|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Nabız metal dedektörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / metal dedektörleri Dikkatinize sunulan impuls metal detektörü, fikri bir metne dönüştürmeyi başaran Donetsk'ten (Ukrayna) Yuri Kolokolov'dan (web adresi - home.skif.net/~yukol/index.htm) yazar ve mühendisin ortak geliştirmesidir. programlanabilir tek çipli bir mikrodenetleyiciye dayalı bitmiş ürün. Yazılımı geliştirmesinin yanı sıra tam ölçekli testler ve kapsamlı hata ayıklama çalışmaları yürüttü. Şu anda, Moskova firması "Master Kit", açıklanan metal dedektörün kendi kendine montajı için radyo amatörleri için kitler üretmeyi planlıyor. Kit, önceden programlanmış denetleyici dahil olmak üzere baskılı devre kartı ve elektronik bileşenleri içerecektir. Belki de birçok hazine avı ve kalıntı sevenler için, böyle bir kitin satın alınması ve ardından basit montajı, pahalı bir endüstriyel cihaz satın almaya veya tamamen kendi başınıza bir metal dedektörü yapmaya uygun bir alternatif olacaktır. Kendine güvenen ve bir mikroişlemci darbeli metal dedektörü yapmaya ve programlamaya hazır olanlar için, Yuri Kolokolov'un İnternet'teki kişisel sayfasında Intel HEX formatında denetleyici sabit yazılımının bir deneme sürümü ve diğer yararlı bilgiler var. Bu donanım yazılımı sürümü, bazı metal dedektör çalışma modlarının olmaması nedeniyle tam sürümden farklıdır. Bir darbe veya girdap akımı metal dedektörünün çalışma prensibi, bir metal nesnede darbeli girdap akımlarının uyarılmasına ve bu akımların neden olduğu ikincil elektromanyetik alanın ölçülmesine dayanır. Bu durumda, uyarma sinyali sensörün verici bobinine sürekli olarak değil, periyodik olarak darbeler şeklinde verilir. İletken nesnelerde, sönümlü bir elektromanyetik alanı harekete geçiren sönümlü girdap akımları indüklenir. Bu alan da sensörün alıcı bobininde sönümlenmiş bir akımı indükler. İletkenlik özelliklerine ve nesnenin boyutuna bağlı olarak sinyalin şekli ve süresi değişir. Şek. Şekil 24. Darbeli bir metal detektörün alıcı bobini üzerindeki sinyali şematik olarak göstermektedir.
Darbe metal dedektörlerinin avantajları ve dezavantajları vardır. Avantajlar, mineralize toprak ve tuzlu suya karşı düşük hassasiyeti içerir, dezavantajlar ise metal türüne göre zayıf seçicilik ve nispeten yüksek enerji tüketimidir. Pratik Tasarım Darbeli metal dedektörlerin pratik tasarımlarının çoğu, ya iki bobinli bir devre üzerine ya da ek bir güç kaynağına sahip tek bobinli bir devre üzerine kuruludur. İlk durumda, cihaz, sensörün tasarımını zorlaştıran ayrı alıcı ve verici bobinlere sahiptir. İkinci durumda, sensörde yalnızca bir bobin vardır ve yararlı sinyali yükseltmek için ek bir güç kaynağı tarafından desteklenen bir amplifikatör kullanılır. Bu yapının anlamı şu şekildedir - kendi kendine endüksiyon sinyali, verici bobine akım sağlamak için kullanılan güç kaynağının potansiyelinden daha yüksek bir potansiyele sahiptir. Bu nedenle, böyle bir sinyali yükseltmek için, amplifikatörün potansiyeli yükseltilen sinyalin voltajından daha yüksek olması gereken kendi güç kaynağına sahip olması gerekir. Ayrıca cihaz devresini de karmaşıklaştırır. Önerilen tek bobin tasarımı, yukarıdaki dezavantajlardan yoksun olan orijinal şemaya göre yapılmıştır. Ana teknik özellikler
Algılama derinliği:
Önerilen darbe metal dedektörünün tasarımının göreceli basitliğine rağmen, mikrodenetleyiciye özel bir program girme ihtiyacı nedeniyle evde üretimi zor olabilir. Bu, ancak mikrodenetleyici ile çalışmak için uygun niteliklere ve yazılım ve donanıma sahipseniz yapılabilir. yapısal şema Blok şeması, Şek. 25 Cihazın temeli bir mikrodenetleyicidir. Yardımı ile, cihazın tüm düğümlerini kontrol etmek için zaman aralıkları, ayrıca cihazın göstergesi ve genel kontrolü oluşturulur. Güçlü bir anahtarın yardımıyla, sensör bobininde enerji atılır ve ardından akım kesilir, ardından hedefte bir elektromanyetik alanı uyaran kendi kendine endüksiyon darbesi meydana gelir.
