Рассмотрим подробнее датчик
металлоискателя на биениях, состоящий из одной катушки (см. рис.15).
Рис.
15. Взаимодействие однокатушечного датчика металлоискателя с объектом.
Индукция магнитного поля
в центре катушки составляет:
где Pm - магнитный
момент, создаваемый током катушки I, R0- радиус
катушки, S - площадь катушки.
За счет взаимодействия
с проводящим и/или ферромагнитным объектом возникает добавочная компонента индукции.
Так как механизм ее появления точно такой же, как и в рассмотренном ранее случае
металлоискателя по принципу "передача - прием", можно воспользоваться
результатами предыдущего раздела и записать для добавочной компоненты индукции:
где K1
- коэффициент, вычисляемый по формуле (1.8), (1.9) или (1.23).
Так как коэффициент K1
- функция комплексная, то и относительное изменение индукции можно обозначить
как функцию оператора Лапласа:
Таким образом, полное сопротивление
катушки датчика металлоискателя (без учета омического сопротивления провода
и межвитковой емкости) можно представить как:
где L - индуктивность катушки
без влияния объекта.
Под воздействием объекта
меняется полное сопротивление катушки. В металлоискателях на биениях это изменение
оценивается по изменению резонансной частоты колебательного LC- контура, образованного
катушкой датчика и конденсатором.