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 berdasarkan prinsip Penghantaran-Penerimaan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam

Komen artikel Komen artikel

Pengesan logam yang dicadangkan direka untuk carian jarak jauh untuk objek yang agak besar. Ia dipasang mengikut skema paling mudah tanpa diskriminasi mengikut jenis logam. Peranti ini mudah dihasilkan.

Kedalaman pengesanan ialah:

  • pistol - 0,5 m;
  • topi keledar -1 m;
  • baldi - 1,5 m.

Skim struktur

Rajah blok ditunjukkan dalam rajah. 4. Ia terdiri daripada beberapa blok berfungsi.

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan
nasi. 4. Gambar rajah struktur pengesan logam mengikut prinsip "penerimaan penghantaran"

Penjana adalah sumber denyutan segi empat tepat, dari mana isyarat terbentuk kemudiannya yang memasuki gegelung pemancar. Isyarat yang sama digunakan untuk menjana isyarat petunjuk bunyi. Isyarat pengayun dibahagikan dengan kekerapan dengan 4 menggunakan pembilang gelang pada flip-flop. Menurut litar gelang, kaunter direka bentuk supaya dua isyarat boleh dijana pada outputnya, dianjak secara relatif antara satu sama lain dalam fasa sebanyak 90°. Isyarat segi empat tepat (meander) dibekalkan daripada keluaran pertama pembilang gelang kepada input penguat kuasa, yang bebannya ialah litar berayun dengan gegelung penyinaran. Mengikut jenisnya, penguat kuasa ialah penukar voltan ke arus, yang memungkinkan untuk mengelakkan beban lampau peringkat output apabila kekutuban isyarat segi empat tepat input penguat kuasa berubah. Penguat voltan penerima menguatkan isyarat yang datang dari gegelung penerima. Sebagai tambahan kepada isyarat berguna, isyarat palsu juga menembusi ke dalam gegelung penerima, disebabkan oleh reka bentuk yang tidak ideal bagi sistem gegelung pengesan logam, kekonduksian tanah dan sebab-sebab lain.

Skim pampasan direka untuk menghapuskan ini. Maksud operasinya ialah beberapa bahagian isyarat daripada litar berayun keluaran dicampurkan ke dalam isyarat penguat penerima sedemikian rupa untuk meminimumkan (sebaik-baiknya, membawa kepada sifar) isyarat keluaran pengesan segerak jika tiada. objek logam berhampiran sensor. Pelarasan litar pampasan dijalankan menggunakan potensiometer pelaras.

Pengesan segerak menukar isyarat berselang-seli berguna yang datang daripada output penguat penerima kepada isyarat malar. Ciri penting pengesan segerak ialah kemungkinan memisahkan isyarat berguna terhadap latar belakang hingar dan gangguan, yang jauh melebihi amplitud isyarat berguna. Isyarat rujukan pengesan segerak diambil daripada keluaran kedua pembilang cincin, isyarat yang mempunyai peralihan fasa berbanding dengan keluaran pertama sebanyak 90°. Julat dinamik perubahan dalam isyarat berguna kedua-dua pada output gegelung penerima dan pada output pengesan segerak adalah sangat luas. Agar peranti penunjuk - peranti penunjuk atau penunjuk bunyi sama-sama mendaftarkan kedua-dua isyarat yang sangat lemah dan isyarat yang sangat (contohnya, 100 kali ganda) lebih kuat, peranti yang memampatkan julat dinamik sebagai sebahagian daripada peranti. Peranti sedemikian adalah penguat tak linear, ciri amplitud yang mendekati logaritma. Peranti pengukur penunjuk disambungkan kepada output penguat tak linear.

Pembentukan isyarat bunyi petunjuk bermula dengan penghad pada tahap minimum, i.e. blok yang mempunyai zon mati untuk isyarat kecil. Ini bermakna petunjuk bunyi dihidupkan hanya untuk isyarat yang melebihi ambang tertentu dalam amplitud. Oleh itu, isyarat lemah, terutamanya dikaitkan dengan pergerakan peranti dan ubah bentuk mekanikalnya, tidak merengsakan telinga. Penjana isyarat rujukan petunjuk bunyi menjana paket denyutan segi empat tepat dengan frekuensi 2 kHz dengan frekuensi ulangan paket 8 Hz. Menggunakan modulator seimbang, isyarat rujukan ini didarabkan dengan isyarat keluaran pengehad pada tahap minimum, sekali gus membentuk isyarat bentuk dan amplitud yang dikehendaki. Penguat pemancar piezo meningkatkan amplitud isyarat yang pergi ke transduser akustik - pemancar piezo.

