|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengesan logam aruhan gegelung tunggal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam Pengesan logam jenis aruhan yang dicadangkan adalah universal. Penderianya mudah dalam reka bentuk dan boleh dibuat dengan diameter 0,1... 1 m. Saiz objek yang dikesan dan jarak di mana pengesan logam mengesan objek ini akan berubah lebih kurang berkadar dengan diameter. Untuk sensor standard dengan diameter 180 mm, kedalaman pengesanan ialah:
Peranti ini dilengkapi dengan diskriminator mudah yang membolehkan anda menapis isyarat daripada objek besi kecil jika yang kedua tidak menarik minat carian. Skim struktur Rajah blok ditunjukkan dalam rajah. 14. Ia terdiri daripada beberapa blok berfungsi.
Pengayun kuarza ialah sumber denyutan segi empat tepat, dari mana isyarat dijana kemudiannya yang pergi ke gegelung sensor. Isyarat penjana dibahagikan dengan kekerapan dengan 4 menggunakan pembilang gelang pada selipar. Menurut litar gelang, kaunter direka bentuk supaya pada outputnya adalah mungkin untuk menjana dua isyarat F1 dan F2, beralih relatif kepada satu sama lain dalam fasa sebanyak 90°, yang diperlukan untuk membina litar diskriminator. Isyarat segi empat tepat (meander) disalurkan kepada input penyepadu pertama, yang outputnya ialah voltan gigi gergaji linear sekeping. Penyepadu kedua menukarkan "gergaji" menjadi isyarat yang bentuknya sangat hampir dengan sinusoidal dan terdiri daripada separuh gelombang bentuk parabola. Isyarat amplitud yang stabil ini disalurkan kepada penguat kuasa, yang merupakan penukar voltan ke arus yang dimuatkan pada gegelung sensor. Voltan sensor tidak lagi stabil dalam amplitud, kerana ia bergantung kepada isyarat yang dipantulkan daripada objek logam. Magnitud mutlak ketidakstabilan ini adalah sangat kecil. Untuk meningkatkannya, iaitu, untuk mengasingkan isyarat berguna, litar pampasan menolak voltan keluaran penyepadu kedua daripada voltan pada gegelung sensor. Di sini, banyak butiran pembinaan penguat kuasa, litar pampasan dan kaedah menghidupkan gegelung sensor sengaja ditinggalkan, menjadikan penerangan ini lebih mudah untuk memahami prinsip operasi peranti, walaupun tidak betul sepenuhnya. Untuk butiran lanjut, lihat penerangan gambar rajah litar. Dari litar pampasan, isyarat berguna memasuki penguat penerima, di mana ia dikuatkan dalam voltan. Pengesan segerak menukar isyarat berguna kepada voltan perlahan-lahan berbeza-beza, nilai dan kekutubannya bergantung pada peralihan fasa isyarat yang dipantulkan berbanding dengan isyarat voltan gegelung sensor. Dalam erti kata lain, isyarat keluaran pengesan segerak adalah tidak lebih daripada komponen penguraian ortogon bagi vektor isyarat pantulan berguna berdasarkan vektor harmonik asas isyarat rujukan F1 dan F2. Sebahagian daripada isyarat yang tidak berguna tidak dapat dielakkan menembusi penguat penerima, yang tidak mendapat pampasan oleh litar pampasan kerana ketidaksempurnaannya. Pada output pengesan segerak, bahagian isyarat ini ditukar kepada komponen malar. Penapis laluan tinggi (HPF) memotong komponen malar yang tidak berguna, menghantar dan menguatkan hanya komponen isyarat yang berubah-ubah yang berkaitan dengan pergerakan sensor berbanding objek logam. Diskriminator menghasilkan isyarat kawalan untuk mencetuskan penjana isyarat bunyi hanya dengan kombinasi kekutuban isyarat tertentu pada output penapis, yang menghilangkan petunjuk bunyi daripada objek besi kecil, karat dan beberapa mineral Gambarajah skematik Gambarajah skematik pengesan logam aruhan yang dibangunkan oleh pengarang ditunjukkan dalam Rajah 15 - bahagian pintu masuk, Rajah. 16 - pengesan dan penapis segerak, rajah. 17 - diskriminator dan pembentuk isyarat bunyi, Rajah. 18 - gambar rajah sambungan luaran. Pengayun kristal (rajah 15) Pengayun kristal dipasang pada penyongsang D1.1-D1.3. Kekerapan penjana distabilkan oleh resonator kuarza atau piezoceramic Q dengan frekuensi resonans 215 Hz - 32 kHz ("kuarza jam"). Litar R1C2 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, mempunyai penggunaan arus yang rendah, beroperasi dengan pasti pada voltan bekalan 3...15 V, dan tidak mengandungi unsur yang ditala atau perintang rintangan yang terlalu tinggi. Frekuensi keluaran penjana adalah kira-kira 32 kHz.
kaunter cincin (rajah 15) Kaunter cincin mempunyai dua fungsi. Pertama, ia membahagikan frekuensi penjana sebanyak 4, kepada frekuensi biasa 8 kHz untuk peranti sedemikian. Kedua, ia menjana dua isyarat rujukan untuk pengesan segerak, beralih relatif antara satu sama lain sebanyak 90° dalam fasa. Pembilang cincin terdiri daripada dua D-flip-flop D2.1 dan D2.2, ditutup dalam gelang dengan penyongsangan isyarat di sepanjang gelang. Isyarat jam adalah biasa bagi kedua-dua flip-flop. Sebarang isyarat keluaran pencetus pertama D2.1 mempunyai anjakan fasa tambah atau tolak satu perempat tempoh (iaitu 90°) berbanding sebarang isyarat keluaran pencetus kedua D2.2. Penyepadu (rajah 15) Penyepadu dibuat menggunakan op amp D3.1 dan D3.2. Pemalar masa mereka ditentukan oleh litar R3C6 dan R5C9. Mod DC disokong oleh perintang R4, R6. Mengasingkan kapasitor C5, C8 menghalang pengumpulan ralat statik, yang boleh mengeluarkan penyepadu daripada mod kerana keuntungan DC yang tinggi. Nilai elemen yang termasuk dalam litar penyepadu dipilih supaya jumlah anjakan fasa kedua-dua penyepadu pada frekuensi operasi 8 kHz adalah tepat 180°, dengan mengambil kira kedua-dua litar RC utama dan pengaruh litar pengasing dan kelajuan akhir op-amp dengan pembetulan yang dipilih. Litar pembetulan penyepadu op-amp adalah standard dan terdiri daripada kapasitor dengan kapasiti 33 pF. Penguat (rajah 15) Penguat kuasa dipasang menggunakan op-amp D4.2 dengan maklum balas voltan selari. Elemen penetapan arus pampasan suhu, yang terdiri daripada perintang R72, R78 dan termistor R73 (lihat Rajah 18), disambungkan antara output penyepadu kedua dan input penyongsangan op-amp D4.2. Beban penguat, yang juga merupakan elemen sistem maklum balas alam sekitar, ialah litar berayun yang terdiri daripada gegelung sensor L1 dan kapasitor C61. Dalam penomboran perintang dan kapasitor dalam rajah Rajah. 15-18 beberapa kedudukan hilang, bahawa saya dikaitkan dengan banyak pengubahsuaian litar pengesan logam aruhan dan ini bukan ralat. Litar berayun ditala kepada resonans pada suku frekuensi resonator kuarza pengayun induk, i.e. kepada kekerapan isyarat yang dibekalkan kepadanya. Modul impedans litar berayun pada frekuensi resonan adalah kira-kira 4 kOhm. Parameter gegelung sensor L1 adalah seperti berikut: bilangan lilitan - 100, jenis wayar - PEL, PEV, PELSHO 0,2...0,5, diameter purata dan diameter mandrel untuk penggulungan - 165 mm. Gegelung mempunyai skrin kerajang aluminium yang disambungkan ke bas biasa peranti. Untuk mengelakkan pembentukan litar pintas, sebahagian kecil, kira-kira 1 cm, lilitan lilitan gegelung bebas daripada skrin. Elemen sensor R72, R73, R78, L1, C61 dipilih supaya: pertama, ia adalah sama dalam nilai voltan pada input dan output penguat kuasa. Untuk melakukan ini, adalah perlu bahawa rintangan litar R72, R73, R78 adalah sama dengan modulus impedans litar berayun L1, C61 pada frekuensi resonans 8 kHz, atau lebih tepat lagi, 8192 Hz. Modul rintangan ini, seperti yang telah disebutkan, kira-kira 4 kOhm dan nilainya harus dijelaskan untuk sensor tertentu. Kedua, pekali suhu rintangan (TCR) litar R71-R73 mesti bertepatan dengan magnitud dan menandatangani dengan TCR modul impedans litar berayun L1, C61 pada frekuensi resonans, yang dicapai: kira-kira - dengan memilih nilai termistor R73, dan tepat - dengan memilih nisbah R72-R78 dan dicapai secara eksperimen semasa penalaan. Ketidakstabilan suhu litar berayun dikaitkan dengan ketidakstabilan, pertama sekali, rintangan ohmik wayar kuprum gegelung. Apabila suhu meningkat, rintangan ini meningkat, yang meningkatkan kerugian dalam litar dan mengurangkan faktor kualitinya. Oleh itu, modulus impedansnya pada frekuensi resonan berkurangan. Perintang R18 tidak memainkan peranan asas dalam litar dan berfungsi untuk mengekalkan op-amp D4.2 dalam