3.1 Метален детектор на принципа на "предаване и приемане"

Термините "пренос-приемане" и "отразеният сигнал" в различни устройства за търсене обикновено са свързани с методите на вида на импулс ехо и радар, който е източник на заблуди, когато става въпрос за метални детектори. За разлика от различни видове локатори, в металните детектори от разглеждания тип като предаващ се сигнал (излъчван) и полученият сигнал (отразено) са непрекъснати, те съществуват едновременно и съвпадат с честотата.

3.1.1. Принцип на работа

Принципът на действие на метален детектор тип "пренос-приемане" е да се регистрира отразено сигнал (или, както казват повторно захранване) с метален предмет (мишена), виж, стр.225-228. Отразеният сигнал се дължи на въздействието върху целта на променливото магнитно поле на предавателната (излъчваща) намотка на металния детектор. Така инструментът на този тип предполага наличието на най-малко две намотки, една от които се предава, а другата получава.

Основният фундаментален проблем, който е решен в металните детектори от този тип, е такъв избор на взаимно подреждане на намотки, в което магнитното поле на излъчващата бобина при отсъствието на чужди метални елементи е нулев сигнал в приемане на намотка (или в системата за приемане на бобината). Така е необходимо да се предотврати прякото въздействие на излъчващата бобина върху приемането. Външният вид близо до бобините на металната цел ще доведе до появата на сигнала под формата на променлива E.D. В приемащата бобина.

3.1.2. Схеми за сензори

Първо, може да изглежда, че в природата има само два варианта на взаимното подреждане на намотки, при които няма пряко предаване на сигнала от една намотка към друга (виж фиг. 1 А и 16) - намотки с перпендикулярно и. \\ T кръстосани брадви.

Фиг. 1. Опции за взаимно местоположение на намотките на DATAG на металния детектор на принципа на приемане.

По-внимателно проучване на проблема показва, че такива различни системи на метални детектори могат да бъдат много, но те ще съдържат по-сложни системи с броя на намотките повече от две, подходящо включени електрически. Например, на фигура 1, системата е изобразена от един излъчващ (център) и две приемни намотки, включени в сигнала в сигнала към излъчващата бобина. По този начин, сигналът на изхода на системата от приемане на намотки в идеалния случай е нула, тъй като те са наранени в намотките e.d.s. Взаимно компенсирани.

Системите на сензорите с фиграци (т.е. разположени в една и съща равнина) са от особен интерес. Това се обяснява с факта, че с помощта на метални детектори обикновено е търсене на обекти в земята и донесе сензора на минималното разстояние до повърхността на земята е възможно само ако нейните намотки са отделение. В допълнение, такива сензори обикновено са компактни и се вписват добре в защитни жилища на "палачинката" или "летяща плоча".

Основните варианти за взаимно подреждане на бобините на отделението са показани на Фиг. 2а и 26. В схемата на Фиг. 2А, взаимното разположение на намотките е избрано така, че общия поток на магнитния индукционен вектор през повърхността, ограничена от Получаването на намотка беше нула. В схемата Фиг.26, една от намотките (приемането) е усукана под формата на "осем", така че общата едрата, която се посещава на половината от завоите на приемната намотка, разположени в същото крило на G8, компенсира подобна обща стойност. стр., inwidded в друго крило "осем".

Фиг. 2. Варианти на съвместимостта на взаимното местоположение на намотките за метални детектор на принципа на приемане на приемане.

Възможни са други разнообразни дизайни на сензори с намотки за отделение, например фигура 2В. Приемащата бобина се намира вътре в излъчването. Поканени в приемащата бобина e.d.s. Компенсален от специално трансформаторно устройство, което избира част от излъчващия сигнал за намотка.

3.1.3.1. Системата от намотки с перпендикулярни оси

По-подробно разгледайте взаимодействието на сензора за метален детектор с метална цел при примера на бобината система с перпендикулярни оси, Фиг.1 а. За простота, помислете за системата с намотки, чиито надлъжни размери могат да бъдат пренебрегнати. Ще бъдем по-нататъктова е, че излъчващите и приемни намотки са кръгли безкрайно тънки рамки (виж фиг.3). За такава рамка, векторът на магнитния момент при течащ ток I има формата:

Фиг.3. Модел, излъчваща бобина.

Индукцията на магнитното поле, създадено от рамката на Тауа на високото разстояние от центъра (виж фиг.4), е:

Фиг. 4. Индукционно въвеждане на индуциране на лъчист на бобината.

вярвайки, че r \u003e\u003e c, и индексите "п" и "t" са обозначени с нормалните и тангенциалните компоненти на магнитния индукционен вектор.

Помислете за взаимодействието на излъчващата рамка, приемната рамка и обекта в случай на намотки с перпендикулярни оси (виж фиг. 5).

Фиг. 5. Взаимно местоположение на намотката на металдетектора и сензора на обекта (цел).

Ъгълът между оста на симетрията на системата на бобината и векторът на полето в излъчващата бобина е 2п, тъй като електропроводите, дължащи се на отношения (1.2), са кръгове и с оглед на предположенията за малки размери на бобините:

където l е така наречената база за сензор за метал (виж фиг. 5).

3.1.3.2. Отражение на сигнала поради проводимостта на обекта

Проводим метален предмет, чиито размери ще се считат за малки, поне не надвишават R и R "(виж фиг. 5), от гледна точка на повторното излъчване на магнитното поле, може да бъде представена като еквивалентна рамка с ток * , Векторът на магнитния момент от който PM * е почти паралел в индукционния вектор на излъчващата бобина V.

Стойността на PM * зависи от размера на проводящия обект, неговата проводимост, от индукцията на полето в точката на местоположението на обекта, от честотата на излъченото поле. Индукцията на полето за повторно емисии има ненулев компонент в центъра на приемащата намотка в посока на нормалния вектор. , Какво води до появата на ЕД в тази намотка, пропорционална на посочения компонент:

Фиг. 6. Да се \u200b\u200bизчисли магнитния момент на еквивалентната топка.

За да се изчисли магнитният момент на еквивалент RVKRM * , Необходимо е да се вземе неразделна част от целия обем на проводящия обект, така че да се обобщит депозитите на всички елементарни токове на пръстена, отбелязани от полевото поле за намотка в крайната стойност на RM *. За простота, ние приемаме, че магнитното поле през целия обем на проводящия обект е равномерно, тоест, то се отстранява чрез значително разстояние от излъчващата бобина. Така че няма проблеми с ориентацията на обекта, ние все още ще считаме, че тя има формата на хомогенна топка (виж фиг.б). Като се има предвид, че проводящият обект се отстранява от значително разстояние от приемащата намотка, можете да напишете:

Пренебрегване на самоуправляването, чието влияние ще бъде обсъдено по-долу, ние получаваме:

Да се \u200b\u200bвземе предвид феноменът на самоуправление, да предположим за простота, че повторното захранване на хомогенна цел и, въз основа на величината на магнитния момент (1.7), е:

Заместването на израза (1.7) вътрешно вместо вътре, ние все още ще получим пропорционална зависимост Pm *манекен , Но с малко по-различен коефициент на K1:

Индукция на компонента в центъра на приемащата намотка:

В системата на картозьовите координати, с началото в средата на основата на бобината (виж фиг. 7), последният израз има форма:

Въвеждаме нормализираните координати:

Ние определяме с точност на знака на Е.Д., въведен в приемащата бобина:

където е така, напречното сечение на приемащата бобина е броят на нейните завои.

където S е площта на напречната секция на излъчващата бобина, т.е. общия ток на всичките му завой.

В триизмерно пространство, когато равнината на Xoy не е перпендикулярна на равнината на приемната рамка,

Фиг. 7. Координатна система.

Фиг.8. Оценка на ориентацията чрез ролка.

3.1.3.3. Сигналът, дължащ се на феромагнитните свойства на обекта

Феромагнитичен обект, размерите на които също ще се считат за малки, поне не надвишават R ° С (виж фиг. 5), от гледна точка на магнитното поле, може да бъде представена под формата на еквивалентна рамка с Ток I *, вектор на магнитния момент, който * практически паралелен вектор индукция на излъчваща бобина V.

Стойността на PM *дА СЕ. размерите на феромагнитния обект, неговата магнитна пропускливост, от индукцията на полето в точката на местоположението на обекта. За да се изчисли магнитният момент на еквивалентната рамка на RM *, е необходимо да се вземе интеграл върху целия обем на феромагнитния обект, така че да се обобщит находищата на всички амплинги, възникнали във Ferromagnet при действието на външните действия полета на лъчиста бобина.За топка хомогенен обект получаваме:

където в индуцирането на магнитното поле, М. - Магнитна пропускливост на материала обект, R е радиусът на обекта - топката.

Всички изрази, получени по-горе за проводящ обект, ще останат в сила, ако им постави в този случай:

3.1.3.4.Запоставяне на проводимите и феромагнитни свойства на обекта

Счетоводството в същото време електрически проводими и феромагнитни свойства на обекта като топка води до следната стойност на коефициента K1:

Рационалният коефициент K4, който е включен в израза за напрежението в приемащата намотка, е:

Числен резултат (1.23) показва, например, че модулите на термините в експресията по време на типичната честота на излъченото поле 10 (kHz) стават съизмерими на радиуса на точката обект на поръчката 1 (cm) и под Състояние на съоръжението на феромагнитни свойства. В допълнение, зависимостта на първия оператор на Лаплас предполага, че фазата на отразения сигнал ще варира в зависимост от връзката в обекта - целта на електрически проводими и феромагнитни свойства, както и върху проводимостта на материала и размера на предметът. Този феномен основава принципа на работа. дискриминатор Модерни метални детектори, т.е. електронни устройства, които позволяват фазова промяна, отразена от обекта на сигнала, за да се оценят свойствата на обекта (с определена вероятност дори от вида на метала).

3.1.3.5. Формите на обекта

Получените по-рано изрази бяха показани само за формата на обект - целта под формата на хомогенна топка. Очевидно въздействието на обектите на по-сложна форма може да бъде намалено до ефектите на някаква еквивалентна топка с радиус на получаването.

Индуцираното напрежение, причинено от проявлението само на феромагнитни свойства за обект на топка, е пропорционален на обема му (виж изразяването (1.22)). Следователно, за не прекалено разширени обекти на по-сложна форма, в първото приближение, тя може да се счита за еквивалентна на такава топка, чийто обем съвпада с обема на феромагнителя в обекта на сложна форма. Ad hoc:

където V е обемът на Ferromagnet.

При напрежението, предизвикано в приемната намотка поради повторно захранване от проводящия обект, ситуацията е по-сложна. Кога Големи предмети с добра електрическа проводимост Експресия (1.9) и съответно, напрежението, предизвикано в приемащата намотка, също е пропорционална на обема на обекта (т.е. ) и радиусът на еквивалентната топка също се изчислява с формула (1.25). Кога Малки предмети с лоша електрическа проводимост Друг подход. В този случай общият израз (1.9) е изгонен в специален случай (1.8). Помислете за първо ефекта на кухината на топката с RP радиус вътре в обекта на топка на получателя. Използвайки принципа на суперпозиция, представете си резултата от обекта на топка с кухината като разликата в резултатите от ефекта на твърда купа и топка с RP радиус. В съответствие с (1.8) съотношението се извършва:

Фигура 9 показва графиките R / R / D от R / D R за кухината слабо електрон и за кухи феромагнитна топка. От графиката може да се види, че за не

Фиг.9. Ефект на дебелина на стената на кухата на еквивалентния радиус.

твърде тънкостенни топки от слабото провеждащи се материала получават "следователно, за разлика от феромагнитната топка и от висока купа с проводимост, за слабо провеждаща топка, при първото приближение, тя е безразлична с твърда или куха. Влиянието му върху процеса на възпроизвеждане се определя главно от линейния размер, т.е. следователно, в случай на не твърде дългоочаквано лошо провеждане на обекти с по-сложна форма, включително кухината, в първото приближение, може да бъде считат се еквивалентни на такава топка, чийто радиус е еквивалентен на половината от средния характер на обекта.

Горепосоченото заключение е добре потвърдено на практика под формата на съществен отговор на металния детектор от незначителните отпадъци на металното алуминиево фолио, което практически идва, когато съвременната цивилизация остави своя отпечатък.

3.1.3.6. Системата на намотки с кръстосани оси

Фиг. 10. Ориентация на сензора за ролката.

Изгледът по оста на сензора за метал детектор на това място на намотките е показан на фиг.10. За да се изчисли такава схема, е удобно да се използва принципът на суперпозиция и да се разложи векторът на магнитния момент на излъчващата бобина и площта на приемащата намотка върху вертикалните и хоризонталните компоненти (прогнози, виж фиг. 11) .

За хоризонталния компонент проекцията на полевата индукция в приемащата намотка е напълно определена от съотношението (1.4). Въпреки това, другата ориентация на магнитния момент дава (с точност на знака) резултата:

където К. 2 се определя с формулата (1.11).

Вертикалният компонент на индуцирането на полето в приемащия Coilbov е перпендикулярно на векторите и R "и не зависи от ъглите G и B:

Фиг. Разлагане на магнитния момент и площта на приемната намотка в компонентите.

EMF в рецепцията UO, с точност на знака, е:

Оттук получаваме:

В картозърската координатна система с началото в средата на основата на бобината (виж фиг. 5) получаваме:

Влизаме в нормализираните координати (1.14), получаваме:

където К. 4 се изчислява с формула (1.19) или (1.24).

3.1.4. Практически съображения

Чувствителност Метал детекторът зависи преди всичко от неговия сензор. За разглежданите опции за сензори чувствителността се определя чрез формули (1.20) и (1.33). Ако ориентацията на ориентацията на сензора е оптимална за всеки случай, той се определя от същия коефициент на К4 и функциите на нормализираните координати F (X, Y) Ig (X, Y). За сравнение, в Ko [-4, 4], YO [-4,4], модулите на тези функции са дадени под формата на аксонометрични участъци в логаритмична скала на фиг.12 и фиг.13.

Първото нещо, което се втурва в очите, е ярко изразено максимално близо до точката на местоположението на сензорните бобини (0, + 1) и (0, -1). Функциите на Maxima F (X, Y) IG (X, Y) не представляват практически интерес и за удобство за сравняване на функциите на функциите около 0 (dB). От моделите и от анализа на функциите f (x, y) Ig (x, y) се вижда също, че на посочения квадрат функцията F функция F е почти навсякъде, модулът на функцията G, с Изключение от най-отдалечените точки в ъглите на площада и с изключение на тесния регион близо x \u003d 0, където функцията f притежава "клисура".

Асимптотичното поведение на тези функции, далеч от произхода, може да бъде илюстрирано на y \u003d 0. Оказва се, че модулът на функцията F намалява с разстоянието, пропорционално на x ^ (- 7) и модулът на функцията g е пропорционален на x ^ (- 6). За съжаление, предимството на функцията на чувствителност се проявява само на големи разстояния, надвишаващи практическия диапазон

Фиг. 12. Функция Функция F (x, y).

Фиг.13. Графиката на функцията g (x, y).

металдетектор. Същите стойности на модулите f и g се получават при X "4.25.

Много важна практическа стойност има функция "Ravine". Първо, той предполага, че сензорът на бобините с перпендикулярни оси има минимална (теоретично нулева) чувствителност към метални предмети, разположени върху нейната надлъжна ос. Естествено, тези субекти включват и много елементи на самия сензор. Следователно, безполезен сигнал, отразен от тях, ще бъде много по-малък от този на системата на бобината система с кръстосани оси. Последното е много важно, като се има предвид, че отразеният сигнал от металните елементи на самия сензор може да има няколко порядъка, надвишаващи полезния сигнал (поради близостта на тези елементи към сензорните намотки). Въпросът не е, че безполезен сигнал от металните елементи на дизайна на сензора е трудно да се компенсира. Основната трудност се крие в най-малките промени в тези сигнали, които обикновено се причиняват от термични и особено механични деформации на посочените елементи. Тези най-малки промени могат да бъдат сравними с полезния сигнал, който ще доведе до неправилни показания или фалшиви отговори на устройството. Вторият, ако с помощта на металдетектора на бобината на бобината с перпендикулярни оси вече е открит, вече е открит малък предмет, Тогава посоката на точното му местоположение може лесно да бъде "прозобелена" до нулева стойност на сигнала на металния детектор при точната ориентация на неговата надлъжна ос до обекта (с всички ориентации на RHIN). Като се има предвид, че "улавящата" зона на сензора при търсене може да бъде няколко квадратни метра, последното качество на ШИСтемите на намотките с перпендикулярни оси са много полезни на практика (по-малко безполезни разкопки).

Следната характеристика на графиките на функциитеF (X, Y) и G (x, Y) е наличието на пръстеновидна "нулева чувствителност, преминаваща през центровете на намотки (кръг от един радиус с център в точка) (0.0)). На практика тази функция ви позволява да определите разстоянието до малки обекти. Ако се установи, че на някакво крайно разстояние отразеният сигнал е затворен (с оптимална ориентация на ролката) - това означава, че разстоянието до обекта е половината от базата данни, т.е. стойността l / 2.

Трябва също да се отбележи, че ръбът на радиационния ъгъл у за сензорите за метални детектори с различни взаимни разпоредби на намотки също се различават. На фиг. 14Ь, диаграма на посоката на устройството с перпендикулярни оси при намотките и на фиг.14А, с кръстосани дръжки. Очевидно е, че втората диаграма е по-предпочитана, така че има по-малък брой зони без нечувствителност на ролката и по-малко венчелистчета.

За да се оцени зависимостта на напрежението, предизвикано в приемащата намотка от параметрите на металния детектор и обекта, е необходимо да се анализира изразът (1.19) за коефициента на К4. Напрежението, предизвикано в приемната намотка, е пропорционално (1/2) ^ 6. Аргументите на функциите F и G се нормализират от 1/2, чието намаление произтича от 6-та - 7-та степен на разстояния. Ето защо, в първото приближение, всички други неща са равни условия, чувствителността на металдетектора не зависи от неговата база.

Фиг.14. Хранителни диаграми за сензори за бобина:

С кръстосани оси (A)

С перпендикулярни оси (б).

За да се анализира Селективност Метален детектор, т.е. способността му да различава предмети от различни метали или сплави, е необходимо да се позове на изразяването (1.23). Метал детекторът може да различава обекти чрез отразената фаза на сигнала. За да се раздели резолюцията на устройството по видталов беше максимален, е необходимо да се избере правилно честотата на сигнала на излъчващата бобина, така че фазата на сигнала, отразена от обектите да е около 45 °. Това е средата на възможните промени във фазата на първото изразяване на израз (1.23) и има характеристика на честотата на първите лекари. Считаме, че вторият мандат на изрази (1.23) е нула, тъй като при първото търсене се интересуват от селективност за цветни метали - неферроманя. Естествено, оптималният избор на честотата на сигнала предполага познаване на стандартния размер на предполагаемите обекти. В почти всички чужди промишлени метални детектори, размерът на монетата се поставя като този размер. Оптималната честота е:

С типичен диаметър на монетата 25 (mm), нейният обем е около 10 ^ (- 6) (m ^ 3), който съгласно формула (1.25) съответства на еквивалентен радиус от около 0.6 (cm). От тук получаваме оптималната честотна стойност от около 1 (kHz) по време на проводимостта на материала на монетата 20 (H0MCH m). В промишлени устройства честотата обикновено е по-висока степен (по технологични причини).

3.1.5. Заключения

1. Според автора, системата от намотки с перпендикулярни оси е за предпочитане за търсене на съкровища и реликви, отколкото системата на намотки с кръстосани оси. Всички други неща са равни, първата система има малко по-висока чувствителност. Освен това е много по-лесно да се определи дали да се определи точната посока, в която трябва да бъде подписан откритият обект.

2. Разглежданите системи за намотки имат важен имот, който ви позволява да оцените разстоянието до малки обекти чрез намаляване на отразения сигнал на разстояние до обекта, равен на половината от основата.

3. Други неща са равни (размери и брой на завои от намотки, чувствителността на приемащата пътека, стойността на текущата и нейната честота в излъчващата бобина), чувствителността на металдетектора на принципа на предаване е практически независимо от основата си, т.е. от разстоянието между намотките.

3.2 Метален детектор при удари

Терминът "метален детектор върху удари" е ехо терминологията, приета в радио инженеринг, тъй като първите суперцентрогенни приемници. Биоди се наричат \u200b\u200bявлението, най-носенето се проявява при добавянето на два периодични сигнала с близки честоти и приблизително същите амплитуди и състоящи се в пулсацията на амплитудата на общия сигнал. Честотата на пулсацията е равна на честотните разлики в два сгънати сигнала. Чрез прескачане на такъв пулсиращ сигнал през токоизправител (детектор) можете да изберете разликата честотен сигнал. Такава схема отдавна е традиционна за дълго време, но понастоящем, с оглед на развитието на синхронни детектори, обикновено не се използва в радио инженеринг или в метални детектори, въпреки че терминът "при удари" остава досега.

3.2.1. Принцип на работа

Принципът на работа на металдетектора върху ритъма е много прост и се състои в регистрацията на честотата разлика от два генератора - една от които е стабилна по честота, а другата съдържа сензора - индуктивната бобина в нейната честота в режим на готовност. Устройството е конфигурирано по такъв начин, че при липса на метал близо до честотния сензор два генератора съвпадат или са били много близки по стойност. Наличието на метал в близост до сензора води до промяна в нейните параметри и в резултат на това да се промени честотата на съответния генератор. Тази промяна обикновено е много малка, но промяната в честотите на два генератора вече е значително и може лесно да бъде регистрирана.

Честотната разлика може да бъде записана с различни пътища, вариращи от най-простия, когато разликата честотният сигнал слуша слушалките или през високоговорителя и завършва с методи за измерване на цифрови честота.

3.2.2. Теоретични съображения

Помислете за прочетете повече метален детектор сензор върху удари, състоящ се от една намотка (виж фиг.15).

Фиг. 15. Взаимодействието на сензор за детектор с едноръчен метал с обект.

Индукцията на магнитното поле в центъра на бобината е:

където pm. - Магнитен момент, създаден от тока на намотката I, R0 - Радиус на бобината, S-намотка.

Поради взаимодействието с проводим и / или феромагнитичен обект се появява допълнителен индукционен компонент. Тъй като механизмът на външния му вид е същият като в предварително прегледания случай на метален детектор на принципа на "предаване - получаване", можете да използвате резултатите от предишния раздел и да записвате за добавките компоненти на индукцията:

където k. 1 е коефициентът, изчислен с формула (1.8), (1.9) или (1.23).

Тъй като коефициентът на К1 е сложна функция, тогава относителната промяна в индукцията може да бъде обозначена като функция на оператора Лаплас:

По този начин импедансът на намотката на сензора за метал детектор (с изключение на омичното съпротивление на проводника и инспермния капацитет) може да бъде представен като:

където L е индуктивността на намотката без влияние на обекта.

Под влиянието на обекта общата резистентност на бобината се променя. В метални детектори при удари тази промяна се оценява чрез промяна на резонансната честота на осцилаторната LC-верига, образувана от сензорната намотка и кондензатора.

3.2.3. Практически съображения

Чувствителност Металният детектор върху ударите се определя от изрази (1.36) - (1.38) и зависи от параметрите за превръщане на промяната в общата резистентност на сензора в честотата. Както вече беше отбелязано, обикновено трансформацията е да се получи разликата честота на стабилния генератор и генератора със сензорната бобина в честотната верига. Следователно, толкова по-високи са честотите на тези генератори, толкова по-голяма е честотата разлика в отговора на появата на метална цел в близост до сензора. Регистрацията на малки отклонения на честотата е определена сложност. Така че, на слуховете, можете уверено да регистрирате грижата за честотата на тона най-малко 10 (Hz). Визуално, на мигането на светодиода, можете да регистрирате честотна грижа най-малко 1 (Hz). Други начиниможете да получите регистрация и по-малка честотна разлика обаче, тази регистрация ще изисква значително време, което е неприемливо за метални детектори, които винаги работят в реално време.

Селективността за метали на такива честоти, много далеч от оптималната (1.34), се проявява много слабо. В допълнение, честотната честота на генератора за определяне на фазата отразеният сигнал е почти невъзможен. Следователно селективност Метал детекторът липсва при удари.

Положителната партия е простотата на проектирането на сензора и електронната част на металния детектор върху ударите. Такова устройство може да бъде много компактно. Това е удобно за тях, когато нещо вече е открито по-чувствително устройство. Ако откритият обект е малък и е достатъчно дълбок в земята, той може да "се загуби", да се движи по време на разкопките. За да не се "преглежда" обемист чувствителен метален детектор да "преглежда" обемист чувствителен метален детектор, е желателно на последния етап да контролира техния напредък с компактно устройство на малък радиус на действие, който може да бъде повече точни, за да знаете местоположението на темата.

3.2.4. Заключения

1 . Металните детектори на удари имат по-малко чувствителност от металните детектори на принципа "предаване и приемане".

2. Отсъства селективността в видовете метали.

3.3. Единична индукционна метална детектор

3.3.1. Принцип на работа

Думата "индукция" в заглавието на метални детектори от този тип напълно разкрива принципа на тяхната работа, ако си припомним смисъла на думата "Индуктио" (лат.) - Ръководство. Устройството от този тип има една намотка с всякаква удобна форма, развълнувана от променлив сигнал. Външният вид близо до металния сензор на обекта води до появата на отразен (повторно енергизиран сигнал), който "носи" допълнителен сигнал към бобината в намотката. Остава само да се разпредели този допълнителен сигнал.

Металният детектор на вида на индукцията получи правото на живот, главно поради основната липса на инструменти на принципа на "пренос-приемане" - сложността на дизайна на сензорите. Тази сложност води до висока цена и трудова интензивност на производството на сензора или до недостатъчната си механична коравина, което причинява появата на фалшиви сигнали при шофиране и намалява чувствителността на инструмента. Ако излезете, за да премахнете инструментите на принципа на "пренос-приемане", тази липса, тогава можете да стигнете до необичайно заключение - излъчването и приемането на намотка от металдетектора трябва да се комбинират в едно! Всъщност, много нежелани движения и извити на една бобина спрямо другата в този случай липсват, тъй като бобината е само една и е едновременно излъчване и получаване. Има и изключителна простота на сензора. Таксата за тези предимства е необходимостта да се подчертае полезният отразеният сигнал на фона на значително по-голям сигнал за възбуждане на излъчващата / приемната намотка.

Диаграма на входа

Можете да изберете отразения сигнал Ако се приспадне от електрическия сигнал, присъстващ в сензорната намотка, сигнала със същата форма, честота, фаза и амплитуда, като сигнал в намотката в отсъствието на метал близо. Как може това да бъде приложено в един от методите, показан под формата на структурна верига на фиг. шестнадесет.

Фиг.16. Структурна диаграма на входния възел на индукционния метален детектор

Генераторът генерира променливо напрежение на синусоидална форма с постоянна амплитуда и честота. Конверторът "напрежение-ток" (PNT) превръща напрежението на генератора UG в тока на g , който е поставен в веригата за осцилаторна сензор. Осцилиращата верига се състои от кондензатор с и L сензорна намотка. Неговата резонансна честота е равна на честотата на генератора. Коефициентът на трансформация на PN е избран така, че напрежението на UG UD е равен на напрежението на UG генератора (в отсъствието на метал в близост до сензора). Така, аделът се изважда от два сигнала със същата амплитуда, а изходният сигнал е резултат от изваждане - нула е равно. Когато металът се появи близо до сензора, се появява отразеният сигнал (с други думи, параметрите на сензорната намотка се променят) и това води до промяна в напрежението на осцилиращата верига UD. Изходът се появява сигнал, различен от нула.

Фигура 16 показва само най-простият вариант на една от входните част на металните детектори от разглеждания тип като най-прости. Вместо PNT в тази схема е възможно използването на токо-бетон резистор. Различни мостови вериги могат да се използват за включване на сензорната намотка, шумове с различни коефициенти на предаване чрез инвертиране и безформиране входове, частично включване на осцилиращата верига и др. и т.н.

В диаграмата на фиг. 16 Осцилиращата верига се използва като сензор. Това се прави за простота, за да се получи нулева промяна на фазите между сигналите на UG и UD (контурът е конфигуриран за резонанс). Можете да откажете осцилаторната верига с необходимостта да я регулирате точно в резонанса и да използвате PNT като натоварване на сензора като товар. Въпреки това, коефициентът на предаване на PNT за този случай трябва да бъде сложен, за да се коригира фазовото изместване на приблизително 90 °, което се дължи на индуктивния характер на натоварването на PNT.

3.3.2. Теоретични съображения

Както вече беше отбелязано, индукционният тип метал детектор може да бъде представен като определен клас на металдетектора върху принципа на "пренос-приемане", когато излъчващата и приемната намотка съвпада. Ето защо, с много резултати от раздел 1.1, е възможно да се използва за метален детектор на тип индукцията. В допълнение, от металдетектора на ударите, индукционният метален детектор се различава само по метода на регистрация на отразения сигнал, поради което и някои от резултатите от раздел 1.2 също ще бъдат справедливи за устройството за въвеждане.

Взаимодействието на намотката на металдетектора на индукционен тип с метален предмет може да илюстрира фиг.15. Отразеният сигнал може да бъде оценен чрез стойността на магнитното поле (1.36). За разлика от принципа "предаване-приемане", стойността на отразения сигнал по време на предположението (1.3) зависи от разстоянието между обекта и сензора и не зависи от ориентацията на сензора към обекта.

Допълнително напрежение, предизвикано в сензорната бобина с отразен сигнал, се изчислява с формула (1.17), където индуцирането на отразения сигнал е равно на (1.36). Изключване на знак, това напрежение е:

където p е операторът на Лаплас, I - ток в бобината, r е разстоянието между сензора и обекта, s - площта на намотката, n - броя на неговите завои, r - еквивалентния радиус на обекта, ks - Коефициентът, изчислен с формула (1.23).

3.3.3. Практически съображения

Отговорът на напрежението на напрежението към металния обект, в съответствие с формулата (1.39), е обратно пропорционална на шестата степен на разстояние. Това означава, че е практически същото като това на металните детектори на принципа на "приемане на трансфер". Принципът на регистрация на отразения сигнал е сходен. Следователно теоретични чувствителност Индукционният метален детектор е същият като инструментите на принципа на "приемане на трансфер".

Теоретични съображения Селективност Водена в раздел 1.1 за метал детектора на принципа на приемане на приемане и за индукционния метален детектор. Селективността се определя от коефициента (1.23), включен във формула (1.39) за напрежението на полезния отразяващ сигнал.

От конструктивни характеристики трябва да се отбележи простота на дизайна Сензор за метал детектор. План за простота, както е споменато по-горе, е необходимостта от малък полезен сигнал на фона на голям електрически сигнал за възбуждане на сензорната бобина за сензор за метал. Ако считаме, че съотношението на амплитудите на тези сигнали може да достигне 105 ... 106, ясно е, че за практиката не е проста, макар и доста решаема задача. Сложност Решенията на тази задача е, че сензорната бобина за метал детектор реагира не само до полезен отразен сигнал, но и за всяка промяна на нейните параметри. За щастие, чувствителността към механични деформации в сензора на индукционния метал детектор е много по-ниска от тази на инструментите на принципа на "предаване". Въпреки това, проблемът с температурната чувствителност на сензора е възникнал за индукционния метален детектор. Факт е, че омичното съпротивление на проводника (обикновено мед), което е наранено на сензорната намотка, почти линейно нараства с нарастваща температура. Изрязани от неизбежни флуктуации при температура, тези относително бавни промени в импеданса и напрежението на сензора са много малки, но са сравними или дори повече, отколкото от експозицията на полезния сигнал. По този начин, задачата за обезщетение за температурата на общата резистентност на сензорната бобина се превръща в подходяща.

3.4. Други видове метални детектори

Първият въпрос, който възниква в лице след запознаване с недостатъците и ограниченията на някои метални детектори, звучи приблизително, както следва: "Какви са другите принципи и инструменти на основата им за дистанционно откриване на метални предмети?" Въпросът е естествен, обаче, отговорът по-долу е вероятно да направи любопитен читател.

Импулсни метални детектори

В разглежданите по-рано три вида електронни метални детектори, отразеният сигнал се отделя от излъчваното. или геометрично поради взаимното местоположение на приемащата и излъчваща бобина, или с помощта на специални схеми за компенсация. Очевидно може да има временен метод за разделяне на излъчените и отразените сигнали. Този метод се използва широко, например, в импулсен ехо и радар. Когато се заключи, отразеният механизъм за забавяне на сигнала се дължи на значителен сигнал към разпространението на сигнала към обекта и обратно. Въпреки това, по отношение на метални детектори, явлението за самоуправление в проводящия обект може да бъде такъв механизъм. След излагане на импулса на магнитния индукционен импулс, проводящият обект се случва и известно време се запазва поради самонадуктното явление, течният импулс, който причинява забавения сигнал за време. По този начин може да се предложи друга метална детекторна схема, основна различна от тези, обсъждани по-рано по метода на разделсигнали. Такъв метален детектор се наричал пулс. Състои се от текущ импулсен генератор, получаване и излъчване на бобина, устройство за превключване и обработка на сигнала.

Текущият импулсен генератор генерира кратки токови импулси на групата на милисекунда, влизаща в излъчващата бобина, където те се превръщат в импулси на магнитни индукция. Тъй като излъчващата бобина е натоварването на импулсния генератор има изразен индуктивен характер, на фронтовете на импулсите от генератора възникват претоварване под формата на напрежение. Такива изблици могат да достигнат амплитудата на стотици (!) Volt, но използването на защитни ограничители е неприемливо, тъй като това би довело до затягане на текущия импулс и магнитната индукция и, в крайна сметка, до усложнене на разделяне на отразения сигнал.

Получаването и излъчващите бобини могат да бъдат поставени спрямо взаимно взаимно произволно, тъй като прякото проникване на емитирания сигнал в приемащата намотка и действието върху отразения си сигнал се разделят с времето. По принцип една бобина може да изпълнява ролята както на приемащото, така и на излъчването, но в този случай ще бъде много по-трудно да се отприщит високоволтовите изходни вериги на текущия импулсен генератор и чувствителни входни вериги.

Превключването е проектирано да произвежда горното разделяне на излъчваните и отразени сигнали. Тя блокира входната верига на устройството в определено време, което се определя от текущия импулс на текущия импулс в излъчващата се намотка, времето за рехабилитация на намотката и времето, през което е възможен външният видkIH устройства отговори от масивни слаби обекти като почвата. След това превключващото устройство трябва да осигури безпрепятствено предаване на сигнала от приемащата намотка на обработващата единица Сигнал.

Устройството за обработка на сигнала е предназначено да преобразува входния електрически сигнал в лице, удобно за възприятие. Тя може да бъде проектирана на базата на разтвори, използвани в метални детектори на други видове.

Недостатъците на импулсните метални детектори включват сложността на прилагането в практиката на дискриминация на обекти по вид метал, сложността на оборудването за генериране и превключване на токови импулси и напрежение на голяма амплитуда, високо ниво на радиосмущения.

Магнитометри

Магнитомерите са обширна група инструменти, предназначени за измерване на параметрите на магнитното поле (например модул или компонент на магнитния индукционен вектор). Използването на магнитометри като метални детектори се основава на феномена на локалното изкривяване на естественото магнитно поле на земята чрез феромагнитни материали, например желязо. Помислете за използване на магнитомерно отклонение от стандарта на модула или посоката на магнитната индукция на магнитната индукция на Земята за локалната зона, е безопасно да се твърди за наличието на някаква магнитна нехомогенност (аномалия), която може да бъде причинена от кота предмет.

В сравнение с вече обсъдени метални детектори, магнитометрите имат много по-голям обхват откриване на железни предмети. Това е много впечатляваща информация за факта, че с помощта на магнитометър можете да регистрирате малки нокти за обувки от багажника на разстояние 1 (m), а пътническият автомобил е на разстояние 10 (m)! Такъв голям диапазон на откриване се обяснява с факта, че аналог на излъченото поле на конвенционалните метални детектори за магнитометри е хомогенно магнитно поле на Земята, така че реакцията на устройството върху железния обект не е обратно пропорционална на шестата, Но третата степен на разстояние.

Основният недостатък на магнитометрите е невъзможността да се открие с тях от цветни метали. Освен това, дори ако се интересуваме само от желязо, използването на магнитометри за намиране е трудно. Първо, в природата има голямо разнообразие от естествени магнитни аномалии на най-различния мащаб (отделни минерали, находища на минерали и др.) Второ, магнитометрите обикновено са тромави и не са предназначени да работят в движение.

За да илюстрираме безполезността на магнитометрите при търсене на съкровища и реликви, може да се даде такъв пример. С помощта на обикновен компас, който по същество е най-простият магнитометър, можете да регистрирате обичайната кофа за желязо на разстояние около 0,5 (m), което само по себе си е добър резултат. Въпреки това (!), Опитайте да използвате компас, за да намерите същата кофа скрита под земята, в реални условия!

Радиоозатори

Добре известно е, че с помощта на съвременен радар може да се намери такъв обект като самолет, разстояние от няколкостотин километра. Възниква въпросът: е съвременната електроника не позволява да се създаде компактно устройство, нека бъде много по-ниско от диапазона за откриване с модерни стационарни радари, но позволявайки му да открие обекти от интерес за нас (виж името на книгата)? Отговорът е редица публикации, при които са описани такива устройства.

Характерно за тях е използването на постижения на съвременна микроелектроника на микровълнова печка, компютърна обработка на получения сигнал. Използването на съвременни високотехнологични практически прави невъзможно самостоятелно производството на тези устройства. В допълнение, големите размери все още не им позволяват да бъдат широко използвани в полето.

Предимствата на радара могат да включват фундаментално по-висок диапазон за откриване, отразеният сигнал при грубо приближение може да се счита за тема на субектите на геометричната оптика и неговото отслабване не е пропорционално шестият, а дори и третата, а само втора степен на разстояние.

3.3.4. Заключения

1. Индукционните метални детектори комбинират, че сте куха чувствителност и селективност на метални детектори на принципа на "предавателно приемане" и простотата на дизайна на металния детекторски сензор върху ударите.

2. Задачата за компенсиране на валежите от температурата на параметрите на намотката на сензора на метала става подходяща.

Предложеният метал детектор е предназначен за "далеч" търсене на сравнително големи предмети. Той се сглобява на най-простата схема без дискриминатор по вид метали. Устройството е лесно да се произведе.

Дълбочината на откриване е:

• пистолет - 0.5 m;
• casque -1 m;
• кофа - 1,5 m.

Структурна схема

Структурната схема е показана на фиг. 4. Състои се от няколко функционални блока.

Фиг. 4. структурна диаграма на металдетектора върху принципа на "пренос-приемане"

За да го елиминира, схемата за обезщетение е проектирана. Значението на нейната работа е, че някои от сигнала от изходната осцилираща верига се смесват в сигнала на приемащия усилвател, така че да се сведе до минимум (в идеалния случай - до нула) изходния сигнал на синхронния детектор в отсъствието в близост до металните обекти сензор. Задаването на схемата за компенсация се извършва с помощта на регулиращия потенциометър.

Синхронният детектор превръща полезен променлив сигнал, идващ от изхода на приемащия усилвател в постоянен сигнал. Важна характеристика на синхронен детектор е способността да се подчертае полезен сигнал на фона на шума и смущенията, значително надвишаване на полезния сигнал над амплитудата. Референтният сигнал на синхронния детектор се взема от втория изход на пръстеновидния брояч, чийто сигнал има фазово смяна по отношение на първия изход с 90 °. Динамичният обхват на промените в полезния сигнал както при изхода на приемащата намотка, така и при изхода на синхронния детектор е много широк. За да се посочи устройството за индикация, устройството със стрелка или аудио индикаторът е еднакво добре записан както много слаби сигнали, така и много (например 100 пъти) по-силни сигнали, е необходимо да има устройство за компресиране на динамичния обхват в устройството. Такова устройство е нелинен усилвател, чиято характеристика на амплитудата се приближава към логаритмика. Измервателното устройство за превключване е свързано с изхода на нелинеен усилвател.

Показването на звуковия сигнал започва минималния лимит, т.е. Блок, който има зона на безчувственост за малки сигнали. Това означава, че звуковата индикация е включена само за сигнали, които са по-добри от някакъв праг върху амплитудата. По този начин, слабите сигнали, свързани главно с движението на устройството и неговите механични деформации, не дразнят изслушването. Референтният генератор на звуковия индикатор генератор генерира снопове от правоъгълни импулси с честота от 2 kHz с честота на повторение на опаковки от 8 Hz. Използвайки балансирания модулатор, този референтен сигнал е променлив върху изходния сигнал на ограничителя като минимум, като по този начин се образува сигнал на желаната форма и желаната амплитуда. Усилвателят на пиезовия емитер увеличава амплитудата на сигнала, която влиза в акустичния конвертор - пиезо емисия.

Схематична схема

Фиг. 5. Концепция Електрическа диаграма на входната единица на металния детектор на принципа "Приемане на пренос" (кликнете, за да увеличите)

Генератор

Генераторът се сглобява на логически елементи 2И - не D1.1-D1.4. Честотата на генератора се стабилизира чрез кварц или пиезомерски резонатор Q с резонансна честота от 215 Hz "32 kHz (" час кварц "). Веригата R1C1 предотвратява възбуждането на генератора върху по-високите хармоници. Чрез R2 резистор затваря верига на OOS, чрез резонатора Q - веригата на ямата. Генераторът е простота, малък ток, консумиран ток от източника на захранване, той работи надеждно при захранващо напрежение от 3 ... 15 b, не съдържа подрязани елементи и твърде високо устойчиви резистори. Изходната честота на генератора е около 32 kHz.

Пръстен брояч

Пръстеновидният брояч изпълнява две функции. Първо, той разделя честотата на генератора с 4, до честотата 8 kHz. Второ, той образува два сигнала, изместени един спрямо друг 90 ° във фаза. Един сигнал се използва за възбуждане на осцилиращата верига с излъчваща бобина, а другата - като референтния сигнал на синхронния детектор. Пръстеновидният брояч е два D2.1 и D2.2 D-спусък, затворен в пръстен с инверсия на сигнала чрез пръстен. Сигналът за часовник е обща за двата тригера. Всеки изходен сигнал на първия тригер D2.1 има фазово преминаване към плюс-минус една четвърт от период (т.е., 90 °) по отношение на всеки изходен сигнал на втория тригер D2.2.

Усилвател

Усилвателят на мощност се сглобява на работен усилвател (OU) D3.1. Осцилиращата верига с излъчващата бобина се образува от елементите на L1C2. Параметрите на намотката индуктивност са показани в таблица. 2. Маркиране на намотките - Palsho 0.44.

Таблица 2. Параметри на индуктор на сензора

Във веригата на усилвателя, изходната осцилираща верига е само 25%, поради отстраняването на 50-ия завой на излъчващата бобина L1. Това ви позволява да увеличите амплитудата на тока в намотката при приемлива стойност на капацитета на прецизния кондензатор С2.

Стойността на променливата текущата в бобината се определя от R3 резистор. Този резистор трябва да има минимална стойност, но това е така, че усилвателят на мощност да не ограничава изходния сигнал към тока (не повече от 40 mA) или, който най-вероятно е с препоръчаните параметри на индуктивността на индуктивност на индуктивност L1, \\ t - чрез напрежение (не повече от ± 3, 5 V с напрежение на батерията ± 4.5 V). За да се гарантира, че няма режим на ограничение, е достатъчно да се провери осцилоскоп на сигналната форма в OU D3.1 изхода. При нормалната работа на усилвателя на изхода трябва да присъстват сигнални подходи във формата на синусоида. Версиите на синусоидите трябва да имат гладка форма и не трябва да се отрязват. Корекционната верига D3.1 се състои от C3 коригиращ кондензатор с капацитет от 33 pf.

Усилвател на приемника

Усилвател за приемане - двоен етап. Първият етап се прави на OU D5.1. Той има висока устойчивост на входа поради последователно напрежение. Това дава възможност за елиминиране на загубата на полезния сигнал поради маневността на инсилиращата верига L2C5 входно съпротивление на усилвателя. Коефициентът на усилване на първото напрежение каскада е: ku \u003d (R9 / R8) + 1 \u003d 34. Корекционната корекция D5.1 се състои от капацитет на C6 проводник 33 PF.

Втората каскада на приемащия усилвател е направена на OU D5.2 с паралелно напрежение. Входно съпротивление на втората каскада: RVX \u003d R10 \u003d 10 kΩ не е толкова критична, колкото първата, поради ниското ниво на източника на сигнала. C7 Separator кондензаторът не само предотвратява натрупването на статична грешка според усилвателя каскадите, но също така коригира FCH. Капацитетът на кондензатора е избран така, че фазово генерираната C7R10 стъпка в работната честота от 8 kHz компенсира за фазовото забавяне, причинено от крайната скорост на OU D5.1 и D5.2.

Втората каскада на приемащия усилвател, поради своята схема, улеснява привеждането (смесване) на сигнала от компенсационната схема чрез R11 резистор. Печалбата на втората каскада на напрежението на напрежението е: KU \u003d - R12 / R10 \u003d -33, а на напрежението на компенсаторния сигнал: KUK \u003d - R12 / R11 \u003d - 4. Корекционната верига D5.2 се състои от C8 корективен кондензатор с капацитет 33 pf.

Схема за стабилизиране

Схемата за обезщетение е направена на OU D3.2 и е инвертор с KU \u003d - R7 / R5 \u003d -1. Регулиращият потенциометър R6 е включен между входа и изхода на този инвертор и ви позволява да отстраните сигнала, лежащ в обхвата [-1, + 1] от изходното напрежение на OU D3.1. Изходният сигнал на компенсационната схема от R6 регулиращия двигател на потенциометъра влиза в компенсиращия вход на втората каскада на приемащия усилвател (на R11 резистор).

Регулирането на потенциометъра R6 е нулевата стойност при изхода на синхронния детектор, който приблизително съответства на компенсацията на нежелания сигнал, проникнат в приемната намотка. Корекционната верига D3.2 се състои от коригиращ кондензатор C4 с капацитет от 33 pf.

Синхронен детектор

Синхронният детектор се състои от балансиран модулатор, интегрираща верига и постоянен усилвател на сигнала (UPS). Балансираният модулатор се осъществява на базата на многофункционален превключвател D4, направен от интегрирана технология с допълнителни полеви транзистори както като контрола на дискретни клапани, така и като аналогови ключове. Превключвателят работи като аналогов превключвател. С честота от 8 kHz, той последователно затваря общата гума на изходите "триъгълник" на интегриращата верига, състояща се от резистори R13 и R14 и C10 кондензатор. Референтният честотен сигнал влиза в балансирания модулатор от един от изходите на пръстения брояч.

Сигналът към входа на "триъгълника" на интегриращата верига влиза през C9 сепараторния кондензатор от изхода на приемащия усилвател. Времевата константа на интегриращата верига t \u003d R13 * C10 \u003d R14 * C10. Трябва да бъде, от една страна, колкото е възможно повече, за лесно отслабване на ефекта на шума и смущенията. От друга страна, тя не трябва да надвишава определена граница, когато инерцията на интегриращата верига предотвратява проследяването на бързите промени в амплитудата на полезния сигнал.

Най-голяма степен на промяна на амплитудата на полезния сигнал може да се характеризира с малко минимално време, за което може да възникне тази промяна (от постоянната стойност до максималното отклонение), когато сензорът за метален детектор се движи по отношение на металния елемент. Очевидно е, че максималната промяна в амплитудата на полезния сигнал ще се наблюдава при максималната скорост на сензора. Той може да достигне 5 m / s за движението "Pendulum" на сензора на пръчката. Времето за промяна на амплитудата на полезния сигнал може да бъде оценено като съотношение на основата на сензора към скоростта на движение. Поставянето на минималната стойност на основата на сензора, равна на 0,2 m, получаваме минимално време за промяна на амплитудата на комуналния сигнал 40 ms. Той е няколко пъти по-голям от времевата константа на интегриращата верига с избраните съотношения на резистори R13, R14 и C10 кондензатор. Следователно инерцията на интегриращата верига не нарушава динамиката на още най-бързият от всички възможни промени в амплитудата на полезния сигнал от сензора за метал детектор.

Изходният сигнал на интегриращата верига се отстранява от кондензатора X. Тъй като последните, и двете плочи са под "плаващи потенциали", UPS е диференциален усилвател, направен на D6 OU. В допълнение към получаването на постоянен сигнал, UPS извършва функцията на по-ниския честотен филтър (FNH), допълнително отслабване на нежеланите високочестотни компоненти на изхода на синхронния детектор, свързан главно с несъвършенството на балансирания модулатор.

FNF се изпълнява поради C11, C13 кондензатори. За разлика от другите възли на металдетектора, OKS в нейните параметри трябва да се доближи до прецизността OU. На първо място, това се отнася до величината на входния ток, величината на офсетовото напрежение и температурното отклонение на напрежението на преместването. Успешна опция, която съчетава добри параметри и относителна наличност, е Q140UD14 (или KR140UD1408). Корекционната верига D6 се състои от капацитет на C12 PF.

Нелинеен усилвател

Нелинейният усилвател е направен на OU D7.1 с нелинейно напрежение. Нелинейната OOS се осъществява чрез двуполюс, състоящ се от VD1-VD8 диоди и R20-R24 резистори. Характеристиката на амплитудата на нелинейния усилвател се приближава към логаритмика. Това е парче линейна, с четири точки от пяна за всяка полярност, сближаване на логаритмичната зависимост. Благодарение на гладката форма на волтатните характеристики на диодите, амплитудата, характеристика на нелинейния усилвател, се изглажда в точките на прекъсване. Единственият коефициент на увеличаване на нелинейния усилвател на напрежение е: KUK \u003d - (R23 + R24) / R19 \u003d -100. С увеличаване на амплитудата на входния сигнал, коефициентът на усилване намалява. Диференциалната печалба за голям сигнал е: Duvy / Duvch \u003d - R24 / R19 \u003d -1. Въртението е свързано с изхода на нелинеен усилвател - микроев амперметър с последователен приобщаващ резистор R25. Тъй като напрежението при изхода на синхронния детектор може да има всяка полярност (в зависимост от фазовото смяна между неговите референтни и входни сигнали) се използва микро-вратовръзка с нула в средата на скалата. Така устройството със стрелка има индикационен диапазон -100 ... 0 ... +100 μA. Корекция верига D7.1 се състои от коригиращ кондензатор С18 с капацитет от 33 pf.

Ограничител на минимум

Минималният ограничител се осъществява на OU D7.2 с нелинеен паралелен OOS на напрежението, нелинейността е затворена в входния двухот и се състои от два паралелни диода на VD9, Vd10 и резистор R26.

Фиг. 6. Концепция Електрическа диаграма на блок за индикация на метал на "Приемане на преносен прием" (натиснете, за да увеличите)

Образуването на звуковия сигнал на индикацията от изходния сигнал на нелинейния усилвател започва с друга настройка на характеристиката на амплитудата на усилващия път. В този случай зоната на безчувственост се формира в областта на малките сигнали. Това означава, че звуковата индикация е включена само за сигнали, които са по-добри от някакъв праг. Този праг се определя

директното напрежение на диодите Vd9, Vd10 е около 0.5 V. По този начин слабите сигнали, свързани главно с движението на устройството и неговите механични деформации, отрязват и не дразнят изслушването.

Минималният коефициент на амплификация на ограничителя е при необходимост, равен на нула. Диференциалното напрежение печалба за голям сигнал е: DUVY / DUVCH \u003d - R27 / R26 \u003d -1. Корекционна верига D7.2 се състои от коригиращ кондензатор С19 с капацитет от 33 pf.

Балансиран модулатор

Сигналът за звуковия индикатор се образува както следва. Постоянният или бавно променящ се сигнал при изхода на ограничителя до минимум се умножава по референтния сигнал на звуковата индикация. Референтният сигнал определя формуляра за BEEP, а изходният сигнал на ограничителя е на минимална амплитуда. Умножаването на два сигнала се извършва с помощта на балансиран модулатор. Той се осъществява на многофункционален превключвател D11, работещ като аналогов ключ и ou d8.1. Коефициентът на предаване на устройството е +1 с отворен клавиш и -1 - когато е затворен. Корекционна верига D8.1 се състои от C20 коригиращ кондензатор с капацитет 33 pf.

Референтен форматор на сигнала

Референтният генератор на сигнала се осъществява на двоичен брояч D9 и рецептивния метър D10. Метевът D9 разделя честотата от 8 kHz от изхода на пръстовия брояч на честотата на 2 kHz и 32 Hz. Сигналът с честота от 2 kHz пристига при по-младото разреждане на адреса на многофункционалния превключвател D11 AO, като по този начин се посочва тоналният сигнал с най-чувствителната честота за човешкото ухо. Този сигнал ще повлияе на аналоговия ключ на балансирания модулатор само когато D11 многофункционалният превключвател на адреса на многофункционалния превключвател ще присъства на по-стария D11 адрес на адрес 1. Когато логично нула, аналоговият ключ на балансирания модулатор е отворен през цялото време.

Сигналът за звуковия индикатор се образува чрез периодичен, така че слухът да е по-малко уморен. За тази цел се използва брояч Decifranger D10, който се контролира от честотата на часовника от 32 Hz от изхода на двоичния метър D9 и образува правоъгълен сигнал на своя изход и съотношението на продължителността на логическия модул и a logic Zero, равен на 1/3. Изходният сигнал на рецепта D10 брояч влиза в старши адреса на освобождаване от отговорност А1 на многофункционалния превключвател D11, периодично прекъсва образуването на тоналния парцел в балансирания модулатор.

Усилвател Piezo Emitter.

Усилвателят Piezo подхранвател се осъществява на OU D8.2. Това е инвертор с армировъчен коефициент за напрежението на Ki \u003d - 1. Натоварването на усилвателя е пиезо-емитер - е включен в мостовия кръг между изходите на D8.1 и D8.2. Това ви позволява да удвоите амплитудата на изходното напрежение върху товара. Switch s е предназначен за изключване на звуковата индикация (например при настройка). Корекционна верига D8.2 се състои от капацитет на C21 Condacter 33 PF.

Видове детайли и дизайн

Видовете използвани микроциркуити са показани в таблица. 3. Вместо серийния чип K561, са възможни Microcircuits на серията K1561. Можете да се опитате да приложите някои K176 серия чипа и отвъдморски аналози.

Таблица 3. Видове използвани микроциркули

Двойни работни усилватели (OU) на серията K157 могат да бъдат заменени с всички общи параметри (с подходящи промени в схемите за сутерена и корекция), въпреки че използването на двойно OU е по-удобно (увеличаване на плътността на монтаж).

Оперативният усилвател на синхронния детектор D6, както вече беше споменато по-горе, трябва да се обърне към прецизността OU. В допълнение към вида, посочен в таблицата, е подходящ K140UD14, 140UD14. Възможно е да се използва OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 в подходящата схема за включване.

Към резисторите, прилагани в металдетектора, не се правят специални изисквания. Те трябва само да имат солидна конструкция и да бъдат удобни за монтаж. Релативна мощност от 0.125 ... 0.25 W.

R6 Компенсационен потенциометър е желателен мулти-завой тип SP5-44 или с не и настройка на типа SP5-35. Можете да направите обичайните потенциометри на всеки тип. В този случай е желателно да ги използвате две. Един - за груба корекция, деноминация от 10 kΩ, включена в съответствие със схемата. Другият е за точното коригиране, включено в зависимост от референтната схема в разликата на един от крайните заключения на първия потенциометър, с деноминация от 0.5 ... 1 COM.

Кондензатори C15, C17 - електролитни. Препоръчителни типове - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 и други малки. Останалите кондензатори, с изключение на кондензатори на осцилаторните контури на приемащата и излъчващи бобини, са керамични тип К10-7 (до номиниран 68 NF) и метален равнинен тип K73-17 (скорост над 68 nF). Кондензатори на контури - С2 и С5 - специални. Това са високи изисквания към точността и термичната стабилност. Всеки кондензатор се състои от няколко (5 ... 10 бр.) Кондензатори, включени в паралелния. Регулирането на контурите към резонанса се извършва чрез подбор на броя на кондензаторите и техните номинални. Препоръчителен тип кондензатори K10-43. Тярната им термична група за стабилност е MPO (т.е. приблизително нула tke). Възможно е да се използват прецизни кондензатори и други видове, например K71-7. В крайна сметка можете да се опитате да използвате реколта термостабилни слюдни кондензатори със сребърни подложки на CSR тип или полистиролови кондензатори.

Диоди Vd1-Vd10 Тип KD521, KD522 или подобна силиций с ниска мощност.

Микро амперметър - всеки тип, предназначен за ток от 100 μA с нула в средата на скалата. Удобни малки микромери, например, тип M4247.

Quartz Resonator Q - всеки малък кварц (подобни кварцови резонатори се използват в преносими електронни игри).

Захранващ превключвател - всякакъв вид малък размер. Захранваща батерия - тип 3R12 (по международно обозначение) и "квадрат" (според нашия).

Piezo euscator Y1 - може да бъде тип ZP1-ZP18. Добри резултати се получават, като се използва използването на домашни любимци в импортирани телефони (отидете в огромни количества "в сметището" в производството на телефони с идентификатора на номера).

Дизайн на устройство Може да е доста произволно. Когато е желателно, е желателно да се вземат предвид посочените по-долу препоръки, както и в параграфи, посветени на сензорите и дизайна на загражденията.

Появата на устройството е показана на фиг. 7.

Фиг. 7. Общ поглед върху металдетектора, направен на принципа на "пренос-приемане"

По свой тип сензорът на предложения метал детектор се отнася до сензори с перпендикулярни оси. Бобините на сензора са залепени от епоксидното лепило от фибростъкло. Същото лепило покрити намотки на намотки заедно с армировката на техните електрически екрани. Металният детектор е направен от тръба, изработена от алуминиева сплав (AMGSM, AMG6M или D16T) с диаметър 48 mm и с дебелина на стената 2 ... 3 mm. Намотията са залепени за епоксидна лепила: коаксиален (излъчващ) - с помощта на втулка за повишаване на адаптера; Перпендикулярно на оста на пръчката (приемане) - с помощта на подходяща адаптерна форма.

Тези спомагателни части също са направени от фибростъкло. Тялото на електронната единица е направено от фибростъкло от фолио от запояване. Връзките на сензорните намотки с електронното устройство са направени екранирани тел с външна изолация и са положени вътре в пръчката. Екраните на този проводник са свързани само към общата телена шина на борда на електронната част на устройството, където корпусът е свързан и под формата на фолио и прът. Извън устройството е боядисано нитромално.

Печатната платка на металдетектора може да бъде направена от някой от традиционните методи, също така е удобно да се използват готови мактетни печатни платки под чипа на корпуса на чипа (стъпка 2.5 mm).

Създаване на устройството

1. Проверете коректността на инсталацията според схематичната диаграма. Уверете се, че няма къси съединения между прилежащите печатните проводници, съседни крака на микроциркуитите и др.

2. Свържете батериите или биполярен източник на енергия, стриктно наблюдавайте полярността. Включете устройството и измервайте консумираната текуща. Тя трябва да бъде около 20 mA за всяка гума на храна. Острата деформация на измерените стойности от определената стойност показва неправилността на инсталацията или неизправността към микроцирците.

3. Уверете се, че има около 32 kHz при изхода на чист меандър генератор с честота.

4. Уверете се, че има около 8 kHz на изходите на D2 тригерите на меандрата.

5. Избор на кондензатор 02 Конфигуриране на изходната верига L1C2 към резонанса. В най-простия случай, при максимална амплитуда на напрежението върху него (около 10 V) и по-точно - до нулево фазово смяна на напрежението на веригата спрямо меандрата на изхода от 12 задейства D2.

Внимание! Настройката на потенциометъра R6 трябва да се извърши в отсъствието на големи метални предмети в близост до намотките на металдетектора, включително измервателни уреди! В противен случай, когато преместите тези елементи или когато сензорът се премести спрямо тях, устройството ще бъде разстроено и в присъствието на големи метални елементи в близост до сензора, настройте изходното напрежение на синхронния детектор до нула. За компенсация вж. Също в параграф, предназначен за възможни изменения.

8. Уверете се, че работата на нелинеен усилвател. Най-простият начин е визуално. Микрометтът трябва да реагира на процеса на регулиране, произведен от потенциометъра R6. С определена позиция на R6 двигателя, стрелата на микроамериране трябва да бъде инсталирана в нула. Колкото по-далеч е стрелата на микроаметметъра е от нула, толкова по-слаб трябва да реагира микро амперметър върху въртенето на двигателя R6.

Може да се окаже, че неблагоприятната електромагнитна среда ще затрудни регулирането на инструмента. В този случай стрелата за микро-връх ще извърши хаотични или периодични осцилации, когато въртенето на потенциометъра R6 се приближава към тази позиция, в която трябва да се получи компенсация на сигнала. Описаният нежелан феномен се обяснява с филмите на най-високите хармоници на 50 Hz мрежата при приемащата бобина. При значително разстояние от проводници с колебания на електричество, стрелката, когато настройката трябва да липсва.

9. Уверете се, че представянето на възли, образуващи звуков сигнал. Обърнете внимание на наличието на малка зона на нечувствителност върху звуков сигнал близо до нула на скалата на микроммет.

Ако има проблеми и отклонения в поведението на отделните възли, схемата за метал детектор трябва да се управлява в съответствие с общоприетата техника:

• проверете отсъствието на самоизбухване OU;
• проверете режимите на DC OU;
• сигнали и логически нива на входове / изходи на цифров чип и др. и т.н.

Възможни модификации

Диаграмата на устройството е доста проста и затова може да бъде само по-нататъшни подобрения. Те включват:

2. Добавяне на допълнителен канал за визуален индикатор, съдържащ синхронен детектор, нелинеен усилвател и микромет. Референтният сигнал на синхронния детектор на допълнителния канал се приема с преминаване към тримесечие на периода спрямо основния референтен сигнал на канала (от всеки изход на друг пръстен брояч). Като имате опит за търсене, можете да научите как да оцените естеството на открития обект, т.е. Работата не е по-лоша от електронния дискриминатор.

3. Добавяне на защитни диоди, включени в обратната полярност, успоредна на източниците на захранване. В този случай, когато полярността на батерията е включена в този случай, е гарантирана, че схемата за метал детектор не страда (въпреки че, ако не реагирате, батерията е напълно погрешна). Включете диоди последователно с захранващи гуми не се препоръчва, тъй като в този случай те ще бъдат тъкани с 0.3 ... 0.6 в напрежението на скъпоценното захранване. Вид защитни диоди - KD243, KD247, CD226 и др.

Метал детектор се използва за търсене на различни видове метал. Но малко знаят как е подреден. Ще разберем кои принципи лежат в работата на металния детектор, в която са известни разликата от метал и какви видове метални детектори са известни.

Метал детектор и метален детектор: Има ли разлика?

Строго говорейки, и двете концепции означават едно и също нещо. Често те се използват като синоними. Вярно е, че в съзнанието на говорителя и слушане, докато се опитвате думата "метален детектор" по-често картината на човек, който търси съкровище в гората с дълъг инструмент със сензор в края. И в случай на "метален детектор", магнитната рамка на летището и хората със специални сензори за ръце реагират на метал, се подават веднага. Както виждате, за средния човек, разликата е само в презентацията.

Ако се обърнете към източниците, ще е ясно, че металдетекторът е само руският еквивалент на английския термин "метален детектор", а "метал детектор", в този случай, "е просто преводачески превод.

Въпреки това, в професионална среда на руско-говорящи хора, които често използват тези устройства, има представа за ясна разлика между тях. Метал детекторът се нарича евтино устройство, способно да открие присъствието или отсъствието на метал в определена среда. Съответно, металдетекторът е устройство с подобна цел, но предимството му е, че е възможно да се определи вида на металния обект с него. Цената на такъв инструмент е с няколко порядъка по-високи. За целите тези устройства съвпадат, но естеството на тяхното изпълнение е различно. Ето защо, въпросът "каква е разликата между металдетектора от металния детектор" може да се отговори с пълна увереност, че тази разлика е в областта на допълнителните функции, оставяйки предвидените цели и цели, свързани с такава техника.

