|
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 Máy dò kim loại theo nguyên lý Truyền-Nhận. 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 Máy dò kim loại được đề xuất được thiết kế để tìm kiếm "tầm xa" các vật tương đối lớn. Nó được lắp ráp theo sơ đồ đơn giản nhất mà không có bộ phân biệt đối xử theo loại kim loại. Thiết bị này rất dễ sản xuất. Độ sâu phát hiện là:
Sơ đồ cấu trúc Sơ đồ khối được hiển thị trong hình. 4. Nó bao gồm một số khối chức năng.
Máy phát điện là một nguồn xung hình chữ nhật, từ đó tín hiệu được hình thành sau đó đến cuộn bức xạ. Tín hiệu tương tự được sử dụng để tạo tín hiệu chỉ thị âm thanh. Tín hiệu dao động được chia theo tần số cho 4 bằng cách sử dụng bộ đếm vòng trên dép xỏ ngón. Theo sơ đồ vòng, bộ đếm được thiết kế sao cho có thể tạo ra hai tín hiệu ở đầu ra của nó, dịch chuyển tương đối với nhau theo pha 90 °. Tín hiệu hình chữ nhật (uốn khúc) được đưa từ đầu ra đầu tiên của bộ đếm vòng đến đầu vào của bộ khuếch đại công suất, tải của nó là mạch dao động với cuộn bức xạ. Theo loại của nó, bộ khuếch đại công suất là bộ chuyển đổi điện áp thành dòng điện, giúp ngăn quá tải giai đoạn đầu ra khi đảo ngược cực của tín hiệu hình chữ nhật đầu vào của bộ khuếch đại công suất. Bộ khuếch đại điện áp nhận khuếch đại tín hiệu đến từ cuộn dây nhận. Ngoài tín hiệu hữu ích, tín hiệu giả cũng xâm nhập vào cuộn dây thu, do thiết kế không lý tưởng của hệ thống cuộn dây máy dò kim loại, độ dẫn điện của mặt đất và các lý do khác. Để loại bỏ nó, một sơ đồ bù được thiết kế. Ý nghĩa hoạt động của nó là một phần tín hiệu từ mạch dao động đầu ra được trộn vào tín hiệu của bộ khuếch đại thu theo cách để giảm thiểu (lý tưởng là đưa về XNUMX) tín hiệu đầu ra của bộ dò đồng bộ khi không có vật kim loại gần cảm biến. Việc điều chỉnh mạch bù được thực hiện bằng chiết áp điều chỉnh. Bộ dò đồng bộ chuyển đổi tín hiệu xoay chiều hữu ích đến từ đầu ra của bộ khuếch đại thu thành tín hiệu không đổi. Một tính năng quan trọng của máy dò đồng bộ là khả năng tách tín hiệu hữu ích khỏi nền nhiễu và nhiễu, vượt quá đáng kể biên độ của tín hiệu hữu ích. Tín hiệu tham chiếu của bộ dò đồng bộ được lấy từ đầu ra thứ hai của bộ đếm vòng, tín hiệu của nó có độ lệch pha so với đầu ra thứ nhất 90°. Phạm vi động của các thay đổi trong tín hiệu hữu ích ở cả đầu ra của cuộn thu và đầu ra của bộ dò đồng bộ là rất rộng. Để thiết bị chỉ báo - thiết bị con trỏ hoặc thiết bị chỉ báo âm thanh đăng ký tốt như nhau cả tín hiệu rất yếu và tín hiệu mạnh hơn (ví dụ: 100 lần), cần phải có một thiết bị nén dải động như một phần của thiết bị. Một thiết bị như vậy là một bộ khuếch đại phi tuyến tính, đặc tính biên độ của nó tiến gần đến logarit. Một thiết bị đo con trỏ được kết nối với đầu ra của bộ khuếch đại phi tuyến. Sự hình thành tín hiệu âm thanh chỉ báo bắt đầu bằng bộ giới hạn tối thiểu, tức là khối có vùng chết cho các tín hiệu nhỏ. Điều này có nghĩa là chỉ báo âm thanh chỉ được bật đối với các tín hiệu vượt quá một ngưỡng nhất định về biên độ. Do đó, các tín hiệu yếu chủ yếu liên quan đến chuyển động của thiết bị và các biến dạng cơ học của thiết bị không gây khó chịu cho tai. Bộ tạo tín hiệu tham chiếu chỉ thị âm thanh tạo ra các đợt xung hình chữ nhật có tần số 2 kHz và tốc độ lặp lại đợt là 8 Hz. Với sự trợ giúp của bộ điều chế cân bằng, tín hiệu tham chiếu này được nhân với tín hiệu đầu ra của bộ giới hạn ở mức tối thiểu, do đó tạo thành tín hiệu có hình dạng và biên độ mong muốn. Bộ khuếch đại bộ phát áp điện làm tăng biên độ của tín hiệu được đưa đến bộ chuyển đổi âm thanh - bộ phát áp điện. sơ đồ mạch Sơ đồ nguyên lý của máy dò kim loại do tác giả phát triển theo nguyên tắc "truyền-nhận" được thể hiện trong hình. 5 - khối đầu vào và trong hình. 6 - khối chỉ báo. Việc phân chia thành các khối là có điều kiện và không phản ánh các tính năng thiết kế.
Máy phát điện Trình tạo được lắp ráp trên các phần tử logic 2I-KHÔNG D1.1-D1.4. Tần số máy phát được ổn định bằng bộ cộng hưởng thạch anh hoặc gốm áp điện Q với tần số cộng hưởng 215 Hz "32 kHz ("đồng hồ thạch anh"). Mạch R1C1 ngăn máy phát bị kích thích ở sóng hài cao hơn. Mạch OOS được đóng thông qua điện trở R2 và mạch POS được đóng thông qua bộ cộng hưởng Q. Máy phát đơn giản, tiêu thụ dòng điện thấp từ nguồn điện, hoạt động đáng tin cậy ở điện áp cung cấp 3 ... 15 V, không chứa tông đơ và điện trở quá cao .Tần số đầu ra của máy phát khoảng 32 kHz. bộ đếm vòng Bộ đếm chuông có hai chức năng. Đầu tiên, nó chia tần số dao động cho 4, lên đến tần số 8 kHz. Thứ hai, nó tạo ra hai tín hiệu dịch chuyển tương đối với nhau một góc 90° cùng pha. Một tín hiệu được sử dụng để kích thích mạch dao động với cuộn bức xạ, tín hiệu còn lại được sử dụng làm tín hiệu tham chiếu của bộ tách sóng đồng bộ. Bộ đếm vòng bao gồm hai D-flip-flop D2.1 và D2.2, được đóng trong một vòng với sự đảo ngược tín hiệu xung quanh vòng. Tín hiệu đồng hồ là chung cho cả hai flip-flop. Bất kỳ tín hiệu đầu ra nào của bộ kích hoạt D2.1 đầu tiên đều có sự lệch pha cộng hoặc trừ một phần tư chu kỳ (tức là 90°) so với bất kỳ tín hiệu đầu ra nào của bộ kích hoạt thứ hai D2.2. Bộ khuếch đại Bộ khuếch đại công suất được lắp ráp trên bộ khuếch đại hoạt động (op-amp) D3.1. Một mạch dao động có cuộn dây bức xạ do các phần tử L1C2 tạo thành. Các thông số của cuộn cảm được đưa ra trong bảng. 2. Thương hiệu dây quấn - PELSHO 0,44. Bảng 2. Các thông số của cuộn cảm cảm biến
Mạch dao động đầu ra được bao gồm trong mạch OS của bộ khuếch đại chỉ bằng 25%, do khai thác cuộn dây bức xạ L50 từ vòng thứ 1. Điều này cho phép bạn tăng biên độ của dòng điện trong cuộn dây với giá trị chấp nhận được của điện dung của tụ điện chính xác C2. Giá trị của cường độ dòng điện xoay chiều trong cuộn dây được xác định bởi điện trở R3. Điện trở này phải có giá trị tối thiểu, nhưng sao cho op-amp của bộ khuếch đại công suất không rơi vào chế độ giới hạn tín hiệu đầu ra theo dòng điện (không quá 40 mA) hoặc, rất có thể với các tham số được khuyến nghị của cuộn cảm L1, theo điện áp (không quá ±3,5 ,4,5 V ở điện áp pin ±3.1 V). Để đảm bảo rằng không có chế độ giới hạn, chỉ cần kiểm tra dạng sóng ở đầu ra của op amp D3.1 bằng máy hiện sóng là đủ. Trong quá trình hoạt động bình thường của bộ khuếch đại, đầu ra phải có tín hiệu gần giống hình sin. Các đỉnh của sóng hình sin phải có hình dạng nhẵn và không bị cắt. Mạch hiệu chỉnh của op-amp D3 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C33 có công suất XNUMX pF. Bộ khuếch đại nhận Bộ khuếch đại nhận là hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên được thực hiện trên op-amp D5.1. Nó có trở kháng đầu vào cao do phản hồi điện áp nối tiếp. Điều này giúp loại bỏ sự mất mát của tín hiệu hữu ích do chuyển mạch dao động L2C5 với trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại. Mức tăng điện áp của giai đoạn đầu tiên là: Ku \u9d (R8 / R1) + 34 \u5.1d 6. Mạch hiệu chỉnh của op-amp D33 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh CXNUMX có công suất XNUMX pF. Giai đoạn thứ hai của bộ khuếch đại nhận được thực hiện trên op-amp D5.2 với phản hồi điện áp song song. Trở kháng đầu vào của giai đoạn thứ hai: Rin = R10 = 10 kOhm - không quan trọng như giai đoạn đầu, do nguồn tín hiệu của nó có điện trở thấp. Tụ điện cách ly C7 không chỉ ngăn ngừa sự tích tụ lỗi tĩnh trong các giai đoạn của bộ khuếch đại mà còn điều chỉnh phản ứng pha của nó. Điện dung của tụ điện được chọn sao cho độ trễ pha do mạch C7R10 tạo ra ở tần số hoạt động 8 kHz bù cho độ trễ pha do tốc độ hữu hạn của op-amp D5.1 và D5.2 gây ra. Giai đoạn thứ hai của bộ khuếch đại nhận, nhờ mạch của nó, giúp dễ dàng tổng hợp (trộn) tín hiệu từ mạch bù thông qua điện trở R11. Mức tăng của giai đoạn thứ hai về điện áp của tín hiệu hữu ích là: Ku = - R12 / R10 = -33 và về điện áp của tín hiệu bù: Kuk = - R12 / R11 = - 4. Hiệu chỉnh mạch của OA D5.2 gồm tụ chỉnh C8 dung lượng 33 pF . Sơ đồ ổn định Mạch bù được thực hiện trên OA D3.2 và là một biến tần với Ku = - R7 / R5 = -1. Chiết áp điều chỉnh R6 được kết nối giữa đầu vào và đầu ra của biến tần này và cho phép bạn loại bỏ tín hiệu trong phạm vi [-1, +1] khỏi điện áp đầu ra của op-amp D3.1. Tín hiệu đầu ra của mạch bù từ động cơ của chiết áp điều chỉnh R6 được đưa đến đầu vào bù của tầng thứ hai của bộ khuếch đại thu (đến điện trở R11). Bằng cách điều chỉnh chiết áp R6, giá trị 3.2 đạt được ở đầu ra của bộ dò đồng bộ, giá trị này gần tương ứng với việc bù tín hiệu không mong muốn đã đi vào cuộn dây nhận. Mạch hiệu chỉnh của OU D4 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C33 với công suất XNUMX pF. Máy dò đồng bộ Máy dò đồng bộ bao gồm bộ điều chế cân bằng, mạch tích hợp và bộ khuếch đại tín hiệu không đổi (CCA). Bộ điều chế cân bằng được triển khai trên cơ sở công tắc đa chức năng D4, được chế tạo theo công nghệ tích hợp với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bổ sung, cả dưới dạng van điều khiển riêng biệt và công tắc tương tự. Công tắc hoạt động như một công tắc tương tự. Với tần số 8 kHz, nó lần lượt đóng các đầu ra của "tam giác" của mạch tích hợp, bao gồm các điện trở R13 và R14 và tụ điện C10, thành một bus chung. Tín hiệu tần số tham chiếu được đưa đến bộ điều chế cân bằng từ một trong các đầu ra của bộ đếm vòng. Tín hiệu đến đầu vào của "tam giác" của mạch tích hợp được đưa qua tụ tách rời C9 từ đầu ra của bộ khuếch đại nhận. Hằng số thời gian của mạch tích phân t = R13*C10 = R14*C10. Một mặt, nó phải càng lớn càng tốt để giảm thiểu ảnh hưởng của tiếng ồn và nhiễu càng nhiều càng tốt. Mặt khác, nó không được vượt quá một giới hạn nhất định, khi quán tính của mạch tích hợp ngăn cản việc theo dõi những thay đổi nhanh về biên độ của tín hiệu hữu ích. Tốc độ thay đổi cao nhất về biên độ của tín hiệu hữu ích có thể được đặc trưng bởi thời gian tối thiểu nhất định mà sự thay đổi này có thể xảy ra (từ giá trị ổn định đến độ lệch tối đa) khi cảm biến máy dò kim loại di chuyển so với vật kim loại. Rõ ràng, tốc độ thay đổi biên độ của tín hiệu hữu ích tối đa sẽ được quan sát thấy ở tốc độ tối đa của cảm biến. Có thể lên đến 5 m/s đối với chuyển động "con lắc" của cảm biến trên thanh. Thời gian thay đổi biên độ tín hiệu hữu ích có thể được ước tính bằng tỷ lệ của đế cảm biến với tốc độ di chuyển. Bằng cách đặt giá trị tối thiểu của đế cảm biến bằng 0,2 m, chúng tôi thu được thời gian tối thiểu để thay đổi biên độ tín hiệu hữu ích là 40 ms. Con số này lớn hơn nhiều lần so với hằng số thời gian của mạch tích hợp đối với các giá trị đã chọn của điện trở R13, R14 và tụ điện C10. Do đó, quán tính của mạch tích hợp sẽ không làm biến dạng động lực học ngay cả những thay đổi nhanh nhất có thể về biên độ của tín hiệu hữu ích từ cảm biến máy dò kim loại. Tín hiệu đầu ra của mạch tích phân được lấy từ tụ điện SU. Vì cái sau có cả hai tấm dưới "điện thế nổi", nên UPS là bộ khuếch đại vi sai được tạo trên op-amp D6. Ngoài việc khuếch đại tín hiệu không đổi, OPA còn thực hiện chức năng của bộ lọc thông thấp (LPF), làm suy giảm thêm các thành phần tần số cao không mong muốn ở đầu ra của bộ dò đồng bộ, chủ yếu liên quan đến sự không hoàn hảo của bộ điều biến cân bằng. Bộ lọc thông thấp được thực hiện nhờ các tụ điện C11, C13. Trái ngược với các thành phần khác của máy dò kim loại, bộ khuếch đại thuật toán của UPS phải tiệm cận với mạch khuếch đại thuật toán chính xác về các thông số của nó. Trước hết, điều này đề cập đến giá trị của dòng điện đầu vào, giá trị của điện áp phân cực và giá trị của độ lệch nhiệt độ của điện áp phân cực. Một tùy chọn tốt, kết hợp các tham số tốt và khả năng truy cập tương đối, là OU thuộc loại K140UD14 (hoặc KR140UD1408). Mạch hiệu chỉnh của op-amp D6 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C12 với công suất 33 pF. Bộ khuếch đại phi tuyến Bộ khuếch đại phi tuyến tính dựa trên op-amp D7.1 với phản hồi điện áp phi tuyến tính. OOS phi tuyến được thực hiện bởi một thiết bị hai cực bao gồm các điốt VD1-VD8 và điện trở R20-R24. Đặc tính biên độ của bộ khuếch đại phi tuyến tính tiếp cận với đặc tính logarit. Nó là một tuyến tính từng phần, với bốn điểm ngắt cho mỗi cực, gần đúng với sự phụ thuộc logarit. Do hình dạng trơn tru của các đặc tính điện áp hiện tại của điốt, đặc tính biên độ của bộ khuếch đại phi tuyến được làm mịn tại các điểm ngắt. Độ lợi điện áp tín hiệu thấp của bộ khuếch đại phi tuyến tính là: Kuk = - (R23+R24)/R19 = -100. Khi biên độ của tín hiệu đầu vào tăng lên, mức tăng giảm. Độ lợi vi sai đối với tín hiệu lớn là: dUout/dUin = - R24/R19 = = -1. Một thiết bị đo con trỏ được kết nối với đầu ra của bộ khuếch đại phi tuyến - một microammeter có thêm một điện trở R25 được mắc nối tiếp. Do điện áp ở đầu ra của máy dò đồng bộ có thể có bất kỳ cực tính nào (tùy thuộc vào sự dịch pha giữa tín hiệu tham chiếu và tín hiệu đầu vào của nó), nên sử dụng một microammeter có số 100 ở giữa thang đo. Do đó, thiết bị con trỏ có phạm vi chỉ báo là -0 ... 100 ... +7.1 μA. Mạch hiệu chỉnh của op-amp D18 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C33 với công suất XNUMX pF. Giới hạn tối thiểu Bộ hạn chế tối thiểu được triển khai trên op-amp D7.2 với phản hồi điện áp song song phi tuyến tính.Phi tuyến tính được bao bọc trong mạng hai cực đầu vào và bao gồm hai điốt kết nối chống song song VD9, VD10 và điện trở R26 .
Sự hình thành tín hiệu âm thanh chỉ thị từ tín hiệu đầu ra của bộ khuếch đại phi tuyến tính bắt đầu bằng một lần điều chỉnh nữa đặc tính biên độ của đường khuếch đại. Trong trường hợp này, một vùng chết được hình thành trong vùng tín hiệu nhỏ. Điều này có nghĩa là chỉ báo âm thanh chỉ được bật đối với các tín hiệu vượt quá một ngưỡng nhất định. Ngưỡng này được xác định điện áp trực tiếp điốt VD9, VD10 và khoảng 0,5 V. Do đó, các tín hiệu yếu liên quan chủ yếu đến chuyển động của thiết bị và các biến dạng cơ học của nó bị cắt và không gây khó chịu cho tai. Độ lợi của bộ giới hạn tín hiệu nhỏ ở mức tối thiểu bằng không. Độ lợi điện áp vi sai cho tín hiệu lớn là: dUout / dUin = - R27 / R26 = -1. Mạch hiệu chỉnh của op-amp D7.2 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C19 với công suất 33 pF. Bộ điều biến cân bằng Tín hiệu chỉ báo âm thanh được hình thành như sau. Tín hiệu không đổi hoặc thay đổi chậm ở đầu ra của bộ giới hạn được nhân lên mức tối thiểu bằng tín hiệu tham chiếu của chỉ báo âm thanh. Tín hiệu tham chiếu đặt hình dạng cho tín hiệu âm thanh và tín hiệu đầu ra của bộ giới hạn tối thiểu đặt biên độ. Việc nhân hai tín hiệu được thực hiện bằng bộ điều chế cân bằng. Nó được triển khai trên một công tắc đa chức năng D11 hoạt động như một phím tương tự và một bộ khuếch đại thuật toán D8.1. Hệ số truyền của thiết bị là +1 khi mở khóa và -1 khi đóng khóa. Mạch hiệu chỉnh của op-amp D8.1 bao gồm một tụ điện hiệu chỉnh C20 với công suất 33 pF. Điều hòa tín hiệu tham chiếu Bộ tạo tín hiệu tham chiếu được triển khai trên bộ đếm nhị phân D9 và bộ giải mã bộ đếm D10. Bộ đếm D9 chia tần số 8 kHz từ đầu ra bộ đếm vòng thành 2 kHz và 32 Hz. Tín hiệu có tần số 2 kHz được cung cấp cho bit có trọng số thấp nhất trong địa chỉ AO của công tắc đa chức năng D11, do đó thiết lập tín hiệu âm thanh có tần số nhạy cảm nhất đối với tai người. Tín hiệu này sẽ chỉ ảnh hưởng đến phím tương tự của bộ điều chế cân bằng nếu có logic 1 trên bit bậc cao của địa chỉ A11 của công tắc đa chức năng D1. mở. Tín hiệu chỉ thị âm thanh được tạo ngắt quãng để thính giác đỡ mỏi hơn. Đối với điều này, bộ giải mã bộ đếm D10 được sử dụng, được điều khiển bởi tần số xung nhịp 32 Hz từ đầu ra của bộ đếm nhị phân D9 và tạo tín hiệu hình chữ nhật ở đầu ra của nó với tần số 8 Hz và tỷ lệ thời lượng của một đơn vị hợp lý và một số không hợp lý bằng 1/3. Tín hiệu đầu ra của bộ giải mã bộ đếm D10 được cung cấp cho bit bậc cao của địa chỉ A1 của công tắc đa chức năng D11, làm gián đoạn định kỳ việc hình thành thông báo âm báo trong bộ điều chế cân bằng. Bộ khuếch đại tiếng ồn Piezo Bộ khuếch đại áp điện được triển khai trên op-amp D8.2. Nó là một biến tần có mức tăng điện áp Ki = - 1. Tải bộ khuếch đại - bộ tản nhiệt áp điện - được kết nối trong mạch cầu giữa các đầu ra của op-amp D8.1 và D8.2. Điều này cho phép bạn tăng gấp đôi biên độ của điện áp đầu ra khi tải. Công tắc S được thiết kế để tắt chỉ báo âm thanh (ví dụ: khi thiết lập). Mạch hiệu chỉnh của OU D8.2 gồm tụ hiệu chỉnh C21 công suất 33 pF. Các loại bộ phận và thiết kế Các loại vi mạch được sử dụng được đưa ra trong Bảng. 3. Thay vì vi mạch sê-ri K561, có thể sử dụng vi mạch sê-ri K1561. Bạn có thể thử áp dụng một số chip thuộc dòng K176 và các chip tương tự nước ngoài. Bảng 3. Các loại vi mạch được sử dụng
Bộ khuếch đại hoạt động kép (op-amps) của dòng K157 có thể được thay thế bằng bất kỳ op-amps mục đích chung nào có các thông số tương tự (với các thay đổi tương ứng trong sơ đồ chân và mạch hiệu chỉnh), mặc dù việc sử dụng op-amps kép thuận tiện hơn (mật độ gắn kết tăng lên). Bộ khuếch đại hoạt động của máy dò đồng bộ D6, như đã đề cập ở trên, phải tiếp cận các ampe kế chính xác về các tham số của nó. Ngoài loại được chỉ định trong bảng, K140UD14, 140UD14 là phù hợp. Có thể sử dụng OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 trong mạch chuyển mạch tương ứng. Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với các điện trở được sử dụng trong mạch máy dò kim loại. Chúng chỉ cần chắc chắn và dễ cài đặt. Công suất tiêu tán định mức là 0,125 ... 0,25 W. Chiết áp bù R6 là loại nhiều vòng quay mong muốn SP5-44 hoặc với loại điều chỉnh vernier SP5-35. Bạn có thể sử dụng bất kỳ loại chiết áp thông thường nào. Trong trường hợp này, nên sử dụng hai trong số chúng. Một - để điều chỉnh thô, với giá trị danh nghĩa là 10 kOhm, được bao gồm theo sơ đồ. Cái còn lại là để tinh chỉnh, được kết nối theo mạch biến trở vào khe hở của một trong những kết luận cực đoan của chiết áp đầu tiên, với giá trị danh nghĩa là 0,5 ... 1 kOhm. Tụ C15, C17 - điện phân. Các loại được đề xuất - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 và các loại nhỏ khác. Các tụ điện còn lại, ngoại trừ các tụ điện của mạch dao động của cuộn dây thu và phát, là loại gốm K10-7 (lên đến 68 nF) và loại màng kim loại K73-17 (giá trị trên 68 nF). Tụ mạch - C2 và C5 - là đặc biệt. Chúng có yêu cầu cao về độ chính xác và ổn định nhiệt. Mỗi tụ điện bao gồm một số (5 ... 10 chiếc.) Tụ điện được kết nối song song. Điều chỉnh các mạch thành cộng hưởng được thực hiện bằng cách chọn số lượng tụ điện và xếp hạng của chúng. Loại tụ điện được khuyên dùng là K10-43. Nhóm ổn định nhiệt của chúng là MPO (tức là TKE xấp xỉ bằng không). Có thể sử dụng tụ điện chính xác và các loại khác, chẳng hạn như K71-7. Cuối cùng, bạn có thể thử sử dụng các tụ điện mica ổn định nhiệt kiểu cũ với các tấm bạc như tụ điện KSO hoặc polystyrene. Điốt VD1-VD10 loại KD521, KD522 hoặc silicon công suất thấp tương tự. Microammeter - bất kỳ loại nào, được thiết kế cho dòng điện 100 μA với số 4247 ở giữa thang đo. Microammeters cỡ nhỏ, ví dụ, loại MXNUMX, rất tiện lợi. Bộ cộng hưởng thạch anh Q - bất kỳ thạch anh đồng hồ cỡ nhỏ nào (bộ cộng hưởng thạch anh tương tự được sử dụng trong các trò chơi điện tử cầm tay). Công tắc nguồn - loại nhỏ bất kỳ. Pin - loại 3R12 (theo tên gọi quốc tế) và "hình vuông" (theo tên gọi của chúng tôi). Bộ phát Piezo Y1 - có thể là loại ЗП1-ЗП18. Kết quả tốt thu được khi sử dụng bộ phát áp điện của điện thoại nhập khẩu (chúng bị "lãng phí" với số lượng lớn trong quá trình sản xuất điện thoại có ID người gọi). Thiết kế thiết bị có thể khá tùy ý. Khi phát triển nó, bạn nên tính đến các khuyến nghị được nêu dưới đây, cũng như trong các đoạn về cảm biến và thiết kế vỏ. Sự xuất hiện của thiết bị được hiển thị trong hình. 7.
Theo loại của nó, cảm biến của máy dò kim loại được đề xuất đề cập đến các cảm biến có trục vuông góc. Các cuộn cảm biến được dán từ sợi thủy tinh bằng keo epoxy. Các cuộn dây của cuộn dây cùng với các phụ kiện của màn hình điện của chúng được lấp đầy bằng cùng một loại keo. Thanh dò kim loại được làm bằng ống hợp kim nhôm (AMGZM, AMG6M hoặc D16T) với đường kính 48 mm và độ dày thành 2...3 mm. Các cuộn dây được dán vào thanh bằng keo epoxy: đồng trục (tỏa xạ) - với sự trợ giúp của ống bọc gia cố chuyển tiếp; vuông góc với trục của thanh (nhận) - sử dụng một dạng bộ chuyển đổi phù hợp. Các bộ phận phụ trợ này cũng được làm bằng sợi thủy tinh. Vỏ của thiết bị điện tử được làm bằng sợi thủy tinh bằng cách hàn. Các kết nối của cuộn dây cảm biến với thiết bị điện tử được thực hiện bằng dây được bảo vệ với lớp cách điện bên ngoài và được đặt bên trong thanh. Các tấm chắn của dây này chỉ được kết nối với bus dây thông thường trên bảng điện tử của thiết bị, nơi tấm chắn của vỏ ở dạng lá và thanh cũng được kết nối. Bên ngoài thiết bị được sơn men nitro. Bảng mạch in của bộ phận điện tử của máy dò kim loại có thể được chế tạo bằng bất kỳ phương pháp truyền thống nào, cũng rất thuận tiện khi sử dụng bảng mạch in breadboard làm sẵn cho gói vi mạch DIP (bước 2,5 mm). Thiết lập thiết bị Nên thiết lập thiết bị theo trình tự sau. 1. Kiểm tra việc lắp đặt đúng theo sơ đồ mạch điện. Đảm bảo rằng không có đoản mạch giữa các dây dẫn PCB liền kề, chân vi mạch liền kề, v.v. 2. Kết nối pin hoặc nguồn điện lưỡng cực, tuân thủ nghiêm ngặt các cực. Bật thiết bị và đo dòng điện tiêu thụ. Nó phải là khoảng 20 mA trên mỗi đường ray điện. Độ lệch lớn của các giá trị đo được so với giá trị được chỉ định cho thấy việc cài đặt không chính xác hoặc sự cố của vi mạch. 3. Đảm bảo rằng có một đường uốn khúc thuần túy ở đầu ra của máy phát với tần số khoảng 32 kHz. 4. Đảm bảo rằng có một đoạn uốn khúc với tần số khoảng 2 kHz tại các đầu ra của bộ kích hoạt D8. 5. Bằng cách chọn tụ điện 02, đặt mạch đầu ra L1C2 thành cộng hưởng. Trong trường hợp đơn giản nhất - bằng biên độ cực đại của điện áp trên nó (khoảng 10 V), và chính xác hơn - bằng độ lệch pha 12 của điện áp mạch so với điểm uốn khúc ở đầu ra 2 của bộ kích hoạt DXNUMX. 6. Đảm bảo rằng bộ khuếch đại nhận đang hoạt động. Đặt mạch dao động đầu vào L2C5 của nó để cộng hưởng. Là tín hiệu đầu vào, tín hiệu ký sinh xuyên qua cuộn bức xạ là khá đủ. Điều chỉnh cộng hưởng, như đối với mạch đầu ra, được thực hiện bằng cách hàn hoặc loại bỏ số lượng tụ điện cần thiết có xếp hạng phù hợp. 7. Đảm bảo rằng tín hiệu ký sinh có thể được bù bằng chiết áp R6. Để làm điều này, trước tiên, đầu ra của op-amp D5.2 được điều khiển bằng máy hiện sóng. Khi xoay trục của chiết áp R6, biên độ của tín hiệu có tần số 8 kHz ở đầu ra của op amp D5.2 sẽ thay đổi và ở một trong các vị trí giữa của thanh trượt R6, biên độ này sẽ ở mức tối thiểu. Tiếp theo, bạn nên kiểm tra đầu ra của bộ dò đồng bộ - đầu ra của op-amp D6. Khi xoay trục của chiết áp R6, mức tín hiệu không đổi ở đầu ra của op-amp D6 phải thay đổi từ giá trị tối đa +3,5 V sang giá trị tối thiểu -3,5 V hoặc ngược lại. Quá trình chuyển đổi này khá sắc nét và để "bắt" nó, thật thuận tiện khi sử dụng tinh chỉnh đã đề cập ở trên. Cài đặt bao gồm cài đặt, sử dụng chiết áp R6, điện áp ở đầu ra của op-amp D6, bằng không. Chú ý! Việc điều chỉnh bằng chiết áp R6 phải được thực hiện trong trường hợp không có vật kim loại lớn ở gần cuộn dây của cảm biến máy dò kim loại, bao gồm cả dụng cụ đo! Mặt khác, khi các vật thể này di chuyển hoặc khi cảm biến di chuyển so với chúng, thiết bị sẽ bị đảo lộn và nếu có các vật kim loại lớn gần cảm biến, sẽ không thể đặt điện áp đầu ra của máy dò đồng bộ về XNUMX . Xem thêm đoạn về các sửa đổi có thể có để bồi thường. 8. Xác minh hoạt động của bộ khuếch đại phi tuyến tính. Cách dễ nhất là trực quan. Microammeter phải đáp ứng với quá trình điều chỉnh được thực hiện bởi chiết áp R6. Tại một vị trí nhất định của thanh trượt R6, kim microammeter phải được đặt về không. Mũi tên của microammeter càng xa số 6, microammeter sẽ phản ứng với vòng quay của động cơ RXNUMX càng yếu. Có thể môi trường điện từ không thuận lợi sẽ gây khó khăn cho việc điều chỉnh thiết bị. Trong trường hợp này, kim microammeter sẽ tạo ra các dao động hỗn loạn hoặc định kỳ khi thanh trượt R6 của chiết áp tiếp cận vị trí cần thực hiện bù tín hiệu. Hiện tượng không mong muốn được mô tả được giải thích là do sự can thiệp của sóng hài cao hơn của mạng 50 Hz trên cuộn dây nhận. Ở một khoảng cách đáng kể so với dây có điện, các mũi tên không được dao động trong quá trình điều chỉnh. 9. Đảm bảo rằng các nút tạo tín hiệu âm thanh đang hoạt động. Hãy chú ý đến sự hiện diện của một vùng chết nhỏ trên tín hiệu âm thanh gần bằng XNUMX trên thang đo của microammeter. Nếu có trục trặc và sai lệch trong hoạt động của từng bộ phận riêng lẻ trong mạch máy dò kim loại, bạn nên hành động theo phương pháp được chấp nhận chung:
Các sửa đổi có thể có Sơ đồ của thiết bị khá đơn giản và do đó chúng ta chỉ có thể nói về những cải tiến hơn nữa. Bao gồm các: 1. Gắn thêm chiết áp bù R6*, mắc song song với R6 ở cực biên. Động cơ của chiết áp này được kết nối thông qua một tụ điện có công suất 510 pF (cần phải làm rõ bằng thực nghiệm) với đầu vào đảo ngược 5 của op-amp D5.2. Trong cấu hình này, sẽ có hai bậc tự do khi bù tín hiệu giả (theo sin và cosin), có thể giúp điều chỉnh thiết bị khi hoạt động với chênh lệch nhiệt độ đáng kể trong cảm biến, với độ khoáng hóa của đất cao, v.v. 2. Bổ sung một kênh chỉ báo trực quan bổ sung có chứa máy dò đồng bộ, bộ khuếch đại phi tuyến tính và microammeter. Tín hiệu tham chiếu của bộ dò đồng bộ của kênh bổ sung được lấy với độ dịch chuyển một phần tư chu kỳ so với tín hiệu tham chiếu của kênh chính (từ bất kỳ đầu ra nào của bộ kích hoạt bộ đếm vòng khác). Có một số kinh nghiệm trong việc tìm kiếm, người ta có thể học cách đánh giá bản chất của đối tượng được phát hiện, tức là theo cách đọc của hai công cụ con trỏ. làm việc không tệ hơn một máy phân biệt điện tử. 3. Bổ sung các điốt bảo vệ được kết nối ngược cực song song với nguồn điện. Trong trường hợp có lỗi ở cực của pin, trong trường hợp này, đảm bảo rằng mạch máy dò kim loại sẽ không bị ảnh hưởng (mặc dù nếu bạn không phản ứng kịp thời, pin được kết nối không chính xác sẽ bị xả hoàn toàn). Không nên bật điốt nối tiếp với các bus nguồn, vì trong trường hợp này, 0,3 ... 0,6 V điện áp quý giá của các nguồn điện sẽ bị lãng phí trên chúng. Loại điốt bảo vệ - KD243, KD247, KD226, v.v. Tác giả: Shchedrin A.I.
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
▪ Dây lưỡng kim làm giảm cường độ dòng điện ▪ Máy nghe nhạc iPod của Apple ▪ Bộ nguồn im lặng Mean Well LSP-160 ▪ Biển báo đường có màn hình E Ink
▪ phần của trang web Nguồn điện. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Ao và thác nước trong vườn. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ bài viết Đội bóng nào chưa từng thua Brazil? đáp án chi tiết ▪ bài viết Máy trợ thính. 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