Gambarajah skematik

Gambarajah skematik pengesan logam yang dibangunkan oleh pengarang berdasarkan prinsip "penerimaan penghantaran" ditunjukkan dalam rajah. 5 - blok input dan dalam rajah. 6 - blok petunjuk. Pembahagian kepada blok adalah sewenang-wenangnya dan tidak mencerminkan ciri reka bentuk.

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan
nasi. 5. Gambarajah skematik blok input pengesan logam berdasarkan prinsip "penerimaan penghantaran" (klik untuk membesarkan)

Penjana

Penjana dipasang pada elemen logik 2I-NOT D1.1-D1.4. Kekerapan penjana distabilkan oleh resonator kuarza atau piezoceramic Q dengan frekuensi resonans 215 Hz - 32 kHz (“kuarza jam”). Litar R1C1 menghalang penjana daripada teruja pada harmonik yang lebih tinggi. Litar OOS ditutup melalui perintang R2, dan litar POS ditutup melalui resonator Q. Penjana adalah mudah, penggunaan arus rendah dari sumber kuasa, beroperasi dengan pasti pada voltan bekalan 3...15 V, tidak mengandungi unsur penalaan dan terlalu tinggi -perintang rintangan.Kekerapan keluaran penjana adalah kira-kira 32 kHz.

kaunter cincin

Kaunter cincin mempunyai dua fungsi. Pertama, ia membahagikan frekuensi pengayun sebanyak 4, kepada frekuensi 8 kHz. Kedua, ia menghasilkan dua isyarat yang dialihkan secara relatif antara satu sama lain sebanyak 90° dalam fasa. Satu isyarat digunakan untuk merangsang litar berayun dengan gegelung memancar, yang lain digunakan sebagai isyarat rujukan pengesan segerak. Pembilang cincin terdiri daripada dua D-flip-flop D2.1 dan D2.2, ditutup dalam gelang dengan penyongsangan isyarat di sekeliling gelang. Isyarat jam adalah biasa kepada kedua-dua pencetus. Sebarang isyarat keluaran pencetus pertama D2.1 mempunyai anjakan fasa tambah atau tolak tempoh suku (iaitu 90°) berbanding sebarang isyarat keluaran pencetus kedua D2.2.

Penguat

Penguat kuasa dipasang pada penguat kendalian (op-amp) D3.1. Litar berayun dengan gegelung pemancar dibentuk oleh unsur L1C2. Parameter induktor diberikan dalam jadual. 2. Jenama wayar belitan - PELSHO 0,44.

Jadual 2. Parameter bagi induktor penderia

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan

Litar berayun keluaran dimasukkan dalam litar OS penguat hanya sebanyak 25%, disebabkan oleh ketukan gegelung penyinaran L50 dari pusingan ke-1. Ini membolehkan anda meningkatkan amplitud arus dalam gegelung dengan nilai kapasitansi kapasitor ketepatan C2 yang boleh diterima.

Nilai arus ulang alik dalam gegelung ditetapkan oleh perintang R3. Perintang ini sepatutnya mempunyai nilai minimum, tetapi supaya op-amp penguat kuasa tidak jatuh ke dalam mod mengehadkan isyarat keluaran oleh arus (tidak lebih daripada 40 mA) atau, yang berkemungkinan besar dengan parameter induktor yang disyorkan L1, mengikut voltan (tidak lebih daripada ± 3,5 .4,5 V pada voltan bateri ±3.1 V). Untuk memastikan tiada mod had, cukup untuk memeriksa bentuk gelombang pada output op amp D3.1 dengan osiloskop. Semasa operasi biasa penguat, output harus mempunyai isyarat yang menghampiri bentuk sinusoid. Bahagian atas gelombang sinus harus mempunyai bentuk yang licin dan tidak boleh dipotong. Litar pembetulan op amp D3 terdiri daripada kapasitor pembetulan C33 dengan kapasiti XNUMX pF.

Menerima penguat

Penguat penerima adalah dua peringkat. Peringkat pertama dibuat pada op-amp D5.1. Ia mempunyai galangan masukan yang tinggi kerana maklum balas voltan bersirinya. Ini memungkinkan untuk menghapuskan kehilangan isyarat berguna akibat pemesinan litar berayun L2C5 oleh impedans input penguat. Keuntungan voltan peringkat pertama ialah: Ku = (R9/R8) + 1 = 34. Litar pembetulan op-amp D5.1 terdiri daripada kapasitor pembetulan C6 dengan kapasiti 33 pF.

Peringkat kedua penguat penerima dibuat menggunakan op-amp D5.2 dengan maklum balas voltan selari. Rintangan input peringkat kedua: Rin = R10 = 10 kOhm - tidak kritikal seperti yang pertama, kerana rintangan rendah sumber isyaratnya. Mengasingkan kapasitor C7 bukan sahaja menghalang pengumpulan ralat statik dalam peringkat penguat, tetapi juga membetulkan tindak balas fasanya. Kemuatan kapasitor dipilih supaya pendahuluan fasa yang dicipta oleh litar C7R10 pada frekuensi operasi 8 kHz mengimbangi ketinggalan fasa yang disebabkan oleh kelajuan terhingga op amp D5.1 dan D5.2.

Peringkat kedua penguat penerima, terima kasih kepada litarnya, menjadikannya mudah untuk menjumlahkan (mencampurkan) isyarat daripada litar pampasan melalui perintang R11. Keuntungan peringkat kedua untuk voltan isyarat berguna ialah: Кu = - R12/R10 = -33, dan untuk voltan isyarat pampasan: Кuk = - R12/R11 = - 4. Litar pembetulan op-amp D5.2 terdiri daripada kapasitor pembetulan C8 dengan kapasiti 33 pF.

Skim penstabilan

Litar pampasan dibuat pada OA D3.2 dan merupakan penyongsang dengan Ku = - R7 / R5 = -1. Potentiometer pelaras R6 disambungkan antara input dan output penyongsang ini dan membolehkan anda mengeluarkan isyarat dalam julat [-1, +1] daripada voltan keluaran op-amp D3.1. Isyarat keluaran litar pampasan daripada enjin potensiometer pelaras R6 disalurkan kepada input pampasan peringkat kedua penguat penerima (kepada perintang R11).

Dengan melaraskan potensiometer R6, nilai sifar dicapai pada output pengesan segerak, yang kira-kira sepadan dengan pampasan isyarat yang tidak diingini yang telah memasuki gegelung penerima. Litar pembetulan op-amp D3.2 terdiri daripada kapasitor pembetulan C4 dengan kapasiti 33 pF.

Pengesan segerak

Pengesan segerak terdiri daripada modulator seimbang, litar penyepaduan dan penguat isyarat malar (CSA). Modulator seimbang dilaksanakan berdasarkan suis pelbagai fungsi D4, dibuat menggunakan teknologi bersepadu dengan transistor kesan medan pelengkap sebagai injap kawalan diskret dan sebagai suis analog. Suis berfungsi sebagai suis analog. Dengan frekuensi 8 kHz, ia secara bergantian menutup output "segi tiga" litar penyepaduan, yang terdiri daripada perintang R13 dan R14 dan kapasitor C10, ke bas biasa. Isyarat frekuensi rujukan dibekalkan kepada modulator seimbang daripada salah satu output pembilang cincin.

Isyarat kepada input "segi tiga" litar penyepaduan datang melalui kapasitor pengasingan C9 daripada output penguat penerima. Pemalar masa litar penyepaduan t = R13*C10 = R14*C10. Di satu pihak, ia harus sebesar mungkin untuk mengurangkan pengaruh bunyi dan gangguan sebanyak mungkin. Sebaliknya, ia tidak boleh melebihi had tertentu apabila inersia litar penyepaduan menghalang pengesanan perubahan pantas dalam amplitud isyarat berguna.

Kadar perubahan tertinggi dalam amplitud isyarat berguna boleh dicirikan oleh masa minimum tertentu di mana perubahan ini boleh berlaku (dari nilai tetap kepada sisihan maksimum) apabila sensor pengesan logam bergerak relatif kepada objek logam. Jelas sekali, kadar maksimum perubahan dalam amplitud isyarat berguna akan diperhatikan pada kelajuan maksimum sensor. Ia boleh sehingga 5 m/s untuk pergerakan "pendulum" sensor pada rod. Masa perubahan dalam amplitud isyarat berguna boleh dianggarkan sebagai nisbah asas sensor kepada kelajuan pergerakan. Menetapkan nilai minimum asas sensor sama dengan 0,2 m, kami memperoleh masa minimum perubahan dalam amplitud isyarat berguna 40 ms. Ini adalah beberapa kali lebih besar daripada pemalar masa litar penyepaduan untuk nilai terpilih perintang R13, R14 dan kapasitor C10. Akibatnya, inersia litar penyepaduan tidak akan memesongkan dinamik walaupun terpantas semua kemungkinan perubahan dalam amplitud isyarat berguna daripada sensor pengesan logam.

Isyarat keluaran litar penyepaduan diambil daripada kapasitor SU. Oleh kerana kedua-dua plat yang terakhir berada di bawah "potensi terapung", UPS ialah penguat pembezaan yang dibuat menggunakan op-amp D6. Selain menguatkan isyarat malar, UPS melaksanakan fungsi penapis laluan rendah (LPF), yang seterusnya melemahkan komponen frekuensi tinggi yang tidak diingini pada output pengesan segerak, terutamanya dikaitkan dengan ketidaksempurnaan modulator seimbang.

Penapis laluan rendah dilaksanakan terima kasih kepada kapasitor C11, C13. Berbeza dengan komponen pengesan logam yang lain, op amp UPS harus mendekati op amp ketepatan dari segi parameternya. Pertama sekali, ini merujuk kepada nilai arus input, nilai voltan pincang dan nilai hanyut suhu voltan pincang. Pilihan yang baik, menggabungkan parameter yang baik dan kebolehcapaian relatif, ialah OU jenis K140UD14 (atau KR140UD1408). Litar pembetulan op-amp D6 terdiri daripada kapasitor pembetulan C12 dengan kapasiti 33 pF.

Penguat tak linear

Penguat tak linear dibuat menggunakan op-amp D7.1 dengan maklum balas tak linear dalam voltan. OOS tak linear dilaksanakan oleh rangkaian dua terminal yang terdiri daripada diod VD1-VD8 dan perintang R20-R24. Tindak balas amplitud bagi penguat tak linear menghampiri logaritma. Ia adalah penghampiran linear sekeping kebergantungan logaritma, dengan empat titik putus untuk setiap kekutuban. Disebabkan oleh bentuk licin ciri voltan arus diod, ciri amplitud penguat tak linear dilicinkan pada titik putus. Keuntungan voltan isyarat kecil bagi penguat tak linear ialah: Kuk = - (R23+R24)/R19 = -100. Apabila amplitud isyarat input meningkat, keuntungan berkurangan. Keuntungan pembezaan untuk isyarat besar ialah: dUout/dUin = - R24/R19 = = -1. Alat pengukur dail disambungkan kepada output penguat tak linear - mikroammeter dengan perintang tambahan R25 disambung secara bersiri. Memandangkan voltan pada keluaran pengesan segerak boleh mempunyai sebarang kekutuban (bergantung pada anjakan fasa antara rujukan dan isyarat masukannya), mikroammeter dengan sifar di tengah skala digunakan. Oleh itu, peranti penunjuk mempunyai julat petunjuk -100... 0... +100 μA. Litar pembetulan op amp D7.1 terdiri daripada kapasitor pembetulan C18 dengan kapasiti 33 pF.

Penghad minimum

Penghad minimum dilaksanakan pada op-amp D7.2 dengan OOS selari tak linear dalam voltan. Ketaklinearan terkandung dalam rangkaian dua terminal input dan terdiri daripada dua diod belakang ke belakang VD9, VD10 dan perintang R26.

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan
nasi. 6. Gambarajah skematik unit paparan pengesan logam berdasarkan prinsip "penerimaan penghantaran" (klik untuk membesarkan)

Pembentukan isyarat bunyi petunjuk daripada isyarat keluaran penguat bukan linear bermula dengan satu lagi pelarasan ciri amplitud laluan penguat. Dalam kes ini, zon mati terbentuk di kawasan isyarat kecil. Ini bermakna petunjuk audio hanya diaktifkan untuk isyarat yang melebihi ambang tertentu. Ambang ini ditentukan

diod voltan langsung VD9, VD10 dan kira-kira 0,5 V. Oleh itu, isyarat lemah yang dikaitkan terutamanya dengan pergerakan peranti dan ubah bentuk mekanikalnya terputus dan tidak merengsakan telinga.

Keuntungan penghad isyarat kecil adalah sekurang-kurangnya sifar. Keuntungan voltan pembezaan untuk isyarat besar ialah: dUout/dUin = - R27/R26 = -1. Litar pembetulan op-amp D7.2 terdiri daripada kapasitor pembetulan C19 dengan kapasiti 33 pF.

Modulator keseimbangan

Isyarat petunjuk bunyi terbentuk seperti berikut. Isyarat yang berterusan atau perlahan-lahan berubah pada output pengehad didarab kepada minimum dengan isyarat rujukan petunjuk audio. Isyarat rujukan menetapkan bentuk untuk isyarat audio, dan isyarat keluaran pengehad minimum menetapkan amplitud. Pendaraban dua isyarat dijalankan menggunakan modulator seimbang. Ia dilaksanakan pada suis pelbagai fungsi D11, beroperasi sebagai suis analog, dan op-amp D8.1. Pekali penghantaran peranti ialah +1 apabila kekunci dibuka dan -1 apabila ditutup. Litar pembetulan op-amp D8.1 terdiri daripada kapasitor pembetulan C20 dengan kapasiti 33 pF.

Perapi Isyarat Rujukan

Pembentuk isyarat rujukan dilaksanakan pada pembilang binari D9 dan penyahkod balas D10. Pembilang D9 membahagikan frekuensi 8 kHz daripada output pembilang cincin kepada 2 kHz dan 32 Hz. Isyarat dengan frekuensi 2 kHz dibekalkan kepada bit tertib rendah alamat AO suis pelbagai fungsi D11, dengan itu menetapkan isyarat nada dengan frekuensi paling sensitif untuk telinga manusia. Isyarat ini akan menjejaskan suis analog modulator seimbang hanya jika bit paling ketara alamat A1 suis pelbagai fungsi D11 mengandungi logik 1. Jika terdapat sifar logik pada A1, suis analog modulator seimbang sentiasa terbuka .

Isyarat petunjuk bunyi dijana secara berselang-seli untuk mengurangkan keletihan pendengaran. Untuk ini, penyahkod balas D10 digunakan, yang dikawal oleh frekuensi jam 32 Hz daripada output pembilang binari D9 dan menjana pada outputnya isyarat segi empat tepat dengan frekuensi 8 Hz dan nisbah tempoh unit logik kepada sifar logik bersamaan dengan 1/3. Isyarat output penyahkod balas D10 dihantar ke bit paling penting alamat A1 suis pelbagai fungsi D11, secara berkala mengganggu pembentukan mesej nada dalam modulator seimbang.

Penguat Buzzer Piezo

Penguat piezoelektrik dilaksanakan pada op-amp D8.2. Ia adalah penyongsang dengan keuntungan voltan Ki = - 1. Beban penguat - pemancar piezo - disambungkan melalui litar jambatan antara output op-amp D8.1 dan D8.2. Ini membolehkan anda menggandakan amplitud voltan keluaran pada beban. Suis S direka untuk mematikan petunjuk bunyi (contohnya, semasa persediaan). Litar pembetulan OU D8.2 terdiri daripada kapasitor pembetulan C21 dengan kapasiti 33 pF.

Jenis bahagian dan reka bentuk

Jenis litar mikro yang digunakan diberikan dalam jadual. 3. Daripada litar mikro siri K561, adalah mungkin untuk menggunakan litar mikro siri K1561. Anda boleh cuba menggunakan beberapa litar mikro siri K176 dan analog asing.

Jadual 3. Jenis litar mikro yang digunakan

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan

Penguat kendalian dwi (op-amp) siri K157 boleh digantikan oleh mana-mana op-amp tujuan am tunggal bagi parameter yang serupa (dengan perubahan sepadan dalam litar pinout dan pembetulan), walaupun penggunaan dwi op-amp adalah lebih mudah. (ketumpatan pelekap meningkat).

Penguat operasi pengesan segerak D6, seperti yang telah disebutkan di atas, harus mendekati op amp ketepatan dari segi parameternya. Sebagai tambahan kepada jenis yang ditunjukkan dalam jadual, K140UD14, 140UD14 adalah sesuai. Anda boleh menggunakan OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 dalam litar pensuisan yang sepadan.

Tiada keperluan khas untuk perintang yang digunakan dalam litar pengesan logam. Mereka hanya perlu kukuh dan mudah dipasang. Kedudukan pelesapan kuasa ialah 0,125 ... 0,25 W.

Potentiometer pampasan R6 sebaik-baiknya jenis berbilang pusingan SP5-44 atau dengan jenis pelarasan vernier SP5-35. Anda boleh bertahan dengan potensiometer konvensional apa-apa jenis. Dalam kes ini, adalah dinasihatkan untuk menggunakan dua daripadanya. Satu adalah untuk pelarasan kasar, berkadar 10 kOhm, disambungkan mengikut rajah. Yang lain adalah untuk pelarasan halus, disambungkan mengikut litar rheostat ke dalam celah salah satu terminal luar potensiometer pertama, dengan nilai nominal 0,5...1 kOhm.

Kapasitor C15, C17 adalah elektrolitik. Jenis yang disyorkan - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 dan lain-lain yang kecil. Baki kapasitor, kecuali kapasitor litar berayun gegelung penerima dan pemancar, adalah jenis seramik K10-7 (sehingga nilai nominal 68 nF) dan jenis filem logam K73-17 (nilai nominal di atas. 68 nF). Kapasitor litar - C2 dan C5 - adalah istimewa. Mereka tertakluk kepada permintaan tinggi terhadap ketepatan dan kestabilan terma. Setiap kapasitor terdiri daripada beberapa (5...10 pcs.) kapasitor yang disambung secara selari. Penalaan litar kepada resonans dilakukan dengan memilih bilangan kapasitor dan penarafannya. Jenis kapasitor yang disyorkan K10-43. Kumpulan kestabilan haba mereka ialah MPO (iaitu kira-kira sifar TKE). Ia adalah mungkin untuk menggunakan kapasitor ketepatan jenis lain, contohnya K71-7. Pada akhirnya, anda boleh cuba menggunakan kapasitor mika stabil terma lama dengan plat perak seperti KSO atau kapasitor polistirena.

Diod VD1-VD10 jenis KD521, KD522 atau silikon berkuasa rendah yang serupa.

Microammeter - sebarang jenis, direka untuk arus 100 μA dengan sifar di tengah skala. Mikroammeter bersaiz kecil, contohnya, jenis M4247, adalah mudah.

Resonator kuarza Q - mana-mana kuarza jam tangan bersaiz kecil (resonator kuarza serupa digunakan dalam permainan elektronik pegang tangan).

Suis kuasa - sebarang jenis bersaiz kecil. Bateri adalah jenis 3R12 (mengikut sebutan antarabangsa) dan "persegi" (mengikut kami).

Pemancar Piezo Y1 - boleh jenis ЗП1-ЗП18. Keputusan yang baik diperoleh apabila menggunakan pemancar piezo telefon yang diimport (mereka pergi dalam kuantiti yang banyak "untuk membazir" dalam pembuatan telefon dengan ID pemanggil).

Reka bentuk instrumen boleh sewenang-wenangnya. Apabila membangunkannya, adalah dinasihatkan untuk mengambil kira cadangan yang digariskan di bawah, serta dalam perenggan yang dikhaskan untuk sensor dan reka bentuk perumahan.

Penampilan peranti ditunjukkan dalam rajah. 7.

Pengesan logam pada prinsip Penghantaran-Penerimaan
nasi. 7. Pandangan umum pengesan logam, dibuat berdasarkan prinsip "penerimaan penghantaran"

Mengikut jenisnya, penderia pengesan logam yang dicadangkan adalah milik penderia dengan paksi serenjang. Gegelung sensor dilekatkan bersama dari gentian kaca dengan gam epoksi. Penggulungan gegelung bersama dengan kelengkapan skrin elektriknya diisi dengan gam yang sama. Rod pengesan logam diperbuat daripada paip aloi aluminium (AMGZM, AMG6M atau D16T) dengan diameter 48 mm dan ketebalan dinding 2...3 mm. Gegelung dilekatkan pada rod dengan gam epoksi: sepaksi (berpancar) - menggunakan lengan pengukuh penyesuai; berserenjang dengan paksi rod (menerima) - menggunakan bentuk penyesuai yang sesuai.

Bahagian tambahan ini juga diperbuat daripada gentian kaca. Perumahan unit elektronik diperbuat daripada gentian kaca foil dengan pematerian. Sambungan antara gegelung sensor dan unit elektronik dibuat dengan wayar terlindung dengan penebat luaran dan diletakkan di dalam rod. Perisai wayar ini hanya disambungkan ke bas wayar biasa pada papan elektronik peranti, di mana perisai perumahan dalam bentuk kerajang dan rod juga disambungkan. Bahagian luar peranti dicat dengan enamel nitro.

Papan litar bercetak bahagian elektronik pengesan logam boleh dibuat dengan mana-mana kaedah tradisional; ia juga mudah untuk menggunakan papan litar bercetak papan roti siap sedia untuk pakej DIP litar mikro (pic 2,5 mm).

Menyediakan peranti

Adalah disyorkan untuk menyediakan peranti dalam urutan berikut.

1. Semak pemasangan yang betul mengikut rajah litar. Pastikan tiada litar pintas antara konduktor PCB bersebelahan, kaki litar mikro bersebelahan, dsb.

2. Sambungkan bateri atau sumber kuasa bipolar, perhatikan kekutuban dengan ketat. Hidupkan peranti dan ukur penggunaan semasa. Ia sepatutnya kira-kira 20 mA pada setiap rel kuasa. Sisihan tajam nilai yang diukur daripada nilai yang ditentukan menunjukkan pemasangan yang salah atau pincang fungsi litar mikro.

3. Pastikan terdapat liku-liku tulen pada keluaran penjana dengan frekuensi kira-kira 32 kHz.

4. Pastikan terdapat liku-liku dengan frekuensi kira-kira 2 kHz pada output pencetus D8.

5. Dengan memilih kapasitor 02, laraskan litar keluaran L1C2 kepada resonans. Dalam kes paling mudah - dengan amplitud voltan maksimum merentasinya (kira-kira 10 V), dan lebih tepat lagi - dengan peralihan fasa sifar voltan litar berbanding litar pada output 12 pencetus D2.

6. Pastikan penguat penerima berfungsi. Tetapkan litar ayunan inputnya L2C5 kepada resonans. Isyarat parasit yang menembusi dari gegelung pemancar cukup memadai sebagai isyarat input. Menala ke dalam resonans, seperti untuk litar keluaran, dilakukan dengan memateri atau mengeluarkan bilangan kapasitor yang diperlukan dengan penarafan yang sesuai.

7. Pastikan isyarat parasit boleh dikompensasikan dengan potensiometer R6. Untuk melakukan ini, pertama, output op-amp D5.2 dikawal oleh osiloskop. Apabila memutar paksi potensiometer R6, amplitud isyarat dengan frekuensi 8 kHz pada output op-amp D5.2 harus berubah dan dalam salah satu kedudukan tengah peluncur R6 amplitud ini akan menjadi minimum. Seterusnya, anda harus menyemak output pengesan segerak - output op-amp D6. Apabila memutar paksi potensiometer R6, tahap isyarat malar pada output op-amp D6 harus berubah daripada nilai maksimum +3,5 V kepada minimum -3,5 V atau sebaliknya. Peralihan ini agak tajam dan untuk "menangkap"nya, adalah mudah untuk menggunakan pelarasan halus yang disebutkan di atas. Tetapan terdiri daripada menetapkan voltan pada output op-amp D6 kepada sifar menggunakan potensiometer R6.

Perhatian! Pelarasan dengan potensiometer R6 mesti dilakukan sekiranya tiada objek logam besar berhampiran gegelung sensor pengesan logam, termasuk alat pengukur! Jika tidak, apabila objek ini dialihkan atau apabila penderia digerakkan secara relatif kepada mereka, peranti akan terganggu, dan jika terdapat objek logam besar berhampiran penderia, ia tidak akan dapat menetapkan voltan keluaran pengesan segerak kepada sifar . Lihat juga perenggan mengenai kemungkinan pengubahsuaian untuk pampasan.

8. Sahkan operasi penguat bukan linear. Cara paling mudah adalah secara visual. Mikroammeter mesti bertindak balas kepada proses pelarasan yang dibuat oleh potensiometer R6. Pada kedudukan tertentu enjin R6, jarum mikroammeter harus pergi ke sifar. Semakin jauh jarum mikroammeter dari sifar, semakin lemah mikroammeter harus bertindak balas terhadap putaran enjin R6.

Ia mungkin ternyata bahawa persekitaran elektromagnet yang tidak baik akan menyukarkan untuk menyediakan peranti. Dalam kes ini, jarum mikroammeter akan melakukan ayunan huru-hara atau berkala apabila potensiometer R6 bergerak lebih dekat ke kedudukan di mana pampasan isyarat sepatutnya berlaku. Fenomena yang tidak diingini yang dijelaskan dijelaskan oleh gangguan daripada harmonik yang lebih tinggi daripada rangkaian 50 Hz kepada gegelung penerima. Pada jarak yang agak jauh dari wayar elektrik, jarum tidak boleh berayun semasa pelarasan.

9. Pastikan nod yang menjana isyarat bunyi berfungsi. Beri perhatian kepada kehadiran zon mati kecil untuk isyarat audio berhampiran sifar pada skala mikroammeter.

Sekiranya terdapat kerosakan dan penyelewengan dalam kelakuan komponen individu litar pengesan logam, anda harus bertindak mengikut kaedah yang diterima umum:

  • semak ketiadaan pengujaan diri OS;
  • semak mod op-amp untuk arus terus;
  • isyarat dan tahap logik input/output litar mikro digital, dsb. dan lain-lain.