Önerilen şemanın "vurgulanması", giriş aşamasında bir diferansiyel amplifikatörün kullanılmasıdır. Voltajı besleme voltajından daha yüksek olan sinyali yükseltmeye ve onu belirli bir potansiyele (+5 V) bağlamaya yarar. Daha fazla amplifikasyon için, yüksek kazançlı bir alıcı amplifikatör kullanılır. Birinci entegratör faydalı sinyali ölçmek için kullanılır. Doğrudan entegrasyon sırasında faydalı sinyal voltaj şeklinde toplanır ve geriye dönük entegrasyon sırasında sonuç darbe süresine dönüştürülür. İkinci entegratör, büyük bir entegrasyon sabitine (240 ms) sahiptir ve doğru akıma göre yükseltme yolunu dengelemeye yarar. Devre şeması Bir darbe metal dedektörünün şematik diyagramı, Şek. 26 - diferansiyel amplifikatör, alıcı amplifikatör, entegratörler ve güçlü bir anahtar.
Şek. Şekil 27, mikrodenetleyiciyi ve kontrolleri ve göstergeleri göstermektedir. Önerilen tasarım tamamen ithal bileşenler temelinde geliştirilmiştir. Önde gelen üreticilerin en yaygın bileşenleri kullanılır. Bazı unsurları yerli olanlarla değiştirmeyi deneyebilirsiniz, bu aşağıda tartışılacaktır. Kullanılan elemanların çoğu yetersiz değildir ve elektronik bileşenler satan şirketler aracılığıyla Rusya ve BDT'nin büyük şehirlerinde satın alınabilir.
Alan etkili bir transistör VT1 üzerine güçlü bir anahtar monte edilmiştir. IRF740 tipi uygulanan alan etkili transistör, 1000 pF'den daha yüksek bir kapı kapasitansına sahip olduğundan, VT2 transistöründe hızlı bir şekilde kapatmak için bir ön aşama kullanılır. Endüktif yükteki akımın kademeli olarak artması nedeniyle güçlü bir anahtarın açılma hızı artık o kadar kritik değil. Dirençler R1, R3, kendi kendine indüksiyon enerjisini "söndürmek" için tasarlanmıştır. Derecelendirmeleri, transistör VT1'in güvenli çalışmasının yanı sıra sensör endüktansı ve parazitik dönüşler arası kapasitans tarafından oluşturulan devredeki geçici sürecin aperiodik doğasını sağlamak için seçilir. Koruyucu diyotlar VD1, VD2, diferansiyel amplifikatörün girişindeki voltaj düşüşlerini sınırlar. Diferansiyel amplifikatör D1.1 op-amp üzerine monte edilmiştir. Chip D1, TL074 tipi bir dört işlemsel amplifikatördür. Ayırt edici özellikleri yüksek hız, düşük tüketim, düşük gürültü seviyesi, yüksek giriş empedansı ve ayrıca besleme gerilimine yakın giriş gerilimlerinde çalışabilmesidir. Bu özellikler, özellikle bir diferansiyel amplifikatörde ve bir bütün olarak devrede kullanımını belirledi. Diferansiyel amplifikatörün kazancı yaklaşık 7'dir ve R3, R6-R9, R11 dirençlerinin değerleri ile belirlenir. Alıcı amplifikatör D1.2, kazancı 56 olan ters çevirmeyen bir amplifikatördür. Kendinden endüksiyon darbesinin yüksek voltajlı kısmının hareketi sırasında, bu katsayı analog anahtar D1 kullanılarak 2.1'e düşürülür. Bu, giriş yükseltme yolunun aşırı yüklenmesini önler ve zayıf bir sinyali yükseltme moduna hızlı bir giriş sağlar. Transistör VT3 ve transistör VT4, mikrodenetleyiciden analog anahtarlara sağlanan kontrol sinyallerinin seviyelerine uyacak şekilde tasarlanmıştır. İkinci entegratör D1.3'ün yardımıyla, giriş yükseltme yolu doğru akımla otomatik olarak dengelenir. 240 ms'lik entegrasyon sabiti, bu geri beslemenin hızla değişen yararlı sinyalin amplifikasyonunu etkilememesi için yeterince büyük seçilir. Bu entegratör ile, D1.2 yükselticisinin çıkışı sinyal olmadığında +5 V'ta tutulur. İlk entegratör ölçümü D1.4'te yapılır. Yararlı sinyalin entegrasyonu sırasında, D2.2 anahtarı açılır ve buna göre D2.4 anahtarı kapanır. D2.3 anahtarında mantıksal bir evirici uygulanır. Sinyal entegrasyonu tamamlandıktan sonra D2.2 tuşu kapanır ve D2.4 tuşu açılır. Depolama kapasitörü C6, direnç R21 üzerinden boşalmaya başlar. Deşarj süresi, yararlı sinyalin entegrasyonunun sonunda C6 kondansatöründe oluşturulan voltajla orantılı olacaktır. Bu süre, analogdan dijitale dönüştürme gerçekleştiren bir mikrodenetleyici tarafından ölçülür. C6 kondansatörünün deşarj süresini ölçmek için, D3 mikrodenetleyicisine yerleştirilmiş bir analog karşılaştırıcı ve zamanlayıcılar kullanılır. LED'ler yardımıyla VD3...VD8 ışıklı gösterge yapılır. Düğme S1, mikrodenetleyicinin ilk sıfırlaması için tasarlanmıştır. S2 ve S3 anahtarları, cihazın çalışma modlarını ayarlar. Değişken bir direnç R29 kullanılarak metal dedektörün hassasiyeti ayarlanır. işleyen algoritma Şek. Şekil 28, cihazın en önemli noktalarındaki sinyallerin dalga biçimlerini göstermektedir.
A aralığı zamanında, VT1 anahtarı açılır. Testere dişi akımı sensör bobininden - dalga biçimi 2 - akmaya başlar. Akım yaklaşık 2 A'ya ulaştığında, anahtar kapanır. Transistör VT1'in tahliyesinde, kendinden endüksiyonlu bir voltaj dalgalanması meydana gelir - dalga formu 1. Bu dalgalanmanın büyüklüğü 300 V'tan fazladır (!) Ve R1, R3 dirençleri ile sınırlıdır. Yükseltme yolunun aşırı yüklenmesini önlemek için sınırlayıcı diyotlar VD1, VD2 kullanılır. Ayrıca bu amaçla A aralığı (bobinde enerji birikmesi) ve B aralığı (kendi kendine endüksiyonun atılması) süresi için D2.1 anahtarı açılır. Bu, yolun uçtan uca kazancını 400'den 7'ye düşürür. Osilogram 3, yükseltme yolunun (pim 8 D1.2) çıkışındaki sinyali gösterir. C aralığından başlayarak, D2.1 anahtarı kapanır ve yolun kazancı büyük olur. Yükseltme yolunun moda girdiği koruma aralığı C'nin tamamlanmasından sonra, D2.2 anahtarı açılır ve D2.4 anahtarı kapanır - faydalı sinyalin entegrasyonu başlar - D aralığı. Bu aralıktan sonra, D2.2 anahtarı .2.4 kapanır ve D6 anahtarı açılır - "ters" entegrasyon başlar. Bu süre boyunca (E ve F aralıkları), C1.0 kondansatörü tamamen boşalır. Yerleşik analog karşılaştırıcıyı kullanarak, mikrodenetleyici, girdi yararlı sinyalinin seviyesiyle orantılı olduğu ortaya çıkan E aralığının değerini ölçer. Donanım yazılımı sürümü XNUMX için aşağıdaki aralık değerleri ayarlanmıştır:
Mikrodenetleyici, alınan dijital verileri işler ve VD3-VD8 LED'lerini ve Y1 ses yayıcısını kullanarak hedefin sensör üzerindeki etki derecesini gösterir. LED göstergesi, bir işaretçi göstergesinin bir analogudur - bir hedefin yokluğunda, VD8 LED'i yanar, ardından maruz kalma seviyesine bağlı olarak VD7, VD6 vb. sırayla yanar. Parça türleri ve tasarımı İşlemsel amplifikatör D1 TL074N yerine, TL084N veya TL072N, TL082N tipi iki çift op-amp kullanmayı deneyebilirsiniz. D2 çipi, yerel bir K4066KTZ çipiyle değiştirilebilen CD561 tipinde dörtlü bir analog anahtardır. D4 AT90S2313-10PI mikrodenetleyicinin doğrudan analogları yoktur. Devre, devre içi programlama için devre sağlamaz, bu nedenle yeniden programlanabilmesi için denetleyicinin bir sokete kurulması önerilir. 78L05 sabitleyici, aşırı durumlarda KR142EN5A ile değiştirilebilir. Transistör VT1 tipi IRF740, IRF840 ile değiştirilebilir. VT2-VT4 tipi 2N5551 transistörleri, herhangi bir harf indeksi ile KT503 ile değiştirilebilir. Ancak pinoutlarının farklı olmasına dikkat etmelisiniz. LED'ler herhangi bir tipte olabilir, VD8'in farklı bir parlaklık rengi alması arzu edilir. Diyotlar VD1, VD2 tipi 1N4148. Dirençler herhangi bir tipte olabilir, R1 ve R3'ün güç dağılımı 0,5 W olmalıdır, geri kalanı 0,125 veya 0,25 W olabilir. Dirençleri %9'ten fazla farklılık göstermeyecek şekilde R11 ve R5'in seçilmesi arzu edilir. Ayarlanmış bir direnç R7 çok turlu kullanılması arzu edilir. Kapasitör C1 elektrolitiktir, 16 V'luk bir voltaj için kapasitörlerin geri kalanı seramiktir. Kondansatör C6'nın iyi bir TKE ile alınması arzu edilir. Düğme S1, anahtarlar S2-S4, değişken direnç R29, boyuta uyan herhangi bir türde olabilir. Ses kaynağı olarak, müzikçalardan bir piezo yayıcı veya kulaklık kullanabilirsiniz. Cihazın gövdesinin tasarımı keyfi olabilir. Sensörün yanındaki çubuk (1 m'ye kadar) ve sensörün kendisi metal parçalara ve bağlantı elemanlarına sahip olmamalıdır. Bir olta üretimi için başlangıç malzemesi olarak plastik bir teleskopik olta kullanmak uygundur. Sensör, 27 mm'lik bir mandrel üzerine sarılmış, 0,6 ... 0,8 mm çapında 190 tur tel içerir. Sensörün ekranı yoktur ve çubuğa sabitlenmesi, büyük vidalar, cıvatalar vb. kullanılmadan yapılmalıdır. (!) Aksi takdirde, üretim teknolojisi bir indüksiyon metal dedektörü ile aynı olabilir. Yüksek kapasitansı nedeniyle sensör ve elektronik üniteyi bağlamak için blendajlı bir kablo kullanılamaz. Bu amaçlar için, birlikte bükülmüş, örneğin MGSHV tipinde iki yalıtılmış tel kullanılması gerekir. Cihazı kurma Dikkat! Cihaz, VT1 toplayıcısında ve sensörde yüksek, potansiyel olarak yaşamı tehdit eden bir voltaja sahiptir. Bu nedenle, kurarken ve çalıştırırken elektriksel güvenlik önlemlerine uyulmalıdır. Cihazı aşağıdaki sırayla kurmanız önerilir: 1. Kurulumun doğru olduğundan emin olun. 2. Güç uygulayın ve çekilen akımın 100'ü (mA) aşmadığından emin olun. 3. Kırpma direnci R7'yi kullanarak, amplifikasyon yolunu öyle bir dengeleyin ki pin 7 D1.4'teki dalga formu şekil 4'teki dalga formu 28'e karşılık gelsin. XNUMX. Bu durumda, D aralığının sonundaki sinyalin değişmediğinden emin olmak gerekir, yani. bu konumdaki dalga şekli yatay olmalıdır. Düzgün bir şekilde monte edilmiş bir cihazın daha fazla konfigürasyona ihtiyacı yoktur. Sensörü metal bir nesneye getirmek ve gösterge elemanlarının çalıştığından emin olmak gerekir. Kontrollerin işleyişinin bir açıklaması, yazılımın açıklamasında verilmiştir. Yazılım Bu yazı yazıldığı sırada, yazılım sürümleri 1.0 ve 1.1 geliştirilmiş ve test edilmiştir. Intel HEX biçimindeki 1.0 sürümünün "cihaz yazılımı" kodu İnternette Yuri Kolokolov'un home.skif.net/~yukol/index.htm adresindeki kişisel sayfasında bulunabilir. Yazılımın ticari sürümünün 1.1, Master Kit tarafından üretilen kitlerin bir parçası olarak önceden programlanmış mikrodenetleyiciler şeklinde teslim edilmesi planlanmaktadır. Sürüm 1.0, aşağıdaki özellikleri uygular:
Yazılım sürümü 1.1, değişken bir direnç R29 kullanarak cihazın hassasiyetini ayarlamanıza izin vermesi bakımından farklılık gösterir. Yazılımın yeni sürümleri üzerinde çalışmalar devam etmekte olup, ek modların tanıtılması planlanmaktadır. Yeni modları kontrol etmek için S1, S2 anahtarları ayrılmıştır. Kapsamlı testlerden sonra yeni versiyonlar "Ana Kit" setlerinde satışa sunulacak. Yeni sürümler hakkındaki bilgiler internette Yuri Kolokolov'un home.skif.net/~yukol/index.htm adresindeki kişisel sayfasında yayınlanacaktır. 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
▪ Yara iyileşmesini hızlandıran bir madde keşfedildi ▪ Elektronik için biyolojik olarak parçalanabilen baskılı devre kartları ▪ Geliştirilmiş bilgisayar konuşma tanıma
▪ Elektrikçi web sitesinin bölümü. PTE. Makale seçimi ▪ makale Ülser parmak yatırım. Popüler ifade ▪ makale Bir ağaç ne kadar yaşar? ayrıntılı cevap ▪ makale Molokan pusulası. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri
Makaleyle ilgili yorumlar: Dmitry Merhaba! Ve neden AT90S2313-10PI denetleyici seçildi. (Metal dedektörü) demirli ve demirsiz metalleri ayırt eder mi? STM32F030F4P6 kontrol cihazında metal dedektörü yapma arzum var (50 r / pc'miz var). Veya daha çok bacaklı bir meslektaşımda, eğer yeterli bacak yoksa... Çalışma prensiplerini inceliyorum... Anladığım kadarıyla kontrolörün görevi şu şekilde: 1) Bobine voltaj uygulayın (çıkış) T0) 2) Ters darbeye karşı amplifikatör korumasını etkinleştirin (T1) 3) Bobini devre dışı bırakın ve kendi kendine endüksiyon darbesinin sönümlenmesini bekleyin 4) Amplifikatör korumasını (pin T1) kapatın ve faydalı sinyalin işlenmesini açın ( pin T2) 5) Zamanlayıcıyı açın 6) T3 pinine bağlı tetikten kesinti olduğunda, zamanlayıcıdan okumaları alın 7) Değeri referansla karşılaştırın ve ilgili göstergeyi verin. Faydalı makale için teşekkürler. Eğitimli bir inşaatçı, yanlışlıklar için beni tekmelememenizi rica ediyorum. Bu, kontrolörleri kullanan 2. proje ve elektronikten genel olarak 4. veya 5. proje olacak.
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri