Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengesan logam dengan kepekaan meningkat menggunakan transistor. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam

Komen artikel Komen artikel

Operasi pengesan logam, litar dan reka bentuk yang dibincangkan dalam bahagian ini, adalah berdasarkan prinsip menganalisis perubahan dalam rentak ayunan dua penjana, frekuensi salah satunya adalah stabil, dan frekuensi kedua. berubah apabila objek logam muncul di kawasan liputan peranti.

Semasa bekerja pada peranti ini, percubaan telah dibuat untuk mencipta pengesan logam yang bebas daripada beberapa kelemahan yang wujud dalam reka bentuk lain yang serupa.

Walaupun fakta bahawa litar peranti ini telah dibangunkan lebih daripada 20 tahun yang lalu, kelebihannya termasuk sensitiviti yang agak tinggi, kestabilan dalam operasi, dan keupayaan untuk membezakan antara logam bukan ferus dan ferus. Penyelesaian litar yang digunakan memastikan peningkatan kestabilan frekuensi operasi penjana, yang memungkinkan untuk menganggarkan frekuensi rentak dalam julat dari 1 hingga 10 Hz. Akibatnya, sensitiviti peranti telah meningkat, dan arus yang digunakan olehnya juga telah berkurangan.

Gambarajah skematik

Seperti yang telah dinyatakan, reka bentuk yang dicadangkan adalah salah satu daripada banyak pilihan untuk pengesan logam jenis BFO (Beat Frequency Oscillator), iaitu, ia adalah peranti berdasarkan prinsip menganalisis rentak dua frekuensi (Rajah 2.10).

Pengesan logam dengan peningkatan kepekaan pada transistor
nasi. 2.10. Gambarajah skematik pengesan logam dengan kepekaan yang meningkat (klik untuk membesarkan)

Asas peranti ialah pengayun pengukur dan rujukan, pengesan getaran RF, pra-penguat, penguat had pertama, litar pembezaan, penguat pengehad kedua dan penguat frekuensi rendah.

Dua penjana LC ringkas yang dibuat pada transistor T1 dan T2 digunakan sebagai pengayun pengukur dan rujukan. Transistor ini adalah sebahagian daripada litar mikro K159NT1G, iaitu sepasang transistor yang sama terletak dalam pakej yang sama. Penggunaan pemasangan transistor boleh meningkatkan kestabilan suhu frekuensi penjana dengan ketara.

Setiap penjana dipasang mengikut litar tiga titik kapasitif, dengan transistor T1 dan T2 disambungkan mengikut litar dengan tapak yang sama.

Pengujaan ayunan dipastikan dengan memperkenalkan maklum balas positif antara pengumpul dan pemancar setiap transistor. Kekerapan operasi penjana ditentukan oleh parameter litar tetapan frekuensi yang disambungkan antara pengumpul dan pemancar transistor T1 dan T2. Dalam kes ini, elemen penetapan frekuensi penjana pertama, yang melaksanakan fungsi penjana pengukur, ialah gegelung carian L1 dan kapasitor C1, C2 dan C3. Kekerapan operasi penjana kedua, rujukan, ditentukan oleh parameter induktor L2, serta kapasitor C6, C7 dan C9. Dalam kes ini, kedua-dua penjana ditala kepada frekuensi operasi 40 kHz. Menggunakan perintang R1-R4, mod operasi transistor T1 dan T2 untuk arus terus ditetapkan.

Dalam proses menyediakan peranti, dengan menukar kapasitansi kapasitor C6, pengayun rujukan ditala secara kasar kepada harmonik frekuensi degupan yang dipilih. Dalam kes ini, kapasitansi kapasitor C6 boleh berbeza dari 100 hingga 330 pF. Pelarasan halus frekuensi denyutan dilakukan oleh perintang pembolehubah R7, dengan bantuan yang bias pada diod zener D1, yang dalam litar ini bertindak sebagai varicap, berubah.

Apabila gegelung carian L1 litar berayun penjana boleh tala mendekati objek logam, kearuhannya berubah, yang menyebabkan perubahan dalam frekuensi operasi penjana. Lebih-lebih lagi, jika terdapat objek yang diperbuat daripada logam ferus (ferromagnetik) berhampiran gegelung L1, induktansinya meningkat, yang membawa kepada penurunan frekuensi penjana. Logam bukan ferus mengurangkan kearuhan gegelung L1, dan kekerapan operasi penjana meningkat.