mod apabila bahagian mengawan penyambung X1 diputuskan. Litar pembetulan op amp D4.2 adalah standard dan terdiri daripada kapasitor 33 pF. Skim pampasan (rajah 15) Unsur-unsur utama litar pampasan, yang melaksanakan penolakan voltan keluaran penyepadu kedua daripada voltan gegelung sensor, adalah perintang R15, R17 dengan nilai rintangan yang sama. Dari titik sambungan biasa mereka, isyarat berguna memasuki penguat penerima. Elemen tambahan yang membolehkan penalaan manual dan pelarasan peranti ialah potensiometer R74, R75 (Gamb. 18). Daripada potensiometer ini anda boleh mengeluarkan isyarat yang terletak dalam julat [-1, +1] daripada isyarat voltan sensor (atau amplitud hampir sama dengan isyarat keluaran penyepadu kedua). Dengan melaraskan potensiometer ini, isyarat minimum dicapai pada input penguat penerima dan isyarat sifar pada output pengesan segerak. Melalui perintang R16, sebahagian daripada isyarat keluaran satu potensiometer dicampur terus ke dalam litar pampasan, dan dengan bantuan elemen R11-R14, C14-C16 - dengan anjakan 90° daripada keluaran potensiometer yang lain. Op amp D4.1 ialah asas pemampas harmonik yang lebih tinggi bagi litar pampasan. Ia melaksanakan penyepadu berganda dengan penyongsangan, pemalar masa yang ditetapkan oleh litar biasa untuk penyepadu, selari dengan gelung maklum balas voltan R7C12, serta oleh kapasitor C16 dengan semua perintang mengelilinginya. Input penyepadu berganda menerima gelombang segi empat sama dengan frekuensi 8 kHz daripada keluaran unsur D1.5. Melalui perintang R8, R10 harmonik asas ditolak daripada meander. Jumlah rintangan perintang ini adalah kira-kira 10 kOhm dan dipilih secara eksperimen dengan melaraskan isyarat minimum pada output op-amp D4.1. Harmonik yang lebih tinggi yang tinggal pada output penyepadu berganda memasuki litar pampasan dalam amplitud yang sama dengan harmonik yang lebih tinggi menembusi penyepadu utama. Hubungan fasa adalah sedemikian rupa sehingga pada input penguat penerima, harmonik yang lebih tinggi daripada kedua-dua sumber ini boleh dikompensasikan secara praktikal. Output penguat kuasa bukanlah sumber tambahan bagi harmonik yang lebih tinggi, kerana faktor kualiti tinggi litar berayun (kira-kira 30) memberikan tahap penindasan yang tinggi bagi harmonik yang lebih tinggi. Harmonik yang lebih tinggi, kepada anggaran pertama, tidak menjejaskan operasi normal peranti, walaupun ia berkali ganda lebih besar daripada isyarat pantulan yang berguna. Walau bagaimanapun, ia mesti dikurangkan supaya penguat penerima tidak jatuh ke dalam mod keratan apabila bahagian atas "koktel" daripada harmonik yang lebih tinggi pada outputnya mula terputus disebabkan oleh nilai terhingga voltan bekalan op-amp. Peralihan penguat ini kepada mod tak linear secara mendadak mengurangkan keuntungan isyarat berguna. Elemen D1.4 dan D1.5 menghalang pembentukan gelang PIC parasit melalui perintang R7 disebabkan oleh nilai bukan sifar output co- | rintangan keluaran pencetus D2.1. Percubaan untuk menyambung perintang R7 terus ke pencetus membawa kepada pengujaan sendiri litar pampasan pada frekuensi rendah. Litar pembetulan op amp D4.2 adalah standard dan terdiri daripada kapasitor 33 pF. Menerima penguat (rajah 15) Penguat penerima adalah dua peringkat. Peringkat pertamanya dibuat menggunakan op-amp D5.1 dengan maklum balas voltan selari. Keuntungan untuk isyarat berguna ialah: Ku = - R19/R17 = -5. Peringkat kedua dibuat menggunakan op-amp D5.2 dengan maklum balas voltan berjujukan. Pekali perolehan Ku = R21/R22 + 1 = 6. Pemalar masa litar pengasing dipilih supaya pada frekuensi operasi anjakan fasa yang mereka cipta mengimbangi kelewatan isyarat yang disebabkan oleh kelajuan terhingga op-amp. Litar pembetulan op amp D5.1 dan D5.2 adalah standard dan terdiri daripada kapasitor dengan kapasiti 33 pF.
Pengesan segerak (rajah 16) Pengesan segerak adalah daripada jenis yang sama dan mempunyai litar yang sama, jadi hanya satu daripadanya, yang teratas dalam litar, akan dipertimbangkan. Pengesan segerak terdiri daripada modulator seimbang, litar penyepaduan dan penguat isyarat malar (CSA). Modulator seimbang dilaksanakan berdasarkan pemasangan bersepadu suis analog D6.1 pada transistor kesan medan. Dengan frekuensi 8 kHz, suis analog menutup secara bergilir-gilir output "segi tiga" litar penyepaduan, yang terdiri daripada perintang R23 dan R24 dan kapasitor C23, ke bas biasa. Isyarat frekuensi rujukan dibekalkan kepada modulator seimbang daripada salah satu output pembilang cincin. Isyarat ini adalah isyarat kawalan untuk suis analog. Isyarat kepada input "segi tiga" litar penyepaduan datang melalui kapasitor pengasingan C21 daripada output penguat penerima. Pemalar masa litar penyepaduan t = -R23*C23 = R24*C23. Butiran lanjut tentang litar pengesan segerak boleh dibaca dalam Bahagian. 2.1. Op amp UPS D7 mempunyai litar pembetulan standard yang terdiri daripada kapasitor 33 pF untuk jenis op amp K140UD1408. Dalam kes menggunakan jenis op-amp K140UD12 (dengan pembetulan dalaman), kapasitor pembetulan tidak diperlukan, bagaimanapun, perintang penetapan arus tambahan R68 diperlukan (ditunjukkan dalam garis putus-putus). Penapis (rajah 16) Penapis adalah daripada jenis yang sama dan mempunyai litar yang sama, jadi hanya satu daripadanya, yang teratas dalam litar, akan dipertimbangkan. Seperti yang dinyatakan di atas, jenis penapis ialah penapis laluan tinggi. Di samping itu, dalam litar ia diberikan peranan penguatan selanjutnya isyarat yang diperbetulkan oleh pengesan segerak. Apabila melaksanakan penapis jenis ini dalam pengesan logam, masalah khusus timbul. Intipatinya adalah seperti berikut. Isyarat berguna yang datang daripada output pengesan segerak adalah agak perlahan, jadi kekerapan pengehadan yang lebih rendah bagi penapis laluan tinggi biasanya dalam julat 2... 10 Hz. Julat dinamik isyarat dalam amplitud adalah sangat besar, ia boleh mencapai 60 dB pada input penapis. Ini bermakna penapis akan selalunya beroperasi dalam mod beban lampau amplitud bukan linear. Keluar daripada mod tak linear selepas pendedahan kepada beban amplitud yang besar sedemikian untuk penapis laluan tinggi linear boleh mengambil masa berpuluh-puluh saat (serta masa kesediaan peranti selepas menghidupkan kuasa), yang menjadikan litar penapis paling mudah tidak sesuai untuk berlatih. Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka menggunakan pelbagai helah. Selalunya, penapis dibahagikan kepada tiga atau empat lata dengan keuntungan yang agak kecil dan pengedaran rantai pemasaan yang lebih atau kurang seragam merentasi lata. Penyelesaian ini mempercepatkan kembali peranti kepada mod biasa selepas beban berlebihan. Walau bagaimanapun, pelaksanaannya memerlukan sejumlah besar op-amp. Dalam skema yang dicadangkan, penapis laluan tinggi adalah satu peringkat. Untuk mengurangkan akibat lebihan beban, ia dibuat tidak linear. Pemalar masanya untuk isyarat besar adalah kira-kira 60 kali kurang daripada isyarat amplitud kecil. Litar, penapis laluan tinggi ialah penguat voltan berdasarkan op-amp D9.1, dilindungi oleh litar OOS melalui penyepadu berdasarkan op-amp D10. Untuk isyarat kecil, sifat kekerapan dan masa penapis laluan tinggi ditentukan oleh pembahagi perintang R45, R47, pemalar masa penyepadu R43 C35 dan keuntungan penguat voltan pada op-amp D9.1 . Apabila voltan keluaran penapis laluan tinggi meningkat selepas ambang tertentu, pengaruh rantaian diod VD1-VD4 mula menjejaskan, yang merupakan sumber utama ketaklinearan. Pada isyarat besar, litar ini memesongkan perintang R45, dengan itu meningkatkan kedalaman maklum balas dalam penapis laluan tinggi dan mengurangkan pemalar masa penapis laluan tinggi. Keuntungan isyarat berguna adalah kira-kira 200. Untuk menyekat gangguan frekuensi tinggi, litar penapis mengandungi kapasitor C31. Op-amp penguat voltan D9.1 mempunyai litar pembetulan standard yang terdiri daripada kapasitor 33 pF. Op amp penyepadu D10 mempunyai litar pembetulan yang terdiri daripada kapasitor 33 pF untuk jenis op amp K140UD1408. Dalam kes menggunakan jenis op-amp K140UD12 (dengan pembetulan dalaman), kapasitor pembetulan tidak diperlukan, tetapi perintang penetapan arus tambahan R70 diperlukan (ditunjukkan dalam garis putus-putus).
Diskriminasi (rajah 17) Diskriminator terdiri daripada pembanding op-amp D12.1, D12.2 dan flip-flop satu tangkapan D13.1, D13.2. Apabila sensor pengesan logam melepasi objek logam, isyarat berguna muncul pada output penapis dalam bentuk dua voltan separuh gelombang kekutuban bertentangan, mengikuti satu demi satu secara serentak pada setiap output. Untuk objek besi kecil, isyarat pada output kedua-dua penapis akan berada dalam fasa: voltan keluaran akan "berayun" terlebih dahulu ke tolak, kemudian ke tambah dan kembali kepada sifar. Untuk logam bukan feromagnetik dan objek besi yang besar, tindak balasnya akan berbeza: voltan keluaran hanya yang pertama (yang teratas dalam litar penapis) akan "berayun" dahulu ke tolak dan kemudian ke tambah. Tindak balas pada output penapis kedua akan menjadi sebaliknya: voltan keluaran akan "berayun" pertama ke tambah dan kemudian ke tolak. Denyutan keluaran pembanding mencetuskan salah satu monovibrator pada flip-flop D13.1, D13.2. Univibrator tidak boleh bermula pada masa yang sama - OS silang melalui diod VD9, VD11 menyekat permulaan univibrator jika yang lain sudah berjalan. Tempoh denyutan pada output monovibrator adalah kira-kira 0,5 s, dan ini adalah beberapa kali lebih lama daripada tempoh kedua-dua letusan isyarat berguna apabila sensor bergerak dengan cepat. Oleh itu, gelombang separuh kedua isyarat keluaran penapis tidak lagi menjejaskan keputusan diskriminator - berdasarkan letupan pertama isyarat berguna, ia mencetuskan salah satu monovibrator, manakala yang lain disekat dan keadaan ini ditetapkan untuk masa 0,5 s. Untuk mengelakkan komparator daripada mencetuskan akibat gangguan, dan juga untuk melambatkan isyarat keluaran penapis pertama berbanding yang kedua, litar penyepaduan R49, C41 dan R50, C42 dipasang pada input pembanding. Pemalar masa litar R49, C41 adalah beberapa kali lebih besar, oleh itu, apabila dua gelombang separuh negatif tiba serentak daripada output penapis, pembanding D12.2 akan berfungsi terlebih dahulu dan pencetus satu pukulan D13.2 akan bermula, menghasilkan isyarat kawalan ("ferro" - besi). Penjana isyarat audio (rajah 17) Penjana isyarat audio terdiri daripada dua penjana frekuensi audio terkawal yang serupa menggunakan pencetus Schmidt dengan logik DAN pada input D14.1, D14.2. Setiap penjana dicetuskan secara langsung oleh isyarat keluaran diskriminator satu pukulan yang sepadan. Penjana atas dicetuskan oleh arahan "logam" dari output monovibrator atas - sasaran bukan feromagnetik atau objek besi besar - dan menghasilkan mesej nada dengan frekuensi kira-kira 2 kHz. Penjana yang lebih rendah dicetuskan oleh arahan "ferro" dari output monovibrator yang lebih rendah - objek besi kecil - dan menghasilkan mesej nada dengan frekuensi kira-kira 500 Hz. Tempoh mesej adalah sama dengan tempoh denyutan pada output monovibrator. Elemen D14.3 mencampurkan isyarat dua penjana nada. Elemen D14.4, disambungkan mengikut litar penyongsang, bertujuan untuk melaksanakan litar jambatan untuk menyambungkan pemancar piezo. Perintang R63 mengehadkan lonjakan arus yang digunakan oleh litar mikro D14, disebabkan oleh sifat kapasitif galangan pemancar piezo. Ini adalah langkah pencegahan untuk mengurangkan pengaruh hingar bekalan kuasa dan menghalang kemungkinan pengujaan diri laluan penguatan. Gambar rajah sambungan luaran (rajah 18)
Gambar rajah sambungan luaran menunjukkan elemen yang tidak dipasang pada papan litar bercetak peranti dan disambungkan kepadanya menggunakan penyambung elektrik. Elemen ini termasuk:
Tujuan elemen yang disenaraikan pada asasnya jelas dan tidak memerlukan penjelasan tambahan. Jenis bahagian dan reka bentuk Jenis litar mikro yang digunakan diberikan dalam Jadual. 5. Jadual 5. Jenis litar mikro yang digunakan
Daripada litar mikro siri K561, adalah mungkin untuk menggunakan litar mikro siri K1561. Anda boleh cuba menggunakan beberapa litar mikro siri K176. Penguat operasi dwi (op-amp) siri K157 boleh digantikan oleh mana-mana op-amp tujuan am tunggal dengan parameter yang serupa (dengan perubahan yang sesuai dalam litar pinout dan pembetulan), walaupun penggunaan dwi op-amp adalah lebih mudah ( ketumpatan pemasangan meningkat). Adalah wajar bahawa jenis op-amp yang digunakan tidak kalah dengan jenis yang disyorkan dari segi prestasi. Ini benar terutamanya untuk cip D3-D5. Op-amp pengesan segerak dan penyepadu penapis laluan tinggi hendaklah hampir dalam parameternya dengan op-amp ketepatan. Sebagai tambahan kepada jenis yang ditunjukkan dalam jadual, K140UD14, 140UD14 adalah sesuai. Anda boleh menggunakan op-amp kuasa mikro K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 dalam litar pensuisan yang sepadan. Tiada keperluan khas untuk perintang yang digunakan dalam litar pengesan logam. Mereka hanya perlu mempunyai reka bentuk yang tahan lama dan kecil serta mudah dipasang. Untuk mendapatkan kestabilan terma maksimum, hanya perintang filem logam harus digunakan dalam penderia, penyepadu dan litar pampasan. Pelesapan kuasa nominal 0,125...0,25 W. Termistor R73 sepatutnya mempunyai TCR negatif dan penarafan kira-kira 4,7 kOhm. Jenis KMT yang disyorkan ialah 17 W. Potensiometer pampasan R74, R75 sebaiknya 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 utama, dengan nilai nominal 0,5...1 kOhm. Kapasitor C45, C49, C51 adalah elektrolitik. Jenis yang disyorkan - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 dan lain-lain yang kecil. Kapasitor yang tinggal, kecuali kapasitor litar berayun sensor, adalah jenis seramik K10-7 (sehingga nilai nominal 68 nF) dan jenis filem logam K73-17 (nilai nominal di atas 68 nF. ). Kapasitor litar C61 adalah istimewa. Permintaan tinggi diletakkan padanya dari segi ketepatan dan kestabilan terma. Kapasitor C61 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, sebagai contoh, K71-7. Pada akhirnya, anda boleh cuba menggunakan kapasitor mika stabil terma lama dengan plat perak jenis KSO atau beberapa kapasitor polistirena. Diod VD1-VD12 jenis KD521, KD522 atau silikon berkuasa rendah yang serupa. Ia juga mudah untuk menggunakan pemasangan diod jambatan bersepadu jenis KD1 sebagai diod VD4-VD5 dan VD8-VD906. Terminal (+) dan (-) pemasangan diod dipateri bersama, dan terminal (~) dimasukkan ke dalam litar dan bukannya empat diod. Diod pelindung jenis VD13-VD14 KD226, KD243, KD247 dan yang lain bersaiz kecil untuk arus dari 1 A. Mikroammeter - sebarang jenis untuk arus 50 µA dengan sifar di tengah skala (-50 µA...0...+50 µA). Mikroammeter bersaiz kecil, contohnya jenis M4247, adalah mudah. Resonator kuarza Q - mana-mana kuarza jam tangan bersaiz kecil (yang serupa juga digunakan dalam permainan elektronik mudah alih). Suis mod pengendalian - sebarang jenis biskut putar atau cam bersaiz kecil untuk 5 kedudukan dan 6 arah. Bateri adalah jenis 3R12 (mengikut sebutan antarabangsa) atau "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). Penyambung X1-XZ adalah standard, untuk pematerian pada papan litar bercetak, dengan pic pin 2,5 mm. Penyambung serupa kini digunakan secara meluas dalam televisyen dan perkakas rumah lain. Penyambung X4 mestilah luaran, dengan bahagian luar logam, sebaik-baiknya dengan sesentuh bersalut perak atau bersalut emas dan alur keluar kabel bertutup. Jenis yang disyorkan ialah PC7 atau PC10 dengan sambungan berulir atau bayonet. Papan litar bercetak Reka bentuk peranti boleh sewenang-wenangnya. Semasa membangunkannya, anda harus mengambil kira cadangan yang digariskan di bawah dalam perenggan yang dikhaskan untuk penderia dan reka bentuk perumahan. Bahagian utama unsur-unsur rajah litar peranti diletakkan pada papan litar bercetak.
Papan litar bercetak bahagian elektronik pengesan logam boleh dibuat berdasarkan papan litar bercetak prototaip universal siap sedia untuk perumah cip DIP dengan pic 2,5 mm. Dalam kes ini, pemasangan dijalankan dengan wayar tembaga tin teras tunggal dalam penebat. Reka bentuk ini sesuai untuk kerja eksperimen. Reka bentuk papan litar bercetak yang lebih tepat dan boleh dipercayai diperoleh dengan menghalakan trek dengan cara tradisional untuk litar tertentu. Disebabkan kerumitannya, dalam kes ini papan litar bercetak mestilah berlogam dua muka. Topologi trek bercetak yang digunakan oleh pengarang ditunjukkan dalam Rajah. 19 - sisi papan litar bercetak dari sisi tempat bahagian dipasang dan dalam Rajah. 20 - sisi papan litar bercetak dari sisi pematerian. Lukisan topologi tidak ditunjukkan dalam saiz sebenar. Untuk kemudahan membuat photomask, penulis memberikan saiz papan litar bercetak di sepanjang bingkai luar gambar - 130x144 (mm). Ciri PCB:
Ketumpatan konduktor pada papan litar bercetak tidak terlalu tinggi, yang membolehkan anda membuat corak untuk etsa di rumah. Untuk melakukan ini, disyorkan untuk menggunakan pen kaca nipis atau jarum picagari dengan hujung gergaji lengkap dengan tiub plastik.
Reagen biasa untuk mengetsa papan litar bercetak standard yang diperbuat daripada gentian kaca dengan kerajang kuprum 35...50 mikron ialah larutan akueus ferik klorida FeCl3. Terdapat kaedah lain untuk membuat papan litar bercetak di rumah. Susunan bahagian pada papan litar bercetak ditunjukkan dalam Rajah. 21 (cip, penyambung, diod" dan resonator kuarza), dalam Rajah 22 (perintang dan pelompat) dan dalam Rajah 23 (kapasitor).
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 40 mA untuk 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. Pastikan bahawa terdapat voltan gigi gergaji pada output penyepadu pertama, dan voltan hampir sinusoidal dengan komponen pemalar sifar pada output kedua. Perhatian! Pelarasan lanjut peranti mesti dilakukan jika tiada objek logam yang besar, termasuk alat pengukur, berhampiran gegelung sensor pengesan logam! Jika tidak, apabila objek ini dialihkan atau apabila penderia digerakkan secara relatif kepada mereka, peranti akan dinyahaktifkan, dan jika terdapat objek logam besar berhampiran penderia, pelarasan akan menjadi mustahil. 6. Pastikan penguat kuasa beroperasi dengan kehadiran voltan sinusoidal pada outputnya dengan frekuensi 8 kHz dengan komponen pemalar sifar (dengan penderia disambungkan). 7. Laraskan litar berayun penderia kepada resonans dengan memilih bilangan kapasitor dalam litar berayun dan kadarannya. Penalaan dikawal secara kasar - oleh amplitud maksimum voltan litar, dan tepat - oleh anjakan fasa 180° antara voltan input dan output penguat kuasa. 8. Gantikan elemen perintang penderia (perintang R71-R73) dengan perintang tetap. Pilih nilainya supaya voltan input dan output penguat kuasa adalah sama dalam amplitud. 9. Pastikan penguat penerima berfungsi dengan betul dengan menyemak mod op-amp dan aliran isyaratnya. 10. Pastikan litar pampasan harmonik yang lebih tinggi berfungsi dengan betul. Gunakan potensiometer tetapan R74, R75 untuk mencapai minimum isyarat harmonik asas pada output penguat penerima. Dengan memilih perintang tambahan R8, capai minimum harmonik yang lebih tinggi pada output penguat penerima. Dalam kes ini, akan terdapat sedikit ketidakseimbangan dalam harmonik asas. Hapuskannya dengan melaraskan potensiometer R74, R75 dan sekali lagi mencapai minimum harmonik yang lebih tinggi dengan memilih perintang R8, dan seterusnya beberapa kali. 11. Pastikan pengesan segerak berfungsi. Dengan sensor yang dikonfigurasikan dengan betul dan litar pampasan yang dikonfigurasikan dengan betul, voltan keluaran pengesan segerak ditetapkan kepada sifar lebih kurang pada kedudukan tengah peluncur potensiometer R74, R75. Jika ini tidak berlaku (jika tiada ralat pemasangan), adalah perlu untuk menyesuaikan litar sensor dengan lebih tepat dan memilih elemen perintangnya dengan lebih tepat. Kriteria untuk tetapan akhir penderia yang betul ialah mengimbangi peranti (iaitu tetapan sifar pada output pengesan segerak) di kedudukan tengah peluncur potensiometer R74, R75. Semasa menyediakan, pastikan bahawa berhampiran keadaan pengimbangan, hanya peranti W74 bertindak balas kepada pergerakan pemegang potensiometer R1, dan hanya peranti W75 bertindak balas kepada pergerakan pemegang potensiometer R2. Jika pergerakan pemegang salah satu potensiometer berhampiran keadaan pengimbangan dicerminkan dalam dua peranti pada masa yang sama, maka anda harus sama ada menerima keadaan ini (dalam kes ini, ia akan menjadi lebih sukar untuk mengimbangi peranti setiap kali anda menghidupkannya), atau anda harus memilih nilai kapasitor C14 dengan lebih tepat. 