продвинутый детектор металла

novarobotix

есть маленький кусочек металла который нужно задетектировать.представляет собой скомканый шарик пищевой алюминиевой фольги диаметром 5 мм.расстояние на котором его нужно задетектировать от 1 до 15 см в глубину и 5 см в ширину.точность 1 мм. при этом шарик двигается очень медленно по вертикали и горизонтали со скоростью до 1 см в минуту.иногда неподвижен.в самом начале шарик далеко от катушки детектора вне пределов детектирования, затем медленно в течении получаса попадает в поле детектирования.в зависимости от расстояния до катушки на выходе детектора должна меняться либо частота тона либо напряжение которое показывает относительную удалённость предмета от катушки.катушки детекторов(10 штук в линию) расположены по всей линии движения шарика с шагом 5 см.возможно сделать катушка сверху катушка снизу между ними расстояние 15 см и где-то там детектируемый шарик.
такое возможно реализовать?

Реклама

Муркиз

Диссертацию пишешь - "Прохождение кролика по удаву ?"

Реклама

petrenko

Aлюминий парамагнетик.
Maгнитная проницаемость ~1.000023

"в глубину 15см" - это какая среда там конкретно ?
Oт свойств будет зависеть принципиальная невозможность/возможность обнаружения.

novarobotix

[uquote="petrenko",url="/forum/viewtopic.php?p=4769096#p4769096"]Aлюминий парамагнетик.
Maгнитная проницаемость ~1.000023

"в глубину 15см" - это какая среда там конкретно ?
Oт свойств будет зависеть принципиальная невозможность/возможность обнаружения.[/uquote]

вода

Добавлено after 21 minute 13 seconds:
вообще цель построить 3д картинку перемещения шарика в объёме 150х150мм. матрица 5 сантиметровых катушек 3 на 3 всего 9 катушек.это чтобы для определения точного местанахождения шарика в пространстве использовать 4 катушки.и опрашивать поочерёдно все катушки измеряя расстояние от шарика до каждой катушки.

Реклама

petrenko

Boда диамагнетик
Oбычно магнитная проницаемость воды ~0.999991
Для того, чтобы поглубже, Baм придётся изпользовать частоты
порядка 3`000герц
Cooтнесите это с приведёнными Baми пapaметрами катушек.
( формула расчёта ecть в www )

Teopетически возможно
, а практически зависит от Baшей квалификации.

Реклама

novarobotix

[uquote="petrenko",url="/forum/viewtopic.php?p=4769109#p4769109"]Для того, чтобы поглубже, Baм придётся изпользовать частоты
порядка 3`000герц
Cooтнесите это с приведёнными Baми пapaметрами катушек.[/uquote]
я думаю сделать обычный паралельный колебательный контур с конденсатором, и измерять амплитуду резонанса.по идее при внесении в катушку металла амплитуда сигнала должна меняться и это зафиксировать проще чем изменение частоты.

Реклама

Andrey_B

При таких скоростях вы не отличите перемещения металла от температурного дрейфа генератора. Если вода и стенки ёмкости прозрачны, то можно применить "техническое зрение", анализ по кадрам с вэб-камеры. Если большая дискретность допустима, придумать оптическую систему, на просвет или отражение. Либо поле фотодатчиков, либо механическая система развёртки-сканирования с линейкой или единственным фотодатчиком. Или наоборот, один фотодатчик и механическое сканирование "лазерной указкой". Если вода не прозрачна, акустический сонар.

AlexS4

думаю надо поочередно создавать в катушках переменку и мерить ток в ней, вычисляя воздействие фуко токов в фольге.
при 5mm кз (фуко) контуре и 5cm катушках нужна будет чувствительность существенно менее 1% изменений тока, но думаю это вполне реализуемо.
далее по данным изменения токов с каждой из 6 катушек и модели взаимодействия 1й катушки с кз контуром вычислять координаты, решая систему уравнений 2й степени.
6 уравнений с 3мя неизвестными, "лишние" 3 будут использоваться для решения неоднозначностей по выбору склона параболической кривой. както так.

Сообщение As » Пн дек 01, 2025 13:27:40

...В воде хорошо работает обычный аппарат УЗИ...

(вообще, с ультразвуком может получиться даже проще, чем с системой катушек...)

Муркиз

Камера маленькая, отражений будет много, фильтровать много придется.

Автор секретит задачу, сложно факторы предположить, но при определенных можно предположить, что лазерное сканирование будет более реальным.

mickbell

Ротаметр, не?

novarobotix

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4769143#p4769143"]Если вода и стенки ёмкости прозрачны[/uquote]
нет не прозрачны ни вда ни стенки.визуализировать нет возможности.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4769143#p4769143"]При таких скоростях вы не отличите перемещения металла от температурного дрейфа генератора.[/uquote]
я думаю через 5 минут всё устаканится, катушки нагреются до рабочей постоянной температуры и дрейфа не будет.общее время съёма данных примерно сутки.

Добавлено after 1 minute 3 seconds:
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4769191#p4769191"]Ротаметр, не?[/uquote]
не.

Добавлено after 1 minute 16 seconds:
[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4769185#p4769185"]...В воде хорошо работает обычный аппарат УЗИ...

(вообще, с ультразвуком может получиться даже проще, чем с системой катушек...)[/uquote]
нет не получится.думал об этом.в воде много посторонних предметов

Добавлено after 1 minute 22 seconds:
[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769188#p4769188"]Автор секретит задачу, сложно факторы предположить, но при определенных можно предположить, что лазерное сканирование будет более реальным.[/uquote]

лазер не подойдёт никак.вода очень мутная

Добавлено after 2 minutes 32 seconds:
[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769188#p4769188"]Автор секретит задачу, сложно факторы предположить[/uquote]
да, пока секречу, но задача мегаважная и нужная.

Добавлено after 6 minutes 48 seconds:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4769169#p4769169"]думаю надо поочередно создавать в катушках переменку и мерить ток в ней, вычисляя воздействие фуко токов в фольге.
при 5mm кз (фуко) контуре и 5cm катушках нужна будет чувствительность существенно менее 1% изменений тока, но думаю это вполне реализуемо.
далее по данным изменения токов с каждой из 6 катушек и модели взаимодействия 1й катушки с кз контуром вычислять координаты, решая систему уравнений 2й степени.
6 уравнений с 3мя неизвестными, "лишние" 3 будут использоваться для решения неоднозначностей по выбору склона параболической кривой. както так.[/uquote]
это всё слишком сложно.я уже придумал как координаты вычислять по 9 катушкам.всё очень просто.создать массив готовых значений сигнала для всех 9 катушек для каждой точки куба 15х15х15 см.с помощью образно говоря 3 д принтера прогнать шарик по всем точкам и записать данные в массив.а при сканировании сравнивать.получу сразу готовые координаты без всяких вычислений.

AlexS4

эмпирическое нахождение матричной функции решений - тож метод, да

только там интерференционные эффекты (неоднозначности) могут возникать. интерференция не всмысле ЭМВ (с этим можно бороться строгой очередностью активации катушек и паузами) а всмысле что эмпирическая связь значений токов по всем катушкам будет неоднозначно связывать с положением шарика при определенных сетках квантования. + всякие шумы квантования и помехи, может оказаться что с математикой таки прощще ... но может и нет

Добавлено after 7 minutes 49 seconds:
а еще вариант: что если IR или световым лазером просвечивать вашу мутную воду? вплоть до полной матрицы лазерных оптопар , ну или какимто механическим сканированием полярным или прямоугольным, на просвет или отражение... ?

HochReiter

Я подожду рассекречивания. Слишком много мелочей, существенно влияющих на результат. Нестабильность, прежде всего, температурная. Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.
Однажды у меня была похожая задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки. Пришлось экспериментировать: расчёты оказались слишком приблизительными.

AlexS4

HochReiter писал(а):задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки.

а диаметры железок случаем не 5.45,7.62,14.5 ?) ... ато знакомая задачка

HochReiter

Нет, это совсем не то. Пресс делал железки, появилась идея не вынимать детали клешнёй робота-манипулятора, а выдувать струёй воздуха. Получилось быстрее, но иногда деталь застревала в пресс-форме. Пришлось сочинять контроль факта пролёта детальки. Если бы не получилось - пришлось бы застрелиться от позора, тогда бы и пригодились указанные вами диаметры. Но обошлось.

AlexS4

ферромагнитные детальки можно прямо по эдс, произвольные металлы - по фуко наверн оптимально, ну или по скачку частоты в конуре (если совсем игловидные по отношению к диаметру катушки). оптика засирается быстро на производствах, ее врядли стоит для металлов.
угадал?

зы блин из 14.5 живописно бы получилось, и результат и процесс

щютка конечно

Муркиз

Характер мути, состав ?

novarobotix

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4769345#p4769345"]Характер мути, состав ?[/uquote]
отходы животноводства.мясо кости зубы кишки очень мутная вода.единственного чего нет так это металла.поэтому в качестве датчика шарик фольги(лёгкий) в прочной тонкой пластиковой оболочке

Добавлено after 8 minutes 33 seconds:
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4769290#p4769290"]Нестабильность, прежде всего, температурная. Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.
Однажды у меня была похожая задача: зафиксировать факт пролёта в трубе маленькой железки. Пришлось экспериментировать: расчёты оказались слишком приблизительными.[/uquote]
я думаю небудет влияния.я уже проводил опыты с катушками и магнитным полем.после 10 минкт прогрева всё устаканивается и дрейфа нет.

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4769290#p4769290"]Неизвестное влияние мути, степени скомканности шарика и засекреченных параметров. И даже зная всё это, я бы начал не с вопросов, а с экспериментов.[/uquote]
муть никак не влияет, она не магнитная.шарик скомкаю как можно сильнее, чтобы металла в нём было побольше и легче детектировался.каких-то засекреченных параметров нет.да, сейчас планирую собрать какую-нибудь схему чтобы посмотреть видит ли мой шарик и на каком расстоянии.для начала просто на осциллографе посмотреть на влияние шарика на колебания в контуре, насколько они существенны.

Добавлено after 11 minutes 24 seconds:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4769265#p4769265"]эмпирическое нахождение матричной функции решений - тож метод, да

только там интерференционные эффекты (неоднозначности) могут возникать. интерференция не всмысле ЭМВ (с этим можно бороться строгой очередностью активации катушек и паузами) а всмысле что эмпирическая связь значений токов по всем катушкам будет неоднозначно связывать с положением шарика при определенных сетках квантования. + всякие шумы квантования и помехи, может оказаться что с математикой таки прощще ... но может и нет

Добавлено after 7 minutes 49 seconds:
а еще вариант: что если IR или световым лазером просвечивать вашу мутную воду? вплоть до полной матрицы лазерных оптопар , ну или какимто механическим сканированием полярным или прямоугольным, на просвет или отражение... ?[/uquote]
да,катушки будут включаться поочерёдно.ардуинка,мультиплексор,полевики как ключи,катушки.время одного измерения в 1 секунду думаю хватит чтобы перебрать 9 катушек и снять с них значения.а дальше сравнение измеренных значений с цифрами в эталонном массиве, и если шарик переместился, то в результирующий массив записывается новое положение XYZ и время.может математику подключу но я в ней полный дуб мне проще собрать 3д перемещалку закрепить на ней реальный шарик и снять вживую показания записав в эталонный массив.лазер пробовал не пробивает, а IR мутная вода поглощает.

Муркиз

Значит, все таки удав....

Ну тогда гамма-просвечивающие технологии скорее всего использовать придется.

Или вот ещё что можно попробовать, если позволяют условия - заменить шарик на замкнутое кольцо достаточного размера.

А если можно объект и покрупнее без ущерба его повреждения, то обратитесь к КРАМу... Впрочем, к нему лучше в любом варианте обратиться.