|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Magnetometer pembezaan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / pengesan logam Magnetometer pembezaan yang dibawa kepada perhatian anda boleh menjadi sangat berguna untuk mencari objek besi yang besar. Hampir mustahil untuk mencari khazanah dengan peranti sedemikian, tetapi ia sangat diperlukan apabila mencari kereta kebal, kapal dan jenis peralatan ketenteraan yang lain. Prinsip pengendalian magnetometer pembezaan adalah sangat mudah. Mana-mana objek feromagnetik memesongkan medan magnet semula jadi Bumi. Barangan ini termasuk semua yang diperbuat daripada besi, besi tuang dan keluli. Pemmagnetan intrinsik objek, yang sering berlaku, juga boleh menjejaskan herotan medan magnet dengan ketara. Setelah membetulkan sisihan kekuatan medan magnet dari nilai latar belakang, kita boleh membuat kesimpulan bahawa terdapat objek yang diperbuat daripada bahan feromagnetik berhampiran peranti pengukur. Herotan medan magnet Bumi jauh dari sasaran adalah kecil, dan ia dianggarkan daripada perbezaan isyarat daripada dua penderia yang dipisahkan oleh beberapa jarak. Oleh itu, peranti itu dipanggil pembezaan. Setiap sensor mengukur isyarat yang berkadar dengan kekuatan medan magnet. Penderia dan penderia feromagnetik berdasarkan presesi magnetik proton paling banyak digunakan. Peranti yang sedang dipertimbangkan menggunakan penderia jenis pertama. Asas penderia feromagnetik (juga dipanggil fluxgate) ialah gegelung dengan teras bahan feromagnetik. Keluk magnetisasi tipikal untuk bahan sedemikian terkenal dari kursus fizik sekolah dan, dengan mengambil kira pengaruh medan magnet Bumi, mempunyai bentuk berikut, ditunjukkan dalam Rajah. 29.
Gegelung teruja oleh isyarat sinusoidal berselang-seli bagi frekuensi pembawa. Seperti yang dapat dilihat dari rajah. 29, anjakan lengkung kemagnetan teras feromagnetik gegelung oleh medan magnet luar Bumi membawa kepada fakta bahawa aruhan medan dan voltan yang berkaitan pada gegelung mula diherotkan dengan cara yang tidak simetri. Dalam erti kata lain, voltan sensor dengan arus sinusoidal frekuensi pembawa akan berbeza daripada sinusoid dengan bahagian atas separuh gelombang yang lebih "diratakan". Dan herotan ini akan menjadi tidak simetri. Dalam bahasa analisis spektrum, ini bermakna penampilan dalam spektrum voltan keluaran gegelung harmonik genap, amplitud yang berkadar dengan kekuatan medan magnet pincang (medan Bumi). Malah harmonik inilah yang mesti "ditangkap".
Sebelum menyebut pengesan segerak yang secara semula jadi mencadangkan dirinya untuk tujuan ini, beroperasi dengan isyarat rujukan frekuensi pembawa berganda, mari kita pertimbangkan reka bentuk versi rumit penderia feromagnetik. Ia terdiri daripada dua teras dan tiga gegelung (Rajah 30). Pada terasnya, ia adalah sensor pembezaan. Walau bagaimanapun, untuk kesederhanaan, kami tidak akan memanggilnya pembezaan lebih jauh dalam teks, kerana magnetometer itu sendiri sudah berbeza :). Reka bentuk ini terdiri daripada dua teras feromagnetik yang sama dengan gegelung yang sama diletakkan selari di sebelah satu sama lain. Berhubung dengan isyarat elektrik pengujaan frekuensi rujukan, ia termasuk dalam arah yang bertentangan. Gegelung ketiga ialah lilitan lilitan di atas dua gegelung teras pertama yang disusun bersama. Sekiranya tiada medan magnet pincang luar, isyarat elektrik belitan pertama dan kedua adalah simetri dan idealnya bertindak supaya tiada isyarat keluaran dalam belitan ketiga, kerana fluks magnet melaluinya dibatalkan sepenuhnya. Dengan adanya medan magnet pincang luar, gambar berubah. Sama ada satu atau teras lain di puncak gelombang separuh yang sepadan "terbang" ke dalam ketepuan lebih dalam daripada biasa disebabkan oleh pengaruh tambahan medan magnet Bumi. Akibatnya, isyarat ketidakpadanan frekuensi berganda muncul pada output belitan ketiga. Isyarat harmonik asas diimbangi sepenuhnya di sana. Kemudahan sensor yang dipertimbangkan terletak pada fakta bahawa gegelungnya boleh dimasukkan untuk meningkatkan kepekaan dalam litar berayun. Yang pertama dan kedua - ke dalam litar berayun (atau litar), ditala kepada frekuensi pembawa. Yang ketiga - ke dalam litar berayun yang ditala ke harmonik kedua. Penderia yang diterangkan mempunyai corak sinaran yang jelas. Isyarat keluarannya adalah maksimum apabila paksi membujur sensor terletak di sepanjang garis daya medan magnet malar luaran. Apabila paksi membujur berserenjang dengan garis daya, isyarat keluaran adalah sifar. Penderia jenis yang dipertimbangkan, terutamanya dalam kombinasi dengan pengesan segerak, boleh berjaya berfungsi sebagai kompas elektronik. Isyarat keluarannya selepas pembetulan adalah berkadar dengan unjuran vektor kekuatan medan magnet Bumi pada paksi penderia. Pengesanan segerak juga membolehkan anda mengetahui tanda unjuran ini. Tetapi walaupun tanpa tanda - dengan mengorientasikan sensor pada minimum isyarat, kita mendapat arah ke barat atau timur. Berorientasikan ke maksimum - kita mendapat arah garis medan magnet medan Bumi. Di latitud tengah (contohnya, di Moscow), ia pergi secara serong dan "melekat" ke dalam tanah ke arah utara. Mengikut sudut deklinasi magnet, seseorang boleh menganggarkan latitud geografi kawasan itu. Magnetometer feromagnetik pembezaan mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Kelebihannya termasuk kesederhanaan peranti, ia tidak lebih rumit daripada penerima radio amplifikasi langsung. Kelemahannya termasuk kerumitan penderia pembuatan - sebagai tambahan kepada ketepatan, padanan yang benar-benar tepat bagi bilangan lilitan belitan yang sepadan diperlukan. Ralat satu atau dua pusingan boleh mengurangkan sensitiviti yang mungkin. Kelemahan lain ialah "kompas" peranti, iaitu, kemustahilan pampasan lengkap medan Bumi dengan menolak isyarat daripada dua sensor jarak. Dalam amalan, ini membawa kepada isyarat palsu apabila sensor diputar di sekeliling paksi berserenjang dengan paksi membujur. Reka Bentuk Praktikal Reka bentuk praktikal magnetometer feromagnetik pembezaan telah dilaksanakan dan diuji dalam versi prototaip tanpa bahagian elektronik khas untuk petunjuk bunyi, hanya menggunakan mikroammeter dengan sifar di tengah skala. Skim petunjuk bunyi boleh diambil dari penerangan pengesan logam mengikut prinsip "penerimaan penghantaran". Peranti mempunyai parameter berikut. Spesifikasi Utama
Kedalaman pengesanan:
Skim struktur Rajah blok ditunjukkan dalam rajah. 31. Pengayun induk penstabil kuarza menyediakan frekuensi jam untuk perapi isyarat.
Pada salah satu outputnya, terdapat gelombang persegi harmonik pertama, yang memasuki penguat kuasa, yang mengujakan gegelung penyinaran sensor 1 dan 2. Output lain membentuk gelombang persegi frekuensi jam berganda rujukan dengan anjakan sebanyak 90 ° untuk pengesan segerak. Isyarat perbezaan daripada belitan keluaran (ketiga) penderia dikuatkan dalam penguat penerima dan diperbetulkan oleh pengesan segerak. Isyarat pemalar yang diperbetulkan boleh didaftarkan dengan mikroammeter atau peranti penunjuk bunyi yang diterangkan dalam bab sebelumnya. Gambarajah skematik Gambarajah skematik magnetometer feromagnetik pembezaan ditunjukkan dalam rajah. 32 - bahagian 1: pengayun induk, perapi isyarat, penguat kuasa dan gegelung memancar, rajah. 33 - bahagian 2: gegelung penerima, penguat penerima, pengesan segerak, penunjuk dan bekalan kuasa.
Pengayun induk dipasang pada penyongsang D1.1-D1.3. Kekerapan pengayun distabilkan oleh resonator kuarza atau piezoceramic Q dengan frekuensi resonans 215 Hz = 32 kHz ("kuarza jam"). Litar R1C1 menghalang pengujaan penjana pada harmonik yang lebih tinggi. Melalui perintang R2, litar OOS ditutup, melalui resonator Q, litar POS ditutup. Penjana dicirikan oleh kesederhanaan, penggunaan arus rendah, operasi yang boleh dipercayai pada voltan bekalan 3 ... 15 V, tidak mengandungi unsur yang ditala dan perintang rintangan yang terlalu tinggi. Kekerapan keluaran penjana adalah kira-kira 32 kHz. Perapi isyarat (rajah 32) Perapi isyarat dipasang pada pembilang binari D2 dan pencetus D D3.1. Jenis pembilang binari tidak asas, tugas utamanya ialah membahagikan frekuensi jam dengan 2, dengan 4 dan 8, dengan itu memperoleh meander dengan frekuensi 16, 8 dan 4 kHz, masing-masing. Kekerapan pembawa untuk pengujaan gegelung penyinaran ialah 4 kHz. Isyarat dengan frekuensi 16 dan 8 kHz, bertindak pada D-flip-flop D3.1, membentuk pada keluarannya berliku dua kali ganda berkenaan dengan frekuensi pembawa 8 kHz, beralih 90 ° berbanding isyarat keluaran 8 kaunter binari kHz. Anjakan sedemikian diperlukan untuk operasi biasa pengesan segerak, kerana anjakan yang sama mempunyai isyarat ketidakpadanan frekuensi berganda yang berguna pada output sensor. Separuh kedua litar mikro dua D-flip-flop - D3.2 tidak digunakan dalam litar, tetapi input yang tidak digunakan mesti disambungkan kepada sama ada logik 1 atau logik 0 untuk operasi biasa, yang ditunjukkan dalam rajah. Penguat (rajah 32) Penguat kuasa tidak kelihatan seperti ini dan hanya penyongsang berkuasa D1.4 dan D1.5, yang dalam antifasa mengayunkan litar berayun yang terdiri daripada gegelung penyinaran bersambung selari siri bagi sensor dan kapasitor C2. Asterisk berhampiran nilai kapasitor bermakna nilainya ditunjukkan lebih kurang dan ia mesti dipilih semasa pentauliahan. Penyongsang D1.6 yang tidak digunakan, untuk tidak membiarkan inputnya tidak disambungkan, menyongsangkan isyarat D1.5, tetapi boleh dikatakan "melahu". Perintang R3 dan R4 mengehadkan arus keluaran penyongsang ke tahap yang boleh diterima dan, bersama-sama dengan litar berayun, membentuk penapis laluan jalur berkualiti tinggi, yang menyebabkan bentuk voltan dan arus dalam gegelung penyinaran sensor hampir bertepatan dengan sinusoidal. Menerima penguat (rajah 33) Penguat penerima menguatkan isyarat perbezaan yang datang daripada gegelung penerima sensor, yang bersama-sama dengan kapasitor C3 membentuk litar berayun yang ditala kepada dua kali frekuensi 8 kHz. Terima kasih kepada perintang penalaan R5, isyarat gegelung penerima ditolak dengan beberapa pekali pemberat, yang boleh diubah dengan menggerakkan peluncur perintang R5. Ini mencapai pampasan untuk parameter tidak serupa bagi belitan penerima sensor dan meminimumkan "kompas"nya. Penguat penerima adalah dua peringkat. Ia dipasang pada op amp D4.2 dan D6.1 dengan OS voltan selari. Kapasitor C4 mengurangkan keuntungan pada frekuensi yang lebih tinggi, dengan itu menghalang beban lampau laluan penguat dengan pikap frekuensi tinggi daripada rangkaian kuasa dan sumber lain. Litar pembetulan op-amp adalah standard. Pengesan segerak (rajah 33) Pengesan segerak dibuat pada OS D6.2 mengikut skema biasa. Cip D5 CMOS 8 by 1 multiplexer-demultiplexer digunakan sebagai kekunci analog (Gamb. 32). Isyarat alamat digitalnya dialihkan hanya dalam bit yang paling tidak ketara, menyediakan pertukaran alternatif titik K1 dan K2 ke bas biasa. Isyarat diperbetulkan ditapis oleh kapasitor C8 dan dikuatkan oleh op-amp D6.2 dengan pengecilan tambahan serentak komponen RF tidak ditapis oleh litar R14C11 dan R13C9. Litar pembetulan op amp adalah standard untuk jenis yang digunakan.
Petunjuk (rajah 33) Penunjuk ialah mikroammeter dengan sifar di tengah skala. Di bahagian penunjuk, litar jenis pengesan logam lain yang diterangkan sebelum ini boleh digunakan dengan jayanya. Khususnya, sebagai penunjuk, anda boleh menggunakan reka bentuk pengesan logam berdasarkan prinsip meter frekuensi elektronik. Dalam kes ini, pengayun LCnya digantikan oleh pengayun RC, dan voltan keluaran yang diukur disalurkan melalui pembahagi rintangan ke litar tetapan frekuensi pemasa. Anda boleh membaca lebih lanjut mengenai ini di laman web Yuri Kolokolov. Cip D7 menstabilkan voltan bekalan unipolar. Op amp D4.1 mencipta titik suapan tengah tiruan, membenarkan penggunaan litar op amp bipolar konvensional. Kapasitor penyekat seramik C18-C21 dipasang berdekatan dengan perumah litar digital D1, D2, D3, D5. Jenis bahagian dan reka bentuk Jenis litar mikro yang digunakan ditunjukkan dalam Jadual. 6. Jadual 6. Jenis litar mikro yang digunakan
Daripada litar mikro siri K561, adalah mungkin untuk menggunakan litar mikro siri K1561. Anda boleh cuba menggunakan beberapa cip siri K176 atau analog asing siri 40XX dan 40XXX. Penguat kendalian dwi (op-amp) siri K157 boleh digantikan oleh mana-mana op-amp tujuan am bagi parameter yang serupa (dengan perubahan sepadan dalam litar pinout dan pembetulan). Tiada keperluan khas untuk perintang yang digunakan dalam litar magnetometer pembezaan. Mereka hanya perlu teguh dan kecil dalam reka bentuk dan mudah dipasang. Kedudukan pelesapan kuasa ialah 0,125 ... 0,25 W. Potensiometer R5, R16 adalah berbilang pusingan yang diingini untuk kemudahan menala halus peranti. Pemegang potensiometer R5 mestilah diperbuat daripada plastik dan mestilah mempunyai panjang yang mencukupi supaya sentuhan tangan operator semasa pelarasan tidak menyebabkan perubahan dalam bacaan penunjuk akibat pikap. Kapasitor C16 - elektrolitik dari sebarang jenis bersaiz kecil. Kapasitor litar berayun C2* dan C3* terdiri daripada beberapa (5-10 pcs.) Kapasitor yang disambung secara selari. Menala litar menjadi resonans dilakukan dengan memilih bilangan kapasitor dan penarafannya. Jenis kapasitor yang disyorkan ialah K10-43, K71-7 atau analog termostabil asing. Anda boleh cuba menggunakan kapasitor filem seramik atau logam konvensional, bagaimanapun, dengan turun naik suhu, anda perlu melaraskan peranti dengan lebih kerap. Mikroammeter - sebarang jenis untuk arus 100 μA dengan sifar di tengah skala. Mikroammeter bersaiz kecil, contohnya, jenis M4247, adalah mudah. Anda boleh menggunakan hampir mana-mana mikroammeter, dan juga miliammeter - dengan sebarang had skala. Untuk melakukan ini, anda mesti melaraskan nilai perintang R15-R17 dengan sewajarnya. Resonator kuarza Q - mana-mana kuarza jam tangan bersaiz kecil (yang serupa juga digunakan dalam permainan elektronik mudah alih). Suis S1 - sebarang jenis, padat. Gegelung sensor dibuat pada teras ferit bulat dengan diameter 8 mm (digunakan dalam antena magnetik penerima radio MW dan LW) dan panjang kira-kira 10 cm Setiap belitan terdiri daripada 200 lilitan dawai belitan kuprum dengan diameter 0,31 mm, dililit sama rata dan ketat dalam dua lapisan dalam penebat lakuer-sutera berganda. Lapisan kerajang skrin dilekatkan pada semua belitan. Tepi skrin diasingkan antara satu sama lain untuk mengelakkan pembentukan gegelung litar pintas. Keluaran skrin dijalankan dengan wayar teras tunggal tembaga tin. Dalam kes skrin kerajang aluminium, plumbum ini ditumpangkan pada skrin untuk keseluruhan panjangnya dan dililit rapat dengan pita elektrik. Dalam kes perisai yang diperbuat daripada tembaga atau kerajang loyang, plumbum dipateri. Hujung teras ferit ditetapkan dalam cakera pemusatan fluoroplastik, yang mana setiap satu daripada dua bahagian sensor dipegang di dalam tiub plastik yang diperbuat daripada textolite, yang berfungsi sebagai perumah, seperti yang ditunjukkan secara skematik dalam Rajah. 34.
Panjang paip adalah kira-kira 60 cm Setiap bahagian sensor terletak di hujung paip dan tambahan dipasang dengan sealant silikon, yang mengisi ruang di sekeliling belitan dan terasnya. Pengisian dilakukan melalui lubang khas dalam paip badan. Bersama-sama dengan pencuci fluoroplastik, pengedap sedemikian memberikan pengikat rod ferit yang rapuh keanjalan yang diperlukan, yang menghalangnya daripada retak semasa kesan tidak sengaja. Menyediakan peranti 1. Pastikan pemasangan adalah betul. 2. Semak penggunaan semasa, yang tidak boleh melebihi 100 mA. 3. Semak operasi yang betul pengayun induk dan elemen lain pembentukan isyarat nadi. 4. Laraskan litar berayun penderia. Memancar - pada frekuensi 4 kHz, menerima - pada 8 kHz. 5. Pastikan laluan penguat dan pengesan segerak berfungsi dengan betul. Bekerja dengan peranti Prosedur untuk menyediakan dan bekerja dengan peranti adalah seperti berikut. Kami pergi ke tempat carian, hidupkan peranti dan mula memutarkan antena-sensor. Terbaik dalam satah menegak yang melalui arah utara-selatan. Jika sensor peranti berada pada rod, maka anda tidak boleh memutarkannya, tetapi hayun sejauh yang dibenarkan oleh rod. Jarum penunjuk akan membelok (kesan kompas). Menggunakan perintang pembolehubah R5, kami cuba meminimumkan amplitud sisihan ini. Dalam kes ini, titik tengah bacaan mikroammeter akan "bergerak keluar" dan ia juga perlu diselaraskan dengan perintang pembolehubah lain R16, yang direka untuk menetapkan sifar. Apabila kesan "kompas" menjadi minimum, peranti dianggap seimbang. Untuk objek kecil, kaedah mencari dengan magnetometer pembezaan tidak berbeza daripada kaedah bekerja dengan pengesan logam konvensional. Berhampiran objek, anak panah boleh menyimpang ke mana-mana arah. Untuk objek besar, anak panah penunjuk akan menyimpang ke arah yang berbeza di kawasan yang luas. 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
▪ Tesla akan mencipta dronnya sendiri ▪ Penghantaran rasa melalui Internet ▪ Pembersihan Tumpahan Minyak yang Cekap ▪ Kepintaran buatan mengawal kapal tangki
▪ bahagian tapak Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita. Pemilihan artikel ▪ pasal Suami negara. Ungkapan popular ▪ artikel Apakah tekanan atmosfera pada Zuhrah? Jawapan terperinci ▪ artikel Perahu layar diperbuat daripada kayu balak. Pengangkutan peribadi ▪ artikel Awalan untuk kawalan mikrogerudi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini