Pengesan logam dengan sensitiviti yang meningkat pada litar mikro. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

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

Pengesan logam dengan peningkatan kepekaan menggunakan litar mikro. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam

Komen artikel

Salah satu ciri semua pengesan logam jenis BFO ialah rujukan dan penjana rujukan peranti ini dibuat secara struktur pada elemen litar mikro yang sama.

Perlu diakui bahawa sebagai tambahan kepada kelebihan tertentu (contohnya, kesederhanaan litar, penstabilan suhu), reka bentuk sedemikian juga mempunyai beberapa kelemahan. Yang utama ialah berlakunya sambungan parasit antara elemen individu di dalam kristal litar mikro, yang hampir mustahil untuk dihapuskan. Itulah sebabnya dalam pengesan logam sedemikian adalah perlu untuk memilih frekuensi denyutan lebih daripada 100-300 Hz, yang tidak dapat dielakkan membawa kepada penurunan sensitivitinya.

Percubaan untuk menyingkirkan pengesan objek logam yang beroperasi berdasarkan analisis isyarat denyutan daripada sekurang-kurangnya kelemahan ini dibuat apabila mencipta peranti berdasarkan litar yang diterbitkan dalam penerbitan dalam dan luar negara pada pertengahan 90-an abad yang lalu.

Gambarajah skematik

Reka bentuk yang dicadangkan adalah salah satu daripada banyak pilihan untuk pengesan logam jenis BFO (Beat Frequency Oscillator), iaitu peranti berdasarkan prinsip menganalisis rentak dua isyarat yang dekat dalam frekuensi. Selain itu, dalam reka bentuk ini, perubahan dalam kekerapan degupan dinilai oleh telinga.

Asas litar peranti ini (Rajah 3.6) terdiri daripada pengayun pengukur dan rujukan, pengadun, penapis laluan rendah, penganalisis dan litar petunjuk akustik.

nasi. 3.6. Gambarajah skematik pengesan logam dengan kepekaan yang meningkat (klik untuk membesarkan)

Pengayun pengukur dan rujukan ialah dua pengayun LC ringkas yang dibuat pada unsur litar mikro IC1 dan IC2. Dalam kes ini, pengayun rujukan dipasang pada elemen IC1.1, dan pengayun pengukur atau boleh tala dipasang pada elemen IC2.1.

Kekerapan ayunan pengayun rujukan ditentukan oleh parameter elemen litarnya, iaitu, induktansi gegelung L1 dan kapasitansi kapasitor C1, C2. Nilai parameter ini dipilih supaya kekerapan operasi pengayun rujukan adalah kira-kira 100 kHz. Litar berayun penjana pengukur dibentuk oleh gegelung carian L2 dan kapasitor C3-C5. Kekerapan operasi penjana ini adalah hampir dengan frekuensi penjana rujukan dan boleh diubah sedikit dengan melaraskan kapasitor pembolehubah C3. Elemen IC1.2 dan IC2.2 melaksanakan fungsi lata yang menyediakan pengasingan voltan AC antara penjana.

Daripada output kedua-dua penjana, isyarat RF disalurkan kepada pengadun yang dibuat pada elemen IC3.1, pada output yang ayunan terbentuk dengan jumlah dan perbezaan frekuensi penjana dan harmoniknya, yang dibekalkan kepada laluan rendah. litar penapis.

Tidak seperti kebanyakan pengesan logam jenis BFO yang lain, peranti yang dicadangkan menggunakan penapis laluan rendah, yang dipasang pada elemen R3 dan C6, untuk mengasingkan isyarat frekuensi perbezaan (bunyi). Seterusnya, isyarat frekuensi rendah disalurkan kepada penganalisis.

Seperti yang diketahui, sensitiviti pengesan objek logam yang menilai frekuensi isyarat degupan sebahagian besarnya bergantung pada isyarat frekuensi terendah yang boleh dirakam oleh peranti ini. Pengesan logam yang menyediakan analisis rentak dengan frekuensi beberapa hertz mempunyai sensitiviti terbaik. Walau bagaimanapun, adalah mustahil untuk mendengar isyarat sedemikian secara langsung pada fon kepala kerana julat frekuensi operasi terhad bagi kapsul telefon.

Selalunya, pembangun menggunakan penyelesaian paling mudah untuk masalah ini, iaitu: hanya meningkatkan kekerapan isyarat rentak menggunakan pelbagai pengganda. Salah satu varian litar penggandaan frekuensi (lebih tepat lagi, menukar isyarat sinusoidal kepada urutan denyutan frekuensi berganda) telah dibincangkan dalam bab sebelumnya apabila menerangkan pengesan logam transistor dengan sensitiviti yang meningkat.

Dalam penganalisis pengesan logam yang sedang dipertimbangkan, untuk meningkatkan kekerapan isyarat denyutan, litar digunakan yang memastikan penukaran isyarat sinusoidal (hampir segi tiga) kepada denyutan pendek dengan kadar ulangan dua kali. Untuk ini, pembanding voltan yang dibuat pada elemen IC3.2-IC3.4 digunakan. Dalam satu tempoh kekerapan denyutan, pembanding bertukar dua kali daripada satu keadaan logik ke keadaan logik yang lain, selepas itu denyutan segi empat tepat yang dihasilkannya dibezakan oleh litar C7R8 dan kemudian disuap melalui kapasitor C7 ke kawalan kelantangan R8. Akibatnya, fon kepala BF1 yang disambungkan ke penyambung X2 menerima denyutan voltan pendek frekuensi berganda.

Peranti ini dikuasakan daripada sumber B1 dengan voltan 9 V. Dalam kes ini, litar mikro pengesan logam IC1 dan IC2 dikuasakan daripada sumber DC melalui penapis penyahgandingan R6C8 dan R7C9.

Butiran dan reka bentuk

Semua bahagian pengesan logam yang berkenaan (kecuali gegelung carian L2, perintang R8, kapasitor C3, penyambung X1 dan X2, serta suis S1) terletak pada papan litar bercetak berukuran 80x60 mm, diperbuat daripada dua- kerajang sisi getinax atau textolite (Rajah 3.7). Dalam kes ini, pemasangan elemen dijalankan di sisi konduktor, dan kerajang di sisi lain memainkan peranan skrin.

Pengesan logam dengan sensitiviti tinggi pada litar mikro
nasi. 3.7. Papan litar bercetak (a) dan susunan unsur (b) pengesan logam dengan kepekaan yang meningkat

Tiada keperluan khas untuk bahagian yang digunakan dalam peranti ini. Adalah disyorkan untuk menggunakan mana-mana kapasitor dan perintang bersaiz kecil yang boleh diletakkan pada papan litar bercetak tanpa sebarang masalah.

Kapasitor C3 sepatutnya mempunyai kapasiti maksimum 180-240 pF. Anda boleh menggunakan mana-mana kapasitor penalaan daripada penerima radio bersaiz kecil (contohnya, taip KP-180). Untuk meningkatkan kestabilan terma, adalah wajar bahawa kapasitor C1, C2, C4 dan C5 mempunyai TKE tidak lebih buruk daripada M1500. Perintang tetap boleh, sebagai contoh, taip MLT-0,125.

Cip seperti K561LE5 boleh digantikan dengan litar mikro K176LE5, K176LA7 atau K561LA7.

Gegelung L1 mengandungi 30 lilitan wayar PEV-2 dengan diameter 0,08 mm. Untuk menggulungnya, disyorkan untuk menggunakan bingkai dari gegelung litar IF penerima radio transistor (contohnya, "Alpinist-407" atau serupa).

Gegelung carian L2 mengandungi 100 lilitan wayar PEV-2 dengan diameter 0,6 mm dan dibuat dalam bentuk torus dengan diameter dalaman 240-250 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, untuk pembuatan yang pita kerajang aluminium dililitkan di atas berkas lilitan. Jurang antara permulaan dan penghujung penggulungan pita (jurang antara hujung skrin) hendaklah kira-kira 10 mm.

Apabila membuat gegelung L2, penjagaan khas 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 sebelum dilindungi. 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 dengan kepekaan yang meningkat dikuasakan daripada sumber voltan 1 V B9. Sebagai sumber sedemikian, anda boleh menggunakan, sebagai contoh, bateri Krona atau dua bateri 3336L yang disambungkan secara bersiri.

Papan litar bercetak dengan elemen terletak di atasnya dan bekalan kuasa diletakkan dalam mana-mana bekas logam yang sesuai. Pada penutup perumahan dipasang kapasitor C3, perintang berubah-ubah R8, penyambung X1 untuk menyambung gegelung carian L2, suis S1 dan penyambung X2 untuk menyambungkan fon kepala BF1.

Penubuhan

Pengesan logam yang dimaksudkan hendaklah disediakan dalam keadaan di mana objek logam dikeluarkan dari gegelung carian L2 pada jarak sekurang-kurangnya 1,5 m. Persediaan terus peranti mesti bermula dengan memilih frekuensi denyutan yang dikehendaki. Untuk melakukan ini, disyorkan untuk menggunakan osiloskop atau kaunter frekuensi digital.

Apabila bekerja dengan osiloskop, probenya mesti disambungkan ke input penapis laluan rendah (pin IC3/3). Bentuk gelombang pada ketika ini menyerupai bentuk gelombang isyarat RF termodulat. Seterusnya, dengan melaraskan gegelung L1 dan, jika perlu, memilih kapasitansi kapasitor C1 dan C2, anda perlu memastikan bahawa frekuensi modulasi (frekuensi degupan) adalah kira-kira 5-10 Hz.

Apabila menggunakan meter frekuensi digital untuk menyediakan pengesan logam, meter frekuensi hendaklah disambungkan dahulu ke pin 1 cip IC3, dan kemudian ke pin 2 cip yang sama. Dengan menukar parameter unsur-unsur yang dinyatakan sebelum ini (kearuhan gegelung L1, kemuatan kapasitor C1 dan C2), adalah perlu untuk memastikan bahawa perbezaan frekuensi isyarat pada titik yang ditunjukkan juga adalah kira-kira 5-10 Hz.

Anda boleh memilih frekuensi rentak yang dikehendaki tanpa osiloskop atau meter frekuensi. Dalam kes ini, ia biasanya mencukupi untuk melaraskan kekerapan operasi pengayun rujukan. Untuk melakukan ini, anda perlu menyambungkan telefon berimpedans tinggi (contohnya TON-3.1) ke output elemen IC3 (pin IC3/2), dan kemudian, dengan melaraskan teras penalaan gegelung L1, mencapai penampilan isyarat audio dalam fon kepala. Dalam kes ini, pemutar kapasitor C3 mesti dipasang di kedudukan tengah. Kemudian, dengan memutarkan teras penalaan gegelung L1, adalah perlu untuk menetapkan mod di mana klik akan didengar dalam telefon, diikuti dengan frekuensi beberapa hertz. Selepas menyediakan penjana, adalah dinasihatkan untuk menetapkan teras penalaan gegelung L1 dengan titisan gam.

Seterusnya, anda perlu mengkonfigurasi pembanding voltan. Untuk melakukan ini, anda perlu memilih nilai perintang R9, ditunjukkan dalam Rajah. 3.6 dengan garis putus-putus. Rintangannya boleh berkisar antara 300 kOhm hingga 1 MOhm. Perlu diingatkan bahawa perintang R9 harus disambungkan antara pin 5, 6 elemen IC3.2 dan wayar biasa jika terdapat voltan tahap tinggi pada output pembanding (pin IC3/10,11).

