|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Tek bobin indüksiyon metal dedektörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / metal dedektörleri Önerilen indüksiyon tipi metal dedektörü evrenseldir. Sensörünün tasarımı basittir ve 0,1 ... 1 m çapında üretilebilir Yaklaşık çapla orantılı olarak, algılanan nesnelerin boyutu ve metal dedektörünün bu nesneleri algılama mesafesi değişecektir. 180 mm çapında standart bir sensör için algılama derinliği:
Cihaz, arama için ilgi çekici değilse, küçük demir nesnelerden gelen sinyalleri filtrelemenizi sağlayan basit bir ayırıcı ile donatılmıştır. yapısal şema Blok şeması, Şek. 14. Birkaç fonksiyonel bloktan oluşur.
Kuvars osilatör, daha sonra sensör bobinine giren bir sinyalin oluşturulduğu bir dikdörtgen darbe kaynağıdır. Osilatör sinyali, parmak arası terliklerde bir halka sayacı kullanılarak frekansa 4'e bölünür. Halka devresine göre sayaç, bir ayırıcı devre oluşturmak için gerekli olan, fazda birbirine göre 1 ° kaydırılmış, çıkışlarında iki sinyal F2 ve F90 üretilebilecek şekilde tasarlanmıştır. Birinci entegratörün girişine, çıkışı parçalı bir doğrusal testere dişi voltajı olan bir dikdörtgen sinyal (kıvrımlı) beslenir. İkinci entegratör, sinüzoidal şekle çok yakın olan ve parabolik bir şekle sahip yarım dalgalardan oluşan "testereden" bir sinyal verir. Bu kararlı genlik sinyali, sensör bobinine yüklenen bir voltaj-akım dönüştürücü olan güç amplifikatörüne beslenir. Sensör voltajı, metal nesnelerden yansıyan sinyale bağlı olduğundan artık genlikte sabit değildir. Bu istikrarsızlığın mutlak değeri çok küçüktür. Arttırmak için, yani faydalı sinyali vurgulamak için, kompanzasyon devresi ikinci entegratörün çıkış voltajını sensör bobinindeki voltajdan çıkarır. Burada, güç amplifikatörünün yapısına, kompanzasyon devresine ve sensör bobinini açma yöntemine ilişkin birçok ayrıntı kasıtlı olarak çıkarılmıştır ve bu açıklama, tam olarak doğru olmasa da, cihazın çalışma prensibinin anlaşılmasını kolaylaştırır. Daha fazla ayrıntı için devre şemasının açıklamasına bakın. Dengeleme devresinden, faydalı sinyal, voltajla yükseltildiği alıcı amplifikatöre beslenir. Senkron dedektörler, faydalı sinyali, değerleri ve polaritesi, sensör bobininin voltaj sinyaline göre yansıyan sinyalin faz kaymasına bağlı olan, yavaş değişen voltajlara dönüştürür. Başka bir deyişle, senkron detektörlerin çıkış sinyalleri, F1 ve F2 referans sinyallerinin temel harmoniklerinin vektör bazında yararlı yansıyan sinyalin vektörünün ortogonal açılımının bileşenlerinden başka bir şey değildir. Kusurlu olması nedeniyle kompanzasyon devresi tarafından telafi edilmeyen işe yaramaz sinyalin bir kısmı, kaçınılmaz olarak alıcı amplifikatöre nüfuz eder. Senkron dedektörlerin çıkışlarında sinyalin bu kısmı DC bileşenlerine dönüştürülür. Yüksek geçiren filtreler (HPF), gereksiz sabit bileşenleri keserek, yalnızca sensörün metal nesnelere göre hareketiyle ilişkili sinyallerin değişen bileşenlerini geçirir ve yükseltir. Ayrımcı, ses sinyali şekillendiriciyi yalnızca filtre çıkışında belirli bir sinyal polarite kombinasyonu ile başlatmak için bir kontrol sinyali üretir; bu, küçük demir nesnelerden, pastan ve bazı minerallerden gelen ses göstergesini ortadan kaldırır Devre şeması Yazar tarafından geliştirilen indüksiyon metal dedektörünün şematik diyagramı, Şekil 15'te gösterilmektedir - giriş kısmı, şekil. 16 - senkronize dedektörler ve filtreler, şek. 17 - ayırıcı ve ses sinyali şekillendirici, şek. Şekil 18, harici bağlantıların bir diyagramıdır. kristal osilatör (şek. 15) Kristal osilatör, D1.1-D1.3 invertörleri üzerine monte edilmiştir. Osilatör frekansı, 215 Hz - 32 kHz ("saat kuvars") rezonans frekansına sahip bir kuvars veya piezoseramik rezonatör Q ile stabilize edilir. R1C2 devresi jeneratörün daha yüksek harmoniklerde uyarılmasını engeller. Direnç R2 aracılığıyla OOS devresi kapatılır, rezonatör Q aracılığıyla POS devresi kapatılır. Jeneratör, basitlik, düşük akım tüketimi, 3 ... 15 V besleme voltajında güvenilir çalışma ile karakterize edilir, ayarlanmış elemanlar ve aşırı yüksek dirençli dirençler içermez. Jeneratörün çıkış frekansı yaklaşık 32 kHz'dir.
halka sayacı (şek. 15) Zil sayacının iki işlevi vardır. İlk olarak, osilatör frekansını 4'e böler, bu tür cihazlar için tipik bir 8 kHz frekansına kadar. İkinci olarak, faz olarak birbirine göre 90° kaydırılmış senkron dedektörler için iki referans sinyali üretir. Halka sayacı, halka boyunca sinyal ters çevirmeli bir halka içinde kapalı iki D-flip-flop D2.1 ve D2.2'den oluşur.Saat sinyali her iki flip-flop için ortaktır. Birinci tetikleyici D2.1'in herhangi bir çıkış sinyali, ikinci tetikleyici D90'nin herhangi bir çıkış sinyaline göre artı veya eksi çeyrek dönemlik (yani 2.2°) bir faz kaymasına sahiptir. Entegratörler (şek. 15) Entegratörler, OS D3.1 ve D3.2'de yapılmıştır. Zaman sabitleri R3C6 ve R5C9 devreleri tarafından belirlenir. DC modu, R4, R6 dirençleri tarafından desteklenir. C5, C8 kapasitörlerini ayırmak, yüksek DC kazançları nedeniyle entegratörleri moddan çıkarabilen statik hatanın birikmesini önler. Entegratör devrelerinde bulunan elemanların derecelendirmeleri, her iki entegratörün 8 kHz çalışma frekansındaki toplam faz kayması, hem ana RC devreleri hem de ayırmanın etkisi dikkate alınarak tam olarak 180° olacak şekilde seçilir. devreler ve seçilen düzeltme ile op-amp'in son hızı. Entegratörlerin op amplerinin düzeltme devreleri standart olup 33 pF kapasitörlerden oluşmaktadır. amplifikatör (şek. 15) Güç amplifikatörü, paralel voltaj geri beslemeli bir D4.2 op-amp üzerine monte edilmiştir. R72, R78 dirençleri ve R73 termistörü (bkz. Şekil 18) içeren termal olarak dengelenmiş bir akım ayar elemanı, ikinci entegratörün çıkışı ile op-amp D4.2'nin evirici girişi arasına bağlanır. Aynı zamanda OOS'nin bir elemanı olan amplifikatör yükü, bir sensör bobini L1 ve bir kapasitör C61'den oluşan bir salınım devresidir. Şek. Şekil 15-18'de, I indüksiyon metal detektörünün devresindeki çok sayıda değişiklikle ilişkili olduğu ve bu bir hata olmadığı için bazı konumlar atlanmıştır. Salınım devresi, ana osilatörün kuvars rezonatörünün frekansının dörtte birinde rezonansa ayarlanmıştır, yani. uygulanan sinyalin frekansına bağlıdır. Salınım devresinin rezonans frekansındaki empedans modülü yaklaşık 4 kOhm'dur. L1 sensör bobininin parametreleri aşağıdaki gibidir: dönüş sayısı 100, tel markası PEL, PEV, PELSHO 0,2 ... 0,5, ortalama çap ve sarma mandrelinin çapı 165 mm'dir. Bobin, aletin ortak veriyoluna bağlı bir alüminyum folyo ekrana sahiptir. Kısa devre dönüşünün oluşmasını önlemek için, bobin sarımının çevresinin yaklaşık 1 cm'lik küçük bir kısmı ekrandan serbest bırakılır. R72, R73, R78, L1, C61 sensör elemanları şu şekilde seçilir: ilk olarak, bunlar güç amplifikatörünün giriş ve çıkışındaki voltaja eşit değerdedir. Bunu yapmak için, R72, R73, R78 devresinin direncinin, 1 kHz veya daha doğrusu 61 Hz rezonans frekansında L8, C8192 salınım devresinin empedans modülüne eşit olması gerekir. Bu direnç modülü, daha önce bahsedildiği gibi, yaklaşık 4 kOhm'dur ve değeri belirli bir sensör için belirtilmelidir. İkinci olarak, R71-R73 devresinin sıcaklık direnç katsayısı (TCR), elde edilen rezonans frekansında L1, C61 salınım devresinin empedans modülünün TCR'si ile büyüklük ve işaret olarak eşleşmelidir: kabaca - seçilerek R73 termistörünün değeri ve tam olarak - R72-R78 oranını seçerek ve ayarlama sırasında deneysel olarak elde edilir. Salınım devresinin sıcaklık kararsızlığı, her şeyden önce, bobinin bakır telinin omik direncinin kararsızlığı ile ilişkilidir. Sıcaklık artışı ile bu direnç artar, bu da devredeki kayıpları arttırır ve kalite faktörünü azaltır. Bu nedenle, rezonans frekansındaki empedansının modülü azalır. Direnç R18, devrede temel bir rol oynamaz ve X4.2 konektörünün karşılığı devre dışı bırakıldığında D1 op-amp'i modda tutmaya yarar. D4.2 op amp düzeltme devresi standarttır ve 33 pF kapasitörden oluşur. Tazminat şeması (şek. 15) İkinci entegratörün çıkış voltajının sensör bobin voltajından çıkarılmasını gerçekleştiren kompanzasyon devresinin ana elemanları, aynı direnç değerine sahip dirençler R15, R17'dir. Ortak bağlantı noktalarından, faydalı sinyal alıcı amplifikatöre beslenir. Cihazın manuel ayarlanması ve ayarlanmasının sağlandığı ek elemanlar, R74, R75 potansiyometreleridir (Şek. 18). Bu potansiyometrelerden, sensörün voltaj sinyalinden (veya genlik olarak hemen hemen ona eşit olan ikinci entegratörün çıkış sinyalinden) [-1, +1] aralığında yer alan bir sinyal almak mümkündür. Bu potansiyometreler ayarlanarak, alıcı yükselticinin girişinde minimum sinyal ve senkron dedektörlerin çıkışlarında sıfır sinyali elde edilir. Direnç R16 aracılığıyla, bir potansiyometrenin çıkış sinyalinin bir kısmı doğrudan kompanzasyon devresine karıştırılır ve R11-R14, C14-C16 elemanları kullanılarak - başka bir potansiyometrenin çıkışından 90 ° kayma ile. Op-amp D4.1, kompanzasyon devresinin daha yüksek harmoniklerinin kompansatörünün temelidir. Zaman sabitleri, entegratörde ortak olan R7C12 paralel voltaj geri besleme devresi ve onu çevreleyen tüm dirençlerle birlikte C16 kondansatörü tarafından ayarlanan ters çevirmeli bir çift entegratör uygular. D8 elemanının çıkışından çift entegratörün girişine 1.5 kHz frekanslı bir menderes beslenir. R8, R10 dirençleri aracılığıyla ana harmonik menderesten çıkarılır. Bu dirençlerin toplam direnci yaklaşık 10 kOhm'dur ve op-amp D4.1'in çıkışındaki minimum sinyali ayarlarken deneysel olarak seçilir. Çift entegratörün çıkışında kalan daha yüksek harmonikler, ana entegratörlerden geçen daha yüksek harmoniklerle aynı genlikte kompanzasyon devresine girer. Faz ilişkisi, alıcı amplifikatörün girişinde, bu iki kaynaktan gelen daha yüksek harmoniklerin pratik olarak dengeleneceği şekildedir. Salınım devresinin yüksek kalite faktörü (yaklaşık 30) daha yüksek harmoniklerin yüksek derecede bastırılmasını sağladığından, güç amplifikatörünün çıkışı daha yüksek harmonikler için ek bir kaynak değildir. İlk yaklaşımda daha yüksek harmonikler, yararlı yansıyan sinyalden birçok kez daha büyük olsalar bile, cihazın normal çalışmasını etkilemezler. Bununla birlikte, alıcı amplifikatörün "kokteyl" in üst kısımları kırpılma moduna girmemesi için azaltılmaları gerekir. çıkışındaki daha yüksek harmoniklerden, op-amp'in besleme voltajının sonlu değeri nedeniyle kesilmeye başlarlar. Amplifikatörün doğrusal olmayan moda böyle bir geçişi, faydalı sinyalin kazancını keskin bir şekilde azaltır. D1.4 ve D1.5 elemanları, çıkış ko- | tetik çıkış direnci D7. Direnç R2.1'yi doğrudan flip-flop'a bağlama girişimi, kompanzasyon devresinin düşük bir frekansta kendi kendine uyarılmasına yol açar. D4.2 op amp düzeltme devresi standarttır ve 33 pF kapasitörden oluşur. alıcı amplifikatör (şek. 15) Alıcı amplifikatör iki aşamalıdır. İlk aşaması, paralel voltaj geri beslemeli D5.1 op-amp üzerinde yapılır. Yararlı sinyal kazancı: Ku = - R19/R17 = -5. İkinci basamak, seri voltaj geri beslemeli D5.2 op amp üzerinde yapılır. Kazanç katsayısı Ku = R21/R22 + 1 = 6. Ayırma devrelerinin zaman sabitleri, çalışma frekansında onlar tarafından oluşturulan faz kayması, op-amp'in sonlu hızından kaynaklanan sinyal gecikmesini telafi edecek şekilde seçilir. Op-amp düzeltme devreleri D5.1 ve D5.2 standarttır ve 33 pF kapasitörlerden oluşur.
