|
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 Một máy dò kim loại xung đơn giản trên vi mạch. 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 / Máy phát hiện kim loại Gần đây, máy dò kim loại dạng xung loại PI (Cảm ứng xung) đã trở nên tương đối phổ biến, trong đó hiện tượng xuất hiện dòng điện xoáy bề mặt trong vật thể kim loại dưới tác động của trường điện từ bên ngoài được sử dụng để đánh giá sự hiện diện của vật thể kim loại trong khu vực tìm kiếm. Trong máy dò kim loại loại PI, tín hiệu xung được đưa vào cuộn dây truyền trong đó một trường điện từ xen kẽ được bắt đầu. Khi một vật kim loại xuất hiện trong vùng hoạt động của trường này, dòng điện xoáy xuất hiện định kỳ trên bề mặt của nó dưới tác động của tín hiệu xung. Những dòng điện này là nguồn của tín hiệu thứ cấp, được nhận bởi cuộn dây nhận. Do hiện tượng tự cảm ứng nên hình dạng của tín hiệu thứ cấp sẽ khác với hình dạng xung do cuộn dây phát ra. Trong trường hợp này, sự khác biệt trong các tham số của tín hiệu xung thứ cấp được sử dụng để phân tích với việc tạo dữ liệu tiếp theo cho thiết bị hiển thị. Trong tất cả các máy dò kim loại dạng xung mà tác giả đã biết, sự thay đổi hình dạng của mép sau của xung thứ cấp đều được đánh giá. Thiết bị được đề cập sử dụng bộ vi xử lý với phần mềm thích hợp. Thật không may, vào thời điểm cuốn sách này được xuất bản, không thể xuất bản phiên bản phần sụn hoạt động 100%. Vì vậy, những độc giả quan tâm và chuẩn bị có cơ hội kiểm tra sức mạnh của mình trong việc tạo phần sụn cho vi điều khiển. Tác giả không hề nghi ngờ rằng các thợ thủ công Nga sẽ hoàn thành nhiệm vụ này một cách danh dự. Tuy nhiên, theo tác giả, thiết kế của máy dò kim loại được đề xuất khá phức tạp đối với những người mới bắt đầu sử dụng radio nghiệp dư để sao chép. Cũng cần đề cập đến những khó khăn nảy sinh khi điều chỉnh thiết bị này. Cần đặc biệt chú ý đến thực tế là lỗi cài đặt và cấu hình thiết bị không chính xác có thể dẫn đến hỏng các bộ phận đắt tiền. sơ đồ mạch Sơ đồ nguyên lý của máy dò kim loại xung đơn giản được đề xuất có thể được chia thành hai phần, đó là: khối phát và khối thu. Thật không may, phạm vi giới hạn của cuốn sách này không cho phép chúng tôi tìm hiểu chi tiết về tất cả các tính năng của giải pháp mạch được sử dụng để tạo ra thiết bị này. Do đó, chúng tôi sẽ xem xét thêm những điều cơ bản về hoạt động của chỉ các nút và tầng quan trọng nhất. Khối máy phát (Hình 3.14) bao gồm mô-đun tạo xung và đồng bộ hóa, chính bộ phát và bộ chuyển đổi điện áp.
Thành phần chính của toàn bộ thiết kế là mô-đun tạo xung và đồng bộ hóa, được chế tạo trên bộ vi xử lý IC1 loại AT89C2051 của ATMEL và cung cấp việc tạo xung cho máy phát cũng như tín hiệu điều khiển hoạt động của tất cả các khối khác. Tần số hoạt động của vi điều khiển IC1 được ổn định bằng bộ cộng hưởng thạch anh (3,5 MHz). Ở tần số hoạt động được chỉ định, bộ vi xử lý tạo ra một chuỗi xung điều khiển định kỳ cho các giai đoạn khác nhau của máy dò kim loại. Trình tự này bao gồm 250 chu kỳ đồng hồ, mỗi chu kỳ 9 µs. Ban đầu, một xung điều khiển được tạo ra ở chân IC1/14 của bộ vi xử lý cho bóng bán dẫn T6, sau đó một xung tương tự được tạo ra ở chân IC1/15 cho bóng bán dẫn T7. Quá trình này sau đó được lặp lại một lần nữa. Kết quả là bộ chuyển đổi điện áp bắt đầu hoạt động. Tiếp theo, các xung kích hoạt máy phát được tạo ra tuần tự tại các chân IC1/8, IC1/7, IC1/6, IC1/16, IC1/17, IC1/19 và IC1/18. Trong trường hợp này, các xung này có cùng thời lượng, nhưng mỗi xung tiếp theo bị trễ so với xung trước đó vài chu kỳ đồng hồ. Điểm bắt đầu của xung đầu tiên được tạo ra ở chân IC1/8 trùng với điểm cuối của xung thứ hai ở chân IC1/15. Sử dụng công tắc P1, bạn có thể chọn thời gian trễ của xung khởi động máy phát so với xung khởi động. Một vài chu kỳ xung nhịp sau khi kết thúc xung ở chân IC1/18, một xung cổng ngắn cho một trong các kênh phân tích được hình thành ở chân IC1/3. Sau đó, một xung tương tự dành cho kênh thứ hai của máy phân tích được tạo ra ở chân IC1/9. Sau đó, tín hiệu điều khiển được tạo ra ở chân IC1/11 cho bóng bán dẫn T10 của mạch tín hiệu âm thanh của bộ thu. Sau đó, sau một khoảng dừng ngắn, chuỗi xung điều khiển ở đầu ra tương ứng của bộ vi điều khiển sẽ được hình thành trở lại. Điện áp nguồn +5 V, được ổn định trước đó bởi IC2, được cấp cho chân IC1/20 của bộ vi điều khiển. Bộ chuyển đổi điện áp, được chế tạo trên bóng bán dẫn T6-T8 và bộ ổn định IC3, đảm bảo hình thành điện áp cung cấp lưỡng cực 12 V, cần thiết để cấp nguồn cho các tầng của bộ phận nhận. Tín hiệu điều khiển cho các bóng bán dẫn T7 và T8 được tạo ra tại các chân tương ứng của vi điều khiển IC1. Trong trường hợp này, tín hiệu này được cung cấp cho bóng bán dẫn T8 thông qua bộ chuyển đổi mức được lắp ráp trên bóng bán dẫn T6. Tiếp theo, điện áp nguồn được tạo ra được ổn định bằng vi mạch IC3, từ đầu ra của nó, điện áp +12 V được cung cấp cho các tầng của bộ phận nhận. Các giai đoạn đầu ra của máy phát được thực hiện trên các bóng bán dẫn mạnh mẽ T1, T2 và T3, hoạt động trên một tải chung, đó là cuộn dây L1, được nối tiếp bởi một chuỗi điện trở R1-R6. Hoạt động của các bóng bán dẫn của giai đoạn đầu ra được điều khiển bởi bóng bán dẫn T4. Tín hiệu điều khiển đến đế của bóng bán dẫn T4 được cung cấp từ đầu ra tương ứng của bộ xử lý IC1 thông qua bóng bán dẫn T5. Xung do bộ vi xử lý IC1 tạo ra theo chương trình được lưu trong bộ nhớ của nó được đưa qua một công tắc đến đầu vào của bóng bán dẫn T5 và sau đó, qua bóng bán dẫn T4, đến các giai đoạn đầu ra của máy phát, được thực hiện trên các bóng bán dẫn T1-T3, sau đó đến cuộn dây truyền-thu L1. Khi một vật kim loại xuất hiện trong vùng phủ sóng của cuộn dây L1, dòng điện xoáy bề mặt sẽ bị kích thích trên bề mặt của nó dưới tác động của trường điện từ bên ngoài do xung phát khởi tạo. Tuổi thọ của dòng điện này phụ thuộc vào độ dài xung phát ra từ cuộn dây L1. Đổi lại, dòng điện bề mặt là nguồn của tín hiệu xung thứ cấp, với độ trễ thích hợp được cuộn dây L1 nhận, khuếch đại và đưa vào mạch phân tích. Cần lưu ý do có hiện tượng tự cảm nên thời lượng của tín hiệu thứ cấp sẽ lớn hơn thời lượng xung phát ra từ cuộn dây phát. Trong trường hợp này, hình dạng của xung thứ cấp phụ thuộc vào tính chất của kim loại mà vật thể được phát hiện được tạo ra. Việc xử lý thông tin về sự khác biệt trong các tham số của các xung được phát ra và nhận bởi cuộn dây L1 đảm bảo tạo ra dữ liệu cho bộ phận chỉ báo về sự hiện diện của vật thể kim loại. Trong máy dò kim loại đang được xem xét, các thông số của cạnh sau của tín hiệu xung thứ cấp được sử dụng để phân tích. Khối máy thu (Hình 3.15) bao gồm bộ khuếch đại tín hiệu đầu vào hai tầng, bộ phân tích và mạch chỉ báo âm thanh.
Tín hiệu từ vật kim loại được cuộn dây L1 nhận và thông qua mạch bảo vệ làm bằng điốt D1 và D2, được đưa đến bộ khuếch đại phản hồi điện dung hai giai đoạn đầu vào làm bằng bộ khuếch đại hoạt động IC4 và IC5. Từ đầu ra của vi mạch IC5 (chân IC5/6), tín hiệu xung khuếch đại được đưa đến mạch phân tích, được chế tạo trên vi mạch IC6-IC8. Bộ khuếch đại IC6 và IC7 liên tục bị tắt trong quá trình hoạt động của thiết bị và điện áp cung cấp chỉ được cung cấp cho chúng khi nhận được xung cổng ở các đầu vào tương ứng (chân IC6/8 và IC7/8), thời lượng của mỗi bộ khuếch đại là 9 μs (một chu kỳ đồng hồ). Trong trường hợp này, một xung nhấp nháy được cung cấp cho IC6 của bộ khuếch đại, bị trễ so với điểm cuối của xung kích hoạt máy phát đã chọn khoảng 30-100 μs và đến bộ khuếch đại IC7 - bị trễ so với điểm cuối của xung nhấp nháy đầu tiên là 200 μs. Sự cần thiết của độ trễ như vậy được giải thích là do hình dạng của tín hiệu thu được phụ thuộc vào ảnh hưởng của nhiều yếu tố bên ngoài, do đó, tín hiệu hữu ích chỉ có thể được quan sát trong khoảng thời gian khoảng 400 μs sau khi kết thúc xung. Trong trường hợp này, tín hiệu hữu ích là sự tăng điện áp dương khi cuộn L1 tiếp cận một vật kim loại do sự gia tăng thời lượng của cạnh sau của xung thứ cấp so với xung phát ra. Sau khi cấp điện áp nguồn, mức tín hiệu nhận được ghi lại trong quá trình tiếp xúc với các xung nhấp nháy được duy trì trong vài giây ở đầu ra của mỗi bộ khuếch đại (vi mạch IC6 và IC7). Do đó, tín hiệu xung nhận được được cung cấp cho một trong các đầu vào của bộ khuếch đại tương ứng (chân IC6/3 và IC7/3) và xung nhấp nháy tương ứng từ mô-đun tạo xung và đồng bộ hóa (chân IC6/8 và IC7/8). Các tín hiệu được tạo ra ở đầu ra của vi mạch IC6 và IC7 (chân IC6/5 và IC7/5) sau đó được đưa đến đầu vào tương ứng của bộ khuếch đại vi sai được chế tạo trên chip IC8. Trong trường hợp này, tín hiệu từ đầu ra của bộ khuếch đại IC6 đi qua một điện trở thay đổi R45, nhờ đó điều chỉnh độ nhạy của thiết bị. Nếu có vật kim loại trong phạm vi của máy dò kim loại, mức tín hiệu ở đầu vào tương ứng của bộ khuếch đại vi sai (chân IC8/2 và IC8/3) sẽ giống nhau. Kết quả là đầu ra của bộ khuếch đại này (chân IC8/6) sẽ ở mức thấp. Sự sụt giảm điện áp ở đầu ra của bộ khuếch đại IC8 dẫn đến việc mở bóng bán dẫn T9 và kết nối với dây chung của tai nghe BF1. Khi nhận được tín hiệu điều khiển từ đầu ra tương ứng của bộ vi điều khiển (chân IC1/11) đến bóng bán dẫn T10, điện thoại sẽ nghe thấy tín hiệu tần số âm thanh. Điện trở R44 hạn chế dòng điện chạy qua tai nghe BF1. Bằng cách chọn nó, bạn có thể điều chỉnh âm lượng của tín hiệu âm thanh. Máy dò kim loại này được cấp nguồn từ nguồn B1 với điện áp 12 V. Chi tiết và cấu tạo Tất cả các bộ phận của thiết bị được đề cập (ngoại trừ cuộn tìm kiếm L1, điện trở R45, công tắc P1 và công tắc S1) đều được đặt trên một bảng mạch in có kích thước 105x65 mm (Hình 3.16), được làm bằng giấy bạc hai mặt getinax hoặc textolite.
Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với các bộ phận được sử dụng trong thiết bị này. Nên sử dụng bất kỳ tụ điện và điện trở cỡ nhỏ nào có thể đặt trên bảng mạch in mà không gặp vấn đề gì (Hình 3.17).
Một con chip như LF357 (IC4) có thể được thay thế bằng LM318 hoặc NE5534, nhưng việc thay thế như vậy có thể dẫn đến các vấn đề về cài đặt. Ngoài vi mạch loại LF5 được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng vi mạch CA356 làm IC3140 bộ khuếch đại. Các chip như LF398 (IC6, IC7) có thể dễ dàng thay thế bằng MAC198. Thay vì bộ khuếch đại CA3140 (IC8), bạn có thể sử dụng chip TL071. Là bóng bán dẫn T1-T3, ngoài những bóng bán dẫn được chỉ định trên sơ đồ mạch, bạn có thể sử dụng các bóng bán dẫn như BU2508, BU2515 hoặc ST2408. Tần số hoạt động của bộ cộng hưởng thạch anh phải là 3,5 MHz. Tuy nhiên, có thể sử dụng bất kỳ phần tử thạch anh nào khác có tần số cộng hưởng từ 2 đến 6 MHz. Để gắn bộ vi xử lý IC1, hãy sử dụng ổ cắm đặc biệt. Trong trường hợp này, bộ vi điều khiển chỉ được cài đặt trên bo mạch sau khi hoàn thành tất cả công việc cài đặt. Điều kiện này cũng phải được tuân thủ khi thực hiện công việc điều chỉnh liên quan đến hàn khi chọn các giá trị của các phần tử riêng lẻ. Cần đặc biệt chú ý đến việc sản xuất cuộn dây L1, độ tự cảm của nó phải là 500 μH. Cuộn dây L1 được chế tạo dưới dạng vòng có đường kính 250 mm và chứa 30 vòng dây có đường kính không quá 0,5 mm. Khi sử dụng dây có đường kính lớn hơn, dòng điện trong cuộn dây sẽ tăng lên nhưng giá trị dòng điện xoáy ký sinh thậm chí còn tăng nhanh hơn, điều này sẽ dẫn đến độ nhạy của thiết bị bị suy giảm. Không nên sử dụng dây sơn bóng để làm cuộn dây, vì hiệu điện thế giữa các vòng liền kề khi phát ra xung đạt tới 20 V. Nếu trong quá trình cuộn dây quay, các dây dẫn ở gần đó, chẳng hạn như dây thứ nhất và thứ năm. lần lượt, sự cố cách điện gần như được đảm bảo. Điều này có thể dẫn đến hư hỏng bóng bán dẫn của máy phát và các bộ phận khác. Do đó, dây dùng để sản xuất cuộn dây L1 ít nhất phải được cách điện bằng PVC. Người ta cũng khuyến nghị rằng cuộn dây thành phẩm phải được cách nhiệt tốt. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng nhựa epoxy hoặc các chất độn bọt khác nhau. Cuộn dây L1 phải được kết nối với bảng bằng dây cách điện tốt hai lõi, đường kính của mỗi lõi không được nhỏ hơn đường kính của dây mà chính cuộn dây được tạo ra. Không nên sử dụng cáp đồng trục do điện dung vốn có đáng kể của nó. Nguồn tín hiệu âm thanh có thể là tai nghe có trở kháng từ 8 đến 32 ôm hoặc loa nhỏ có trở kháng cuộn dây tương tự. Bạn nên sử dụng pin có công suất khoảng 1 A/h làm nguồn điện cho B2, vì dòng điện mà máy dò kim loại này tiêu thụ ít nhất là 200 mA. Bảng mạch in với các phần tử nằm trên đó và nguồn điện được đặt trong bất kỳ vỏ thích hợp nào. Trên vỏ vỏ có lắp một biến trở R45, công tắc P1, đầu nối để kết nối tai nghe BF1 và cuộn dây L1, cũng như công tắc S1. Thành lập Thiết bị này phải được thiết lập trong điều kiện bất kỳ vật kim loại nào được lấy ra khỏi cuộn tìm kiếm L1 ở khoảng cách ít nhất 1,5 m. Điểm đặc biệt của việc thiết lập và điều chỉnh máy dò kim loại được đề cập là các khối và tầng riêng lẻ của nó được kết nối dần dần . Trong trường hợp này, mỗi thao tác kết nối (hàn) được thực hiện khi tắt nguồn điện. Trước hết, bạn cần kiểm tra sự hiện diện và cường độ của điện áp cung cấp tại các điểm tiếp xúc tương ứng của ổ cắm của vi mạch IC1 trong trường hợp không có vi điều khiển. Nếu điện áp nguồn bình thường thì tiếp theo bạn nên lắp bộ vi xử lý lên bo mạch và sử dụng máy đo tần số hoặc máy hiện sóng để kiểm tra tín hiệu ở chân IC1/4 và IC1/5. Tần số tín hiệu điều khiển tại các chân được chỉ định phải tương ứng với tần số hoạt động của bộ cộng hưởng thạch anh được sử dụng. Sau khi kết nối các bóng bán dẫn của bộ biến điện áp (không tải), mức tiêu thụ dòng điện sẽ tăng thêm 50 mA. Điện áp trên tụ C10 khi không có tải phải vào khoảng 20 V. Sau đó, các tầng máy phát sẽ được kết nối. Các chế độ hoạt động của bóng bán dẫn T1-T4 phải giống nhau và được thiết lập bằng cách chọn giá trị của điện trở R13-R16. Điện trở của cuộn dây L1, được nối tiếp bởi các điện trở R1-R3, phải xấp xỉ 500 ôm. Trong trường hợp này, các kết luận của cuộn dây và điện trở phải được hàn tốt, vì lỗi tiếp điểm trong mạch này dẫn đến hỏng các bóng bán dẫn đầu ra của máy phát. Để kiểm tra chức năng của các tầng phát, bạn có thể giữ cuộn dây L1 gần tai và bật nguồn cho máy dò kim loại. Sau khoảng nửa giây (sau khi đưa vi điều khiển về 1), bạn có thể nghe thấy tín hiệu âm thấp, sự xuất hiện của tín hiệu này là do vi rung của từng vòng cuộn dây. Trong trường hợp này, một xung nhọn không điều chế có thời lượng khoảng 3-10 μs sẽ được hình thành trên bộ thu của bóng bán dẫn T20-T1, hình dạng của xung này có thể được theo dõi bằng máy hiện sóng. Sự tăng điện trở của điện trở R3-R1 dẫn đến tăng biên độ của xung đầu ra và thời lượng của nó giảm. Để chọn giá trị điện trở shunt của cuộn dây L50, không nên sử dụng điện trở thay đổi, vì ngay cả khi sự tiếp xúc của động cơ với đường dẫn bị gián đoạn trong thời gian ngắn cũng có thể dẫn đến hỏng bóng bán dẫn đầu ra của máy phát. . Vì vậy, nên thay đổi dần giá trị shunt theo gia số XNUMX ohm. Trước khi thay thế các bộ phận, phải tắt nguồn điện cung cấp cho thiết bị. Tiếp theo, bạn có thể bắt đầu thiết lập phần nhận. Nếu tất cả các bộ phận đều ở trạng thái tốt và quá trình lắp đặt được thực hiện chính xác thì sau khi bật máy dò kim loại (khoảng 20 μs sau khi kết thúc xung khởi động), ở đầu ra của vi mạch IC4 (chân IC4/6), sử dụng bằng máy hiện sóng, bạn có thể quan sát thấy tín hiệu tăng theo cấp số nhân, chuyển thành tín hiệu có mức không đổi. Sự biến dạng ở mặt trước của tín hiệu này được loại bỏ bằng cách chọn điện trở R1-R3, cuộn dây shunt L1. Sau đó, bạn nên kiểm tra hình dạng và biên độ tín hiệu ở đầu ra của chip IC5 (chân IC5/6). Biên độ cực đại của tín hiệu này được đặt bằng cách chọn giá trị của điện trở R36. Ở đầu ra của chip IC6 (chân IC6/5), tín hiệu không đổi phải được tạo ra, tùy thuộc vào xung được chọn bằng công tắc P1, cũng như sự hiện diện của các vật kim loại trong phạm vi của cuộn dây L1. Lý tưởng nhất là tín hiệu này phải gần bằng 1 ở tất cả các vị trí của công tắc PXNUMX. Tóm lại, cần thiết lập chính xác vị trí của xung đo tham chiếu so với xung khởi đầu. Để làm điều này, chỉ cần chọn tần số hoạt động thích hợp bằng cách chọn bộ cộng hưởng thạch anh Q1 là đủ. Thứ tự công việc Trước khi sử dụng thực tế máy dò kim loại này, bạn nên đặt độ trễ xung tối thiểu bằng công tắc P1 và độ nhạy tối đa bằng điện trở R45. Nếu trong quá trình hoạt động có vật kim loại nằm trong phạm vi của cuộn tìm kiếm L1 thì tín hiệu âm thanh sẽ xuất hiện trong tai nghe. Cần lưu ý rằng việc chuyển sang chế độ vận hành có độ trễ xung dài hơn sẽ loại bỏ ảnh hưởng không chỉ của tính chất từ của đất mà còn loại bỏ phản ứng của thiết bị với tất cả các loại vật lạ (đinh gỉ, giấy bạc từ bao thuốc lá, v.v.) và những cuộc tìm kiếm vô ích sau đó. Tác giả: Adamenko M.V.
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
▪ Trung Quốc sẽ tiết kiệm 300 triệu tấn than mỗi năm ▪ Seoul bán dẫn SunLike LED là an toàn nhất ▪ SEAGATE ổ cứng trong đầu ghi video TOSHIBA ▪ Cơ chế lưu trữ dữ liệu hiệu quả
▪ phần của trang web Lưu ý cho sinh viên. Lựa chọn các bài viết ▪ bài Ghi âm nhạc từ máy tính vào máy ghi âm. Nghệ thuật âm thanh ▪ bài viết Có bao nhiêu người được chôn cất trên mặt trăng? đáp án chi tiết ▪ bài viết Xác định khoảng cách trên tấm Lionde. Các lời khuyên du lịch ▪ bài viết Trợ lý tiết kiệm. bí mật tập trung
Nhận xét về bài viết: Linh tinh Ngôn ngữ không đơn giản để gọi thiết bị này. Rồi Clone, Tracker ... chtoli đơn giản nhất ??? Đơn giản nhất là với gen NE555 và một K157UD2 ở 20 cm mỗi xu.
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