|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Cảm biến điện dung không tiếp xúc với bộ cộng hưởng thạch anh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Đối với các cảm biến điện dung không tiếp xúc được sử dụng trong các thiết bị báo trộm để kiểm soát sự tiếp cận của một đối tượng đến khu vực được bảo vệ, các bộ tạo xung hình chữ nhật trên các bộ khuếch đại hoạt động, được lắp ráp theo sơ đồ cổ điển [1], thường được sử dụng. Trong số những khuyết điểm của máy phát điện đó, cần lưu ý trước hết là tính ổn định tần số của bộ dao động tự do mạch RC đặt ra thấp, dẫn đến thiết bị không đáng tin cậy. Nỗ lực tăng độ nhạy của thiết bị, như đã lưu ý trong bài viết này, gây nhiễu (“nhấp nháy”) hoặc dương tính giả do nhiễu mạng, gây ra hiện tượng dương tính giả định kỳ mà không tiếp cận cảm biến đối tượng hoặc ngược lại, không hoạt động khi có đối tượng tiếp cận cảm biến. Những thiếu sót này có thể được loại bỏ nếu một bộ cộng hưởng thạch anh được kết nối nối tiếp với cảm biến điện dung, được kích thích ở tần số của cộng hưởng nối tiếp, bù đắp cho thành phần phản kháng của điện trở phức tạp của cảm biến điện dung, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi các thay đổi trong điện dung của cảm biến thành điện trở hoạt động [2]. Một thiết bị như vậy được gọi là diel kế thạch anh.
Trong cảm biến tiệm cận được mô tả bên dưới, được lắp ráp theo sơ đồ trong Hình. 1, một bộ cộng hưởng thạch anh sơ tán có bán trên thị trường ZQ1 cộng hưởng nối tiếp ở tần số fpe3 = 300 kHz được mắc nối tiếp với cảm biến điện dung Sd. Bộ cộng hưởng có các thông số điện tương đương sau: độ tự cảm - 21,7 H; điện dung - 0,013 pF; kháng - 90 Ohm; điện dung điện dung - 6,5 pF; hệ số chất lượng - khoảng 455000. Cần lưu ý rằng hầu hết các bộ tự dao động hoạt động ở tần số không trùng với tần số của cộng hưởng nối tiếp của bộ cộng hưởng thạch anh. Ví dụ, một điểm ba điện dung đã biết được kích thích ở tần số cao hơn. Điều này dẫn đến hệ số chất lượng của bộ cộng hưởng giảm, làm giảm độ ổn định tần số của bộ dao động. Bộ dao động cầu gần nhất với tần số cộng hưởng của bộ cộng hưởng nối tiếp, do đó bộ dao động cầu có độ ổn định tần số cực đại. Để tăng độ nhạy và độ ổn định của máy đo độ gần điện dung không tiếp xúc, được mô tả chi tiết trong [1], nên sử dụng máy đo độ cao thạch anh. Đối với các thí nghiệm, một phần tử nhạy cảm (cảm biến) có đường kính 60 mm, tương tự như phần tử được sử dụng trong thiết bị được đề cập trong [1], được làm bằng getinax phủ lá. Điện dung của cảm biến trong không gian trống (không có các vật thể gần nhau), được đo bằng thiết bị tần số cao E7-9, hóa ra là 2,51 pF. Với cảm biến như vậy và bộ cộng hưởng thạch anh ở trên, điện trở tương đương của mạch cảm biến-cộng hưởng nối tiếp là 1160 ôm. Khi đến gần cảm biến của bất kỳ đối tượng nào - chẳng hạn như bàn tay, điện dung của cảm biến tăng lên và điện trở hoạt động tương đương của mạch giảm. Nếu điện dung tăng thêm 1 pF, thì điện trở tương đương sẽ trở thành 732 ohms, tức là nó sẽ giảm 428 ohms. Do đó, độ nhạy của diel kế đối với sự thay đổi điện dung của cảm biến là 428 Ohm / pF. Là một bộ biến đổi thứ cấp trong đồng hồ, một bộ dao động cầu dựa trên một bóng bán dẫn được sử dụng, được cung cấp bởi một tế bào điện có điện áp 1,5 V. Thiết bị bao gồm một cầu đo, một bộ khuếch đại điện áp trên transistor VT1, một bộ dò trên các điốt VD1, VD2 và một chỉ thị tiệm cận là một microammeter RA1. Hai nhánh của cầu đo được biểu thị bằng một nửa của cuộn dây L1 của máy biến áp tần số cao. Nhánh thứ ba - đo lường - bao gồm bộ cộng hưởng thạch anh ZQ1 và cảm biến điện dung SD1, và nhánh thứ tư - ví dụ - gồm các điện trở R1 và R2 . Điện áp đầu ra của cầu đo thông qua tụ điện C1 được nối với đế của bóng bán dẫn khuếch đại VT1. Cuộn dây L2 cùng với tụ C3 tạo thành một mạch dao động song song, mạch này phải được điều chỉnh đến tần số cộng hưởng nối tiếp của bộ cộng hưởng thạch anh là 300 kHz bằng cách chọn tụ C3. Ở tần số này, mạch có điện trở cực đại, cung cấp mức tăng tối đa của bóng bán dẫn VT1 và tạo điều kiện thuận lợi cho việc kích thích các dao động ở tần số cơ bản của bộ cộng hưởng thạch anh. Điện áp đầu ra khuếch đại được đưa đến đầu vào của cầu đo dưới dạng tín hiệu OS, tạo điều kiện cho kích thích tự dao động ở tần số cộng hưởng nối tiếp, và đến đầu vào của bộ tách sóng được thực hiện trên điốt VD1 và VD2 theo kế hoạch nhân đôi. Ở trạng thái ban đầu (khi không có vật thể nào trong vùng nhạy cảm của cảm biến), không có hiện tượng tự dao động và không có điện áp ở đầu ra của máy dò, vì điện trở của tay đo của cầu lớn hơn Điện trở của điện trở được đặt bởi điện trở điều chỉnh R2. Nếu điện trở chủ động của cánh tay đo và cánh tay mẫu của cầu bằng nhau thì cũng không có dao động tự lực. Sự tiếp cận của một đối tượng với cảm biến điện dung làm tăng điện dung của nó và do đó làm giảm điện trở tương đương. Khi điện trở của tay đo của cầu nhỏ hơn điện trở của thiết bị làm ví dụ, hiện tượng tự dao động sẽ xảy ra, điều này sẽ được ghi nhận bởi microam kế. Điện trở cắt R2 điều chỉnh độ nhạy của thiết bị, hay nói cách khác, đặt khoảng cách đến một vật thể tiếp cận gây ra dao động tự. Thiết bị có thể cố định một cách đáng tin cậy cách tiếp cận với cảm biến tay ở khoảng cách 10 cm (kim của micromet lệch 10 vạch chia). Độ nhạy của thiết bị có thể được tăng lên bằng cách tăng kích thước của cảm biến, điện áp cung cấp, tỷ số biến đổi của máy biến áp cao tần, cũng như bằng cách giảm điện trở của các điện trở R3 và R4. Một microam kế M283K với dòng điện làm lệch kim tối đa là 100 μA (100 vạch chia) được sử dụng làm chỉ thị. Trong các thí nghiệm, độ nhạy được thiết lập sao cho khi điện dung của cảm biến thay đổi 1 pF, kim micromet sẽ lệch sang thang đo đầy đủ, tương ứng với sự thay đổi điện trở hoạt động tương đương của mạch cảm biến-cộng hưởng từ 1160 lên đến 732 ohms, tức là 428 ohms (thang đo tuyến tính). và điện dung 283 pF. Độ nhạy của thiết bị có thể được tăng lên đến 0,001 pF trên mỗi vạch chia của microam kế. Điều này không bao gồm can thiệp mạng.
Với điện áp nguồn là 1 5 V thì cường độ dòng điện tiêu thụ là 0,5 mA. Bóng bán dẫn KT315B có thể được thay thế bằng KT368B hoặc KT342B Máy biến áp tần số cao được quấn trên một vòng K 10x6x2 của ferit M3000NM. Để tăng hệ số chất lượng của mạch dao động L2C3, một khe hở rộng 0,9 ... 1,1 mm được cắt trên vòng, như thể hiện trong hình. 2 bằng cách sử dụng một đĩa mài mòn được sử dụng trong thực hành nha khoa. Khe hở tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho việc quấn các cuộn dây của máy biến áp. Cuộn dây L1 chứa 50 vòng với một vòi từ giữa và L2 - 75 vòng. Cả hai đều được làm hàng loạt bằng dây PELSHO có đường kính 0,15 mm Tụ điện - gốm dòng KM. Tụ điện C3 được chọn trong phạm vi 750 ... 900 pF để cung cấp tần số cộng hưởng 300 kHz. Văn chương:
Tác giả: V. Savchenko, L. Gribova, Ivanovo; Xuất bản: radioradar.net
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ AI để khám phá ma túy nhanh chóng ▪ Dòng điện trở điện màng dày mới ▪ Con đường phân tử được tìm thấy cho các trường hợp nghiêm trọng của COVID-19
▪ phần trang web Truyền thông di động. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Strikebreaker. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Tại sao chúng ta ngừng phát triển? đáp án chi tiết ▪ bài viết Những cách để thực hiện các nạn nhân. Chăm sóc sức khỏe ▪ bài báo Tự động khởi động mềm đèn sợi đốt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Lò hồ quang trong hai chậu hoa. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này