senkron dedektörler (şek. 16) Senkron dedektörler aynı tiptedir ve özdeş devrelere sahiptir, bu nedenle bunlardan yalnızca biri, devredeki en üstteki dikkate alınacaktır. Senkron detektör, dengeli bir modülatör, bir entegre devre ve bir sabit sinyal amplifikatöründen (CCA) oluşur. Dengeli modülatör, alan etkili transistörler üzerindeki D6.1 analog anahtarların entegre montajı temelinde uygulanır. 8 kHz'lik bir frekansla, analog anahtarlar dönüşümlü olarak, R23 ve R24 dirençlerinden ve C23 kondansatöründen oluşan entegre devrenin "üçgeninin" çıkışlarını ortak bir veri yoluna kapatır. Referans frekans sinyali, halka sayacı çıkışlarının birinden dengeli modülatöre beslenir. Bu sinyal, analog anahtarlar için kontrol sinyalidir. Entegrasyon devresinin "üçgeninin" girişine giden sinyal, alıcı amplifikatörün çıkışından dekuplaj kondansatörü C21 aracılığıyla beslenir. Entegrasyon devresinin zaman sabiti t = -R23*C23 = R24*C23. Eşzamanlı detektör şeması hakkında daha fazla ayrıntı Sec. 2.1. OA UPS D7, OA tipi K33UD140 için 1408 pF kapasiteli bir kondansatörden oluşan standart bir düzeltme devresine sahiptir. K140UD12 tipi (dahili düzeltmeli) bir op-amp kullanılması durumunda, bir düzeltme kapasitörü gerekli değildir, ancak ek bir akım ayar direnci R68 gereklidir (noktalı çizgi ile gösterilmiştir). Filtreler (şek. 16) Filtreler aynı tiptedir ve aynı devrelere sahiptir, bu nedenle bunlardan yalnızca biri, devredeki en üstteki filtre dikkate alınacaktır. Yukarıda bahsedildiği gibi, filtre tipi HPF'yi ifade eder. Ek olarak, senkron dedektör tarafından düzeltilen sinyalin daha fazla yükseltilmesinin rolü, devrede ona atanır. Bu tür filtreleri metal dedektörlere uygularken belirli bir sorun ortaya çıkar. Özü aşağıdaki gibidir. Eşzamanlı dedektörlerin çıkışlarından gelen faydalı sinyaller nispeten yavaştır, bu nedenle HPF'nin alt kesme frekansı genellikle 2...10 Hz aralığındadır. Genlikteki sinyallerin dinamik aralığı çok geniştir, filtre girişinde 60 dB'ye ulaşabilir. Bu, filtrenin sıklıkla doğrusal olmayan bir tepeden tepeye modunda çalışacağı anlamına gelir. Doğrusal bir yüksek geçişli filtre için bu kadar büyük genlikli aşırı yüklere maruz kaldıktan sonra doğrusal olmayan moddan çıkış, onlarca saniye sürebilir (ayrıca gücü açtıktan sonra cihazın hazır olma süresi), bu da en basit filtre devrelerini pratik için uygunsuz hale getirir. Bu sorunu çözmek için her türlü numaraya başvururlar. Çoğu zaman filtre, nispeten küçük bir kazanç ve aşamalar üzerinde zamanlama zincirlerinin az ya da çok tekdüze dağılımı ile üç ya da dört aşamaya bölünür. Bu çözüm, aşırı yüklemelerden sonra cihazın çıkışını normal moda hızlandırır. Ancak, uygulanması çok sayıda işletim sistemi gerektirir. Önerilen şemada, HPF tek aşamalıdır. Aşırı yüklenmelerin sonuçlarını azaltmak için doğrusal olmayan hale getirilmiştir. Büyük sinyaller için zaman sabiti, düşük genlikli sinyallerden yaklaşık 60 kat daha azdır. Şematik olarak HPF, D9.1 op-amp üzerindeki entegratör aracılığıyla OOS devresi tarafından kapsanan D10 op-amp üzerindeki bir voltaj yükselticisidir. Küçük bir sinyal için, HPF'nin frekans ve zaman özellikleri, R45, R47 direnç bölücüsü, entegratör R43 C35'in zaman sabiti ve op-amp D9.1 üzerindeki voltaj yükselticisinin kazancı tarafından belirlenir. HPF'nin çıkış voltajının belirli bir eşikten sonra artmasıyla, doğrusal olmamanın ana kaynağı olan VD1-VD4 diyot zincirinin etkisi etkilenmeye başlar. Belirtilen devre, büyük sinyallerde direnç R45'i şöntleyerek HPF'deki OOS derinliğini artırır ve HPF'nin zaman sabitini azaltır. Yararlı sinyal kazancı yaklaşık 200'dür. Yüksek frekanslı girişimi bastırmak için filtre devresinde bir C31 kapasitörü vardır. Gerilim yükseltici op amp D9.1, 33 pF kapasitörden oluşan standart bir düzeltme devresine sahiptir. D10 entegratörünün op amp'i, K33UD140 tipi op amp için 1408 pF kapasitörden oluşan bir düzeltme devresine sahiptir. K140UD12 tipi op-amp (dahili düzeltmeli) kullanılması durumunda, bir düzeltme kapasitörü gerekli değildir, ancak ek bir akım ayar direnci R70 gereklidir (noktalı çizgi ile gösterilmiştir).
ayrımcı (şek. 17) Ayrımcı, op-amp D12.1, D12.2 üzerindeki karşılaştırıcılardan ve parmak arası terlik D13.1, D13.2 üzerindeki tek vibratörlerden oluşur. Bir metal dedektörü sensörü metal bir nesnenin üzerinden geçtiğinde, filtre çıkışlarında, her çıkışta aynı anda birbirini takip eden zıt kutuplu iki voltaj yarım dalgası şeklinde faydalı bir sinyal belirir. Küçük demir nesneler için, her iki filtrenin çıkışlarındaki sinyaller aynı fazda olacaktır: çıkış voltajı önce eksiye, sonra artıya "sallanır" ve sıfıra döner. Ferromanyetik olmayan metaller ve büyük demir nesneler için yanıt farklı olacaktır: yalnızca birincinin (filtre devresine göre üst) çıkış voltajı önce eksi sonra artı olarak "sallanacaktır". İkinci filtrenin çıkışındaki reaksiyon tam tersi olacaktır: çıkış voltajı önce artıya, sonra eksiye “sallanacaktır”. Karşılaştırıcıların çıkış darbeleri, D13.1, D13.2 tetikleyicilerinde tek vibratörlerden birini çalıştırır. Tekli vibratörler aynı anda başlatılamaz - VD9, VD11 diyotları aracılığıyla çapraz geri besleme, diğeri zaten çalışıyorsa bir vibratörün çalışmasını engeller. Tekli vibratörlerin çıkışlarındaki darbelerin süresi yaklaşık 0,5 sn'dir ve bu, sensör hızlı hareket ettiğinde faydalı sinyalin her iki patlamasının süresinden birkaç kat daha uzundur. Bu nedenle, filtrelerin çıkış sinyallerinin ikinci yarım dalgaları artık ayrımcının kararını etkilemez - faydalı sinyalin ilk patlamalarına göre, tekli vibratörlerden birini tetiklerken diğeri bloke olur ve bu durum 0,5 saniyelik bir süre için sabitlendi. Karşılaştırıcıların çalışmasını parazitten dışlamak ve ayrıca birinci filtrenin çıkış sinyalini ikinciye göre geciktirmek için, karşılaştırıcıların girişlerine entegre devreler R49, C41 ve R50, C42 kurulur. R49, C41 devresinin zaman sabiti birkaç kat daha büyüktür, bu nedenle, filtre çıkışlarından iki negatif yarım dalganın aynı anda gelmesiyle, ilk olarak karşılaştırıcı D12.2 çalışacak ve tekli vibratör ilk olarak çalışacaktır. D13.2'yi tetikleyerek bir kontrol sinyali ("ferro" - demir) verir. Ses Sinyali Düzenleyici (şek. 17) Ses sinyali şekillendirici, D14.1, D14.2 girişinde AND mantığına sahip Schmidt tetikleyicileri üzerinde iki özdeş kontrollü ses frekansı üretecinden oluşur. Her bir jeneratör, ilgili ayırıcı tek vibratörün çıkış sinyali ile doğrudan çalıştırılır. Üst osilatör, ferromanyetik olmayan bir hedef veya büyük bir demir nesne olan üstteki tek vibratörün çıkışından gelen "metal" komutuyla tetiklenir ve yaklaşık 2 kHz frekansta bir ton patlaması üretir. Alt osilatör, alt tek vibratörün - küçük demir nesneler - çıkışından "ferro" komutuyla tetiklenir ve yaklaşık 500 Hz frekanslı bir ton mesajı üretir. Mesajların süreleri, tekli vibratörlerin çıkışlarındaki darbelerin süresine eşittir. Element D14.3, iki ton üretecinin sinyallerini karıştırır. İnverter devresine göre bağlanan D14.4 elemanı, piezoelektrik yayıcıyı açmak için bir köprü devresi uygulamak üzere tasarlanmıştır. Direnç R63, piezoelektrik empedansın kapasitif doğasından kaynaklanan D14 mikro devresi tarafından tüketilen akım patlamalarını sınırlar. Bu, güç girişiminin etkisini azaltmak ve yükseltme yolunun olası kendi kendine uyarılmasını önlemek için önleyici bir önlemdir. Dış bağlantı şeması (şek. 18)
Harici bağlantı şeması, cihazın baskılı devre kartına takılı olmayan ve ona elektrik konektörleri kullanılarak bağlanan elemanları gösterir. Bu unsurlar şunları içerir:
Listelenen öğelerin amacı temelde açıktır ve ek açıklama gerektirmez. Parça türleri ve tasarımı Kullanılan mikro devre tipleri Tabloda verilmiştir. 5. Tablo 5. Kullanılan mikro devre türleri
