Настоящият подход измерва времето, необходимо на сигнала, за да се разпадне до специфично тестово напрежение (~40mV).
Той "
Felezjoo", изобщо тръгна ли при някой от тук във форума, че бързате и започвате да правите изменения и подобрения. Не е ли по-добре първо да тръгне платката без грешки, а после да се подобрява, чак след като заработи веднъж, както трябва. То ако е само за да се пробва може и с готова платка "Arduino", да се сглоби на макет набързо.
Играчка PIMD
Бих описал този PIMD като "играчка". Защо? Тъй като е необходимо да се открие целевият сигнал веднага след като сигналът на бобината е намалял под целевия сигнал и преди целевият сигнал да е намалял под прага от 40 mV. На полето реакцията на земята ще маскира целевия сигнал в този момент.
Документът на Корбин описва реакцията на почвата на богатите на желязо латеритни почви като:
g(t) = (1-P)*exp(-t/T1) + P*exp(-t/T2)
където:
P = 0,08 до 0,30
T1 = 75us
T2 = 550us до 800us
Той също така представя оценка за целевата реакция (т.е. времева константа на затихване):
T = 1,8*D^2
където:
D е диаметърът (m) на целта
За цел от 1 cm оценката за T е:
180 нас
За цел от 5 cm:
4,5 ms
Горните времеви константи на затихване на целта показват, че откриването на цели с диаметър по-малък от 2,5 cm ще бъде трудно в богати на желязо латеритни почви.
Стратегии за откриване
За големи цели (>=5 cm), една от стратегиите е да се изчака реакцията на земята да намалее доста под целевата реакция. Например, ако имаме първоначална реакция на земята от 100 mV и целева реакция от 10 mV, тогава можем да изчакаме 4200 us, когато реакцията на земята е 40 uV, а целевата реакция все още е 400 uV. Ако приемем, че съотношението сигнал/шум е 10 към 1, е желателно.
Ако можем да филтрираме 90% от реакцията на земята, тогава трябва да изчакаме само 520 нас за същото съотношение сигнал/шум 10 към 1.
И в двата случая се нуждаем от повече усилване, за да позволим вземане на проби от сигнала много по-късно в импулсния цикъл.
Нискочестотен входен филтър
Добавих 1nF кондензатор (синя крива) към входния сигнал (кафява крива). Това има минимално въздействие върху сигнала, но филтрира всеки RF над 100kHz. За 10kHz нискочестотен филтър (зелена крива) кондензаторът ще бъде 10nF, но значително забавя затихването на сигнала на бобината.
Под на шума
Нивото на шума на аналоговия компаратор не е разкрито в листа с данни ATMEGA328, но ако използвам 741 OpAmp като модел (23nV/sqrt(Hz)), нивото на шума за 100kHz честотна лента и 1k съпротивление на източника ще бъде около 7 uV.
Намаляването на честотната лента до 10kHz ще намали нивото на шума до 2,3uV. В момента нивото на шума не е важно.
Добавяне на печалба
Не искам да използвам OpAmp с разделно захранване, за да избегна допълнителното захранване. Така че нека да разгледаме LM324:
Забележка: LM324 е свързан с постоянен ток и има печалба от x20:
Това, което можете да видите тук е, че скоростта на набиране на LM324 е твърде ниска (наклонът на права линия), за да следва сигнала. Това не е много изненадващо, тъй като GBW на LM324 е 1,2 MHZ, а скоростта на набиране е само 0,5 v/us.
Сравнете това с LM3900 Norton OpAmp с печалба от x50:
Това горното е цитат от сайта, че тези сайтове имат наивка да се губят след време.
