Altın dedektörü

[Mikro Step]

Başlığın adı aslında metal dedektörü olmalı. Fakat böyle kalsın.

Bir bobinimizden uzakta minik bir metal parçası olsun.

Bu metal parçası bobinin endüktansını değiştirir.

Ortamda metal nesne yokken bobinin endüktansı A olsun.
Ortamda metal nesne oldugunda ise bobinin endüktansı B olsun.

A/B ile ya da A-B değeri ile ilgileniyor olalım.

Bu ifadeler metalle etkileşim hakkında fikir verir.

Peki bu ifadelerde metal nesneye duyarlılık acısından sarım sayısının önemi nedir?

 

[Mikro Step]

Ben kendimce bir karalama yapacagim. Dogrulugu hakkinda emin degilim.

Bobinimiz hava gobekli degil de ferromagnetik bir yola sahip ve d kadar hava araligi olan bir nuveye sarilsaydi
bobin enduktansi asagidaki sekilde ifade edilecekti.

[math]L=\frac{N^2{S*\mu_h}}{d}[/math]
Eger hava araligina minicik metal bir nesne koysaydik ve hava araliginda hava ve metal neseneden olusan ortamin esdeger gecirgenligine gore enduktansi yeniden yazarsak

[math]L=\frac{N^2{S*\mu_c}}{d}[/math]
olacaktir.

Bu iki enduktans arasindaki orana bakar ve buna K dersek

[math]K=\frac{\frac{N^2{S*\mu_h}}{d}}{\frac{N^2{S*\mu_c}}{d}}[/math]
[math]K=\frac{\mu_h}{\mu_c}[/math]
Yani sarim sayisinin hic bir onemi kalmiyor.

Eger iki esitligin farkina bakarsak b gene enduktans boyutunda olacagindan

[math]L_\Delta=\frac{N^2{S*\mu_h}}{d} - \frac{N^2{S*\mu_c}}{d}[/math]
[math]L_\Delta=\frac{N^2{S}}{d}(\mu_h - \mu_c)[/math]
Olur.

Fark alarak sonuca bakacaksak sarim sayisi amplifiksayon katsaiyi gibi onemli hale geliyor.

Fakat orana bakacak olursak sarim sayisinin hic onemi kalmiyor.

 

[Mikro Step]

Peki bu olusturdugumuz modelde nuvemizin capi 30 cm olsun.
nunun alanini hesaplayalim.

[math]A=15^2 \pi[/math]
Bu kadarlik alanin icine 20 mm capinda bir metal disk koyarsak

metal nesen yokken A alanin tamami hava iken,
metal nesne varken bu alanin cok az kismi metal ile doldurulacaktir.

Altin icin mu degerini internetten asagidaki gibi buldum

µ=µ0*(1+Xm)
µ0=4π*10^-7Tm/A
Xm = -3.4*10^-5

30 cm lik alanin icinde 20mm capli metal levha varken mu ne olur onu hesaplayalim.

Gold

http://www.sussp.sakarya.edu.tr/fizik6/deney7/deney7_f%C3%B6y.pdf

 

[Mikro Step]

m_es=mu_h*A0 + m1*A1/(A1+A2)

Esdeger mu yu bu sekilde yazdim. (Dogru mu dusundum bilmiyorum)

µh=4π*10^-7Tm/A

µ1=µh*(1 -3.4*10^-5)=0.999966*µh

[math]\mu_c=\frac{\mu_h*A_h + \mu_au*A_au}{(Ah+A_au)}[/math]
[math]A_h=15^2 \pi - 0.1^2 \pi[/math]
[math]\mu_c=\frac{\mu_0(15^2 \pi - 0.1^2 \pi) + 0.999966*\mu_0*0.1^2 \pi}{15^2 \pi}[/math]
[math]\mu_c=\mu_0\frac{(15^2 - 0.1^2) + 0.999966*0.1^2 }{15^2}[/math]
[math]\mu_c=\mu_0*0.99999999848888888888888888888888888888888889[/math]
[math]K=\frac{\mu_h}{\mu_c}[/math]
[math]K=\frac{\mu_0}{\mu_0*0.99999999848888888888888888888888888888888889}[/math]
[math]K=\frac{1}{0.99999999848888888888888888888888888888888889}[/math]
[math]K=1.0000000015[/math]
Yani 30 cm lik alan icine 2 cm capinda altin girdigi zaman bobinin enduktanslari arasindaki oran milyarda 1.5 degisiyor.

Dogrudur yanlistir. Bilmiyorum. Karalama yapiyoruz.

Simdi burdaki en iyi durum.

Cunku hava araligi olan fakat govdesi demir esasli 30 cm capli bir nuveye bobin sardik.

Enduktansini olctuk.

Sonra araya 2 cm capinda altin levha koyduk enduktansi bir daha olctuk ve oranladik.

Halbuki toprak altinda altin ararken ne boyle demir esasli nuvemiz var ne de incecik hava araligi.

Yerin yarim metre - 1 metre altindaki altin sikkeyi ariyoruz.

 

[Mikro Step]

Bu hesabi enduktanslarin orani seklinde degil de bir de enduktanslarin farki cinsinden yapalim.

 

[Endorfin35+]

Ortamda metal nesne yokken bobinin endüktansı A olsun.
Ortamda metal nesne oldugunda ise bobinin endüktansı B olsun.

Biraz meraklandım... Ortamdaki metala göre bobinin endüktansı değişiyor. Bunuda ölçüyoruz. Buraya kadar tamamım. Peki bu altın detektörlerinde çift bobin olayı nedir?

 

[frekans50]

Bobinlerden biri altın olmayan diğeri altın bölgesinde çalışarak aradaki farka bakılıyor olabilir mi?
Yan yana iki bobin gezdiriyoruz birine metal denk gelirse anlaşılıyor ?

 

[Endorfin35+]

Bobinlerden biri altın olmayan diğeri altın bölgesinde çalışarak aradaki farka bakılıyor olabilir mi?
Yan yana iki bobin gezdiriyoruz birine metal denk gelirse anlaşılıyor ?

hiç bir fikrim yok.

Fakat orana bakacak olursak sarim sayisinin hic onemi kalmiyor.

Fırsat buldukça metal detektörü ile uğraşıyorum. bobin kısmında olayın teorisine çok hakim değilim ama yatığım denemelerde 10uh den sonra bende bir fark göremedim.

 

[slewrate]

Yok öyle değil, siz pasif algılamadan bahsediyorsunuz. Başka bir başlıkta açıklamıştım.

Maden dedektoru konusunda fikir cimlastigi

Maden dedektorleri ozellikle altin arayicilar yuzunden gozde cihazlar. LCR metre konusuna kafa yorarken bu konu da aklima geldi orda ustun koru deginmistim. Kendi yaptiklari maden dedektorlerinin yep yeni bir teknik kullandiklarini iddia edenler vs yuzunden maden dedektoru sektoru bana biraz...

mekatronik.org

 

[Endorfin35+]

Bende bu konuyu arıyordum.

 

[mechanic]

"Maden dedektörleri gönderilen sinyal ile yansıyan sinyalin faz farkına göre çalışıyorlar. "Diyeceğim ama burada da sorunlar var.
Osilator 1 mhz üretse alıcıda 1 hertzlik kayma için 300 metre uzaktan yansıması lazım.
10 mhz için 30 metre.
100 mhz için 3 metre.
İnsan kulağıda bu frekans değişimini algılamaz.

Oysa maden dedektörlerinde metale yaklaşınca fark frekansı aşırı değişiyor.
Milyarda bir 1.5 enduktans değişimide frekansı aşırı değiştirmiyorsa bu değişimin sebebi nedir?

 

[Mikro Step]

Oyle degil. Xtalden yararlanarak 1Khz sinyal urettin. 1 tane de LC osilator yaptin bu da 1Khz. LC osilatorun L si yerdeki tarama bobini.

Bu iki sinyalin farkina bakarsan 0 Hz. LC osilatorun frekansi bir sebeple 1Khz den kayarsa fark sinyal duyulur hale gelir.

Bu teknige BFO deniyor. (Beat frequency oscillator.)

1Khz olmasi ornek sadece 10Khz yap 100Khz yap farketmez.

 

[Mikro Step]

Bobinlerden biri altın olmayan diğeri altın bölgesinde çalışarak aradaki farka bakılıyor olabilir mi?
Yan yana iki bobin gezdiriyoruz birine metal denk gelirse anlaşılıyor ?

10 cm uzaktaki 1 gram altindan etkilenme sonucunda elde edecegin bilgi, 100 cm uzakliktaki 10 gram demir ile ayni olabilir. (Ornegi salladim)

Dolayisi ile sen altin mi buldun demir mi buldun anlayamazsin. Bir suru parametre var.

Metalin cinsi, kutlesi, sana olan uzakligi.

Bir de cevresel etkenleri isin icine sokunca (topragin cinsi, nemi) artik ipin ucu kacar.

 

[Mikro Step]

Cok bilinmeyenli bir denklemi cozmeye calisiyorsun.

Fakat deseler ki topragin altina 10cm derinlige 50 cm araliklarla 1gram demir, 1gram bakir, 1gram altin, 1gram gumus metali koyduk.

Bunlari bul ve hangi metal olduklarini soyle denirse bu soru basit bir soru olur. Bunun icin dedektor tasarlamak cok daha kolay olur.

 

[mechanic]

Oyle degil. Xtalden yararlanarak 1Khz sinyal urettin. 1 tane de LC osilator yaptin bu da 1Khz. LC osilatorun L si yerdeki tarama bobini.

Bu iki sinyalin farkina bakarsan 0 Hz. LC osilatorun frekansi bir sebeple 1Khz den kayarsa fark sinyal duyulur hale gelir.

Bu teknige BFO deniyor. (Beat frequency oscillator.)

1Khz olmasi ornek sadece 10Khz yap 100Khz yap farketmez.

1 mhz için hesapladım.
30 cmde milyarda 1.5 katı değişim oluyorsa endüktansda
frekans 999999.99925 hertz oluyor.
aradaki fark 0.000750000006519 hertz

Desmos | Graphing Calculator

www.desmos.com

 

[Mikro Step]

Sinyal cihazdan cikacak bir nesneye carpacak geri gelecek bu esnada fazi kayacak diye bir durum yok. Metal dedektoru radar/sonar degil.

Bir LC osilatorun L si metalden etkilenip osilator frekansinin degismesine neden oluyor. BFO teknigi ile bu kaymayi duyulabilir sinyale ceviriyorsun.

 

[mechanic]

Sinyal cihazdan cikacak bir nesneye carpacak geri gelecek bu esnada fazi kayacak diye bir durum yok. MEtal dedektoru radar/sonar degil.

Bir LC osilatorun L si metalden etkilenip osilator frekansinin degismesine neden oluyor. BFO teknigi ile bu kaymayi duyulabilir sinyale ceviriyorsun.

Radar gibi olabilir dedim.Yani varsaydım.
Hesap yapınca fazla fark olmadı.
Sonra endüktans değeri olarak senin değer değişimini yazdım gene fazla fark olmuyor.
Kolpits osilatörüm var ama osiloskopum olmadığı için frekans değişimini gösteremem.
Ferit çubuk bobin içerisinde iken çok fazla değişim oluyor.
Ama 30 cmde değişim olmuyor. Radyo alıcısı ile takip edince.
Bakır altın olsa hiç etkilenmez.

 

[Mikro Step]

Maden dedektoru illa 1m toprak altindan metal bulacak diye bir sey yok. Topragin altinda 10cm den metal bulsa bile yeter.

 

[mechanic]

Theremini denilen bu muzik aleti maden dedektörü olarak kullanılır mı?

 

[hakan8470]

Theremini denilen bu muzik aleti maden dedektörü olarak kullanılır mı?

Jandarmanin acayip hosuna gider