Металлоискатели для поиска кладов и реликвий
Отражение сигнала за счет проводимости объекта
Проводящий металлический объект, размеры которого пока будем также считать небольшими, по крайней мере, не превосходящими r и r' (см. рис.5), с точки зрения переизлучения магнитного поля, можно представить в виде эквивалентной рамки с током I*, вектор магнитного момента которой Рm* практически параллелен вектору индукции излучающей катушки В.
Величина Рm* зависит от размеров проводящего объекта, его проводимости, от индукции поля в точке расположения объекта, от частоты излучаемого поля. Индукция поля переизлучения имеет в центре приемной катушки ненулевую составляющую Во в направлении вектора нормали ns', что приводит к появлению в этой катушке э.д.с., пропорциональной указанной составляющей:
Рис. 6. К расчету магнитного момента эквивалентного шара.
Для того, чтобы вычислить магнитный момент эквивалентной рамки Рm*, необходимо взять интеграл по всему объему проводящего объекта так, чтобы просуммировать вклады всех элементарных кольцевых токов, наведенных полем излучающей катушки, в итоговую величину Рm*. Для простоты будем считать, что магнитное поле по всему объему проводящего объекта однородно, то есть он удален на значительное расстояние от излучающей катушки. Чтобы не возникало проблем с ориентацией объекта, будем пока считать, что он имеет форму однородного шара (см. рис.б). Считая, что проводящий объект удален на значительное расстояние и от приемной катушки, можно записать:
Пренебрегая явлением самоиндукции, влияние которого будет рассмотрено ниже, получаем:
Чтобы учесть явление самоиндукции, предположим для простоты, что переизлученное поле однородно внутри объекта-мишени и, исходя из величины магнитного момента (1.7), составляет:
Подставив в выражение (1.7) В -В'внутр вместо В, получим по-прежнему пропорциональную зависимость Рm* от В, но с несколько иным коэффициентом K1:
Составляющая индукции в центре приемной катушки:
В системе декартовых координат с началом в середине базы системы катушек (см. рис.7) последнее выражение принимает вид:
Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий