Высокочувствительный индуктивный датчик

[vlasovzloy]

Можно по типу следящего компаратора как в охранках в пир датчике. Только выпрямить напряжения с моста

[PavelUral]

HochReiter писал(а):

Сделал генератор с обратной связью на грани возбуждения. .

А нельзя ли вот про это по подробнее, как это?

[electroget]

vlasovzloy писал(а):

Только выпрямить напряжения с моста

Да, в "боевой" схеме сигнал после моста конечно лучше выпрямить, по постоянному току проще усиливать и сравнивать и даже на вход АЦП МК можно будет подать если нужно.

[КРАМ]

PavelUral писал(а):

Про мостовую схему я думал, и может быть еще к ней вернусь, но вероятно изменение индуктивности будет очень мало, и следовательно очень не большой выходной сигнал.

Мостовая схема отличается тем, что выдает на выходе ИЗМЕНЕНИЕ параметра. Естественно, что мост нужно подключить к дифусилителю на ОУ и получить искомое.
Вторая катушка желательна, но не обязательна, если частота стабильна. Элементарно реализуется на простеньком МК, лишь бы АЦП этого МК имел хотя бы в четыре раза выше скорость, чем частота накачки моста.
Тогда накачиваем мост кварцованным меандром с МК и сигнал после дифусилителя подаем на АЦП. Далее все просто, поскольку сигнал монохромный.

electroget писал(а):

сигнал после моста конечно лучше выпрямить

Тема возникла как раз потому, что автор не в состоянии получить сигнал достаточной для выпрямления амплитуды. Да и зачем его выпрямлять, если усилить 200 кГц даже проще, чем постоянный ток. Кстати, в сигнале будет паразитная составляющая из-за остаточной намагниченности зубчатого колеса. Поэтому идея с выпрямлением - так себе идея.

[vlasovzloy]

Активный выпрямитель на оу нормально все выпрямит чо выдумываете фигню всякую. Там не нужно сглаживание, всего лишь чуть чуть чтобы провалы уменьшить

Добавлено after 1 minute 9 seconds:
Я предлагаю две обмотки, на одну генератор, со второй снимать выпрямлять и потом компаратор следящий. Все должно получиться

[КРАМ]

vlasovzloy писал(а):

Активный выпрямитель на оу

Активный выпрямитель на ОУ будет выпрямлять, в том числе, паразитный сигнал связанный с остаточной намагниченностью диска.Разговор был об этом, а не о том, как детектировать слабый сигнал. Нужно создать какую-никакую избирательность по накачке.
Ну и измерение изменяемого коэффициента связи (ваше предложение) даст еще мЕньший сигнал, нежели измерение индуктивности.

[HochReiter]

А нельзя ли вот про это по подробнее, как это?

"Измерить сопротивление датчика", это подробнее некуда. Говорить о чём-то, не зная величины явления - дело малоперспективное. Но начал бы я с конструкции датчика. Шестерёнка одна или датчик для нескольких разных? Если нет необходимости работать на малых скоростях, вариант с магнитом и измерением напряжения, а не индуктивности может быть лучше. Если... тут есть слишком много вариантов, поскольку слишком мало информации.

[vlasovzloy]

Да какая паразитная накачка. Контур катушка одна с генератором, магнитопровод замыкается связь сильнее сигнал больше. Со второй катушки снимаем выпрямляем. Чо выдумываете, давно уже датчики делают. Дпб-01 например, от 0 км детектирует, на ржд в автоматике используется. Правда там колесо но все же тут тоже шестерня. Даже и 2 мм зуб, все равно сигнал будет

Добавлено after 2 minutes 14 seconds:
Можете собрать катушку, с разрезом как ты и планируешь да померить индуктивность ту же при свободном зазоре и при милиметры кусочек железа ну или алюминия там. Да произучать в симуляторе. Накачивать двухтактом только, не однотактом. Стопудово напряжение на второй катушке будет хотя бы 0,7 а то и 0,5 даже

[КРАМ]

vlasovzloy писал(а):

Стопудово

Это зависит от расстояния от зазора до колеса и соотношения толщины колеса и зазора.
Поэтому разговоры про другие датчики тут в пользу бедных...
Так вот, если сигнал мал (связь диска и сердечника слабая), то ТОЛЬКО В ЭТОМ СЛУЧАЕ паразитная намагниченность диска (а не паразитная накачка) может дать сигнал больше, чем получится со штатной модуляции накачки.

[vlasovzloy]

Какая паразитная намагниченность? Кольцо с зазором, сигнал двухтактный

[КРАМ]

Объясняю. Двухтактность тут вообще не причем. Речь идет о паразитной намагниченности ДИСКА. И при его вращении в выходной катушке будет индуцироваться ЭДС низкой частоты. Она просуммируется с сигналом накачки и при малой глубине модуляции создаст проблемы.

[vlasovzloy]

Понял про что ты. Сама шестеренка намагничена. Ну и ладно. В следящем компараторе можно конденсатором выставить скорость срабатывания. Предположим зубов все равно больше чем намагниченности на шестеренке, можно настротьь так чтобы эти паразитные нч колебания вообще мимо проходили

[electroget]

vlasovzloy писал(а):

Активный выпрямитель на оу нормально все выпрямит

Согласен. Сигнал с моста переменного тока можно снять диффиренциальным усилителем на ОУ, а потом выпрямить активным выпрямителем на ОУ. Дальше можно будет его обрабатывать как угодно, хоть на вход АЦП МК подать.

[AlexS4]

имхо простейший индукционный датчик со слабым магнитиком вовсе не так боится металлической пыли чтоб от него отказываться, их ставят на cdi зажигание во всякие бензиновые болгарки где бывают горы стальной пыли и все надежно работает,
на инранере со слабого магнита все улетает в космос.
и прямо тиристор открывают датчиком напрямую !)). без всяких мостов и подавления эдс)

[PavelUral]

В общем удалось сегодня поэкспериментировать.
Какие либо изменения скважности или амплитуды сигнала особо не помогли.

Намотал несколько датчиков, увеличение размера ферритового кольца (до 10мм) особо толку не дали. Увеличение прорези влияет негативно.
Измерил индуктивность датчиков от 58 до 350 мкГн оригинальный 125мкГн, датчик на 58мкГн при приближении кусачек до касания 70мкГн.

Реальную шестеренку технически не измерить но похожий объект в похожих условиях 58 --> 61мкГн.

С утра думал, что сейчас я легко померю изменения импеданса просто выкинув из схемы конденсатор и наблюдая по осциллографу изменение величины сигнала, но реально ничего не получилось. То ли из за паразитной емкости то ли из за емкости чего то еще, у катушки есть собственные колебания, в итоге можно пронаблюдать серию затухающих колебаний, после каждого фронта с генератора, вообще то никогда не задумывался как измеряется индуктивность, ведь подобное должно присутствовать всегда. Оказалось можно настроиться в резонанс этих колебаний (около 600кгц) и так же фиксировать положение шестеренки, но работает хуже.
Если судить по амплитудам колебаний (что безусловно не правильно) то если сделать мостовую схему то полезного сигнала будет около 5мВ.

Для обработки сигнала, собрал две схемы, первая с питанием 12в сигналы с генератора(3в) усиливаются высокоскоростным драйвером мосфета, дальше через резистор 20К на контур, от туда через диод + резистор на кондер сглаживающий несущую частоту, отруда через пару резисторов на входы ОУ, на неивертирующем канале кондер 0.1мкФ, и уже забыл но куда то смещение резистором. И нужен резистор разряжающий конденсатор сглаживающий несущую частоту.

Идея в том чтоб контролировать не изменение напряжения на контуре а фронт, возникающий при проходе зубчика, это достигается отставанием сигнала на неинвертирующем входе ОУ.

Заработало более менее стабильно, правда при высоких скоростях вращения фронт не успевал свалиться в ноль.

В схеме не понравилось необходимость 12в питания, на девайсе его нет и городить его только для раскачивания контура не хочется.

Попробовал обойтись 3в питанием, конечно встал на диоде, в итоге сделал так: сигнал с контура идет на первый ОУ, без всякой демодуляции, отуда через резистор на сглаживающий кондер, дальше как в первом случае через резисторы на два каналла ОУ, неинвертирующий заторможен конденсатором.
После некоторого подбора компонентов все завелось как планировалось, вроде не тормозит.

Пробовал сбивать частоту, в каких то пределах работает, потом начинаются шумы, потом тишина.

Пока оставлю так. Соберем попробую заморозить, посмотрю как уплывет частота, если сильно, будем подстраивать частоту програмно, благо есть точный датчик температуры.

Всем спасибо!

[КРАМ]

А что, 5 мВ полезного сигнала с моста - это мало?
Или вы рассчитываете получить амплитуду равную питанию прямо на катушке?

[PavelUral]

Нет не мало, если это буду железные 5мв, но в мосту придется как то компенсировать разницу в дрейфе очень разных деталей, например катушки и резисторов.

[vlasovzloy]

Может както датчик неправильно сделан? Я предлагаю перпендикулярно зубам, чтоб зуб замыкал магнитное поле

[Aladdin]

Когда-то делал подобную схему для двигателя магнитофона. В качестве датчика использовалась магнитофонная головка. Усилитель на ОУ. Думаю в сети можно и схему найти. Вообще она в каком-то журнале радио была.

Последний раз редактировалось Aladdin Сб сен 17, 2022 10:28:16, всего редактировалось 1 раз.

[electroget]

PavelUral писал(а):

в мосту придется как то компенсировать разницу в дрейфе очень разных деталей, например катушки и резисторов.

Мостовой метод измерений используется лет 150 и до сих пор на дрейф никто особо не жаловался.

Добавлено after 1 minute 53 seconds:

vlasovzloy писал(а):

предлагаю перпендикулярно зубам, чтоб зуб замыкал магнитное поле

Индукционный датчик частоты вращения коленвала так и сделан. И всё работает десятилетиями.