求教下单信号相位检测的AI解答是否正确 -

标题: 求教下单信号相位检测的AI解答是否正确 [打印本页]

作者: hisun 时间: 2025-8-10 21:55
标题: 求教下单信号相位检测的AI解答是否正确
我想做个金属检测器玩，我在道客上找了篇论文《一种应用于传送带的智能金属探测仪》做参考，使用的是运放搭的考毕兹振荡器做检测，也就是称为自激式的检测器，我弄的振荡频率是15K，和论文上不同，然后使用的是运放搭的振荡器和论文中的双考毕兹振荡器也不同，线圈是个边长为45厘米的正方形绕在一个纸箱上，按照网上查的资料上说当有铁金属通过纸箱中心的时候按说振荡频率和峰值电压都会有改变，可我实际上弄把菜刀通过时都没感到电压和频率在示波器上有什么变化，反到是只看到相位有移动，没钱买不起频率计再说是玩下也不能啥东西都买。之前也在论坛上求教过没有什么结果，好在现在的AI也不需要付钱就能使用，我就问了下AI，按AI的说法使用自激式金属检测时，铁通过这个纸箱中心是频率变化能有几K的变化，峰值电压有几十毫伏的变化，我问AI为何我用铁质金属通过中心是电压和频率基本没有变化只有相位有变化呢？AI的回答基本上这个铁是不纯净的，然后告诉我可以使用相敏检测法来分辨物体的种类和距离，kimi和deepseek和chatGPT都说到这个方法，我不理解没有参考信号怎么能检测到相移变化呢？都给了个不需要原始信号只用这同一个信号采集转换后再搞一通计算就能得出这个相位变化，其中deepseek更给出了使用STM32G4 + ADS1299，相位误差 <0.5°的答案，而chatGPT给出的对元件参数的要求是：

ADC 采样率：最少 100 kS/s，推荐 200 kS/s。

ADC 分辨率：最少 12-bit，推荐 14–16 bit（或外部 ADC）。

MCU 类型：Cortex-M4F（≥72 MHz）最少可行，推荐 Cortex-M4F @80–120 MHz 或 Cortex-M7。

SRAM：最少 32 KB，推荐 64 KB。

外设：ADC DMA、定时器触发、输入比较器、硬件乘法（DSP 指令/FPU 优先）。

采样策略：用 DMA 双缓冲 + 积分窗（8–16 ms） + 后段 sqrt/atan2 计算（每窗一次）。

其它：模拟前端（带通、VGA、缓冲）、零交叉比较器用于参考。

个人学识有限实在是不理解没有参考信号只有一个可能变化的信号就能计算出变化的相移角度出来？这三个AI都说能用这种方法我觉得它们不可能同时在忽悠我，但是我又觉得不对劲但是又不知道哪里不对劲，在这请教大神AI给的说法是正确的吗？是真能实现的吗最起码理论上是可以实现的吗？要是验证它们的说法是不是正确该怎么继续提问？谢谢。
文档超过20M不能上传，如果有感兴趣这文档的可以去道客或是豆丁上看看。

作者: WL0123 时间: 2025-8-11 07:58
济桓械降缪购推德试谑静ㄆ魃嫌惺.......，貌似天书，读不懂。

作者: bd5fna 时间: 2025-8-11 16:23
买个金属感应传感器，控制部分自己做，这样就篇单了。

作者: GlenXu 时间: 2025-8-12 11:41
一般感应距离和频率有一定的关系，虽然不怎么线性，
后面直接将这个频率检波低通，就成为距离和电压之间的关系了，
虽然不线性，但变化很大，这就够了，检测这个变化的幅度和过程，
就能实现你的目的。过去很多仪表传感器都是这个原理。

作者: weisc6955 时间: 2025-8-14 09:34
你的振荡器应该工作于较临界的状态，也就是反馈应该尽量的弱一些，此时各种影响都显现出来了。就是这莫点诀窍，仔细琢磨！

作者: 礼盒先生 时间: 2025-8-14 10:09
要和磁感线方向垂直才明显，

作者: weisc6955 时间: 2025-8-14 15:35
你的实验是在十几千赫兹上进行的，他的频率很可能变化了比如说20HZ 但是你没发现！这个是一定有的事。所以这类电路一方面是确保频率变化要大，另一方面要确保频率检出要灵敏。具体地分析假如频率是15kc,测量中频率变化了3HZ，即使是频率计3HZ也不是那么灵敏的。因此你要在电路上想个办法。建议你搞个接收机，频率可以假设到450KC，机器里要有一个450kc振荡器，用它来接受测量信号，当测量信号是15KC时，接收到几十倍的倍频信号，与450KC拍频你会听到一个音频信号，当测量振荡器频率移动了假如是5hz,那摩拍频信号就会变化30倍。那可是150HZ，一定能听出来。接收机用一个旧收音机改制就行了，简单吧！

作者: weisc6955 时间: 2025-8-14 16:31
AI解答没错误，以为的没有参考频率在自激电路中当然是无从谈起的，要是它激电路就不是问题。比如单片机产生一个方波信号，激励你的线圈当然要谐振，当相位有变化，记住相位变化就是频率有了变化，他的状态就会产生变化。

作者: hisun 时间: 2025-8-14 23:41
其实我曾将前面的文档部分发给AI过，让AI帮我分析计算下但是好像理论不全缺少参数无法计算出比较准确的结果，使用默认的一些网上参数结果偏差很大没有参考价值。我使用的是0.75的多股线绕的，KIMI采用多层绕制计算的结果和我用表测出来的电感值是基本对应的，将结果发给另两个AI都承认KIMI考虑的更全面而且考虑到了绕制电感的形状都推荐使用它的计算方式。电感的Q值三个AI结果相差太大，将各自计算的结果相互进行交叉验证后基本在50左右，建议使用2.5的线Q值能到200感应的峰值电压变化会更明显些，但是三个AI对铁通过线圈时频率的变化基本都能达到K赫兹以上变化，而我这个在示波器上只能看到波形前移了大概10%频率无法看到有变化，所以AI说是我用的不是纯铁，可以使用更粗的线绕以获得更大的Q值变化会明显些。没有信号发生器和频率计我也不能确定铁通过线圈是频率有没有变化，毕竟只是学习花不起那么大的代价去买多的各种表。AI都是说可以使用相敏方法通过测相位度来判断更准确，我提到这个线圈既是信号发生也是信号接收，没有参考信号怎么判断相位，AI说就算没有这个同频的参考信号甚至就用这个变化的信号通过AD后一通运算也是可以计算出相位的，chatGPT甚至说可以给出参考代码，我连原理都搞不懂就算给出代码也是对牛弹琴一样一头雾水搞不懂就没有让继续生成代码。前面有说频率变化可能只有几十赫兹的可能，没有频率计究竟有没有变化我实在是不清楚，这种应该又是另外一种差拍式检测方式了，使用乘法器来检测就不属于这种自激式的检测方式了。前面还有建议采用成品感应器的，也确实有文档采用成品磁敏感应器的，但那种看起来纯是为了文档而写的没有参考价值，而且我只是想为什么我用金属通过线圈时没有出现网上讲这个金属检测原理时说的电压频率和峰值会有变化的过程，我想知道我错误在哪里，网上也下了电磁学的文档学识有限看不懂，喂给AI又不知道该怎么提问，卡这里了。看网上的一些图片，东西好像很简单似乎就是些运放，不知道我哪里搞错了或者是方向反了。

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