Pengubahsuaian yang mungkin

Skim peranti agak mudah dan oleh itu kita hanya boleh bercakap tentang penambahbaikan selanjutnya. Ini termasuk:

1. Menambah potensiometer pampasan tambahan R6 *, disambungkan selari dengan R6 pada kesimpulan yang melampau. Enjin potensiometer ini disambungkan melalui kapasitor dengan kapasiti 510 pF (perlu untuk menjelaskan secara eksperimen) kepada input penyongsangan 5 op-amp D5.2. Dalam konfigurasi ini, akan terdapat dua darjah kebebasan apabila mengimbangi isyarat parasit (sinus dan kosinus), yang boleh membantu mengkonfigurasi peranti apabila beroperasi dengan perbezaan suhu yang ketara dalam sensor, dengan mineralisasi tanah yang tinggi, dsb.

2. Penambahan saluran petunjuk visual tambahan yang mengandungi pengesan segerak, penguat tak linear dan mikroammeter. Isyarat rujukan pengesan segerak saluran tambahan diambil dengan peralihan suku tempoh berbanding isyarat rujukan saluran utama (dari mana-mana output pencetus pembilang cincin lain). Mempunyai sedikit pengalaman dalam mencari, seseorang boleh belajar menilai sifat objek yang dikesan, iaitu mengikut bacaan dua instrumen penunjuk. bekerja tidak lebih buruk daripada diskriminasi elektronik.

3. Penambahan diod pelindung yang disambungkan dalam kekutuban songsang selari dengan bekalan kuasa. Jika terdapat ralat dalam kekutuban bateri, ini memastikan litar pengesan logam tidak akan rosak (walaupun, jika anda tidak bertindak balas dalam masa, bateri yang tidak disambungkan dengan betul akan dinyahcas sepenuhnya). Ia tidak disyorkan untuk menghidupkan diod secara bersiri dengan bas kuasa, kerana dalam kes ini 0,3 ... 0,6 V voltan berharga sumber kuasa akan dibazirkan pada mereka. Jenis diod pelindung - KD243, KD247, KD226, dsb.

Pengarang: Shchedrin A.I.

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

Wi-Fi percuma di hospital UK 25.12.2015

Setiausaha Kesihatan UK Jeremy Hunt telah mengumumkan rancangan untuk menyediakan semua hospital di negara itu dengan Wi-Fi wayarles percuma, supaya pesakit boleh menggunakan telefon pintar atau peranti lain mereka dalam talian untuk terus berhubung dengan rakan dan keluarga, dan untuk menyemak imbas jika mereka mahu. , Internet TV.

Pada masa ini, hanya beberapa hospital yang dilengkapi dengan rangkaian Wi-Fi, yang mana mereka mengenakan bayaran. Menteri itu tidak memberikan garis masa tertentu, tetapi hospital UK dijangka menjadi "digital dan tanpa kertas" menjelang 2020. Langkah itu adalah selaras dengan saranan kerajaan yang bertujuan untuk meningkatkan penggunaan teknologi dalam talian dalam penjagaan kesihatan. Projek itu dijangka memperuntukkan 1 bilion pound.

"Semua orang yang menggunakan Sistem Kesihatan Kebangsaan menjangkakan ia menjadi peneraju digital dunia, dan Wi-Fi percuma merupakan sebahagian daripada penyelesaian untuk menjadikannya realiti," kata Jeremy Hunt. dan kakitangan yang mempunyai keupayaan untuk mengakses perkhidmatan yang diperlukan , serta mengurangkan kos keseluruhan."

Sesetengah hospital di UK sudah beralih daripada rekod kertas, menggantikannya dengan sistem dan tablet klinikal mudah alih, dan berkongsi data dengan kakitangan hospital.

Menurut Kementerian Kesihatan, meningkatkan penggunaan teknologi digital akan mengurangkan jumlah kesilapan perubatan sebanyak 50%.

Berita menarik lain:

▪ Serangga beracun lebih suka tumbuhan ubatan

▪ Berpanjangan dalam keadaan tanpa berat badan mengembang otak

▪ Titik kuantum telah dikembangkan untuk elektronik masa depan

▪ Jeti dengan cawan sedutan

▪ LED inframerah lwn Face ID

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Juruelektrik. PTE. Pemilihan artikel

▪ artikel Pesawat latihan biplane Po-2. Petua untuk pemodel

▪ artikel Mengapa darah paling kerap diambil dari jari manis? Jawapan terperinci

▪ artikel Konduktor. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Geganti elektronik untuk menghidupkan kipas penyejuk. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penjana stabil pada transistor. 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