|
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 dựa trên nguyên lý của máy đo tần số điện tử. 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 Đây là sự phát triển chung của tác giả và một kỹ sư đến từ Donetsk (Ukraine) Yuri Kolokolov (địa chỉ trang cá nhân của ông trên Internet là home.skif.net/-yukol/index.htm), người đã biến ý tưởng thành một sản phẩm hoàn thiện dựa trên bộ vi điều khiển chip đơn có thể lập trình được . Ông đã phát triển thiết kế và phần mềm, cũng như thực hiện các thử nghiệm toàn diện. Mặc dù thiết kế của máy dò kim loại được đề xuất đơn giản dựa trên nguyên tắc của máy đo tần số, nhưng việc sản xuất tại nhà có thể khó khăn do cần phải nhập một chương trình đặc biệt vào bộ vi điều khiển. Điều này chỉ có thể được thực hiện khi có kinh nghiệm và phần sụn phù hợp để hoạt động với bộ vi điều khiển. Hiện tại, công ty "Master Kit" ở Moscow đã thành thạo việc sản xuất bộ dụng cụ dành cho những người nghiệp dư vô tuyến để tự lắp ráp máy dò kim loại được mô tả. Bộ này chứa bảng mạch in và các linh kiện điện tử, bao gồm cả bộ điều khiển đã được lập trình sẵn. Có lẽ, đối với nhiều người yêu thích tìm kiếm kho báu và di tích, việc mua bộ NM8041 (được đánh số theo danh mục Master Kit) và việc lắp ráp đơn giản sau đó của nó sẽ trở thành một giải pháp thay thế thuận tiện cho việc mua một thiết bị công nghiệp đắt tiền hoặc chế tạo máy dò kim loại hoàn toàn của riêng bạn. Đối với những người cảm thấy tự tin và sẵn sàng thử chế tạo và lập trình máy dò kim loại dựa trên bộ vi xử lý, trang cá nhân của Yuri Kolokolov trên Internet chứa phiên bản dùng thử của phần sụn bộ điều khiển ở định dạng Intel Hex và các thông tin hữu ích khác. Phiên bản phần sụn này khác với phiên bản đầy đủ, được lưu trữ trong bộ vi điều khiển của bộ NM8041, do không có chế độ động và một số tính năng khác. Nguyên lý hoạt động của máy dò kim loại được xem xét dựa trên việc đo tần số máy phát bằng máy đo tần số điện tử, mạch bao gồm một cảm biến - một cuộn cảm. Trong trường hợp này, không phải bản thân giá trị tần số mang thông tin hữu ích mà là mức tăng của nó, xảy ra khi cảm biến tiếp cận mục tiêu và dấu hiệu của mức tăng này. Máy dò kim loại có phạm vi phát hiện lớn hơn khoảng một lần rưỡi so với nguyên mẫu theo nhịp. Đồng thời, nó có tính chọn lọc đối với kim loại. Mức tiêu thụ dòng điện thấp và nhiều loại điện áp cung cấp có thể cho phép có nhiều lựa chọn để kết nối pin hoặc ắc quy. Thiết bị tự động điều chỉnh về tần số ban đầu của máy phát đo. Trong trường hợp này, về mặt lý thuyết, giá trị tần số có thể nằm trong khoảng từ khoảng 100 Hz đến 200 kHz, điều này cũng mang lại cơ hội tuyệt vời cho việc lựa chọn thiết kế của cảm biến. Về số lượng bộ phận, máy dò kim loại được đề xuất không khó hơn máy dò kim loại có nhịp. Điều này đạt được nhờ phần mềm triển khai hầu hết các chức năng trong bộ vi điều khiển đơn chip. Đặc điểm kỹ thuật chính
Sơ đồ cấu trúc Sơ đồ khối của máy dò kim loại, được chế tạo theo nguyên tắc của máy đo tần số điện tử, được hiển thị trong hình. 12.
Trên thực tế, máy dò kim loại được xem xét chỉ bao gồm một máy phát đo lường và một máy đo tần số điện tử. Đúng hơn, sơ đồ khối là một minh họa cho thuật toán hoạt động của nó. Và thuật toán của máy dò kim loại như sau. Đầu tiên, máy đo tần số điện tử đo tần số của bộ dao động đo khi cảm biến cách xa các vật kim loại và sắt từ. Giá trị này được lưu trữ trong một thanh ghi lưu trữ. Sau đó, trong thời gian thực, máy đo tần số đo tần số của bộ dao động đo. Giá trị của tần số tham chiếu được trừ khỏi các giá trị thu được và kết quả được đưa đến thiết bị hiển thị. sơ đồ mạch Sơ đồ nguyên lý của máy dò kim loại được thể hiện trong hình. 13.
Bộ tạo đo lường được xây dựng trên bộ hẹn giờ tích hợp A1 loại NE555 (tương tự trong nước - K1006VI1). Con chip này được sử dụng theo một cách hơi khác thường - như một bộ tạo dao động LC. Mạch dao động của máy phát bao gồm các tụ C1*, C2* và cuộn cảm L. Tần số cộng hưởng được xác định như đối với mạch dao động thông thường, trong khi điện dung của các tụ C1* và C2* mắc nối tiếp đóng vai trò như mạch điện dung. Khi sử dụng cảm biến thông thường có đường kính 180 ... 190 mm, chứa 100 vòng dây và điện dung của các tụ điện C1 * = 0,047 μF và C2 * = 0,01 μF, tần số tạo khoảng 20 kHz. Nếu cần, tần số máy phát có thể được thay đổi bằng cách thay đổi điện dung của tụ điện C1* và C2*. Trong trường hợp này, điều mong muốn là các thùng chứa này có tỷ lệ xấp xỉ (4 ... 6): 1. Bộ vi điều khiển A2 chịu trách nhiệm cho tất cả các chức năng khác để xử lý tín hiệu của bộ tạo đo lường cho đến khi hiển thị. Mạch này sử dụng vi điều khiển AT90S2313-10PI do ATMEL sản xuất. Đây là bộ vi điều khiển đơn chip RISC 8 bit chi phí thấp. Nó có hiệu suất 10 MIPS ở 10 MHz. Chứa: 2 KB flash, 128 byte EEPROM, 15 dòng I/O, 32 thanh ghi vận hành, hai bộ định thời/bộ đếm, bộ định thời giám sát, bộ so sánh tương tự, cổng nối tiếp vạn năng. Để giải quyết vấn đề, bộ vi điều khiển được chọn có các đặc tính kỹ thuật đủ cao với mức giá tương đối thấp. Kết nối trực tiếp với chip vi điều khiển là cả điều khiển và chỉ báo. Biến trở R6 điều chỉnh độ nhạy của thiết bị. Đèn LED VD1-VD3 cho biết mức độ sai lệch của tần số của máy phát đo trong trường hợp hiệu ứng sắt từ chiếm ưu thế. Đèn LED VD5...VD7 - trong trường hợp hiệu ứng dẫn điện chiếm ưu thế. LED VD4 biểu thị sự thay đổi tần số bằng không. Tai nghe hoặc bộ phát áp điện Y được thiết kế để chỉ báo âm thanh về độ lệch tần số của tín hiệu của máy phát đo. Sử dụng công tắc S1, chế độ hoạt động của thiết bị được đặt - tĩnh hoặc động. Ở chế độ tĩnh, tín hiệu, là mã kỹ thuật số của chênh lệch tần số, là logarit và được hiển thị ngay lập tức. Mỗi mức chỉ báo ánh sáng được đi kèm với âm báo chỉ báo âm thanh riêng. Chế độ động được thiết kế để tìm kiếm các mục tiêu trên nền nhiễu từ đất, khoáng chất, v.v. Ở chế độ động, tín hiệu được lọc kỹ thuật số, giúp tách tín hiệu hữu ích khỏi nền tín hiệu gây nhiễu. Thiết bị này sử dụng bộ lọc phù hợp tối ưu. Nói tóm lại, bản chất của nó nằm ở chỗ đối với bất kỳ tín hiệu nào cũng có bộ lọc tối ưu cho phép bạn nhận được phản hồi tối đa ở đầu ra của nó. Bộ lọc kỹ thuật số như vậy được triển khai cho tín hiệu lệch tần xuất hiện khi cuộn tìm kiếm di chuyển qua các mục tiêu nhỏ với tốc độ 0,5 ... 1 m/s. Bộ lọc được thực hiện theo chương trình trong vi điều khiển. Đầu nối X1 dùng để kết nối máy tính ở giai đoạn nạp chương trình vào vi điều khiển. Các loại bộ phận và thiết kế Thiết kế chứa một số lượng tối thiểu các bộ phận. Tuy nhiên, không có yêu cầu đặc biệt cho họ. Chip hẹn giờ A1 (NE555) có thể được thay thế bằng KR1006VI1. Nên chọn đèn LED có độ sáng tăng lên. Bộ ổn định A3 (LP2950) có thể được sử dụng loại 1184EN1 hoặc tệ hơn một chút là 78L05. Trong trường hợp sau, điện áp pin tối thiểu cho phép sẽ là 6,7 V. Bộ vi điều khiển A2 được hàn trực tiếp vào bảng mạch in (vì chương trình được nhập qua đầu nối nên không cần phải tháo nó ra khỏi bảng ngay cả khi nó thay đổi), nhưng nếu muốn, bộ vi điều khiển cũng có thể được cài đặt trong ổ cắm . Chip AT90S2313-10PI có thể được thay thế bằng AT90S2313-10PC, tuy nhiên, trong trường hợp này, nhà sản xuất không đảm bảo hoạt động ở nhiệt độ dưới 0 °C (có thể ở ngoài hiện trường). Điện trở có thể được sử dụng với nhiều loại khác nhau, với công suất tiêu thụ là 0,063 ... 0,25 W. Tụ điện C1 * và C2 * - nên sử dụng tụ ổn định nhiệt, đặc biệt là C2 *. Tụ điện phân C4 - bất kỳ loại nào. Các tụ còn lại là tụ gốm, loại K10-17. Bộ cộng hưởng thạch anh loại RG-05, RK169, hoặc cỡ nhỏ khác. Cảm biến là một cuộn dây được che chắn. Thiết kế có thể được lấy từ cuốn sách này. Phần mềm Hầu hết các chức năng của thiết bị được gán cho chương trình do bộ vi điều khiển thực thi và được ghi lại (được lập trình) trong bộ nhớ cố định của nó. Tại thời điểm viết tài liệu này, thuật toán vận hành thiết bị sau đây đã được triển khai. 1. Sau khi bắt đầu chương trình, bằng cách nhấn nút SO, vi điều khiển sẽ đo gần đúng tần số của bộ dao động đo trong một khoảng thời gian cố định (khoảng vài chục mili giây). 2. Sau đó, một bộ đếm thời gian bên trong của bộ vi điều khiển được điều chỉnh sao cho việc phân chia tần số đầu vào dẫn đến khoảng thời gian Ti đo được nhỏ hơn một chút so với khoảng thời gian cố định ở trên. 3. Tiếp theo, phép đo kiểm soát khoảng thời gian Ti đã đo được thực hiện bằng cách sử dụng bộ đếm thời gian thứ hai, các xung đếm được cung cấp với tần số xung nhịp vài megahertz. 4. Giá trị đo được của khoảng thời gian Ti được lưu trữ và sau đó được sử dụng làm Te tham chiếu. 5. Phép đo khoảng Ti được lặp lại trong chu kỳ. 6. Khoảng thời gian Ti và Te được so sánh bằng cách trừ đi cái này cho cái kia. 7. Kết quả thu được được xử lý để dễ nhận biết với sự trợ giúp của chỉ báo ánh sáng và âm thanh. Phần mềm cho thiết bị này đã được tạo và sửa lỗi trong hơn hai năm và tiếp tục được cải tiến liên tục, cũng như bảng mạch in. Có lẽ, tại thời điểm bạn đọc văn bản này, thiết kế và phần mềm được đề xuất đã trải qua những thay đổi đáng kể. Để có thông tin mới nhất, chúng tôi khuyên bạn nên tham khảo trang cá nhân của Yuri Kolokolov trên Internet, home.skif.net/-yukol/index.htm, trang này chứa thông tin về chức năng mới. Làm việc với thiết bị Khi đóng công tắc S1, thiết bị sẽ chuyển sang chế độ tĩnh. Ở chế độ này, khi cuộn dây tiếp cận mục tiêu sắt từ, các đèn LED VD3, VD2, VD1 bắt đầu sáng liên tục. Nếu đưa cuộn dây lại gần vật kim loại không nhiễm từ, các đèn LED VD5, VD6, VD7 sẽ sáng. Thật không may, thiết bị phản ứng theo cách tương tự với các vật bằng sắt có diện tích bề mặt lớn (ví dụ: lon thiếc). Điều này là do khi cuộn tìm kiếm tiếp xúc với các vật thể sắt từ kim loại, hai hiệu ứng xuất hiện cùng một lúc - hiệu ứng dẫn điện và hiệu ứng sắt từ. Ở một tỷ lệ nhất định giữa diện tích bề mặt của vật thể và thể tích, hiệu ứng dẫn bắt đầu chiếm ưu thế. Thiết bị chuyển sang chế độ động khi mở công tắc S1. Ở chế độ này, máy dò kim loại có độ nhạy cao nhất có thể, nhưng chỉ phản ứng với các vật thể khi cảm biến di chuyển - cuộn dây phải di chuyển trên mặt đất với tốc độ xấp xỉ 0,5 ... 1 m / s. Vị trí của đối tượng ở chế độ động được tìm thấy bằng phương pháp "ngã ba pháo" khi luồn cuộn dây qua đối tượng hai lần - từ trái sang phải và từ phải sang trái. Ở chế độ này, điều quan trọng là phải cảm nhận được tốc độ thấp nhất mà bạn có thể di chuyển cuộn dây. Nó dễ dàng thành thạo với một buổi đào tạo ngắn. Màn hình ở chế độ động trông hơi khác một chút. Khi cuộn dây di chuyển trên một vật thể sắt từ, các đèn LED từ "tỷ lệ" VD5, VD6, VD7 sẽ sáng lên trước, sau đó từ "tỷ lệ" VD3, VD2, VD1 sẽ sáng lên. Khi di chuyển cuộn dây trên một vật thể không có từ tính, chỉ báo hoạt động ngược lại. Như đã đề cập ở trên, mỗi đèn LED có âm báo âm thanh riêng. Sau một thời gian ngắn làm việc với máy dò kim loại, đặc điểm "giai điệu" của các loại mục tiêu khác nhau sẽ được ghi nhớ. Điều này cho phép bạn sử dụng chỉ báo âm thanh chủ yếu khi tìm kiếm, điều này khá thuận tiện. Trước khi bắt đầu làm việc ở cả hai chế độ, cần đặt độ nhạy tối ưu của thiết bị bằng biến trở R6. Nó được đặt ở vị trí khi thiết bị bắt đầu chỉ ra phản hồi sai. Sau đó, từ từ xoay rôto của điện trở này, cần phải đạt được sự biến mất của dương tính giả. 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
▪ IC nguồn không dây công suất ròng 12W ▪ Cơ thể đen nhất trong hệ mặt trời ▪ Robot siêu nhỏ chạy bằng nhiên liệu lỏng ▪ Thiết bị gia dụng được điều khiển qua Internet
▪ phần trang web Những khám phá khoa học quan trọng nhất. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết của Neil deGrasse Tyson. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Những công việc nông nghiệp khỉ đầu chó Nam Phi đã làm? đáp án chi tiết ▪ bài viết Intercom. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bộ ghép âm thanh chủ động. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: Khách Các sơ đồ có vẻ thú vị. Tôi muốn thu thập, thử nghiệm ... Nhưng tại sao không có phần sụn - đó là câu hỏi ![[?]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/query.gif){kind=small}
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