Isyarat RF, yang dihasilkan hasil daripada mencampurkan isyarat pengukur dan pengayun rujukan, diasingkan pada perintang beban R5. Dalam kes ini, amplitud isyarat berubah dengan kekerapan degupan, yang sama dengan perbezaan dalam frekuensi isyarat RF.

Sampul surat frekuensi rendah isyarat RF dikesan oleh pengesan khas yang dibuat pada diod D2 dan D3 menggunakan litar penggandaan voltan. Dalam kes ini, kapasitor C11 menyediakan penapisan komponen frekuensi tinggi isyarat. Daripada beban pengesan, iaitu perintang R6, isyarat denyutan frekuensi rendah disalurkan melalui kapasitor C12 ke pra-penguat yang dibuat pada transistor T3.

Daripada pengumpul transistor T3, isyarat yang dikuatkan melalui kapasitor C13 dibekalkan kepada penguat had pertama, dibuat pada transistor T4 dan menyediakan pembentukan denyutan segi empat tepat. Menggunakan pembahagi yang terdiri daripada perintang R11 dan R12, voltan pincang dikenakan pada tapak transistor T4 di mana transistor berada pada ambang pembukaan.

Isyarat sinusoidal yang tiba di dasar transistor T4 adalah terhad pada kedua-dua belah. Akibatnya, denyutan segi empat tepat terbentuk pada beban lata, yang peranannya dimainkan oleh perintang R13, yang dibezakan lagi oleh litar C14, R14, R15 dan ditukar menjadi puncak runcing. Dalam kes ini, puncak kekutuban positif terbentuk di tempat hadapan setiap nadi, dan puncak kekutuban negatif terbentuk di tempat kejatuhan. Perlu diingatkan bahawa tempoh puncak ini tidak bergantung pada kadar pengulangan denyutan segi empat tepat dan tempohnya.

Puncak positif pergi ke pangkalan transistor T5, dan puncak negatif dipotong oleh diod D4. Transistor T5, seperti transistor T4, beroperasi dalam mod suis dan mengehadkan isyarat input supaya denyutan segi empat tepat pendek tempoh tetap terbentuk pada beban pengumpul yang dibentuk oleh perintang R16 dan R17. Kapasitor C15 menapis isyarat keluaran dan menambah baik timbre isyarat dalam fon kepala BF1.

Dari perintang R16, yang merupakan kawalan kelantangan, isyarat pergi ke peringkat penguat yang diperbuat daripada transistor T6 dan T7, disambungkan mengikut litar transistor kompaun yang dipanggil. Dengan sambungan ini, setara dengan transistor pengaliran PNP berkuasa tinggi dengan pekali pemindahan arus tinggi terbentuk. Kemudian isyarat yang dikuatkan dihantar ke fon kepala BF1.

Kaedah yang digunakan dalam reka bentuk ini untuk menjana isyarat nadi daripada sinusoidal memungkinkan untuk mengurangkan kuasa yang digunakan oleh penguat, terutamanya dalam peringkat output, kerana transistor T5, T6 dan T7 ditutup semasa jeda antara denyutan.

Pengesan logam dikuasakan daripada sumber B1 dengan voltan 4,5 V, manakala penggunaan semasa tidak melebihi 2 mA.

Butiran dan reka bentuk

Tiada keperluan khas untuk bahagian yang digunakan semasa memasang pengesan logam dengan sensitiviti yang meningkat. Satu-satunya had adalah berkaitan dengan dimensi keseluruhan, kerana kebanyakan bahagian peranti ini dipasang pada papan litar bercetak berukuran 70x110 mm, diperbuat daripada kerajang satu sisi getinax atau gentian kaca. Papan litar bercetak direka bentuk untuk menggunakan perintang tetap MLT-0,125, kapasitor KSO, PM, MBM, K50-6 atau yang serupa (Rajah 2.11).

Apabila mengulangi reka bentuk ini sebagai pemasangan transistor (transistor T1 dan T2), anda boleh menggunakan litar mikro K159NT1 dengan sebarang indeks huruf. Walau bagaimanapun, pada masa kini ia tidak selalu mungkin untuk mencarinya. Oleh itu, jika perlu, bukannya pemasangan transistor, disyorkan untuk menggunakan dua transistor jenis KT315G dengan parameter yang sama atau mungkin serupa (pekali pemindahan arus statik dan arus pengumpul awal).

Pengesan logam dengan peningkatan kepekaan pada transistor

Pengesan logam dengan peningkatan kepekaan pada transistor
nasi. 2.11. Papan litar bercetak (a) dan susunan unsur (b) pengesan logam dengan kepekaan yang meningkat

Dalam peringkat penguat (transistor T3, T4 dan T5), bukannya transistor jenis KT342B, anda boleh memasang transistor jenis KT315G, KT503E atau KT3102A - KT3102E. Transistor jenis KT502E (T6) boleh diganti sepenuhnya dengan KT361, dan transistor jenis K503E (T7) dengan KT315 dengan sebarang indeks huruf. Tetapi dalam kes ini, fon kepala mestilah impedans tinggi (jenis TON-2 atau TEG-1). Apabila menggunakan telefon berimpedans rendah, transistor T7 mestilah lebih berkuasa, contohnya, taip KT603B atau KT608B.

Sebagai diod zener D1, anda juga boleh menggunakan diod zener jenis D808-D813 atau KS156A. Diod D2 dan D3 boleh menjadi mana-mana siri D1, D9 atau D10. Gegelung L2 mengandungi 250 lilitan wayar PEV-2 dengan diameter 0,1 mm, dililit pada teras magnet SB-23-11a. Teras lain boleh digunakan dalam pembuatannya. Perkara utama ialah induktansi gegelung siap ialah 4 mH.

Gegelung pengukur L1 mengandungi 100 lilitan wayar PEV-1 dengan diameter 0,3 mm dan dibuat dalam bentuk torus dengan diameter 160 mm. Lebih mudah untuk membuat gegelung ini pada bingkai tegar, tetapi anda boleh melakukannya tanpanya. Dalam kes ini, sebarang objek bulat yang sesuai, seperti balang, boleh digunakan sebagai bingkai sementara. Giliran gegelung dililit secara pukal, selepas itu ia dikeluarkan dari bingkai dan dilindungi dengan skrin elektrostatik, yang merupakan pita terbuka kerajang aluminium yang dililit di atas sekumpulan lilitan. Jurang antara permulaan dan penghujung penggulungan pita (jurang antara hujung skrin) mestilah sekurang-kurangnya 10 mm.

Apabila membuat gegelung L1, penjagaan mesti diambil untuk memastikan bahawa hujung pita perisai tidak litar pintas, kerana dalam kes ini pusingan litar pintas terbentuk. Untuk meningkatkan kekuatan mekanikal, gegelung boleh diresapi dengan gam epoksi.

Konduktor kabel berperisai dua teras kira-kira satu meter panjangnya hendaklah dipateri ke terminal gegelung, di hujung yang satu lagi penyambung jenis SSh-3 atau mana-mana penyambung bersaiz kecil yang sesuai dipasang. Jalinan kabel mesti disambungkan ke skrin gegelung. Dalam kedudukan pengendalian, penyambung gegelung disambungkan ke bahagian mengawan penyambung yang terletak pada badan peranti.

Pengesan logam kepekaan tinggi dikuasakan daripada sumber B1 dengan voltan 4,5 V. Sebagai sumber sedemikian, anda boleh menggunakan, sebagai contoh, bateri segi empat sama jenis 3336L atau tiga elemen jenis 316, 343 yang disambungkan secara bersiri .

Papan litar bercetak dengan elemen terletak di atasnya dan bekalan kuasa diletakkan di dalam mana-mana bekas plastik atau kayu yang sesuai. Pada penutup perumahan terdapat perintang pembolehubah R7 dan R16, penyambung X1 untuk menyambungkan gegelung carian L1, suis S1, dan penyambung X2 untuk menyambungkan fon kepala BF1.

Penubuhan

Seperti pelarasan pengesan logam lain, pelarasan peranti ini mesti dilakukan dalam keadaan di mana objek logam dikeluarkan dari gegelung carian L1 pada jarak sekurang-kurangnya 1,5 m.

Pemasangan sebenar pengesan logam harus dimulakan dengan memilih frekuensi rentak yang diingini. Untuk melakukan ini, disyorkan untuk menggunakan osiloskop atau kaunter frekuensi digital. Apabila bekerja dengan osiloskop, probenya mesti disambungkan ke titik sambungan perintang R1, R4, R5 dan kapasitor C8, iaitu, ke input pengesan. Bentuk gelombang pada ketika ini menyerupai bentuk gelombang isyarat RF termodulat. Seterusnya, dengan melaraskan gegelung L2 dan memilih kapasitansi kapasitor C2 dan C6, anda perlu memastikan bahawa frekuensi modulasi (frekuensi degupan) adalah lebih kurang 10 Hz.

Apabila menggunakan meter frekuensi digital untuk menyediakan pengesan logam, meter frekuensi harus disambungkan dahulu ke litar pengumpul transistor T1, dan kemudian ke pengumpul transistor T2. Dengan memilih parameter unsur-unsur yang disebutkan sebelumnya (kearuhan gegelung L2, kemuatan kapasitor C2 dan C6), adalah perlu untuk memastikan bahawa perbezaan frekuensi isyarat pada pengumpul transistor T1 dan T2 adalah kira-kira 10 Hz.

Seterusnya, dengan memilih perintang R8, keuntungan maksimum lata yang dibuat pada transistor T3 ditetapkan. Jika anda tidak mempunyai osiloskop dan meter frekuensi, anda boleh memilih frekuensi rentak yang diingini tanpanya. Dalam kes ini, anda mesti terlebih dahulu menetapkan peluncur perintang R7 ke kedudukan tengah, dan kemudian, dengan memutarkan teras penalaan gegelung L2, buat klik muncul dalam telefon dengan frekuensi kira-kira 1-5 Hz. Jika anda tidak boleh menetapkan frekuensi yang dikehendaki, anda harus memilih kapasitansi kapasitor C6. Untuk mengurangkan pengaruh latar belakang tanah, pemilihan akhir frekuensi denyutan hendaklah dijalankan apabila gegelung carian L1 menghampiri tanah.

Ini melengkapkan proses menyediakan pengesan logam dengan kepekaan yang meningkat.

Perintah kerja

Dalam penggunaan praktikal pengesan logam ini, perintang boleh ubah R7 harus digunakan untuk mengekalkan frekuensi yang diperlukan bagi isyarat degupan, yang berubah apabila bateri dinyahcas, apabila suhu ambien berubah, atau apabila sifat magnet tanah menyimpang. Anda juga perlu melaraskan volum klik menggunakan pengawal selia R16.

Jika semasa operasi terdapat sebarang objek logam dalam julat gegelung carian L1, frekuensi isyarat dalam telefon akan berubah. Apabila menghampiri beberapa logam, kekerapan isyarat degupan akan meningkat, dan apabila mendekati yang lain, ia akan berkurangan. Dengan menukar nada isyarat rentak, dengan sedikit pengalaman, anda boleh dengan mudah menentukan logam, magnet atau bukan magnet, objek yang dikesan itu diperbuat daripada.

Dengan bantuan pengesan logam sedemikian, objek kecil, seperti paku, boleh dikesan di bawah lapisan tanah pada kedalaman 10-15 cm, dan objek besar (contohnya, penutup telaga) pada kedalaman 50-60 cm .

Pengarang: Adamenko M.V.

Lihat artikel lain bahagian pengesan logam.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Lampu isyarat keempat 23.05.2024

Sepanjang dekad yang lalu, penyelidikan saintifik dan inovasi teknologi telah membawa kepada perubahan ketara dalam sektor pengangkutan. Namun, dengan pembangunan kereta pandu sendiri, adakah berbaloi untuk mengambil langkah baharu untuk memodenkan infrastruktur jalan raya? Para saintis mencadangkan untuk menyemak semula standard lampu isyarat, mencadangkan untuk memperkenalkan isyarat keempat, yang akan disesuaikan untuk kereta dengan autopilot. Menurut penyelidikan, kereta autonomi boleh mengubah paradigma lampu isyarat dengan ketara berdasarkan prinsip yang ditetapkan lebih daripada satu abad yang lalu. Henry Liu, seorang profesor kejuruteraan awam di Universiti Michigan, dan pasukannya melaksanakan program perintis di Birmingham, pinggir bandar Detroit. Menggunakan data daripada kenderaan General Motors, mereka menyesuaikan masa lampu isyarat, menghasilkan aliran trafik yang lebih baik. Secara tradisinya, kebanyakan lampu isyarat beroperasi mengikut jadual tetap, tidak mengambil kira keadaan semasa di jalan raya. Mahal dan sukar ...>>

Kaedah untuk membersihkan sungai sepenuhnya daripada sampah 23.05.2024

Sejak penemuan masalah pencemaran plastik dalam badan air, penyelidikan telah tertumpu terutamanya pada sedimen permukaan, mengabaikan zarah yang lebih tersembunyi dan kurang kelihatan yang boleh menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Walau bagaimanapun, saintis telah mengumumkan pembangunan kaedah baru untuk mengesan pencemaran plastik yang paling halus di sungai. Satu pasukan penyelidik dari Universiti Cardiff, Institut Teknologi Karlsruhe dan Deltares telah bekerjasama untuk membangunkan pendekatan inovatif untuk mengukur bahan pencemar yang tidak kelihatan itu. Pengarang utama kajian itu, James Lofty dari Cardiff University, berkata teknik itu boleh merevolusikan pemahaman kita tentang bagaimana plastik bergerak melalui persekitaran sungai. Menggunakan lebih daripada 3000 objek plastik biasa yang diletakkan di bawah keadaan terkawal, para saintis dapat mengesan pergerakan mereka dengan ketepatan tinggi. Kajian mendapati zarah plastik berkelakuan berbeza ...>>

Aspek evolusi tingkah laku suka panas pada wanita 22.05.2024

Persoalan yang sukar tentang suhu yang disukai orang adalah akut dalam hubungan keluarga. Pertikaian mengenai tempat yang sepatutnya hangat atau sejuk sering timbul antara lelaki dan wanita. Walau bagaimanapun, menurut penyelidik, punca masalah ini lebih mendalam, kepada mekanisme evolusi. Para saintis dari Israel menjalankan kajian meneliti 13 burung dan 18 kelawar untuk mengenal pasti kemungkinan perbezaan dalam keutamaan suhu antara lelaki dan perempuan. Pemerhatian mereka menunjukkan bahawa lelaki lebih suka suhu yang lebih sejuk, manakala perempuan lebih suka keadaan yang lebih panas. Penemuan fenomenal ini memberi perspektif baharu tentang persoalan keutamaan suhu dalam dunia haiwan. Perbezaan yang sama dalam persepsi suhu telah dilihat di kalangan manusia. Wanita dianggap lebih berasa sejuk, yang mungkin disebabkan oleh metabolisme dan pengeluaran haba mereka. Pemerhatian ini menyokong hipotesis bahawa keutamaan suhu mungkin sebahagiannya ...>>

Berita rawak daripada Arkib

LED tebal 3-atom untuk skrin fleksibel ultra-nipis 19.03.2014

Sekumpulan saintis dari Institut Teknologi Massachusetts, Universiti Washington dan Universiti Teknikal Vienna telah membangunkan LED paling nipis di dunia, yang hanya setebal 3 atom. LED yang dicipta adalah 10-20 kali lebih kecil daripada LED "tiga dimensi" paling nipis yang digunakan dalam elektronik moden.

Disebabkan keupayaan untuk melekat pada permukaan fleksibel dan kekuatan tinggi, LED baharu mempunyai prospek yang baik untuk digunakan dalam elektronik boleh pakai. Menurut penyelidik, ia juga boleh diintegrasikan ke dalam pakaian. Pada masa yang sama, belum ada ramalan lagi bila teknologi itu akan dapat memasuki pasaran pengguna.

LED setebal 3-atom boleh digunakan bukan sahaja di tempat yang diperlukan untuk memancarkan cahaya. Ia boleh digunakan dalam cip sebagai pemancar maklumat dan bukannya sambungan tradisional menggunakan konduktor logam. Unsur sedemikian akan memungkinkan untuk mengurangkan kehilangan tenaga dan sinaran haba yang berlaku semasa operasi komponen elektronik.

"LED yang kami bangunkan adalah 10 kali lebih nipis daripada rambut manusia. Ia juga memancarkan cahaya yang boleh dikesan oleh peralatan pengukur standard. Ini adalah langkah yang sangat penting ke arah pengecilan elektronik. Memandangkan LED adalah semikonduktor, anda boleh melakukan apa sahaja dengannya sama seperti komponen semikonduktor moden yang lain," kata Jason Ross, salah seorang pemaju.

Berita menarik lain:

▪ Melegakan kesakitan tanpa ubat

▪ Sensor ISOCELL Bright GW64 1MP untuk telefon pintar

▪ Salutan tungsten pintar akan menggantikan kertas

▪ Bahan logam yang tidak mengalirkan haba apabila arus elektrik dialirkan

▪ Teslaphoresis pada skala nano

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Pemindahan data. Pemilihan artikel

▪ artikel Teori Linguistik Humboldt. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

▪ artikel Siapakah Genoa biru? Jawapan terperinci

▪ artikel Pakar jabatan pembangunan profesional kakitangan. Deskripsi kerja

▪ artikel Simen untuk ambar. Resipi dan petua mudah

▪ artikel Alat suis dan pencawang dengan voltan melebihi 1 kV. Alat suis dan pencawang tertutup. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024