Ana içeriğe atla

Arama Bobin Temelleri nelerdir?

       Bobin Temeli:

     ≜
Çoğu insanın dedektörlerin kutu içeriğinde neyin olduğu , nasıl çalıştığı , antenin ne olduğu , antenin içerisinde  ne bulunduğu hakkında hiçbir fikri yok iken bazılarının da yanlış bilgisi vardır. Bu makalemde arama bobinleri şekilleri teknik verilerine yer vereceğim. Bilgide zirve oluşturacağız.

        Elektromanyetik:


Bir çok dedektörün arama anteninde bobin bulunmaktadır. En azından arama antenlerinin kullanıldığı klasik yol. Anten gibi elektriksel sinyali elektromanyetik (EM) enerjiye dönüştürebilir ya da tersini yapabilir. Ancak bir anten tarafından üretilen enerji EM , ne kadar uzaklıkta olduğuna bağlı olarak farklı tasarım yapılmış antenler bulunmaktadır. Genel olarak iki bobine bobine sahip antende etkileşimli iki bölge bulunur , yakın alan ve uzak alan. Geçiş iki bölge arasında kademeli , ancak temelde yaklaşık  bir dalga boyu uzunluğunda oluşur.

Her iki bölge de EM enerjisi daha uzağa gittikçe zayıflar. Yani enerji yayılırken zayıflar.

Arama bobini EM enerji ,uzak alandan  uzaklaşıldıkça    1/d^2 (burada d mesafedir.)     uzaklığın karesi ve bobin yarıçapının r^2 karesi orantılı düşer. Yakın alandan uzaklaştığında ise asıl gariplik budur ki             d^3     (mesafenin küpü)  orantılı   EM enerji zayıflamaktadır. Bu çok daha kötü ve ben dedektör döngüsündeki hangi bölgeye ilişkin iki tahminin in^2 vereceğim. Neden ?

  1. Karanlık bir ortamda ışık kaynağından ne kadar uzakta olursan , retinaya çarpan foton sayısı azalır. 
  2. Fm radyo istasyon arası mesafe artıkça EM enerji azalır.

Peki neden dalga boyları ile çalışmıyoruz. Tipik bir VLF dedektör 10khz de çalışmaktadır.Peki dalga boyu nedir.  Dalga boyu ışığın hızının frekansına bölünmesiyle bulunur.


Cevap : 30 000 metre (30 km) dir.

        Klasik anten teorisi , dipoler ve dairesel antenler EM enerjisi aktarmakta dalga boyunun çeyreğine eşit olduğunda  en verimlidir. 
Bizim durumumuzda bobinin sarım  çapı 1 - 11.6 km arası olması gerekirdi. Bu pratik bir kullanım oluşturamaz. Alternatif olarak yagi-uda tv antenlerini düşünün. Bir çok çatılarda zamanında bulunmaktaydı. 
        Bu anten düşük kanal VHF bant 75 mhz civarındadır. Yani dalga boyu 4 m çeyrek dalga boyu 1 metredir. Makul boyuttaki dedektör arama bobini ancak TV anten boyutuna yaklaşabilmektedir. Açıkçası bobinlerimiz sadece klasik EM için En uygun boyuta yakın dalga yayılımı (VLF) dir. Onları bunun için kullanamıyoruz. 
        Yani VLF frekans bandında çalışan problarla  ilgilenmiyoruz. Onun yerine bobinlerle  daha çok Elektromanyetik İndiksiyon/(EM) dalga atmakla ve yakın mesafedeki manyetik alan bozulmalarıyla ilgileniyoruz.  Çoğu bobin yalıtılmış tel kullanılarak birden fazla sarım yapılarak oluşturulur. Bobinden bir akım iletirseniz bobin aracılığıyla manyetik alan oluşturursunuz. 

        Doğru akım statik bir manyetik alan oluşturacaktır. Alternatif akım alternatif manyetik alan oluşturur. Biz AC alanıyla ( daha çok Elektromanyetik Alan diyeceğiz  ) ilgileniyoruz.
ikinci bir bobini getirdiğimizde ( birincisine yakın ) ilk bobin ikinci bobine indüksiyon yoluyla  bağlanır. 
        Transformatörlerin çalışma prensibi budur. Tümevarım inanılmaz. Endüktif kuplaj verimi ,  bobin yerleşimi ve üzerinde sarıldıkları çekirdek malzeme ...
Transformatörler verimi artırmak için çelik ya da demir çekirdek kullanır. Metal dedektörler çekirdeği havadır. Bobin içersine metal bir nesne getirirsen girdap akımları , dairesel akımlar olarak bilinen ters EM enerjisini üretecektir. 

Şekil 1 : Bobin Manyetik Alanı 

        Şimdi bir EM üreten bobini Şekil 1 de görmekteyiz. Arama bobinine yaklaştırılan metal nesne Eddy akımları nedeniyle EM enerjisi üreten bir bobin gibi davranır. 
Şekil :2 Eddy Akımları
        Bizim burada ilgilendiğimiz şey manyetik alandır. EM alanı olarak da sürekli telaffuz ediyorum. Akılda kalması için. Şimdi hedeflenen alan , çok küçük dirençli bir alandır , unutmayınız ki bu çok daha büyük dirençli iletim alanı kurtulmamız gereken optimal tespit iletim alanıdır. İletim alanı toprağın manyetik geçirgenlik kat sayısı dır.
         Mineraller , tuzlar , oksit ve demir bunlar iletim alanın parçasıdır. Bunlar sinyalde parazit oluşturur.  PI tipi algılayıcılarda (pi dedektör) bobine akım uygulayıp doyuma ulaşmadan hemen önce akımı kesip metal olması ya da olmaması sönümleme zamanını artırıp azaltığı için algılamayı bu mantık çerçevesinde yapıyoruz. VLF tipi algılayıcılar(VLF dedektör nasıl çalışır ?) 'da ise sürekli EM enerji gönderip ikinci bobinden sinyaldeki değişimi inceleyerek algılama yapıyoruz.
        Her ne kadar çalışma prensibleri farklı olursa olsun toprağın iletim alanı direnci algılama derinliğine negatif etki oluşturmaktadır. 

        Daha önce söylediğim gibi iki bobinli antenlerde ikinci bir bobin endüktif olarak iletim bobinine bağlıdır. İkinci bobin iletim alanının(  boş )  kısmında hiçbir bağlantı olmayacak şekilde yerleştirilir. İkinci bobin sinyal voltajı genellikle minimum 10mV seviyesinde birincil iletim bobini sinyali ile arasında en az 1 derece faz farkıyla yerleştirilmesi en olumlu sonucu vermektedir. Bu İB dedektörleri için genelleme vermek istedim. 

        Böyle bir bobin endüktif olarak balanslanmıştır. Burada terim ;
İndiksiyon Dengesi (İB) gelir. 

Bu tür bobini kullanan algılayıcılar (dedektörler ) 
  1. VLF dedektörü
  2. VLF-TR dedektör
  3. IB dedektörü
  4. LF dedektörü        
  5. BFO dedektörü
  6. PI dedektörü
  7. Hatta İki kutulu RF dedektörü bile
kullanır.

     

Etiketler:

Yorumlar

Yorum Gönder

Bu blogdaki popüler yayınlar

VLF Metal Dedektör Teorisi... Nasıl Çalışır ?

İlk Kullanım Amacı Nedeni : BFO metal dedektörler 60 ve 70 yıllarda kullanılan metal arama dedektörleriydi. Kullanım olarak frekans kararsızlığı gibi negatif etkileri vardı. 80khz ile 400khz arası çalışabilmekteydi. Çünkü bu frekans aralığında küçük nesneleri daha kolay algılayabiliyordu. 80khz de çalışan BFO da arama bobinine metal bir nesne yaklaştırıldığında  80.5khz değişim oluyor. Frekans düştükçe 40khz de 40.25khz oluyor. Frekans düştükçe değişim az oluyor.  Yüksek frekans aynı zaman da toprağın daha çok direnç göstermesine ve toprağın mineral değeri yüksek olduğu için sinyalin daha derinlere inmesinin önündeki en büyük engeldi.  Düşük frekansta BFO yapıldı. Ama Frekansta değişim çok küçük olduğu için pratik bir kullanım bulmadı.  Düşük frekansta çalışabilecek farklı bir dedektöre ihtiyaç vardı . Bunu arama bobininde iki adet bobin kullanarak BFO yapıldı. Bu örnekte bobinler indiksiyon balans yöntemi ile konumlandırılmıştı.  Verici bobin...
Devamı

PI (Pulse İndüksiyon) metal dedektör teorisi .. Nasıl Çalışıyor ?

PI Metal dedektör nasıl çalışıyor. ? Arama başlığında genellikle bir adet arama bobini bulunmaktadır. Çeşitli modellerde iki adet bobinde        bulunuyor. Bu makalade tek bobinli modelin çalışması açıklanacaktır.  Arama bobinine kısa bir sürede yüksek akımlı darbe verilir. Oldukça kısa zamanda etrafta yüksek kısa anlık çok güçlü manyetik alan EM oluşur. Darbe işlemi bittiği sırada bobin alıcı devreye bağlanır. Eğer yakınlarda metal nesne varda devreden ses sinyali ya da görsel olarak geri bildirim alınır.  Bilindiği üzere bobinlere ilk akım verildiğinde açık devre gibi davranmaktadır. Ve akım çekmezler. Devamında bobinin direnci azalmakta ve zamanla akım artmaktadır. Sonunda tam iletken hale gelir.  Burada RL zaman sabiti formülü bu süreyi öğrenebiliriz.  Şekil 1 RL devresinin zaman formülü  T=L/R  Bu formülde T :zaman sabitesi (s), L : endüktans (H) , R direnç (ohm) bobinin iç direnci Kullanacağımız bobin telinin kalınlığını iyi seçmel...
1 yorum
Devamı

.Pintpoint dedektör arama bobini sarım projesi

.Pintpoint dedektör arama bobini sarım projesi Pintpoint dedektör arama bobinini proje kaynağı olarak magnum dedektörlerin kullandığı bir türdür. şekil 1 Şekil 1 de en çok dedektör firmalarının tercih ettiği tasarımlar var. Bunlardan sol taraftaki widescan çift DD ve sağ tarafta bulunan tasarım pintpoint tir.  Bu iki bobinin sensitive alanlarını gölgeli olarak olarak gösterdik. Sensitive bölgeleri bir arama bobininin en hassas noktasıdır.  Widescan tasarımı gerçekten çok başarılı bir bobindir. Eğer dedektörlerin arama bobinleri dikkat ettiyseniz bu tasarım göze çarpmaktadır. Ama yapılan testlerde pintpoint tasarımına göre ayrımda başarısı o kadar da iyi olmadığı ortaya çıkmıştır.  Bunların içinde en çok göze çarpan demir ile sikke zemin altında ayrım testini yaptım. Gördüğüm ve elde ettiğim bilgi şuydu. Widescan ayrımda o kadar başarılı olamadı. Pintpoint arama bobininde ise ayrım diğerinden daha başarılı. Widescan ayrımda yanlış sinyal verme eğil...
1 yorum
Devamı