ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengesan logam nadi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam Pengesan logam nadi yang dibawa kepada perhatian anda adalah pembangunan bersama pengarang dan jurutera dari Donetsk (Ukraine) Yuri Kolokolov (alamat Internet - home.skif.net/~yukol/index.htm), melalui usahanya ia dapat menterjemah idea menjadi produk siap berdasarkan mikropengawal cip tunggal yang boleh diprogramkan. Dia membangunkan perisian itu, dan juga menjalankan ujian berskala penuh dan kerja penyahpepijatan yang meluas. Pada masa ini, syarikat Moscow "Master Kit" merancang untuk menghasilkan kit untuk radio amatur untuk pemasangan sendiri pengesan logam yang dijelaskan. Kit ini akan mengandungi papan litar bercetak dan komponen elektronik, termasuk pengawal pra-diprogramkan. Mungkin, bagi ramai pencinta mencari khazanah dan peninggalan, membeli kit sedemikian dan pemasangan mudah seterusnya akan menjadi alternatif yang mudah untuk membeli peranti perindustrian yang mahal atau membuat pengesan logam sepenuhnya sendiri. Bagi mereka yang berasa yakin dan bersedia untuk mencuba untuk mengeluarkan dan memprogram pengesan logam nadi mikropemproses, halaman peribadi Yuri Kolokolov di Internet mengandungi kod untuk versi penilaian perisian tegar pengawal dalam format Intel HEX dan maklumat berguna lain. Versi perisian tegar ini berbeza daripada versi penuh dengan ketiadaan beberapa mod operasi pengesan logam. Prinsip operasi pengesan logam arus berdenyut atau pusar adalah berdasarkan pengujaan arus pusar berdenyut dalam objek logam dan pengukuran medan elektromagnet sekunder yang didorong oleh arus ini. Dalam kes ini, isyarat menarik dibekalkan kepada gegelung pemancar sensor tidak secara berterusan, tetapi secara berkala dalam bentuk denyutan. Dalam menjalankan objek, arus pusar yang dilembapkan teraruh, yang merangsang medan elektromagnet yang lembap. Medan ini, seterusnya, mendorong arus lembap dalam gegelung penerima sensor. Bergantung pada sifat konduktif dan saiz objek, isyarat mengubah bentuk dan tempohnya. Dalam Rajah. 24. Isyarat pada gegelung penerima pengesan logam nadi ditunjukkan secara skematik.
Pengesan logam nadi mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Kelebihannya termasuk kepekaan rendah kepada tanah bermineral dan air masin, kelemahannya ialah pemilihan yang lemah mengikut jenis logam dan penggunaan tenaga yang agak tinggi. Reka Bentuk Praktikal Kebanyakan reka bentuk praktikal pengesan logam berdenyut dibina menggunakan sama ada litar dua gegelung atau litar gegelung tunggal dengan sumber kuasa tambahan. Dalam kes pertama, peranti mempunyai gegelung penerima dan pemancar yang berasingan, yang merumitkan reka bentuk sensor. Dalam kes kedua, hanya terdapat satu gegelung dalam sensor, dan untuk menguatkan isyarat berguna, penguat digunakan, yang dikuasakan oleh sumber kuasa tambahan. Maksud binaan ini adalah seperti berikut - isyarat aruhan sendiri mempunyai potensi yang lebih tinggi daripada potensi punca kuasa yang digunakan untuk membekalkan arus kepada gegelung pemancar. Oleh itu, untuk menguatkan isyarat sedemikian, penguat mesti mempunyai sumber kuasanya sendiri, yang potensinya mestilah lebih tinggi daripada voltan isyarat yang dikuatkan. Ini juga merumitkan reka bentuk peranti. Reka bentuk gegelung tunggal yang dicadangkan dibina mengikut skema asal, yang tidak mempunyai kelemahan di atas. Spesifikasi Utama
Kedalaman pengesanan:
Walaupun kesederhanaan relatif reka bentuk pengesan logam nadi yang dicadangkan, pembuatannya di rumah boleh menjadi sukar kerana keperluan untuk memasukkan program khas ke dalam mikropengawal. Ini hanya boleh dilakukan jika anda mempunyai kelayakan dan perisian serta perkakasan yang sesuai untuk bekerja dengan mikropengawal. Skim struktur Rajah blok ditunjukkan dalam Rajah. 25 Asas peranti ialah mikropengawal. Dengan bantuannya, selang masa dibentuk untuk mengawal semua komponen peranti, serta petunjuk dan kawalan am peranti. Menggunakan suis yang berkuasa, tenaga terkumpul secara berdenyut dalam gegelung sensor, dan kemudian arus terganggu, selepas itu denyutan induksi diri berlaku, mengujakan medan elektromagnet dalam sasaran.
Kemuncak litar yang dicadangkan ialah penggunaan penguat pembezaan dalam peringkat input. Ia berfungsi untuk menguatkan isyarat yang voltannya lebih tinggi daripada voltan bekalan dan mengikatnya pada potensi tertentu (+5 V). Untuk penguatan selanjutnya, penguat penerima dengan keuntungan tinggi digunakan. Penyepadu pertama digunakan untuk mengukur isyarat berguna. Semasa penyepaduan ke hadapan, isyarat berguna terkumpul dalam bentuk voltan, dan semasa penyepaduan terbalik, hasilnya ditukar kepada tempoh nadi. Penyepadu kedua mempunyai pemalar penyepaduan yang besar (240 ms) dan berfungsi untuk mengimbangi laluan penguatan berkenaan dengan arus terus. Gambarajah skematik Gambarajah skematik pengesan logam nadi ditunjukkan dalam Rajah. 26 - penguat pembezaan, penguat penerima, penyepadu dan suis berkuasa.
Dalam Rajah. Rajah 27 menunjukkan mikropengawal dan kawalan serta petunjuk. Reka bentuk yang dicadangkan dibangunkan sepenuhnya berdasarkan elemen yang diimport. Komponen yang paling biasa daripada pengeluar terkemuka digunakan. Anda boleh cuba menggantikan beberapa elemen dengan yang domestik, ini akan dibincangkan di bawah. Kebanyakan elemen yang digunakan tidak kekurangan dan boleh dibeli di bandar-bandar besar di Rusia dan CIS melalui syarikat yang menjual komponen elektronik.
Suis berkuasa dipasang pada transistor kesan medan VT1. Memandangkan transistor kesan medan yang digunakan, jenis IRF740, mempunyai kapasiti get lebih daripada 1000 pF, peringkat awal pada transistor VT2 digunakan untuk menutupnya dengan cepat. Kelajuan pembukaan suis berkuasa tidak lagi begitu kritikal kerana fakta bahawa arus dalam beban induktif meningkat secara beransur-ansur. Perintang R1, R3 direka untuk "melembapkan" tenaga aruhan kendiri. Penarafan mereka dipilih atas sebab operasi selamat transistor VT1, serta memastikan sifat aperiodik proses sementara dalam litar, yang dibentuk oleh induktansi sensor dan kapasitansi interturn parasit. Diod pelindung VD1, VD2 had voltan jatuh pada input penguat pembezaan. Penguat pembezaan dipasang menggunakan op amp D1.1. Cip D1 ialah penguat kendalian empat jenis TL074. Ciri-ciri tersendiri adalah kelajuan tinggi, penggunaan rendah, tahap hingar yang rendah, galangan input yang tinggi, dan keupayaan untuk beroperasi pada voltan input yang hampir dengan voltan bekalan. Sifat-sifat ini menentukan penggunaannya dalam penguat pembezaan khususnya dan dalam litar secara amnya. Keuntungan penguat pembezaan adalah kira-kira 7 dan ditentukan oleh nilai perintang R3, R6-R9, R11. Penguat penerima D1.2 ialah penguat bukan penyongsangan dengan keuntungan 56. Semasa tindakan bahagian voltan tinggi denyut aruhan kendiri, pekali ini dikurangkan kepada 1 menggunakan suis analog D2.1. Ini menghalang kelebihan beban laluan penguatan input dan memastikan kemasukan pantas ke dalam mod untuk menguatkan isyarat yang lemah. Transistor VT3, serta transistor VT4, direka bentuk untuk memadankan tahap isyarat kawalan yang dibekalkan daripada mikropengawal kepada suis analog. Menggunakan penyepadu kedua D1.3, litar penguat input diseimbangkan secara automatik untuk arus terus. Pemalar penyepaduan 240 ms dipilih untuk menjadi cukup besar supaya maklum balas ini tidak menjejaskan perolehan isyarat yang diingini yang berubah dengan pantas. Menggunakan penyepadu ini, keluaran penguat D1.2 mengekalkan tahap +5 V tanpa ketiadaan isyarat. Penyepadu pertama pengukur dibuat pada D1.4. Semasa penyepaduan isyarat berguna, kunci D2.2 dibuka dan, oleh itu, kunci D2.4 ditutup. Penyongsang logik dilaksanakan pada suis D2.3. Selepas penyepaduan isyarat selesai, kunci D2.2 ditutup dan kunci D2.4 dibuka. Kapasitor storan C6 mula dinyahcas melalui perintang R21. Masa nyahcas akan berkadar dengan voltan yang telah ditetapkan pada kapasitor C6 pada akhir penyepaduan isyarat berguna. Masa ini diukur menggunakan mikropengawal yang melakukan penukaran analog-ke-digital. Untuk mengukur masa nyahcas kapasitor C6, pembanding analog dan pemasa digunakan, yang dibina ke dalam mikropengawal D3. LED VD3...VD8 memberikan petunjuk cahaya. Butang S1 bertujuan untuk penetapan semula awal mikropengawal. Menggunakan suis S2 dan S3, mod pengendalian peranti ditetapkan. Menggunakan perintang boleh ubah R29, sensitiviti pengesan logam dilaraskan. Algoritma berfungsi Untuk menerangkan prinsip operasi pengesan logam nadi yang diterangkan dalam Rajah. Rajah 28 menunjukkan osilogram isyarat pada titik terpenting peranti.
Semasa selang A, kunci VT1 terbuka. Arus gigi gergaji mula mengalir melalui gegelung sensor - osilogram 2. Apabila arus mencapai kira-kira 2 A, kunci ditutup. Di longkang transistor VT1, lonjakan voltan aruhan diri berlaku - osilogram 1. Magnitud lonjakan ini lebih daripada 300 V (!) dan dihadkan oleh perintang R1, R3. Untuk mengelakkan beban lampau laluan penguatan, mengehadkan diod VD1, VD2 digunakan. Juga, untuk tujuan ini, semasa selang A (pengumpulan tenaga dalam gegelung) dan selang B (pelepasan aruhan kendiri), kunci D2.1 dibuka. Ini mengurangkan keuntungan hujung ke hujung laluan daripada 400 kepada 7. Osilogram 3 menunjukkan isyarat pada output laluan penguatan (pin 8 D1.2). Bermula dari selang C, suis D2.1 ditutup dan keuntungan laluan menjadi besar. Selepas selesai selang pengawal C, di mana laluan penguatan memasuki mod, kunci D2.2 dibuka dan kunci D2.4 ditutup - penyepaduan isyarat berguna bermula - selang D. Selepas selang ini, kunci D2.2 ditutup dan kunci D2.4 terbuka - penyepaduan "terbalik" bermula. Pada masa ini (selang E dan F), kapasitor C6 dinyahcas sepenuhnya. Menggunakan pembanding analog terbina dalam, mikropengawal mengukur nilai selang E, yang ternyata berkadar dengan tahap isyarat berguna input. Perisian tegar versi 1.0 mempunyai nilai selang berikut:
Mikropengawal memproses data digital yang diterima dan menunjukkan, menggunakan LED VD3-VD8 dan pemancar bunyi Y1, tahap kesan sasaran pada sensor. Petunjuk LED ialah analog penunjuk dail - jika tiada sasaran, LED VD8 menyala, kemudian, bergantung pada tahap impak, VD7, VD6, dll. menyala secara berurutan. Jenis bahagian dan reka bentuk Daripada penguat kendalian D1 TL074N, anda boleh cuba menggunakan TL084N atau dua dwi op-amp jenis TL072N, TL082N. Cip D2 ialah suis analog empat jenis CD4066, yang boleh digantikan dengan cip K561KTZ domestik. Pengawal mikro D4 AT90S2313-10PI tidak mempunyai analog langsung. Litar tidak menyediakan litar untuk pengaturcaraan dalam litarnya, jadi adalah dinasihatkan untuk memasang pengawal pada soket supaya ia boleh diprogramkan semula. Penstabil 78L05 boleh, sebagai pilihan terakhir, digantikan dengan KR142EN5A. Anda boleh cuba menggantikan transistor jenis VT1 IRF740 dengan IRF840. Transistor VT2-VT4 jenis 2N5551 boleh digantikan dengan KT503 dengan mana-mana indeks huruf. Walau bagaimanapun, anda harus memberi perhatian kepada fakta bahawa mereka mempunyai pinout yang berbeza. LED boleh terdiri daripada sebarang jenis; adalah dinasihatkan untuk mengambil VD8 dalam warna yang berbeza. Diod VD1, jenis VD2 1N4148. Perintang boleh dari sebarang jenis, R1 dan R3 harus mempunyai pelesapan kuasa 0,5 W, selebihnya boleh 0,125 atau 0,25 W. Adalah dinasihatkan untuk memilih R9 dan R11 supaya rintangan mereka berbeza tidak lebih daripada 5%. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan perintang pelarasan berbilang pusingan R7. Kapasitor C1 adalah elektrolitik, untuk voltan 16 V, selebihnya kapasitor adalah seramik. Adalah dinasihatkan untuk mengambil kapasitor C6 dengan TKE yang baik. Butang S1, suis S2-S4, perintang boleh ubah R29 boleh dari sebarang jenis yang sesuai dengan dimensi. Anda boleh menggunakan pemancar piezo atau fon kepala daripada pemain sebagai sumber bunyi. Reka bentuk badan peranti boleh sewenang-wenangnya. Batang berhampiran sensor (sehingga 1 m) dan sensor itu sendiri tidak sepatutnya mempunyai bahagian logam atau elemen pengikat. Adalah mudah untuk menggunakan joran teleskopik plastik sebagai bahan permulaan untuk membuat joran. Sensor mengandungi 27 lilitan wayar dengan diameter 0,6...0,8 mm, dililit pada mandrel 190 mm. Sensor tidak mempunyai skrin dan mesti dipasang pada rod tanpa menggunakan skru besar, bolt, dsb. (!) Jika tidak, teknologi untuk pembuatannya boleh sama seperti pengesan logam aruhan. Kabel berperisai tidak boleh digunakan untuk menyambungkan penderia dan unit elektronik kerana kapasitinya yang tinggi. Untuk tujuan ini, anda perlu menggunakan dua wayar berpenebat, contohnya jenis MGShV, dipintal bersama. Menyediakan peranti Perhatian! Peranti ini mengandungi voltan tinggi yang berpotensi mengancam nyawa - pada pengumpul VT1 dan pada sensor. Oleh itu, apabila memasang dan mengendalikan, langkah berjaga-jaga keselamatan elektrik harus dipatuhi. Adalah disyorkan untuk mengkonfigurasi peranti dalam urutan berikut: 1. Pastikan pemasangan adalah betul. 2. Guna kuasa dan pastikan penggunaan semasa tidak melebihi 100 (mA). 3. Menggunakan perintang penalaan R7, capai pengimbangan laluan penguatan sedemikian supaya osilogram pada pin 7 D1.4 sepadan dengan osilogram 4 dalam Rajah. 28. Dalam kes ini, adalah perlu untuk memastikan bahawa isyarat pada penghujung selang D tidak berubah, i.e. Osilogram pada ketika ini hendaklah mendatar. Peranti yang dipasang dengan betul tidak memerlukan pelarasan selanjutnya. Ia adalah perlu untuk membawa sensor ke objek logam dan pastikan penunjuk berfungsi. Penerangan tentang pengendalian kawalan diberikan dalam perihalan perisian. Perisian Pada masa menulis bahan ini, perisian versi 1.0 dan 1.1 telah dibangunkan dan diuji. Kod perisian tegar versi 1.0 dalam format Intel HEX boleh didapati di Internet pada halaman peribadi Yuri Kolokolov, home.skif.net/~yukol/index.htm. Versi komersial 1.1 perisian ini dirancang untuk penghantaran dalam bentuk mikropengawal yang telah diprogramkan sebagai sebahagian daripada kit yang dihasilkan oleh Master Kit. Versi 1.0 melaksanakan ciri berikut:
Perisian versi 1.1 berbeza kerana ia membolehkan anda melaraskan kepekaan peranti menggunakan perintang pembolehubah R29. Kerja pada versi baharu perisian diteruskan, dan ia dirancang untuk memperkenalkan mod tambahan. Suis S1, S2 dikhaskan untuk mengawal mod baharu. Versi baharu, selepas ujian menyeluruh, akan tersedia dalam Kit Induk. Maklumat tentang versi baharu akan diterbitkan di Internet pada halaman peribadi Yuri Kolokolov, home.skif.net/~yukol/index.htm. Pengarang: Shchedrin A.I. Lihat artikel lain bahagian pengesan logam. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Headset Wayarles Beats Electronics Powerbeats2 ▪ ZL10313 Penyahmodulasi Fasa Empat Fasa ▪ Graphene akan menjadikan elektronik sangat pantas ▪ Nanosilicon dalam memerangi jangkitan Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ Bahagian palindrom tapak. Pemilihan artikel ▪ artikel Keradioaktifan buatan. Sejarah dan intipati penemuan saintifik ▪ artikel Bagaimana undang-undang kita terhasil? Jawapan terperinci ▪ artikel Komposisi fungsi TV Atec. Direktori ▪ Pasal komputer senyap. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel AM 27 MHz transceiver. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Komen pada artikel: Dmitry hello! Mengapakah pengawal AT90S2313-10PI dipilih? Adakah ia (pengesan logam) membezakan antara logam ferus dan bukan ferus? Saya mempunyai keinginan untuk membuat pengesan logam pada pengawal STM32F030F4P6 (kami berharga 50 rubel setiap keping). Atau pada saudara yang lebih berbilang kaki, jika tidak cukup kaki... Saya sedang mengkaji prinsip operasi... Seperti yang saya faham, tugas pengawal adalah seperti berikut: 1) Pasang voltan pada gegelung (pin T0) 2) Dayakan perlindungan nadi terbalik penguat (T1) 3) Lumpuhkan gegelung dan tunggu sehingga nadi aruhan kendiri melemah 4) Matikan perlindungan penguat (pin T1) dan dayakan pemprosesan isyarat berguna (pin T2) 5 ) Hidupkan pemasa 6) Apabila gangguan daripada picu disambungkan ke pin T3, ambil bacaan daripada pemasa 7) Bandingkan nilai dengan nilai rujukan dan keluaran petunjuk yang sepadan. Terima kasih atas artikel yang berguna. Saya seorang pembina dengan latihan, tolong jangan tendang saya kerana ketidaktepatan. Ini akan menjadi projek ke-2 menggunakan pengawal dan yang ke-4 atau ke-5 dengan elektronik secara umum. Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |