|
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 Đánh bại máy dò kim loại. 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 các vật thể "gần". Nó được lắp ráp theo sơ đồ đơn giản nhất. Thiết bị nhỏ gọn và dễ chế tạo. Độ sâu phát hiện là:
Sơ đồ cấu trúc Sơ đồ khối được hiển thị trong hình. 8. Nó bao gồm một số khối chức năng. Bộ tạo dao động tinh thể là một nguồn xung hình chữ nhật có tần số ổn định.
Một mạch dao động được kết nối với máy phát đo, bao gồm một cảm biến - một cuộn cảm. Tín hiệu đầu ra của cả hai bộ tạo được đưa đến đầu vào của bộ dò đồng bộ, tạo ra tín hiệu tần số chênh lệch ở đầu ra của nó. Tín hiệu này có dạng xấp xỉ răng cưa. Để thuận tiện cho việc xử lý tiếp theo, tín hiệu bộ dò đồng bộ được chuyển đổi bằng cách sử dụng bộ kích hoạt Schmidt thành tín hiệu hình chữ nhật. Thiết bị hiển thị được thiết kế để tạo tín hiệu âm thanh có tần số chênh lệch bằng bộ phát áp điện và hiển thị trực quan giá trị của tần số này bằng đèn chỉ báo LED. sơ đồ mạch Sơ đồ nguyên lý của bộ phát hiện nhịp do tác giả phát triển được hiển thị trong hình. 9.
Bộ tạo dao động tinh thể có mạch tương tự như mạch của máy phát hiện kim loại theo nguyên tắc "truyền-nhận", nhưng được thực hiện trên các bộ biến tần D1.1-D1.3. Tần số dao động được ổn định bằng bộ cộng hưởng thạch anh hoặc gốm áp điện Q với tần số cộng hưởng là 215 Hz ~ 32 kHz ("đồng hồ thạch anh"). Mạch R1C2 ngăn chặn sự kích thích của máy phát ở sóng hài cao hơn. Thông qua điện trở R2, mạch PIC được đóng lại và thông qua bộ cộng hưởng Q, mạch PIC được đóng lại. Máy phát được đặc trưng bởi sự đơn giản, mức tiêu thụ dòng điện thấp từ nguồn điện, hoạt động đáng tin cậy ở điện áp cung cấp 3..15 V, không chứa các phần tử điều chỉnh và điện trở quá cao. Tần số đầu ra của máy phát là khoảng 32 kHz. Cần có một bộ kích hoạt đếm bổ sung D2.1 để tạo tín hiệu có chu kỳ nhiệm vụ chính xác bằng 2, cần thiết cho mạch dò đồng bộ tiếp theo. máy phát điện đo lường Bản thân máy phát điện được thực hiện trên tầng vi sai trên các bóng bán dẫn VT1, VT2. Mạch POS được triển khai bằng điện, giúp đơn giản hóa mạch. Tải của tầng vi sai là mạch dao động L1C1. Tần số tạo phụ thuộc vào tần số cộng hưởng của mạch dao động và ở một mức độ nào đó phụ thuộc vào dòng điện chế độ của tầng vi sai. Dòng điện này được đặt bởi các điện trở R3 và R3'. Việc điều chỉnh tần số của máy phát đo khi thiết lập thiết bị được thực hiện đại khái - bằng cách chọn điện dung C1 và trơn tru - bằng cách điều chỉnh chiết áp R3'. Để chuyển đổi tín hiệu đầu ra điện áp thấp của tầng vi sai sang mức logic tiêu chuẩn của vi mạch CMOS kỹ thuật số, một tầng được sử dụng theo mạch bộ phát chung trên bóng bán dẫn VT3. Bộ tạo hình có bộ kích hoạt Schmidt ở đầu vào trên phần tử D3.1 cung cấp các cạnh xung dốc cho hoạt động bình thường của bộ kích hoạt đếm tiếp theo. Cần có một bộ kích hoạt đếm bổ sung D2.2 để tạo tín hiệu có chu kỳ nhiệm vụ chính xác bằng 2, cần thiết cho mạch dò đồng bộ tiếp theo. Máy dò đồng bộ Máy dò bao gồm một hệ số nhân được triển khai trên phần tử "XOR" D4.1 và mạch tích hợp R6C4. Tín hiệu đầu ra của nó có hình dạng gần giống với răng cưa và tần số của tín hiệu này bằng với hiệu giữa tần số của bộ tạo dao động thạch anh và bộ tạo dao động đo. Kích hoạt Schmidt Bộ kích hoạt Schmidt được triển khai trên phần tử D3.2 và tạo ra các xung hình chữ nhật từ điện áp răng cưa của bộ dò đồng bộ. Thiết bị hiển thị Nó chỉ đơn giản là một biến tần đệm mạnh mẽ, được thực hiện trên ba biến tần còn lại D1.4-D1.6, được kết nối song song để tăng khả năng chịu tải. Tải của thiết bị hiển thị là đèn LED và bộ phát áp điện. Các loại bộ phận và thiết kế Các loại vi mạch được sử dụng được đưa ra trong Bảng. bốn. Bảng 4. Các loại vi mạch được sử dụng
Thay vì vi mạch sê-ri K561, có thể sử dụng vi mạch sê-ri K1561. Bạn có thể thử sử dụng một số chip thuộc dòng K176. Không được để nguyên đầu vào của các phần tử không sử dụng của mạch kỹ thuật số! Chúng nên được kết nối với một xe buýt chung hoặc một xe buýt điện. Các bóng bán dẫn VT1, VT2 là các thành phần của tổ hợp bóng bán dẫn tích hợp loại K159NT1 với bất kỳ chữ cái nào. Chúng có thể được thay thế bằng các bóng bán dẫn rời rạc có độ dẫn npn thuộc các loại KT315, KT312, v.v. Transistor VT3 - loại KT361 với bất kỳ chữ cái nào hoặc loại tương tự có độ dẫn pnp. 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 phải là 0,125 ... 0,25 W. Chiết áp bù R3' là loại SP5-44 nhiều vòng quay mong muốn 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 kết nối nối tiếp. Một - để điều chỉnh thô, với giá trị danh nghĩa là 1 kOhm. Cái còn lại là để tinh chỉnh, với giá trị danh nghĩa là 100 ohms. Cuộn cảm L1 có đường kính cuộn dây bên trong là 160 mm và chứa 100 vòng dây. Loại dây - PEL, PEV, PELSHO, v.v. Đường kính dây 0,2...0,5 mm. Xem bên dưới để thiết kế cuộn dây. Tụ C3 bị nhiễm điện. 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 tụ điện của mạch dao động của cuộn dây của máy phát đo lường, là loại gốm K10-7, v.v. Tụ điện mạch C1 là đặc biệt. Yêu cầu cao được đặt ra cho nó về độ chính xác và ổn định nhiệt. Tụ điện bao gồm một số (5 ... 10 miếng) tụ điện riêng lẻ được kết nối song song. Việc điều chỉnh sơ bộ mạch theo tần số của bộ dao động thạch anh được thực hiện bằng cách chọn số lượng tụ điện và định mức 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 mica có bản bạc như KSO hoặc tụ polystyrene. LED VD1 loại AL336 hoặc tương tự với hiệu suất cao. Bất kỳ đèn LED nào khác trong phạm vi bức xạ có thể nhìn thấy sẽ làm được. Bộ cộng hưởng thạch anh Q - bất kỳ loại thạch anh đồng hồ cỡ nhỏ nào (loại tương tự cũng được sử dụng trong các trò chơi điện tử cầm tay). 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 của thiết bị có thể khá tùy ý. Khi phát triển nó, bạn nên tính đến các khuyến nghị được nêu trong các phần về cảm biến và thiết kế vỏ. 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 9V, tuân thủ nghiêm ngặt các cực. Bật thiết bị và đo dòng điện tiêu thụ. Nó phải ở khoảng 10mA. Độ lệch mạnh so với giá trị đã chỉ định cho thấy việc cài đặt không chính xác hoặc sự cố của vi mạch. 3. Đảm bảo rằng có một uốn khúc thuần túy với tần số khoảng 3.1 kHz ở đầu ra của bộ tạo dao động tinh thể và ở đầu ra của phần tử D32. 4. Đảm bảo rằng có các tín hiệu có tần số khoảng 2.1 kHz ở đầu ra của bộ kích hoạt D2.2 và D16. 5. Đảm bảo rằng có một điện áp răng cưa có tần số chênh lệch ở đầu vào của phần tử D3.2 và các xung hình chữ nhật ở đầu ra của nó. 6. Đảm bảo rằng thiết bị hiển thị đang hoạt động - trực quan và âm thanh. Các sửa đổi có thể có Sơ đồ của thiết bị cực kỳ đơn giản và do đó chúng ta chỉ có thể nói về những cải tiến hơn nữa. Bao gồm các: 1. Thêm chỉ báo tần số logarit LED tùy chọn. 2. Sử dụng cảm biến biến áp trong máy phát điện đo lường. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những sửa đổi này. Chỉ báo tần số lôgarit Chỉ báo tần số logarit là một chỉ báo LED tiên tiến. Quy mô của nó bao gồm tám đèn LED riêng lẻ. Khi tần số đo đạt đến một ngưỡng nhất định, đèn LED tương ứng sẽ sáng trên thang đo, bảy đèn còn lại không sáng. Một tính năng của chỉ báo là ngưỡng đáp ứng tần số cho các đèn LED lân cận khác nhau theo hệ số hai. Nói cách khác, thang đo chỉ báo có thang đo logarit, rất thuận tiện cho một thiết bị như máy dò kim loại đập. Sơ đồ của chỉ báo tần số logarit được hiển thị trong hình. 10. Mặc dù thực tế là sơ đồ của chỉ báo này được tác giả phát triển một cách độc lập, nhưng nó không được coi là nguyên bản, vì một cuộc tìm kiếm bằng sáng chế đã chỉ ra rằng các sơ đồ như vậy đã được biết đến. Tuy nhiên, theo ý kiến của tác giả, cả bản thân hệ thống chỉ báo và việc thực hiện nó trên cơ sở các yếu tố trong nước đều đáng được quan tâm.
Chỉ báo logarit hoạt động như sau. Đầu vào của chỉ báo nhận tín hiệu từ đầu ra của bộ kích hoạt Schmidt của mạch máy dò kim loại đập (xem Hình 9). Tín hiệu này là đầu vào cho bộ đếm nhị phân D5.1-D5.2 (việc đánh số tiếp tục theo sơ đồ trong Hình 9). Các bộ đếm này được đặt lại định kỳ bằng tín hiệu mức cao từ bộ tạo dao động phụ trên bộ kích hoạt Schmidt D3.3 với tần số khoảng 10 Hz. Trên cạnh lên của tín hiệu máy phát phụ, trạng thái của bộ đếm cũng được ghi vào các thanh ghi bốn bit song song D6 và D7. Do đó, ở đầu ra của các thanh ghi D6 và D7, có một mã kỹ thuật số cho tần số của tín hiệu nhịp. Khá dễ dàng để chuyển mã này sang thang logarit (và đây là "điểm nổi bật" của sơ đồ này), nếu đèn LED tương ứng trên thang đo được đặt tương ứng với sự xuất hiện của một trong một bit nhất định của mã tần số với tất cả các số không trong các bit cao hơn của mã. Rõ ràng, nhiệm vụ này nên được thực hiện bởi một mạch tổ hợp. Việc triển khai đơn giản nhất của sơ đồ như vậy là các liên kết lặp lại định kỳ của các phần tử OR. Trong mạch thực tế, các phần tử OR-NOT D8, D9 được sử dụng cùng với bộ biến tần đệm mạnh mẽ D10, D11. Ở đầu ra của mạch, tín hiệu logic để điều khiển đèn LED tỷ lệ thu được dưới dạng "sóng đơn vị". Tất nhiên, từ quan điểm tiết kiệm pin, tốt hơn hết là bạn nên đặt thang đo không phải ở dạng cột đèn LED phát sáng (tối đa 8 miếng cùng một lúc), mà ở dạng một chấm chuyển động từ một đèn LED phát sáng. Để làm điều này, các đèn LED của đường chỉ báo được kết nối giữa các đầu ra của mạch tổ hợp. Đối với các tần số rất thấp, chỉ báo ở dạng đèn LED nhấp nháy vẫn phù hợp hơn. Trong sơ đồ được đề xuất, nó được kết hợp với phần đầu của thang đo LED và tắt ngay khi đoạn tiếp theo của nó sáng lên. Bằng cách chọn các phần tử R8, C5, bạn có thể thay đổi giá trị tần số của bộ tạo phụ, do đó thay đổi giới hạn thang tần số. Các loại bộ phận và thiết kế Các loại vi mạch được sử dụng được đưa ra trong Bảng. bốn. Bảng 4. Các loại vi mạch được sử dụng
Thay vì vi mạch sê-ri K561, có thể sử dụng vi mạch sê-ri K1561. Bạn có thể thử sử dụng một số chip thuộc dòng K176. Hệ thống dây nguồn và đánh số chân cho các vi mạch D8-D11 thường không được hiển thị để đơn giản. Led VD2-VD9 loại AJ1336 hoặc tương tự hiệu suất cao. Các điện trở cài đặt dòng điện R9-R17 của chúng có cùng giá trị là 1,0 ... 5,1 kOhm. Điện trở của các điện trở này càng thấp thì đèn LED càng sáng. Tuy nhiên, trong trường hợp này, khả năng tải của vi mạch K561LN2 có thể không đủ. Trong trường hợp này, nên sử dụng các biến tần đầu ra được kết nối song song trong mạch chỉ báo. Cách thuận tiện nhất là tổ chức kết nối song song này bằng cách hàn thêm các vỏ vi mạch cùng loại (tối đa 4 miếng) lên trên mỗi vi mạch K561LN2 được lắp trong mạch. cảm biến biến áp Ý tưởng về một máy dò biến áp cho máy dò kim loại rất đơn giản và thanh lịch. Nó đã được biết đến từ lâu và xuất phát từ mong muốn đơn giản hóa thiết kế của cuộn cảm biến máy dò kim loại. Một nhược điểm chung của cảm biến máy dò kim loại điển hình thuộc bất kỳ thiết kế nào là số vòng dây lớn (hơn 100). Kết quả là, cấu trúc cảm biến không đủ độ cứng, điều này đòi hỏi phải áp dụng các biện pháp đặc biệt như khung bổ sung, đúc epoxy, v.v. Ngoài ra, điện dung ký sinh của một cuộn dây như vậy là lớn và để loại bỏ các tín hiệu sai do khớp nối điện dung của cuộn dây (cuộn dây) với mặt đất và cơ thể người vận hành, cần phải che chắn các cuộn dây. Cách để loại bỏ những thiếu sót được liệt kê rất đơn giản và rõ ràng - cần sử dụng một cuộn dây bao gồm số vòng quay tối thiểu - từ một vòng quay! Đương nhiên, một giải pháp như vậy không hoạt động "trên trán", vì độ tự cảm không đáng kể của một lượt sẽ yêu cầu công suất khổng lồ của tụ điện mạch dao động, bộ tạo tín hiệu có dòng điện đầu ra lớn và các thủ thuật đặc biệt để đảm bảo hệ số chất lượng cao. Và đây là lúc để nhớ lại sự tồn tại của một thiết bị được thiết kế để phù hợp với trở kháng, để chuyển đổi tín hiệu xen kẽ của điện áp cao với dòng điện thấp thành tín hiệu điện áp thấp với dòng điện cao và ngược lại về máy biến áp. Thật vậy, chúng ta hãy lấy một máy biến áp có tỷ số biến đổi khoảng một trăm và nối cuộn dây hạ áp của nó với một vòng, đó là cảm biến máy dò kim loại và cuộn dây tăng áp với mạch dò kim loại thay vì cuộn cảm. Về mặt cấu trúc, một lượt của cảm biến máy biến áp như vậy có thể được chế tạo theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, nó có thể là một vòng dây đơn lõi bằng đồng hoặc nhôm có tiết diện 6 ... 10 mm2 cho đồng và 10...35 mm2 cho nhôm. Ruột dẫn bên trong của dây cáp điện thuận tiện cho việc sử dụng. Có thể chế tạo cuộn dây từ ống kim loại để giảm trọng lượng và tăng độ cứng. Có thể sản xuất một cuộn giấy bạc bằng cách dán vào vật liệu tấm và thậm chí từ sợi thủy tinh lá thông thường. Ở bất kỳ nơi thuận tiện nào, cuộn dây được nối đất bằng cách kết nối với bus chung của thiết bị, đảm bảo bù cho các khớp nối điện dung ký sinh. Ảnh hưởng của các kết nối này với một thiết kế nhất định của cảm biến nhỏ hơn vài bậc độ lớn do giá trị thấp hơn của tổng mô đun điện trở của một lượt. Cảm biến biến áp cho phép thực hiện thiết kế gấp của máy dò kim loại nhỏ gọn. Bản phác thảo của cô ấy được hiển thị trong Hình. 11. Biến áp cảm biến được chế tạo trên lõi từ hình xuyến lắp trực tiếp trên bảng máy dò kim loại, đặt trong hộp nhựa. Cuộn dây hạ áp của máy biến áp và cuộn cảm biến có cấu trúc là một tổng thể duy nhất ở dạng khung hình chữ nhật làm bằng dây lõi đơn cách điện bằng đồng có tiết diện 6 mm2, được đóng bằng cách hàn. Khung được chỉ định có khả năng xoay. Ở vị trí gấp, khung nằm dọc theo chu vi của thân thiết bị và không chiếm thêm không gian. Ở vị trí làm việc, nó quay 180°. Để cố định khung ở vị trí đã lắp đặt, người ta sử dụng các ống lót bịt kín bằng cao su hoặc vật liệu tương tự khác. Cũng có thể sử dụng bất kỳ bộ phận giữ cơ học phù hợp nào khác cho khung.
Tiết diện của dây dẫn mà cuộn cảm biến biến áp được tạo ra phải không nhỏ hơn tổng tiết diện của tất cả các vòng tạo nên cuộn cảm biến dò kim loại thông thường. Điều này là cần thiết không chỉ để cung cấp cho cấu trúc độ bền và độ cứng cần thiết, mà còn để có được hệ số chất lượng không quá thấp cho mạch dao động với một biến áp tương tự như vậy của một cuộn cảm (nhân tiện, khi sử dụng một cuộn dây như vậy như một cuộn dây bức xạ, dòng điện trong nó có thể lên tới hàng chục ampe!). Vì lý do tương tự, việc lựa chọn đúng cỡ dây của cuộn dây giảm áp của máy biến áp là cần thiết. Nó có thể có tiết diện nhỏ hơn tiết diện của dây dẫn cuộn dây, nhưng điện trở ôm của nó không được lớn hơn điện trở ôm của cuộn dây. Để giảm tổn thất do điện trở ohmic, cần phải kết nối rất cẩn thận vòng quay với cuộn dây hạ áp của máy biến áp. Phương pháp kết nối được khuyến nghị là hàn (đối với cuộn dây đồng) và hàn trong môi trường khí trơ (đối với nhôm). Yêu cầu đối với máy biến áp là: Đầu tiên, nó phải hoạt động với tổn thất thấp ở tần số yêu cầu. Trong thực tế, điều này có nghĩa là mạch từ của nó phải được làm bằng ferit tần số thấp. Thứ hai, cuộn dây của nó không được đóng góp đáng kể vào trở kháng của cảm biến. Trong thực tế, điều này có nghĩa là độ tự cảm của cuộn dây giảm dần phải lớn hơn đáng kể so với độ tự cảm của cuộn dây. Đối với lõi ferit hình xuyến có tính thấm từ μ\u2000d 30 và với đường kính hơn XNUMX mm, điều này đúng ngay cả đối với một vòng quay của cuộn dây bậc xuống. Thứ ba, tỷ số biến đổi phải sao cho độ tự cảm của cuộn dây tăng áp với đầu cảm biến được nối với cuộn dây giảm áp sẽ xấp xỉ bằng cuộn dây thông thường của cảm biến điển hình. Thật không may, những ưu điểm của cảm biến biến áp vượt xa những nhược điểm của nó chỉ đối với máy dò nhịp. Đối với các thiết bị nhạy cảm hơn, cảm biến như vậy không được áp dụng do độ nhạy khá cao đối với các biến dạng cơ học, dẫn đến tín hiệu sai xuất hiện trong quá trình di chuyển. Đây là lý do tại sao máy dò biến áp chỉ được đề cập trong phần máy dò nhịp. 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
▪ Đột phá về hiệu quả của chất bán dẫn hữu cơ ▪ AMDVLK - trình điều khiển Vulkan mã nguồn mở cho Linux ▪ Máy tính bảng điện tử thay cho sách giáo khoa và máy tính xách tay
▪ phần của trang web Máy dò kim loại. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết của John Heywood. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Ai là người đầu tiên khám phá Bắc Cực? đáp án chi tiết ▪ Bài viết Làm việc trên cài đặt HDTV. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Chỉ báo công suất đầu ra. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Tiền xu nhân lên một cách kỳ diệu. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
25mm - 5 cm;
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này