Трехточечный LC-генератор. Как сбить колебания.

[phil311]

в числителе на самом деле мю 0 умноженное на мю. Мю нулевое константа, мю - равна единице для вакуума (воздуха) и больше единицы для ферромагнетиков. Возьмите феррит проницаемостью 3000 (это и есть "мю"), намотайте на нем катушку, ее индуктивность будет в 3000 раз больше, чем индуктивность такой же катушки без сердечника. А "мю 0" остается константой (величину см. справочники или в поиске в гугле).

Поскольку дисковая катушка не охватывает феррита, находящегося от нее на некотором расстоянии, в этом случае возрастет не в "мю" раз, а поменьше. Насколько поменьше, зависит от размеров феррита и расстояния до катушки. Расчет в общем случае сложен, "не для чайников". Проще померять индуктивность прибором.

[nigvil]

Т.е при приближении железа индуктивность возрастет за счет мю железа ?

[phil311]

ну да, можно так сказать.

[nigvil]

Во как. Благодарю.

А отчего же в формуле указывается вакуум, а не какой-либо материал, ведь диск сделан не из вакуума. Или здесь именно играет роль то, что катушка плоская (ширина доли миллиметров) ?

[phil311]

диск сделан из диэлектрика, магнитные свойства которого несущественны, и ими можно пренебречь. Если же Вы сделаете из двустороннего фольгированного текстолита конденсатор, то надо будет учитывать диэлектрическую проницаемость текстолита. И в формуле емкости аналогичный множитель - эпсилон нулевое и эпсилон, второе зависит от выбора материала. Для вакуума и для воздуха эпсилон и мю равны единице. Точнее, воздух (при атмосферном давлении) в этом плане почти не отличается от вакуума.
Если бы катушка была нанесена на ферритовую подложку, вот тут было бы иное дело...

Если Вы собираетесь использовать плоскую-планарную катушку, то в силу самого конструктива ее индуктивность будет невелика, то есть генератор будет работать на достаточно высоких частотах, что "осложнит жизнь"... А почему не хотите использовать обычную не-планарную из проволоки?

[nigvil]

Вы говорите об одновременном присутствии мю и мю нулевое ? Тогда как выполняется уравнение размерностей, если мю нулевое в Гн/м да мю, учитывающее материал в Гн/м, не выходит. Или я некорректно понял? (на самом деле мю нулевое заменяются на мю и магнипроницаемость воздуха не учитывается ?)


Почему непланарную: в силу условий эксплуатации требуется жесткий каркас. Диск подходит наболее хорошо Но я планирую диск модифицировать по высоте, получится чашка.

[phil311]

А давно ли цилиндрические катушки перестали быть жесткими, если делать их не из бумаги? Подскажите примерные размеры проектируемой катушки. Предполагаю, что далеко не метр в диаметре. Ну а если сантиметр-два, то по частоте окажетесь в УКВ диапазоне. При разумном соотношении емкости и индуктивности. Взяв же очень большую емкость, потеряете добротность контура, и генератор вообще не захочет заводиться...

"Мю" и "эпсилон" здесь безразмерные единицы. Они показывают, "во сколько раз" L или C становится больше, нежели в вакууме, при наличии данного магнитного/диэлектрического материала. Вообще, простите конечно, мне кажется, что такие вещи еще в школе изучают. Погуглите на слова "магнитная проницаемость", "диэлектрическая постоянная", все расписано в Википедии и не только в ней...
Когда катушка без сердечника, кондёр без диэлектрика, мю и эпсилон равны единице, для простоты в формуле их можно не писать. Вот такая формула Вам и попалась...

[nigvil]

Размеры навскидку в диаметре не более 6 см, в длину думаю, не более 10 см. Вот как-то так мне надо разместить Планирую расчитать теор. индуктивность, необходимую для генерирования, затем уж витки считать.
Условия эксплуатации требуют применения стали в каркасе (давление, влажность, пыль и др.)Или вы имеете ввиду форму каркаса.

Спасибо за подробное объяснение, очень помогло.

Ну а про школу: ну так уж вышло, что оценки не совпадают с моими знаниями, приходится по новому все осваивать/вспоминать, но уже с практической точки зрения, что куда интереснее

[phil311]

наверное, мне больше повезло - в том плане, что увлекся радио в 10 лет, а в старших классах уже приходилось делать элементарные расчеты, и формулы из учебника представляли практический интерес. Чтобы рассчитать трансформатор Тесла, надо знать межвитковую емкость катушки, такой формулы в школьном учебнике нет, пришлось найти... Таково у нас образование - учим какие-то абстракции, выучил, сдал и забыл, зачем это было - остается непонятным...

Размеры катушки известны... а каковы размеры того железного объекта, на который должна быть реакция? если он много меньше размеров самой катушки, то она его просто "не заметит". При расчете контура надо иметь в виду не только формулу Томсона (частота обратно пропорциональна корню из LC) но и формулу добротности. Грубо говоря - "емкость поменьше, индуктивность побольше". Точно я сейчас не скажу, какую добротность желательно получить. М.б. тут кто поумнее найдется, подскажет...
При таких размерах катушки и небольшом количестве витков все же частота получится достаточно высокой. Если Вы обойдетесь одним генератором со срывом колебаний, "высота частоты" не так уж важна. А если придется делать на биениях двух генераторов, то с ростом частоты будет заметнее температурная нестабильность и прибор станет капризным...
Все-таки я бы постарался намотать побольше витков проволокой, а частоту снизить... Наличие железного каркаса катушки, полагаю, заметно снизит реакцию на пролетающий мимо гвоздь или что там у Вас... А что давление влажность пыль? Почему не взять керамику например? При желании можно найти и готовую катушку на керамическом каркасе с обмоткой, даже с "вожженой медью" - от старой радиостанции. На данный момент самый важный вопрос - размеры определяемого объекта.
Лучше всего было бы, если бы объект пролетал внутри цилиндрической катушки, если такое возможно.

[nigvil]

Размеры объекта будут больше, площадь перекрытия точно раза в 2-2.5.
Применением ферритового каркаса я и хочу предотвратить реагирование на мелкие предметы.
На расчет контура я нашел соотношения - комплексный расчет LC-генератора.

Вот что мне непонятно с типами сердечников: если есть,например, литой П-сердечник, на нем намотаны витки, то при приближении предмета к основанию П поток замыкается по и по предмету тоже, в противном случае сопротивление воздушного зазора велико -› индуктивность мала.

В чем же секрет дисковой катушки ? Как в этом случае силовые линии размещены? Ведь индуктивность не зависит в данном случае от величины воздушного зазора.

Или вот еще: если катушка представляет из себя все тот же ферритовый диск с немалой индуктивностью, зависящей от мю феррита, при приближении такого же феррита, намного ли она возрастет, вот в чем вопрос.