но подход выбран несколько другой, и чтоб никого окончательно не запутать создана эта тема.
Ферозонд, но не дифференциальный , так называемый FluxGate, а с одной катушкой. Название метода пока не существует, аналогов в и-нете я не нашёл. Как
я уже кратко обрисовал в той теме, и чтоб не писать два раза перепостю:
И так, исходные материалы:Решил сам изобрести, ну не с нуля, за основу взял статью из радио-2010-11 Уляшев. Решение, предложенное в журнале, сразу заинтересовало
тем что
1. катушка одна а не три. Никаких дифференциалов, одну катушку и раскачиваем и меряем.
2. никаких отжигов, подойдёт железо от консервной банки.
Нашёл, по наводке из журнала, опять же, что в датчиках тока с алиэкспресс внутренний сердечник из супермалоя, тонкие пластинки 10-15 микрон, с ними результат раз в 5 лучше чем с жестянкой.
Катушку не мотал, выдавил сердечник из реле на 6В, внутренний диаметр 5 мм, витков где-то 3000-3500 - отлично подходит.
Две недели потратил, результат:
- диапазон по магнитному полю земли 25000, результат отличается на эту величину при переориентации. Если принят; +-30 микротесла, то 60.000/25.000 -
2.4 нанотесла резрешение;
- уровень шумов пока высокий, так что минимальная обнаружител;ная способность около 500 нанотесла.
Меряет ардуино Уно, вся схема - 4 кандёра и 3 резистора. Ни усилителей, ни фильтров - из 4-х конденсаторов 2 помехоподавители, провода длинные - еще не собрано.
Схема:
Как это работает:
Главное отличие от упомянутой публикации в журнале Радио, в отсутствии осцилятора. "Рабочая лошадка" - ардуино Уно, она и
драйвер, она же и измеритель временных интервалов. На схеме виден колебательный контур, но из-за сильного "дампинга" -
низкого сопротивления резистора - колебания там не возникают. То есть регистрация магнитного поля осуществляется индуктивностью,
это понятно, чем же ещё. Но ИЗМЕРЕНИЕ флуктуаций этой индуктивности, осуществляется не посредством измерения частоты,
как это часто делают, а прямым измерением времени переходного процесса.
Ардуино генерирует меандр с частотой около 240 Гц, и измеряет временной интервал посредством внутреннего компаратора и
инпут-каптюре (ICP) таймера 1.
Как это выглядит на осцилографе:
1-я и 2-я картинки - два входа компаратора, понятно что на одном из них 2.5В - половина 5-вольтовой ардуино, но плюс-минус
ассиметрия выходного порта N-MOSFET и P-MOSFET всегда немного отличаются, плюс нагрев, короче "следящий" компаратор.
Там также видно небольшой наклон, из-за зарядки-разрядки элетролита 470мкФ.
3-я и 4-я картинки - тот-же вход компаратора на фоне прывания им же и сгенерированого - по этим картинкам всё легко настраивается.
Главная сложность проэкта получить изображение как на рисунках. Переменных где-то 5, в скобках что у меня:
1. Индуктивность, в милиГенри, (90-100, с сердечником, 40-без);
2. Активное сопротивление катушки (145 Ом);
3. Конденсатор (1мкФ);
4. Частота драйва (240 Гц);
5. Сопротивление драйверного резистора (1300 Ом).
Добавлю текущую версию ардуиновского кода. Посредством серийного порта организован дебаг, можно подстраивать частоту таймера-2,
распечатать "сырые" данные, и фильтрованные данные с поиском минимум-максимум. Последняя фича выдаёт такой результат если катушку
поворачивать на 180 градусов (поставил на серво с другой ардуиной):
Спойлер
Magnetometr: 1159404 denominirovano: 2105017 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1168329 denominirovano: 2121221 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1176105 denominirovano: 2135339 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1181426 denominirovano: 2145000 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1183663 denominirovano: 2149061 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1183494 denominirovano: 2148755 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1180784 denominirovano: 2143834 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1174218 denominirovano: 2131913 OCR2A: 141 OCR2B: 70
To4ka Maximum = 2144397 Minimum = 2081829 Delta = 62568
Magnetometr: 1166316 denominirovano: 2117566 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1157898 denominirovano: 2102282 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1150261 denominirovano: 2088417 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1145348 denominirovano: 2079497 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1144361 denominirovano: 2077705 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1145423 denominirovano: 2079633 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1148738 denominirovano: 2085651 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1154994 denominirovano: 2097010 OCR2A: 141 OCR2B: 70
To4ka Minimum = 2082180 Maximum = 2144397 Delta = 62217
Magnetometr: 1163033 denominirovano: 2111606 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1171512 denominirovano: 2127000 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1178471 denominirovano: 2139635 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1183216 denominirovano: 2148250 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1183832 denominirovano: 2149368 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1183292 denominirovano: 2148388 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1179121 denominirovano: 2140815 OCR2A: 141 OCR2B: 70
Magnetometr: 1172207 denominirovano: 2128262 OCR2A: 141 OCR2B: 70
To4ka Maximum = 2145291 Minimum = 2082180 Delta = 63111