Perintah kerja

Dalam penggunaan praktikal peranti ini, kekerapan isyarat degupan yang diperlukan harus dikekalkan oleh kapasitor pembolehubah C3, yang boleh berubah di bawah pengaruh pelbagai faktor (contohnya, apabila sifat magnet tanah berubah, suhu ambien, atau bateri dinyahcas).

Jika semasa operasi terdapat sebarang objek logam dalam julat gegelung carian L2, kekerapan klik dalam fon kepala akan berubah. Apabila mendekati beberapa logam, ia akan meningkat, dan apabila mendekati yang lain, ia akan berkurangan. Dengan menukar kekerapan klik, dengan sedikit pengalaman, anda boleh dengan mudah menentukan logam, magnet atau bukan magnet, objek yang dikesan itu diperbuat daripada.

Jumlah klik dikawal oleh perintang pembolehubah R8.

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:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Teknologi Pembelajaran Mendalam untuk Analisis Siri Masa 20.03.2016

Fujitsu Laboratories Ltd. mengumumkan pembangunan teknologi pembelajaran mendalam yang mampu menganalisis siri masa data dengan ketepatan yang tinggi. Dalam aplikasi yang menjanjikan untuk Internet of Things, siri masa data boleh berbeza-beza dengan ketara, jadi mengenal pasti corak dalam perubahan mereka ternyata menjadi tugas yang sangat sukar bagi seseorang.

"Pembelajaran mesin ialah teknologi pusat kecerdasan buatan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, semua perhatian dalam bidang ini telah tertumpu pada teknologi pembelajaran mendalam sebagai cara untuk mengekstrak nilai ciri yang diperlukan secara automatik untuk mentafsir dan menilai fenomena," kata syarikat itu. " Sebilangan besar siri masa data dikumpul daripada peranti, terutamanya dalam era Internet of things. Dengan menggunakan pembelajaran mendalam pada data ini dan mengklasifikasikannya dengan tahap ketepatan yang tinggi, analisis lanjut boleh dijalankan dengan prospek mencipta produk dan penyelesaian baharu serta membuka barisan perniagaan baharu."

Dipuji sebagai satu kejayaan dalam kecerdasan buatan, teknologi pembelajaran mendalam memberikan pengecaman imej dan pertuturan yang sangat tepat, tetapi masih hanya terpakai kepada jenis data yang terhad, jelas Fujitsu. Khususnya, sehingga kini sukar untuk mengklasifikasikan secara automatik siri masa yang tidak menentu data yang datang daripada peranti yang disambungkan ke Internet of things.

Syarikat itu telah membangunkan teknologi pembelajaran mendalam berdasarkan teori huru-hara dan topologi untuk mengklasifikasikan data siri masa yang tidak menentu secara automatik dan tepat. Teknologi ini memungkinkan untuk memproses data temporal yang kompleks dengan tepat dengan amplitud perubahan yang besar.

Teknologi terkini menggunakan prosedur berikut untuk latihan dan klasifikasi: perwakilan grafik data siri masa menggunakan teori huru-hara; penerangan kuantitatif gambar rajah menggunakan topologi; latihan dan pengelasan menggunakan rangkaian neural convolutional.

Berita menarik lain:

▪ LCD Siri HS

▪ Saluran komunikasi kuantum bawah air

▪ B&O BeoVision Avant 4K TV

▪ Merungkai fenomena naluri wanita

▪ TV untuk telefon mudah alih: pertumbuhan gila dijangka

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Bekalan kuasa. Pemilihan artikel

▪ Artikel Pencegahan penagihan dadah. Asas kehidupan selamat

▪ artikel Bahasa manakah mengandungi hanya 12 huruf? Jawapan terperinci

▪ artikel Ketua Pakar Telekomunikasi. Deskripsi kerja

▪ artikel Dua mikrofon radio setiap 1 km. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel 27 MHz penguat kuasa stesen radio. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

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