep.ws/pdf/Interim_Final_Moz16...b_optimized.pdfhttp://www.itep.ws/pdf/STEMD+OtherTrialsJRCNov2006.pdfРекомендую просмотреть названия ведущих производителей металлодетекторов, может, где-нибудь проскользнет полезная информация об их реализации (например, в их патентах). Поддерживаю мнение zzzzzzzz: может оказаться дешевле купить, чем сделать самому.
|
|
|
|
|
Mar 2 2008, 15:47
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 724
Регистрация: 1-05-05
Из: Нью Крыжопыль
Пользователь №: 4 641

|
Цитата(Okorok @ Mar 2 2008, 17:25)  Среди "лучших представителей" металлодетекторов есть приборы и с импульсным, и с гармоническим принципом возбуждения. Импульсные приборы проводят не Фурье-анализ, а интегрирование во временном окне (или в нескольких окнах). Что-то вроде Фурье-анализа делают многочастотные приборы. Реализации есть разные: с наложением сигналов разных частот или с чередованием частот во времени. ну, спорить не буду, так как сам в руках такой не держал. Однако, читал когда-то, что самые продвинутые устроены так: -дается мошный импульс ЭМ поля. -по этому сигналу (с крутым фронтом и спадом и подавленными выбросами) пишется в память сигнал отклика, нормированный по амплитуде, с высоким разрешением, типа 14-16 разрядов АЦП. - проводится Фурье-анализ отклика по большому числу гармоник (если не ошибаюсь, 16) - на основе мат. алгоритмов из этой процедуры получают всё интересующее. Не знаю, продаются ли где-нибудь такие сейчас, или это был прототип пока. Ясно одно, - для математики этого прибора придётся попотеть и провести массу разнообразных измерений, как лабораторных, так и натурных. Кто-то этим занимается. А еще есть UWB - радиолокация. Но, это еще покруче будет.... А разрабатывать что-либо сейчас нужно только в трёх случаях: - когда этого просто нет или стоит слишком дорого; - когда планируется продать разработку или производить самостоятельно; - когда это - учебный процесс или хобби такое.... Успехов!.
|
|
|
|
|
Mar 2 2008, 16:37
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 210
Регистрация: 15-01-08
Из: Новосибирск
Пользователь №: 34 105

|
Цитата(zzzzzzzz @ Mar 2 2008, 21:47)  ну, спорить не буду, так как сам в руках такой не держал. Однако, читал когда-то, что самые продвинутые устроены так: -дается мошный импульс ЭМ поля. -по этому сигналу (с крутым фронтом и спадом и подавленными выбросами) пишется в память сигнал отклика, нормированный по амплитуде, с высоким разрешением, типа 14-16 разрядов АЦП. - проводится Фурье-анализ отклика по большому числу гармоник (если не ошибаюсь, 16) - на основе мат. алгоритмов из этой процедуры получают всё интересующее. Крутой фронт не обязателен, а вот спад - непременно должен быть крутым. Фурье-анализ отклика в этом случае позволяет выявить наличие гармонических помех. Однако анализ полученного отклика сводится к другим методикам. Ведь в данном случае мы имеем дело не с периодическим, а с нестационарным случайным сигналом в пределах одной реализации. И задача - не различить сигнал на фоне шума, а скорее его описать и классифицировать.
Сообщение отредактировал Linker - Mar 2 2008, 16:38
--------------------
Я здесь и сейчас...
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
ZOZO Металлодетектор Feb 27 2008, 22:26 Ilya_z В принципе существует еще одно решение, применение... Feb 28 2008, 07:56 Linker Цитата(ZOZO @ Feb 28 2008, 04:26) Проблем... Mar 2 2008, 09:15 ZOZO Цитата(Linker @ Mar 2 2008, 13:15) В этой... Mar 2 2008, 10:31 zzzzzzzz Цитата(Linker @ Mar 2 2008, 12:15) В этой... Mar 2 2008, 12:17  ZOZO [quote name='zzzzzzzz' date='Mar 2 200... Mar 6 2008, 21:46 Linker Цитата(Okorok @ Mar 2 2008, 20:25) Поддер... Mar 2 2008, 15:15   zzzzzzzz Цитата(Linker @ Mar 2 2008, 19:37) Крутой... Mar 2 2008, 17:03    Linker Цитата(zzzzzzzz @ Mar 2 2008, 23:03) Если... Mar 2 2008, 17:24  Okorok Цитата(zzzzzzzz @ Mar 2 2008, 16:47) ну, ... Mar 2 2008, 17:24   zzzzzzzz Цитата(Okorok @ Mar 2 2008, 20:24) Вам из... Mar 2 2008, 18:02    Okorok Цитата(zzzzzzzz @ Mar 2 2008, 19:02) Были... Mar 2 2008, 19:14     zzzzzzzz Цитата(Okorok @ Mar 2 2008, 22:14) Тогда ... Mar 6 2008, 22:37
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|