K561 serisi mikro devreler yerine K1561 serisi mikro devrelerin kullanılması mümkündür. K176 serisinin bazı yongalarını kullanmayı deneyebilirsiniz. K157 serisinin çift işlemsel amplifikatörleri (op-amp'ler), benzer parametrelere sahip herhangi bir tek genel amaçlı op-amp ile değiştirilebilir (pin çıkışı ve düzeltme devrelerinde karşılık gelen değişikliklerle), ancak çift op-amp'lerin kullanımı daha uygundur (montaj yoğunluğu artar). Kullanılan işletim sistemi türlerinin hız açısından önerilen türlerden daha düşük olmaması arzu edilir. Bu özellikle D3-D5 mikro devreleri için geçerlidir. Eşzamanlı dedektörlerin ve yüksek geçişli filtre entegratörlerinin op-amp'leri, parametreleri açısından hassas op-amp'lere yaklaşmalıdır. Tabloda belirtilen tipe ek olarak K140UD14, 140UD14 uygundur. İlgili anahtarlama devresinde micropower op amfiler K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 kullanmak mümkündür. Metal dedektör devresinde kullanılan dirençler için özel bir gereklilik yoktur. Yalnızca sağlam, minyatür tasarımlı ve kolay monte edilebilir olmaları gerekir. Maksimum termal kararlılık elde etmek için sensör devrelerinde, entegratörlerde ve kompanzasyon devresinde sadece metal film dirençler kullanılmalıdır. Güç dağılımı derecesi 0,125 ... 0,25 W'dir. Termistör R73, negatif bir TKS'ye ve yaklaşık 4,7 kOhm değerine sahip olmalıdır. Önerilen KMT tipi 17 W'tır. Dengeleme potansiyometreleri R74, R75, SP5-44 tipi çok dönüşlü veya SP5-35 sürmeli ayar tipi ile tercih edilir. Her türden geleneksel potansiyometre ile idare edebilirsiniz. Bu durumda, ikisinin kullanılması arzu edilir. Bir - şemaya göre dahil edilen 10 kOhm nominal değere sahip kaba ayar için. Diğeri, reostat devresine göre ana potansiyometrenin uç terminallerinden birinin boşluğuna 0,5 ... 1 kOhm nominal değerle bağlanan ince ayar içindir. Kondansatörler C45, C49, C51 elektrolitiktir. Önerilen tipler - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 ve diğer küçük olanlar. Sensörün salınım devresinin kapasitörleri dışında kalan kapasitörler, seramik tip K10-7 (nominal değer 68 nF'ye kadar) ve metal film tipi K73-17'dir (68 nF'nin üzerindeki değerler). Devre kondansatörü C61 özeldir. Doğruluk ve termal kararlılık açısından yüksek talepler var. Kondansatör C61, paralel bağlı birkaç (5 ... 10 adet) Kondansatörden oluşur. Devrenin rezonansa ayarlanması, kapasitör sayısı ve değerleri seçilerek gerçekleştirilir. Önerilen kondansatör tipi K10-43'tür. Termal kararlılık grupları MPO'dur (yani yaklaşık olarak sıfır TKE). Hassas kapasitörler ve diğer tipler, örneğin K71-7 kullanmak mümkündür. Sonunda, eski termostabil mika kapasitörleri gümüş kaplamalı KSO tipi veya bazı polistiren kapasitörlerle kullanmayı deneyebilirsiniz. Diyotlar VD1-VD12 tipi KD521, KD522 veya benzeri düşük güçlü silikon. VD1-VD4 ve VD5-VD8 diyotları olarak KD906 tipi entegre köprü diyot tertibatlarının kullanılması da uygundur. Diyot düzeneğinin uçları (+) ve (-) birbirine lehimlenmiştir ve uçları (~) dört diyot yerine devreye dahil edilmiştir. 13 A akım için KD14, KD226, KD243 ve diğer küçük tip koruyucu diyotlar VD247-VD1. Mikroampermetreler - ölçeğin ortasında sıfır olan 50 μA akım için herhangi bir tür (-50 μA ... 0 ... + 50 μA). Küçük boyutlu mikroampermetreler uygundur, örneğin M4247 tipi. Kuvars rezonatör Q - herhangi bir küçük boyutlu kuvars saat (benzerleri taşınabilir elektronik oyunlarda da kullanılır). Çalışma modlarının anahtarı - 5 hüküm ve 6 yönde herhangi bir tür küçük boyutlu döner bisküvi veya kam. 3R12 tipi piller (uluslararası tanımlamaya göre) veya "kare" (bizimkine göre). Piezo yayıcı Y1 - ЗП1-ЗП18 tipi olabilir. İthal telefonların piezo yayıcıları kullanıldığında iyi sonuçlar elde edilir (arayan kimliğine sahip telefonların üretiminde büyük miktarlarda "boşa giderler"). Konnektörler Х1-ХЗ - standart, baskılı devre kartına lehimleme için, pin aralığı 2,5 mm. Bu tür konektörler şu anda televizyonlarda ve diğer ev aletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. X4 konnektörü, tercihen gümüş kaplamalı veya altın kaplamalı kontaklar ve sızdırmaz bir kablo çıkışı olmak üzere metal dış parçalara sahip harici bir tasarıma sahip olmalıdır. Önerilen tip, dişli veya bayonet bağlantılı PC7 veya PC10'dur. Baskılı devre kartı Cihazın tasarımı oldukça keyfi olabilir. Tasarlarken, aşağıda sensörler ve muhafaza tasarımı ile ilgili paragraflarda belirtilen öneriler dikkate alınmalıdır. Cihazın devre şemasındaki elemanların ana kısmı baskılı devre kartı üzerinde yer almaktadır.
Metal dedektörün elektronik kısmının baskılı devre kartı, 2,5 mm aralıklı mikro devrelerin DIP paketi için hazır bir evrensel devre tahtası baskılı devre kartı temelinde yapılabilir. Bu durumda izolasyonda tek damarlı kalaylı bakır tel ile montaj yapılır. Bu tasarım deneysel çalışmalar için uygundur. Belirli bir devre için yollar geleneksel şekilde yönlendirilerek daha doğru ve güvenilir bir PCB tasarımı elde edilir. Karmaşıklığından dolayı, bu durumda baskılı devre kartı çift taraflı metalize edilmelidir. Yazar tarafından kullanılan basılı izlerin topolojisi, Şek. 19 - baskılı devre kartının tarafı, parçaların montajının yanından ve Şek. 20 - baskılı devre kartının lehimleme tarafından tarafı. Topoloji çizimi gerçek boyutta değil. Yazar, bir fotoğraf maskesi yapmanın rahatlığı için, resmin dış çerçevesi boyunca baskılı devre kartının boyutunu verir - 130x144 (mm). PCB Özellikleri:
Baskılı devre kartı üzerindeki iletkenlerin yoğunluğu çok yüksek değildir, bu da evde dağlama için çizim yapmayı mümkün kılar. Bunu yapmak için, ince bir cam çizim kalemi veya plastik bir tüple birlikte kesilmiş bir şırınga iğnesi kullanılması önerilir.
35 ... 50 mikron bakır folyo ile cam elyafından yapılmış standart bir baskılı devre kartını aşındırmak için yaygın bir reaktif, sulu bir ferrik klorür FeCl çözeltisidir.3. Evde baskılı devre kartı yapmanın başka yolları da var. Parçaların baskılı devre kartı üzerindeki konumu, şekil 21'de gösterilmiştir. 22 (mikro devreler, konektörler, diyotlar "ve bir kuvars rezonatör), şekil 23'de (dirençler ve atlama telleri) ve şekil XNUMX'te (kapasitörler).
Cihazı kurma Cihazı aşağıdaki sırayla kurmanız önerilir. 1. Devre şemasına göre doğru kurulumu kontrol edin. Bitişik PCB iletkenleri, bitişik mikro devre ayakları vb. arasında kısa devre olmadığından emin olun. 2. Kutuplara kesinlikle dikkat ederek pilleri veya iki kutuplu bir güç kaynağını bağlayın. Cihazı açın ve tüketilen akımı ölçün. Her güç rayında yaklaşık 40 mA olmalıdır. Ölçülen değerlerin belirtilen değerden keskin bir şekilde sapması, mikro devrelerin yanlış takıldığını veya arızalandığını gösterir. 3. Jeneratörün çıkışında yaklaşık 32 kHz frekanslı saf bir kıvrım olduğundan emin olun. 4. D2 tetikleyicilerinin çıkışlarında yaklaşık 8 kHz frekanslı bir menderes olduğundan emin olun. 5. Birinci entegratörün çıkışında bir testere dişi voltajı ve ikincinin çıkışında sıfır sabit bileşenli neredeyse sinüzoidal bir voltaj olduğundan emin olun. Dikkat! Ölçüm cihazları da dahil olmak üzere metal dedektörü sensör bobininin yakınında büyük metal nesnelerin yokluğunda cihazın daha fazla ayarlanması yapılmalıdır! Aksi halde bu cisimler hareket ettirilirse veya sensör bunlara göre hareket ettirilirse cihazın akordu bozulur ve sensörün yakınında büyük metal cisimler varsa ayar yapılamaz. 6. Güç amplifikatörünün, çıkışında sıfır sabit bileşenli (sensör bağlıyken) 8 kHz frekansta sinüzoidal bir voltaj bulunduğundan emin olun. 7. Salınım devresinin kapasitör sayısını ve derecelerini seçerek sensörün salınım devresini rezonansa ayarlayın. Ayar, kabaca - devre voltajının maksimum genliği tarafından, tam olarak - güç amplifikatörünün giriş ve çıkış voltajları arasında 180 ° 'lik bir faz kayması ile kontrol edilir. 8. Sensörün direnç elemanını (dirençler R71-R73) sabit bir dirençle değiştirin. Güç amplifikatörünün giriş ve çıkış voltajları genlik olarak eşit olacak şekilde değerini seçin. 9. Op-amp modunu ve sinyal akışını kontrol eden alıcı amplifikatörün çalıştığından emin olun. 10. Daha yüksek harmonik kompanzasyon devresinin çalıştığından emin olun. Alıcı amplifikatörün çıkışında minimum temel harmonik sinyali elde etmek için ayar potansiyometreleri R74, R75. Alıcı amplifikatörün çıkışında minimum daha yüksek harmonik elde etmek için ek bir R8 direnci seçerek. Bu durumda, temel harmonikte bir miktar dengesizlik olacaktır. R74, R75 potansiyometrelerini ayarlayarak bunu ortadan kaldırın ve tekrar R8 direncini seçerek minimum daha yüksek harmonik elde edin ve bu şekilde birkaç kez devam edin. 11. Senkron dedektörlerin çalıştığından emin olun. Düzgün yapılandırılmış bir sensör ve uygun şekilde yapılandırılmış bir kompanzasyon devresi ile senkron dedektörlerin çıkış gerilimleri, potansiyometre sürgüleri R74, R75'in yaklaşık olarak orta konumunda sıfıra ayarlanır. Bu olmazsa (kurulum hatalarının yokluğunda), sensör devresinde ince ayar yapmak ve direnç elemanını