12. Pastikan penapis berfungsi. Komponen DC voltan pada outputnya tidak boleh melebihi 100 mV. Jika ini tidak berlaku, anda harus menggantikan kapasitor C35, C37 (walaupun di kalangan jenis filem K73-17 terdapat unit yang rosak dengan rintangan kebocoran - berpuluh-puluh megaohm). Ia juga mungkin perlu untuk menggantikan op amp D10 dan D11. Pastikan penapis bertindak balas kepada isyarat berguna, yang boleh disimulasikan dengan pusingan kecil pemegang R74, R75. Adalah mudah untuk memerhati isyarat keluaran penapis secara langsung menggunakan instrumen dail W1 dan W2. Pastikan voltan keluaran penapis kembali kepada sifar selepas terdedah kepada isyarat amplitud yang besar (selewat-lewatnya selepas beberapa saat). 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 peranti berada dalam keadaan dikonfigurasikan dalam kedudukan suis S1 "Mod 1" dan W "Mod 2". Fenomena yang tidak diingini yang dijelaskan dijelaskan oleh gangguan daripada harmonik yang lebih tinggi daripada rangkaian 50 Hz kepada gegelung sensor. Pada jarak yang agak jauh dari wayar elektrik, sepatutnya tiada ayunan jarum apabila peranti dilaraskan. Fenomena serupa boleh diperhatikan semasa pengujaan diri penyepadu op-amp. 13. Pastikan bahawa diskriminator dan litar penjanaan isyarat audio berfungsi. 14. Lakukan pampasan haba penderia. Untuk melakukan ini, anda perlu terlebih dahulu menyediakan dan mengimbangi pengesan logam dengan perintang dan bukannya elemen perintang penderia. Kemudian panaskan sedikit sensor pada radiator atau sejukkan di dalam peti sejuk. Perhatikan dalam kedudukan peluncur potensiometer logam R74 peranti akan seimbang apabila suhu penderia berubah. Ukur rintangan perintang yang dipasang buat sementara waktu dalam sensor dan gantikannya dengan litar R72, R73, R78 dengan termistor dan perintang dengan nilai sedemikian sehingga jumlah rintangan litar yang ditentukan akan sama dengan rintangan perintang kekal. diganti. Simpan penderia pada suhu bilik selama sekurang-kurangnya setengah jam dan ulangi percubaan dengan menukar suhu. Bandingkan hasilnya. Sekiranya titik pengimbangan pada skala enjin R74 bergerak ke satu sisi, ini bermakna sensor kurang mendapat pampasan dan perlu untuk menguatkan pengaruh termistor dengan melemahkan kesan shunting perintang R72, untuk tujuan itu meningkatkan rintangannya, dan mengurangkan rintangan perintang tambahan R71 (untuk mengekalkan nilai rintangan keseluruhan rantai yang tetap) . Jika titik pengimbangan untuk kedua-dua eksperimen ini bergerak dalam arah yang berbeza, maka sensor akan diberi pampasan berlebihan dan adalah perlu untuk melemahkan pengaruh termistor dengan meningkatkan kesan shunting perintang R72, yang mana kita mengurangkan rintangannya, dan meningkatkan rintangan perintang tambahan R71 (untuk memastikan nilai rintangan keseluruhan rantai tetap) . Selepas menjalankan beberapa eksperimen dengan pemilihan perintang R71 dan R72, adalah perlu untuk memastikan bahawa peranti yang dikonfigurasikan dan seimbang tidak kehilangan keupayaan untuk mengimbangi apabila suhu berubah sebanyak 40 ° C (menyejukkan dari suhu bilik ke suhu peti sejuk peti ais). Sekiranya terdapat kerosakan dan penyelewengan dalam kelakuan komponen individu litar pengesan logam, anda harus bertindak mengikut kaedah yang diterima umum:
Pengarang: Shchedrin A.I.
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Bahan graphene yang berkuasa untuk supercapacitors berprestasi tinggi ▪ Microchip untuk siaran pada telefon bimbit ▪ Pemecut Pelayan 3D Intel H3C XG310
▪ bahagian tapak Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik. Pemilihan artikel ▪ artikel Adakah kehidupan di Laut Mati? Jawapan terperinci ▪ artikel Pakar perangkaan perubatan. Deskripsi kerja ▪ artikel Awalan pada diod terowong. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel penguat kuasa jalur 144 MHz. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
25 mm - 15 cm;
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini