اصول تفکیک
سلام دوست گرامی
اساس تفکیک در زبان تئوری بسیار ساده است ولی در عمل برای ساخت اندکی دشوار می شود اگر از مدار انالوگ استفاده شه طراحی مدار خیلی سخته و باید از چندین طبقه Op-amp های تفاضلی و انتگرال گیر و تقویت کننده استفاده کرد (( سوای تنظیمات تایم دستگاه بخصوص delay )) ولی اگر دیجیتال طراحی شه مدار سخت افزار بسیار راحت ولی در عوض نوشتن برنامه سخت می شه مثل ماینر .
اساس تفکیک و شناسایی فلزات چیزی جز اشکار کردن اختلاف ولتاژ نیست .
ابتدا این رو بگم که هر فلزی تاثیر مجزایی در میرایی دارد مثلا یک فلز سرعت میرایی کویل را سریعتر می کند و فلز دیگر کندتر که بیشترین تاثیر را فلزات مغناطیس شونده بر روی موج میرایی دارند و کمترین تاثیر را فلزات غیرمغناطیس شونده به همین دلیل است که فلز طلا به سختی اشکار می شود (( در یک مبحث مفصل چرا فلز طلا کمترین تاثیر را دارد و فلز اهن بخصوص براده اهن بیشترین تاثیر را دارد را ارائه می کنم فعلا به این بسنده کنید که به دلیل ارایش مولکول های فلزات در زمان قرارگیری در یک میدان مغناطیسی حاوی جریان می باشد ))
اول میرایی را تعریف می کنم که عبارت است از زمان به صفر رسیدن ولتاژ حاصل از پسماند کویل در زمان قطع تغذیه .
طبق تعرف ما با کمیت زمان مواجه هستیم پس انتظار داریم هر فلز که تاثیر مجزا و منحصر به فرد بروی میرایی دارد مستقیما این کمیت یعنی زمان میرایی را دچار تغییر کند .
نکته مهم این جاست که کمیت زمان با سطح ولتاژ سیگنال رابطه مستقیم دارد به عبارتی هرچه سرعت میرایی بیشتر باشد یعنی زمان به صفر رسیدن سیکنال بیشتر باشد سطح ولتاز بدست امده بیشتر است (( به شکل موضوع قبل نگاه کنید زمان به صفر رسیدن سیگنال ابی از قرمز بیشتر است پس سطح ولتاژ زیر منحنی بیشتر است )) و هرچه سرعت میرایی کمتر باشد یعنی زمان به صفر رسیدن سیگنال کمتر باشد سطح ولتاژ بدست امده کمتر است .
حال که رابطه سطح ولتاژ سیکنال با زمان را فهمیدیم و میدانیم که هر فلز داری میرایی خاص خود است پس نتیجه می گیریم که هر فلز دارای سطح ولتاژ خواص خود در مبنای زمان می باشد (( اینجاست که باید تایم ها دستگاه را درست بیابید و دقیق انها را تنظیم کنید که چگونگی انها در این بحث نمی گنجد و راه حل محاسباتی ان زیاد است این رو بگم که از محاسبات زمانی کویل شروع و به محاسبات زمانی انتگرال گیر ختم می شود ))
با دانستن موارد بالا برای عمل تفکیک کافیست که ولتاژ میرایی بدست امده از سیگنال مادر (( سیگنال بدست امده از کویل در زمانی که از فلز دور است )) را منهای ولتاز بدست انده از کویل هنگام نزدیکی با فلز کنیم و مقدار بدست امده مختص این فلز در این دستگاه می باشد (( منظورم این که چون در دستگاه های مختلف از فرکانس های مختلف ، جریان های مختلف و توان های مختلف استفاده می شود پس این سطح ولتاژ در دستگاهای مختلف متفاوت است )) لیکن پس از ساخت دستگاه با تفکیک ، بهترین راه این می باشد که سطح ولتاژ اخرین طبقه تفاضل گیر را با فلزات مختلف اندازه گیری کرده و ان را بصورت جدول دراورده .
حال اگر از مدارات انالوگ استفاده کنید برای اعلام فلزات برطبق جدول باید یک مدار لاجیک طراحی کنید که نسبت به سطح ولتاژهای مختلف دارای خروجی های مجزا برای نامگذاری باشد و اگر از نرم افزار استفاده می کنید کار راحتر است .
به هر جال دوست گرامی عمل تفکیک فقط بر اساس اشکار کردن اختلاف ولتاژ بدست امده از سیگنال مادر با سیگنال مادرتحت تاثیر فلز می باشد .
یک مثال در شکل زیر اوردم :
همانطور می بینید دو فلز 1 و 2 وجود دارد که هر کدام تاثیر مجزایی بر سیگنال مادر دارند
اگر در خروجی تفضل گیر مدار ولتاژ Vy وجود داشت مطمئنا فلز اشکار شده فلز 2 است و اگر ولتاژ بدست امده Vx باشد مطمئنا فلز اشکار شده فلز 1 است .
حال ان بستگی به طراحی مدار و طراح دارد که برای نمایش نام فلز از چه تکنیکی استفاده کند از led گرفته تا lcd یا منحنی های گرافیکی سه بعدی (( نسل امروزی )) ولی حتما و یقینا اصول تفکیک به همین شکل است .
قابل تذکر است این روش ابدا شده دقیقترین روش و از همه مهمتر ارزانترین روش در ساخت مدارات ان بشمار می اید و 98% فلزیاب های دارای تفکیک از همین روش استفاده می کنند . روش های دیگری نیز وجود دارد که محاسبات انها بسیار پیچیده و ساخت مدارات انها گران و پیچیده هستند مثل اشکار کردن فلز بر اساس زمانبندی عبوری فلز ، سوار کردن بر موج ماد وارسال پالس کلارک سریع و شمارش ان در برگشت و یا اشکار سازی بر اساس فاز میدان مغناطیسی . که در نهایت همه انها به دقت روش گفته شده نیز نمی تواند فلز را اشکار کنند .
وقبل از به پایان رسانده این بحث : حتما در تاپیک
تقویت کننده های op-amp در فلزیاب های پس از ارائه موضوع فرکانس در Op-amp در باره تفاضل گیرها و نحوه محاسبات ان مطلب ارائه خواهم کرد
با سپاس فراوان و ارزوی موفقیت برای یکایک شما دوستان Mohammad
