[پروژه] مدار فلزیاب

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

ممنون از پاسخ خوبتون
آقا بهروز راستش من به مدارات اینترنتی اصلا اعتقادی ندارم و میخواستم با ایده گرفتن از این مدارات خودم طراحی کنم
و تا بحال هم تقریبا موفق بودم.
اما مشکل من در تعیین دو پارامتر کویل است که باید طبق چه معیاری آن را انتخاب کنم
( فرض کنید خودتان می خواهید یک کویل برای یک فلزیاب طراحی کنید و هیچ پارامتری در اختیار ندارید )
چاره چیست ؟

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

در مورد عمق سنجی مدار یا سنسوری را معرفی و نحوه ی کار آنرا توضیح دهید ...

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

مقوله طراحی کویل بحث پیچیده ایه که نمیشه به تمام ریزه کاریهاش در اینجا اشاره کرد.اما بطور کلی چند موضوع مهم رو باید در نظر گرفت.قبل از همه اینکه هیچوقت امپدانس کویل رو با R اشتباه نگیرید چون این امپدانس با تغییر فرکانس عوض میشه و در اصل منظور XL هست که از رابطه XL=2(3.14)FL که F فرکانس و L اندوکتانسه
اول:چه نوع فلزیابی مد نظرتون هست؟
دوم:چه رنج فرکانسی رو در نظر گرفتید؟
سوم:نوع کارایی فلزیاب که مثلا در چه نوع زمینی و با چه امکاناتی باید کارکنه
همونطور که میدونید از نظر طراحی فلزیابها به چند دسته اصلی تقسیم میشن که میشه از PI,VLF,TR,LRL,BFO,IB,FCD و سیستمهای دارای حسگر رادیواکتیو که خیلی کمیاب و گرون هستند نام برد.من بعلت محاسن زیادی که در نوع PI و VLF دیدم همیشه به این مدارات پرداختم چون دارای خطای کم،قدرت زیاد،امکانات مناسب و شماتیک قابل تغییر هستند.اگر شما یک فلزیاب مثلا VLF رو بخواهید طراحی کنید در مرحله اول باید قسمتهای اصلی مانند اسیلاتور،نمونه گیر،مقایسه کننده،تقویت کننده ها،درایورها و ... رو بر حسب فرکانس انتخابی طراحی کنید و برای طراحی کویل به دو قسمت توجه خاص داشته باشید اول خروجی اسیلاتور چون کویل فرستنده بواسطه مدارات تقویت کننده باید به خروجی اسیلاتور متصل شود و دوم ورودی نمونه گیر که گیرنده امواج میرا هست و سیم پیچ گیرنده هم بواسطه یک پری آمپلیفایر به نمونه گیر متصل میشه هست پس مشاهده میکنید که با دو تقویت کننده مواجه هستیم یکی تقویت توان خروجی و دیگری پری برای ورودی و قانون تقویت کننده ها میگه برای اینکه حداکثر توان از یک طبقه به طبقه دیگه منتقل بشه باید تطابق امپدانس صورت بگیره حالا شما با داشتن امپدانس ورودی پری و خروجی آمپلی توان میتونید اهم کویلها رو محاسبه کنید.برای محاسبه اندوکتانس هم باید به فرکانس خروجی طبقه فرستنده نگاه کنیم چون قراره که با قوانین مربوط به سیمپیچ کار کنیم طبق فرمول بالا فرکانس رو داریم و امپدانس هم محاسبه شده بنابراین L که همون اندوکتانسه براحتی محاسبه میشه.موفق باشید

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

در مورد عمق سنجی مدار یا سنسوری را معرفی و نحوه ی کار آنرا توضیح دهید ...

عمق سنجی در دستگاه های فلزیاب فرایند خیلی پیچیده ایه که البته همیشه هم با خطای بالا همراهه چون برای این عمل از فاکتورهایی مثل قدرت موج دریافتی و زمان انعکاس موج استفاده میشه که همیشه این دو عامل بیانگر حقیقت نیستند چون در اینجا ما با زمین سروکار داریم که از چگالیها و عناصر مختلفی تشکیل شده.دستگاههای خیلی پیشرفته تصویری از سیستم رادار با امواج اولتراسونیک برای این منظور استفاده میکنند که حتی درصد خطا در اونها هم زیاده و توضیح این مقوله یک مبحث کامل دانشگاهیه.من یک مقاله 800 صفحه ای بزبان انگلیسی از نت دانلود کردم در خصوص این مقوله که اگر اصرا به دونستن این فرایند دارید و بتونید بخونیدش براتون پ میکنم.

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

اول:چه نوع فلزیابی مد نظرتون هست؟
دوم:چه رنج فرکانسی رو در نظر گرفتید؟
سوم:نوع کارایی فلزیاب که مثلا در چه نوع زمینی و با چه امکاناتی باید کارکنه
قانون تقویت کننده ها میگه برای اینکه حداکثر توان از یک طبقه به طبقه دیگه منتقل بشه باید تطابق امپدانس صورت بگیره حالا شما با داشتن امپدانس ورودی پری و خروجی آمپلی توان میتونید اهم کویلها رو محاسبه کنید.

خیلی ممنون
میشه همین تطبیق امپدانس رو که میگید روی یه مدار برای مثال مدار دلتاپالس ( PI با فرکانس 150 هرتز ) نشون بدید و R و L رو بدون در نظر گرفتن مقادیر داده شده بدست بیارید؟؟؟؟؟؟؟
عکس مدار دلتاپالس : ( ببخشید یلد نبودم چه جوری اینجا پ کنم )
http://174.132.129.189/~moreland/forums/attachment.php?attachmentid=2505&stc=1&d=1 185051797

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

اون مطالب رو اگه دقت کرده باشید در مورد VLF گفتم اما دلتاپالس یک مدار PI هست که دارای یک سیمپیچ تکی هست محاسبات مربوط به تطبیق امپدانس اینجا هم مصداق داره ولی نه بشکلی که در VLF هست.در فلزیابهای PI یک کویل داریم که از یک سمت توسط یک درایور یا مستقیم به اسیلاتور متصل شده و از طرف دیگه موج پسزن به ورودی اولین طبقه تقویت هدایت میشه .در اینجا مقدار امپدانس و اندوکتانس کویل با فاکتور دیگه ای محاسبه میشه که اون هم مقدار جریان عبوری و میزان فرکانس و پیک موج ورودی و پسزن اون هست.سعی میکنم بزودی با استفاده از یک مدار ساده بصورت جزء به جزء محاسبات کویل رو خدمتتون ارائه بدم.

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

راستی اخیرا متوجه شدم که درایور تغذیه دلتاپالس مشکل داره و علت ناپایداریش هم همینه دارم روش کارمیکنم که اگر بشه درستش کنم.

منظورتون تغذیه ی منفی 12 ولته !!!!!!!!!! که توی شماتیک داده شده !!!!!!!!!!!!!
که اصلا ولتاژ منفی توی این مدار وجود نداره
آیا شماتیک اشتباهه یا قسمت تغذیه ی منفی از شماتیک حذف شده ؟؟؟؟؟

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

دوستان شک من در مورد پیکربندی این آیسی ( 4538) وقتی بیشتر شد که به مدارات مشابه مثل دلتاپالس مراجعه کردم.این آیسی بخاطر نوع کارش در مدارات فلزیاب کاربرد زیادی داره و 4 عدد از همین آیسی در دلتاپالس هم استفاده شده ولی پایه شماره 3 اون آیسی ها به مثبت تغذیه وصله نه به منفی یا زمین.نظر شما چیه؟

آقا بهروز به چه نتیجه ای رسیدی ؟

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

نه آقا کاظم عزیز ولتاژ منفی مربوط به شماتیک گلداسکن بود و ایراد دلتاپالس هم فقط توی یکی از شماتیکها بود و توی شماتیکی که شما فرستادید نیست.ایراد پیکربندی آیسیهای 4538 اگر پستهای بعدی رو خونده بودید متوجه میشدید که علت رو یکی از دوستان اشاره کردند که به چشم من نیومده بود اونهم استفاده از تفاوت سطح ولتاژ منفی و زمین بجای زمین و مثبت یعنی در اونجا بجای زمین از ولتاژ منفی استفاده شده و بجای مثبت تغذیه از زمین استفاده شده که با توجه به تفاوت سطوح ولتاژ مثل همون حالت قبل میشه.

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

سلام مجدد
قبل از هرچیزی یه تشکر ویژه از آقا بهروز عزیز که سوالامونو به خوبی جواب میده :job: :applause:
و یه سوال دیگه :
تا اونجائیکه من میدونم
آی سی 4538 که در حقیقت یک مونواستابل ONE-SHOOT هست سازنده ی تاخیر لازم برای یک فلزیاب است که با تنظیم تاخیر می توان تفکیک میان فلزات آهنی و غیر آهنی در فلزیابهای PI ایجاد کرد و این تاخیر را باتوجه به مدار موازی RL (کویل و مقاومت موازی با آن) باید تعیین کرد . یعنی این تاخیر باید بزرگتر از اندازه ای باشد که کویل (در زمان قطع سوئیچ) در مقاومت دشارژ می شود.
الان مشکل من اینجاست که در مدار دلتاپالس خروجی اولین 4538 مقدار DC بوده و چون خروجی اولی به ورودی بعدی (4 تا 4538) می رود همه ی خروجی ها DC هستند.
مگه نباید خروجی این آی سی ایجاد کننده ی تاخیر پالس باشه یا من دارم اشتباه می کنم ؟؟؟؟؟؟ oo:

ممنونم

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

من تازه دارم توی این شماتیک ارسالی شما دقت میکنم به چند مورد طراحی برخوردم که جای کار داره.اول تغذیه آیسیها مشخص نشده که مهمه چون معنی صفر و یک با سطوح ولتاژ معنی داره.توی شماتیک دقت کنید کویل توسط ماسفت بین ولتاژ منفی و مثبت 12 قطع و وصل میشه که یک پسزن شدید ایجاد میکنه ولتاژ این پسزن دارای قطبیت معکوسه که از طریق R6 به واسطه T2 , T3 بصورت یک پالس منفی وارد 4538 میشه بخاطر .اینجا یک مورد هست که نقطه TR1 مشخص نشده به کجا متصل میشه.موازی با R37 دو نقطه بینام هست.محل اتصال TR1 مهمه چون وظیفه کلید کردن رو عهده داره.حالا فرض کنیم پالس منفی رسید به ورودی آیسی.تاکیدم روی منفیه چون پیکره بندی این آیسی برای حالت منفیه.حالا علت اتصال این پالس منفی به پایه 2 چیه؟پایه های 4 و 5 ورودیهای مولتی ویبراتورند و پایه 2 و 1 برای تهیه سطح ولتاژ مرجع و یا تعیین حساسیت به سیگنال ورودی بکار میرن.پایه 5 به گیت NOT وصله و معکوس پالس ورودی به ماسفت رو بعنوان نمونه به این پایه داده و برای اینکه تفاوت بین دو ورودی به پالس خروجی تبدیل بشه باید پالس پسزن به پایه 4 وارد بشه که از اونها برایند گیری میشه و ماحصل در خروجی آیسی ظاهر بشه.اما با این پیکر بندی فکر نکنم چیزی در خروجی داشته باشیم سا اگرم باشه برایند دو پالس نیست

[kazem2114]

پاسخ : مدار فلزیاب

دوستان عزیز فایل زیر توضیحات کامل از ساخت یک فلزیاب PI به نام hammerhead هستش
در اکتر فلزیابهای PI نوع طراحی بسیار شبیه به هم بوده و فقط استفاده از قطعات تغییر می کند.
در این پی دی اف مفاهیم به خوبی توضیح داده شده است

http://1.iranpuls.com/frume/index.php?action=dlattach;topic=34.0;attach=22


اگر دوستان فایل های این چنین دارند که به تحلیل مدارات پرداخته لطفا پ کنند تا با مفاهیم و طراحی فلزیابها بیشتر آشنا شیم با کپی کردن کسی به جایی نمیرسه ...

[behrouz_t]

پاسخ : مدار فلزیاب

این مطالب رو یکی از کاربران دانشمند در یک سایت مشابه در مورد طراحی کویل در فلزیابهای pi نوشته بودند که خیلی برای من مفید بود امیدوارم برای شما هم باشد.البته بزودی به تحلیل چزء جزء یک مدار نچندان پیچیده pi میپردازم.فعلا این رو داشته باشید:

همانطور که همه شما عزیزان می دانید ، در فلزیابهای pi قلب دستگاه سیم پیچ ان است که اگر به درستی پیچیده نشود حتیبا یک دور خطا باعث ازبین رفتن کارکرد و اختلال در کار دستگاه می شود . اگر شما از محاسبات بسیار دقیق طراح اکاهیداشته باشید مطمئنا برای ساخت سیم پیچ از روش علمی استفاده خواهید کرد و با استفاده از تجربیات دیگران و دستورات انهاکویل نمی سازید . دوست من مطمئن باشید کویلی که من می پیچم با کویلی که شما می پیچید ( با دستورالعمل یکسان ) از نظر اهم ، اندازه و .... کاملا متفاوت است . یکی از این دلایل نوع سیم است حتی اگر از یک کارخانه باشد چون خود کارخانه هر چند صد کیلومتر سیم تولید شده یک جدول اهمی جدید با مقادیر حساب شده جدید ارائه می کند ان هم دلایل زیادی داردمنجمله درصد ناخالصی مس در هر تن مواد اولیه وارد شده به کارخانه .کافیست شما از چند فروشگاه متفاوت یک نمره سیم بهطول 50 متر تهیه کنید و با یک مولتی متر اهم ان را با ولتاژ و جریان دهی ثابت حساب کنید انوقت تفاوت اهمی را به بینید (( من این ازمایش را انجام دادم ))
در ضمن ایا تا حالا از خود پرسیده اید که چرا مثلا در یک فلزیابی مثل ماین دایور و یا ماینر کویل باید 2.5 اهم باشد چرا مثلا 4 اهم نباشد ؟ این مقدار حساب شده بر چه اساس و منطقی ارائه شده ؟
ماین دایور من با کویل 1.56 اهمی و مقاومت 826 اهمی بالاترین راندمان را دارد . ( با انجام محاسبات ))
ایا می دانید که طراح المانی برای محاسبه کویل از مقاومت متال فیلم که دقیق هست و تلرانس ان در پیک ها ولتاژی مک استاستفاده کرده حال در بازار ما این مقاوت کم هست و مجبوریم نمونه مشابه بزنیم خوب حالا با این مقاومت مشابه که دارایتلورانس متفاوت و مقاومت متفاوت در پیک هاست ، مقدار کویل چقدر تغییر می کند ؟ و یا چه بلایی در شکل موج کویل بوجود می اورد ؟ (( در دستگاه من این مقاومت ایجاد پسخورد کرده بود ))
و یا مسائل دیکر ...
برای همین دوست عزیز من به نوبه خود شدیدآ توصیه می کنم که حتما کویل خود را با محاسبات دقیق درست کنید . برایهمین در این مقاله من لازم دیدم که برای پی بردن اهمیت کویل در فلزیاب pi اصول طراحی کویل را در این سایت درج کنم .

دوستان گرامی از انجایی که نوشتن و انجام این محاسبات طولانی و دارای نکات بسیار است لذا من در این مقاله به تیترهای اصلی می پردازم و به اصلاح من جاده را نشان می دهم راه پیمایی با خودتان
پوزش من را بپزیرید .
مدارات R-L
دوستان در 95% فازیاب های PI برای القاء مفناطیسی از مدار RL موازی استفاده کردند . مدارات R-L موازی ، از یک مقاومت اهمی و یک راکتانس القایی با اتصال موازی تشکیل می شود . این مدارات به صورت گسترده در مدارهای مخابراتی ، ********** سازی ، تله های فرکانسی و غیره استفاده می شود . این مدارات را در شکل زیر می بینید . کلdه محاسبات R-L موازی می توان گفت که از بردارهای جریان شروع می شود شکل بردارهای جریان در مدارات R-L نیز در شکل زیر امده .
بر طبق شکل بردارهای جریان می توان گفت که جریان مدار Ie از دو جریان Il و Ir تشکیل می شود . چون ولتاژ دو سر مقاومت و سلف برابر است و زاویه فازهای جریان های سلف و مقاومت یکی نیست ، در محاسبات R-L موازی ، ولتاژ را مبنا قرار می دهیم و دیاگرام برداری مقاومت و سلف را بر اساس مبنا ولتاژ رسم می کنیم .
پس بر طبق شکل بردار جریان داریم :
بردار Ie = بردار Ir + بردار Il

محاسبه امپدانس :
امپدانس سیم پیچ یکی از نکات بسیار مهم است که حتما باید راعیت شود شما باید کویلی بسازی که از نظر امپدانس باید با امپدانس خروجی تقویت قدرت مدارتان یکی باشد .
Ie= Ve/Z و Ir=Ve/r و Il=Ve/XL
همچنین Ie^2 = Ir^2+Il^2
با جایگزین کردن مقادیر IL , Ir , Ie می توان نوشت :
Ve^2/z^2 = ( Ve^2 /r^2) +(Ve^2/XL^2
و بطور کلی برای امپدانس داریم :
1/z^2 = (1/r^2) + ( 1/XL^2)

محاسبات اختلاف فاز :
در این قسمت فقط به فرمول ها بسنده می کنم .
Sin ∂ = z/XL
Cos ∂ = Z/r
∂ = tan^-1 (r/XL)

محاسبه توان ها در R-L :
برای محاسبه توان کویل مطمئنا به رابطه های زیر نیاز پیدا می کنید
1 < توان موثر :
Pe = Ie * Ve cos∂
2> توان راکتیو :
Pe = Ve * Il = Ve * Ie sin ∂

3> توان ظاهری :
Ps = Ve * Ie

محاسبه ضریب کیفیت
با این فرمول می توانید کیفیت انرژی ذخیره شده در کویل که را بطه مستقیم با بر کاوش در دستگاه فلزیلاب را دارد محاسبه کرد (( قابل توجه دوستانی که می خواهند برد دستگاه را زیاد کنند ))
= Q ג2 ( انرژ ذخیره شده ) / انرژی مصرفی در یک سیکل
Q = 2л [ ½L * ( √2 Ve / Lω)^2 ] / (Ve^2 / r^2 ) * (r) * (2л/ω

Q = r/ Lω

Q = r / XL
اثر فرکانس بر مدار R-L

در مدار R-L موازی ، امپدانس از رابطه زیر حساب می شود :

1/z^2 = ( 1/r^ 2) + ( 1/xl^2 ) و xl = 2лfl

در نتیجه برای محاسبه امپدانس داریم :
1/z^2 = ( 1/r^2 ) + ( 1/(2лfL)^2 )
اگر فرکانس منبع صفر شود ، انگاه
1/xL = 1 / 2лfL = ∞
خواهد شد و در این حالت Z = 0 . به عبارت ساده مدار R-L موازی در فرکانس صفر اتصال کوتاه است و از مدار جریان اتصال کوتاه (( ماکزیمم جریان منبع )) می گذرد لذا در طراحی pi باید در انتخاب فرکانب وسواس به خرج داد همانطور که می دانید فرکانس دستگاه های pi نسبتا پایین است .

حال اگر فرکانس دستگاه از صفر به بینهایت (( رو به افزایش )) تغییر کند ، امپدانس مدار R-L از صفر به مقدار R تغییر می کند به طوری که در فرکانس های زیاد Z = R یعنی اگر فرکانس زیاد شود امپدانس به سمت مقدار مقاومت موازی شده با سلف می رود . و انوقت جریان مدار از رابطه زیر حساب می شود :

Ie = Ve / R


اثر تغییرات فرکانس بر امپدانس مدار موجب می شود ضریب توان و cos ∂ و اختلاف فاز ∂ و توانهای اکتیو و راکتیو و ظاهری تغییر کند .
در مدار R-L موازی با توجه به اینکه cos ∂ = Z / R و Pe = Ie *Ve * cos ∂ و Pd = Ve * Ie * sin ∂ پس انتظار داریم که رشد فرکانس از صفر به مقدار زیاد (( به سمت زیاد شدن فرکانس )) موجب شود امپدانس از صفر به R تغییر کند ، در این حالت cos ∂ از صفر به یک ، sin ∂ از یک به صفر و ∂ از 90 درجه به صفر درجه تغییر می کنند .
همچنین توان اکتیو از مقدار صفر به مقدار Pe = Ve *Ie و توان راکتیو از مقدار حداکثر به صفر تغییر می کند .

دوستان گرامی پس از کلی دردسر و سرو کله زدن با فرمول های ریاضی می توان نتیجه زیر که بسیار مهم است را بدست اورد :

که : افزایش فرکانس در مدار R-L موازی ، خاصیت سلفی مدار را کاهش داده و در مقابل خاصیت اهمی مدار را افزایش می دهد .

[very question]

پاسخ : مدار فلزیاب

سلام به دوستان گرامی
من هم می خواهم یک فلزیاب بسازم و با مداری برای ان روبه رو شدم که چیزی ریادی از ان سر در نمی اورم امیدوارم دوستان بنده را راهنمایی کنند و در ابتدا اجزایی که برای ساخت یک فلزیاب مورد استفاده می شود را اشاره کنند وهمچنین با کمک هم به تحلیل و ساخت مدار از 0 تا 100 بپردازیم من نقشه مدار را در ادامه قرار می دهم

[HAHADI]

پاسخ : مدار فلزیاب

سلام به همه دوستان
من چند مدتیه که سرم رو انداختم توی مدارات فلزیاب اولش خواستم یکی از مدارات رو که عمق کاوش بالایی داره رو مونتاژ کنم اما دیدم همه مداراتی که دربارش نوشتن با عمق کاوش دو متر ! سه متر ! چهار متر !!! ... همه دروغی بیش نیست چون هیچ کس نمیاد مدار به این با ارزشی وبا این قیمت بالا رو مجانی در اختیار کسی بزاره
برای همین تصمیم به فهمیدن کارکرد مدار وبعد طراحی مدار گرفتم حداقل مدارم اگه کار نکرد ضرر نکردم چیزی یاد گرفتم . اینجا توی این قسمت هم دیدم بحث داغه وآقا بهروز هم ماشاالله اطلاعات خوبی داره برای همین خواستم توی بحث شرکت کنم
به نظر شما دوستان بهتر نیست طراحی یک مدار رو از اول و تیکه تیکه مثلا از تغذیه _ نوسان ساز _ کویل_ تفریق کننده و الی ... با هم شروع کنیم وبه پایان برسونیم ؟؟؟ چون توی خیلی سایتها در مورد این موضوع داره بحث میشه وهمه دنبال کپی هستند وآخرش هم نه مدارشون اون کارکرد رو داره نه چیزی یاد گرفتند
من خودم برای شروع خواستم قسمت تغذیه و مدار نوسان ساز و شکل موجش بعد از کویل رو که توی پروتئوس کشیدم رو بزارم که دوستان دیگه نظر بدن که آیا اصلا درست دارم میرم یا نه باید تغییرش بدم اما نتونستم پ کنم کسی میتونه راهنماییم کنه؟؟؟ ونظرتون رو هم ممنون میشم بگید