daha doğru seçmek gerekir. Sensörün doğru nihai ayarı için kriter, cihazın R74, R75 potansiyometre sürgülerinin orta konumunda dengelenmesidir (yani senkron dedektörlerin çıkışlarında sıfır ayarı). Ayar yaparken, dengeleme durumunun yakınında, yalnızca W74 cihazının R1 potansiyometresinin kolunun hareketine tepki verdiğinden ve yalnızca W75 cihazının R2 potansiyometresinin kolunun hareketine tepki verdiğinden emin olun. Potansiyometrelerden birinin kolunun dengeleme durumuna yakın hareketi aynı anda iki cihaza yansıyorsa ya bu duruma katlanmalısınız (cihazı her çevirdiğinizde dengelemek biraz daha zor olacaktır) açık) veya daha doğru bir şekilde C14 kondansatörünün değerini seçin. 12. Filtrelerin çalıştığından emin olun. Çıkışlarındaki voltajın sabit bileşeni 100 mV'u geçmemelidir. Durum böyle değilse, C35, C37 kapasitörlerini değiştirmelisiniz (K73-17 film tipi arasında bile kaçak direnci - onlarca megaohm olan kusurlu birimler vardır). OU D10 ve D11'in de değiştirilmesi gerekebilir. Filtrelerin, R74, R75 düğmelerinin küçük dönüşleriyle simüle edilebilen yararlı bir sinyale yanıt verdiğinden emin olun. Filtrelerin çıkış sinyalini doğrudan W1 ve W2 gösterge cihazlarını kullanarak gözlemlemek uygundur. Büyük genlikli sinyallere maruz kaldıktan sonra (en geç birkaç saniye içinde) filtrelerin çıkış voltajının sıfıra döndüğünden emin olun. Elverişsiz bir elektromanyetik ortamın cihazın ayarlanmasını zorlaştıracağı ortaya çıkabilir. Bu durumda mikroampermetrelerin okları, cihaz S1 "Mod 1" ve w "Mod 2" anahtar konumlarında yapılandırıldığında kaotik veya periyodik salınımlar yapacaktır. Açıklanan istenmeyen fenomen, 50 Hz şebekenin daha yüksek harmoniklerinin sensör bobini üzerindeki girişimi ile açıklanır. Elektrik tellerinden önemli bir mesafede, cihaz ayarlandığında oklar dalgalanmamalıdır. Benzer bir fenomen, entegratörlerin OA'sının kendi kendini uyarması durumunda da gözlemlenebilir. 13. Ayırıcı ve ses sinyali üretim devresinin çalıştığından emin olun. 14. Sensörün termal kompanzasyonunu gerçekleştirin. Bunun için öncelikle metal dedektörü rezistif sensör elemanı yerine rezistör ile kurmanız ve dengelemeniz gerekmektedir. Ardından radyatördeki sensörü hafifçe ısıtın veya buzdolabında soğutun. Sensörün sıcaklığı değiştiğinde "metal" R74 potansiyometresinin kaydırıcısının hangi konumda dengeleneceğine dikkat edin. Sensöre geçici olarak takılan direncin direncini ölçün ve belirtilen devrenin toplam direnci değiştirilen sabit direncin direncine eşit olacak şekilde bir termistör ve dirençler içeren bir R72, R73, R78 devresi ile değiştirin. . Sensörü en az yarım saat oda sıcaklığında tutun ve deneyi sıcaklıkta bir değişiklikle tekrarlayın. Sonuçları karşılaştırın. R74 kaydırıcısının ölçeğindeki dengeleme noktası bir tarafa kayarsa, sensör yetersiz telafi edilir ve direncini artıran R72 direncinin şöntleme etkisini zayıflatarak termistörün etkisini arttırmak ve direncini azaltmak gerekir. ek direnç R71'in direnci (tüm zincirin direnç değerini sabit tutmak için) . Bu iki deney için dengeleme noktası farklı yönlerde kaydırılırsa, sensör aşırı kompanze edilir ve R72 direncinin şöntleme etkisini artırarak termistörün etkisini zayıflatmak gerekir, bu amaçla direncini azaltır ve direncini artırır. ek direnç R71'in direnci (tüm zincirin direnç değerini sabit tutmak için). R71 ve R72 dirençlerinin seçimi ile birkaç deney yaptıktan sonra, ayarlanmış ve dengelenmiş cihazın sıcaklık 40 ° C değiştiğinde (oda sıcaklığından oda sıcaklığına soğutma) dengeleme yeteneğini kaybetmemesini sağlamak gerekir. buzdolabı dondurucusu). Metal dedektör devresinin ayrı ayrı bileşenlerinin davranışında arızalar ve sapmalar varsa, genel kabul görmüş yönteme göre hareket etmelisiniz:
Yazar: Shchedrin A.I.
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Bisikletçiler için sosyal navigatör ▪ Pille çalışan tüm cihazların kablosuz kontrolü ▪ Hayvancılık için gıda olarak algler ▪ Dünyanın bağırsaklarında yağmur yağıyor
▪ Anten web sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale İlkelerimden taviz veremem. Popüler ifade ▪ Yapıştırıcı neyden yapılır? ayrıntılı cevap ▪ makale Krugorez istasyon vagonu. ev atölyesi ▪ makale Elektronik ateşleme sistemi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Nesnelerin kaybolması. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
25 mm - 15 cm;
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri