Sonda koncentryczna - optymalizacja rozmiarów

[pepe]

Witam

Chciałbym zaprojektować sondę koncentryczną zoptymalizowaną do znajdowania monet na głębokości ok 30 cm. Czy spotkał się ktoś z publikacją dotyczącą optymalizacji wymiarów sondy, ewentualnie stosunkowi średnicy cewki nadawczej do odbiorczej? Myślę, że definiując głębokość i rozmiar poszukiwanego obiektu oraz ograniczenia toru nadawczego wykrywacza powinno dać się wyznaczyć optymalne wymiary cewki.

Pozdrawiam

[ProScan]

Proponuję wykorzystać do tego celu wzory na indukcyjność wzajemną dwóch pierścieni koncentrycznych, oddalonych od siebie.

1 pierścień będzie nadajnikiem, a drugi metalem.

Następnie zrobić to samo dla 3 pierścienia - odbiornika (o zerowym sprzężeniu z nadajnikiem).

Na końcu wyrysować graf obrazujący iloczyn obu tych indukcyjności dla różnych rozmiarów pierścieni.



proscan

[pepe]

Pomysł dobry tylko mam wrażenie, że wyjdzie optymalna średnica nadawczej równa odbiorczej.
Ale optymalna średnica nadawczej to już coś.
Szukam wzorów ...

[ProScan]

Nie sądzę.

Przykładowo, jeśli wybierzemy średnicę pierścienia zewnętrznego 1 metr (a czemu nie ale ta wartość podaję, dla lepszego zobrazowania co mam na myśli) to jest dla mnie oczywistym, że nie zapewni ona optymalnego sprzężenia z pierścieniem o średnicy 1-2cm w odległości 30cm.

Prędzej może się okazać, że ten drugi pierścień będzie miał większą średnicę niż pierwszy (co nie powinno stanowić problemu z punktu widzenia informacji, którą chcemy uzyskać) jeśli wybierzemy zbyt małą średnicę "zewnętrzną"

Wykres oczywiście będzie 3D, bo będą różne maksima w zależności jaka będzie średnica sondy.



proscan

[pepe]

Nie wiem czy trzech wymiarów wystarczy - dojdzie indukcyjność bo ze wzrostem średnicy cewki nadawczej rośnie jej indukcyjność co "przeszkadza" generowaniu zmiennego pola i wymusza stosowanie wysokiego napięcia w nadajniku.

Pozdrawiam

[ProScan]

Aspekt techniczny, to zupełnie coś innego.



proscan

[pepe]

Witam

Zrobiłem wykres natężenia pola magnetycznego od jednego zwoju punktu oddalonego o 30 cm w zależności od średnicy zwoju.
Stosując takie uproszenie wychodzi, że optymalna średnica cewki nadawczej powinna być nieco mniejsza od głębokości na której szukamy.
Oczywiście to natężenie pola w punkcie. Wykrywacze stosują zmienne pole i czym większa średnica cewki tym mniejsze zmiany prądu da się wygenerować (rośnie indukcyjność).
Z tak uproszczonych moich przemyśleń wynika, że szukając monet należy stosować cewki o średnicy poniżej 25cm.
Gdyby zastować wykrywacz o dużej czułości, który potrafi znaleźć monetę na 40 cm to optymalna średnica to ok 30cm.
Chyba nic odkrywczego

[ProScan]

Całkiem pouczające, aczkolwiek odnosi się do cewki typu "mono".



proscan

[pepe]

No tak, trzeba by uwzględnić osłabienie pola pola od ceki kompensacyjnej i już zaczyna się komplikować bo nie wiemy jaka średnica i stosunek ilości zwojów. Myślę, że należałoby użyć jakiegoś programu symulacyjnego ...

[ProScan]

Cewkę kompensacyjną można w pierwszym przybliżeniu pominąć.



proscan