Но за удобство, ние ще се придържаме към всички от ясна гледна точка. Означава устройството, използвано за търсене в земята или под вода терминът "метален детектор" и "метални детектори" ще се наричат \u200b\u200bръчни инспекции и специални сводести устройства, използвани в работата на различни охранителни услуги.

Как работи метал детекторът

Определено отговорете на този въпрос е доста труден. Има много различни възможности за устройството на това устройство. И намирането на "вашите" сред целия колектор към потенциалния купувач не е лесно.

Най-често срещаното електронно устройство, работещо при определени честоти, е в състояние да открие метални предмети в съответствие с посочените параметри в така наречената неутрална или ниска водеща среда. Ясно е, че реагира на проводимостта на материалите, от които се правят елементи. Устройството на този дизайн се нарича пулс. Това е, когато устройството се излъчва и сигналите, отразени от елемента, се предават чрез някои акции на секунди. Те са фиксирани от техниката. Можете да опишете накратко принципа на работа на импулсния метал детектор, както следва: импулсите на текущия генератор, като правило, се прехвърлят за милисекунди към емисионната намотка, където те се трансформират в импулси на магнитни индукция. На импулсираните компоненти на генератора се образуват остри скокове за напрежение. Те се отразяват в приемната намотка (в по-сложни видове устройства, една бобина има способността да изпълнява и двете функции) за определени периоди от време. След това сигналите идват през комуникационния канал към обработващата единица и са получени ясни символи за последващото възприятие от тяхното лице.

Но трябва да сте внимателни, защото такъв популярен тип технология има редица недостатъци:

1. Трудността на разграничаването на откритите обекти тип;
2. Голяма амплитуда на напрежението;
3. Техническа сложност на превключване и поколение;
4. Наличието на радио домейн.

Други видове метални детектори на принципа на работа

Такива инструменти се състоят от най-известните модели. Някои от тях вече са преустановени, но все още се прилагат на практика.

1. BFO (победа честотно колебание). Въз основа на изчисляването и фиксирането на разликата в честотата на трептенията. В зависимост от вида на метала (черен или цвят), честотата се увеличава, намалява. Такива устройства вече не са освободени, те са остарели. Но произведените по-рано модели все още работят. Характеристики на такъв метален детектор остави да желаят най-доброто. Има малка дълбочина на откриване, силна зависимост от резултатите от търсенето от вида на почвата (неефективни върху кисели, минерализирани почви), ниска чувствителност.
2. TR (предавателят RECIVIVER). Тип оборудване "Рецепция-трансфер". Също се отнася за остарели. Проблемите са същите като при предишния тип (не работи върху минерализирани почви) с изключение на дълбочината на откриване. Тя е доста голяма.
3. VLF (много ниска честота). Често такъв апарат съчетава две схеми на действие: "приемане" и нискочестотно проучване. По време на операцията устройството анализира сигнала по фази. Неговите предимства при висока чувствителност, способността да се търсят черно и цветни метали на дълбочина. Но тук са обекти, които текат на повърхността, за да открият много по-трудно.
4. Pi (импулсна индукция). В сърцето - индукционният процес. Принципът на работа на металдетектора е сключен в бобината. Тя е сърцето на сензора. Външният вид в електромагнитното поле на чуждестранни течения от метални предмети се активира от отразения импулс. Тя достига до бобината под формата на електрически сигнал. В този случай устройството ясно възприема минерализираната и солена почва с метали. Toki, от солите достигат сензора много по-бързо и не се показват графично или звук. Такъв метален детектор се счита за най-чувствителния на всички. За търсения на морското дъно - това е най-ефективната версия на устройството.
5. RF (радиочестотна / RF две кутия). Това е рецепция-преносно устройство, работещо само при високи честоти. Той има две намотки (приемна намотка и съответно, предавателна бобина). Работата на този метален детектор се основава на индукционния баланс: приемането, което работи, се записва от сигнал, който се отразява от обекта. Първоначално този сигнал беше изпратен на намотка. Характеристиките на такъв метален детектор позволяват да се търсят плитки отлагания на депозитите на руда, минерали на високи дълбочини или откриване на големи елементи. В дълбочината на щангата не е равна (от 1 до 9 метра в зависимост от вида на почвата). Често се използва в индустрията. Кучетата и съкровищата не го оставят без внимание. Значителен минус на такъв уред е неспособността му да открие малки обекти като монети.

Принципът на работа на металдетектора за търсене на цветни металитя не е особено различна от останалите. Той също зависи от вида и дизайна на устройството. Когато сте правилно конфигурирани, можете да откриете цветя от цветни метали. Разликите между нея и черните са само, че вихърите, отразени от обекта от цветни метали, са прецакани по-дълго.

Какво друго се различават металните детектори?

В допълнение към вътрешния "пълнеж", разликите между метални детектори са достъпни в други точки. Първо, те са представени в различни ценови категории. Има най-евтините и масивни устройства, има и тези, които могат да се припишат на премиум клас.

Също така в описанието на металните детектори можете да видите разликата в изхода на информацията за достъп до потребителя. Устройствата могат да бъдат програмирани за показване на графична информация (показани на специален дисплей), звукови устройства, които съобщават за откриването или отсъствието на обект (различават се в това, че са публикувани различни честоти). В по-скъпи модели могат да бъдат представени дисплеи с цели скали на дискриминационни стойности.

Самата информация е различна. Например най-евтините модели просто съобщават на потребителя за това дали има метал или не. Устройствата са малко по-скъпи, определят кой метал е черен или оцветен. Най-скъпите модели могат да предоставят пълна информация: информация за дълбочината на обекта, вероятностно отношение в процента на метала, вида на обекта.

Всички видове метални детектори

Устройствата се различават в: Принципът на работа, извършен от задачите, прилагани към елементите. Принципите вече са написани по-горе, така че нека да видим какво са според задачите:

1. дълбочина;

2. почва;

3. магнитометър;

4. Микродер.

На елементите могат да бъдат микропроцесор и аналог.

За характеристиките

Различни устройства се характеризират с вариабилност на параметрите.

Принцип на действие на метален детектор И нейната работна честота - класифициране на параметрите. Определете вида на устройството, например, професионална или почва. Чувствителността определя дълбочината. Целевият дизайн ви позволява да персонализирате устройството към посочения размер на целта. Метал тип изчислява дискриминатора. Тегло, всичко е просто тук: тежкото устройство е неудобно да се използва дълго време. Типът на почвата е посочен при балансиране на почвените индикатори.

Работа с метален детектор. Характеристика

Необходимо е предварително да проучите устройството си, неговите слабости. Не преследвайте най-последните модели. Ако потребителят няма елементарни умения и разбиране как е подредено устройството, то дори няма да му помогне дори най-"сложен" метален детектор.

Всяка ценова категория има свои лидери. И трябва да изберете, тъй като това са модели, които са доказани от поколения съкровища. Възможността за работа с устройството се постига само чрез практика. Опитвате се веднага веднъж, човек започва да дешифрира правилно тези сигнали, които се прилагат за ИТ техника. И основният въпрос зависи от правилното декриптиране: да копаете или да не копаете?

Например, знаете кои елементи са инсталирани във вашия метален детектор, можете точно да разберете как да работите с метален детектор. Ако е моно намотка, тогава нейното електромагнитно излъчване изглежда конусово. Следователно, когато търсенето има "слепи зони". За да ги разрешите, трябва да се уверите, че всеки пасаж с устройството се припокрива до 50% предишния. Познаване на такива дреболии, можете най-ефективно да приложите металдетектора.

Работа с метален детектор включва получаване на определен резултат. За да направите това, необходимо е метал детекторът да реагира на някои прости, но напълно необходими изисквания:

1. Принципа на работа на метал детектора трябва да му позволи да усети метални предмети на максималната дълбочина;
2. Трябва да бъдат разделени с черни и цветни метали;
3. На инструмента трябва да се монтира оперативен процесор, осигуряваща бърза работа. Това е важно за разпознаването на два близки предмети.

Как да работим правилно с металдетектора?Трябва да започнете с настройката на инструмента. Като правило, ако искаме да намерим определен предмет, тогава настройките трябва да бъдат монтирани подходящи. Но има 2 общи правила, които точно ще бъдат полезни за начинаещи.

1. Намалете праговата стойност от параметъра за чувствителност. Тъй като увеличаването на този индикатор често води до усилване на смущенията, тогава новодошлите са по-добре да жертват способността на устройството да открива елементи, които лежат наблизо, за да се локализират по-точно някои една цел.
2. Използвайте параметъра "Всички метали".

Те бяха показани само от някаква обща информация за това как правилно да използвате металдетектора. Нека да се съсредоточим върху това. Най-важното е да не бързате! Площта за търсене е разделена на зони, парцели. Всеки от тях трябва да бъде бавно, внимателно да мине. Улавянето трябва да се поддържа възможно най-близо до земята; Работата на металния детектор трябва да бъде гладка, без никакви дръжки. Внимателно води устройството отстрани отстрани. Ако метал е намерен в земята, тогава, като правило, ще чуете звуков сигнал: ясен - доказателство за откриването на малък предмет на правилната форма, размита, периодична - формата на открит обект е неправилна. Да се \u200b\u200bнаучим да определя размерите на находката и дълбочината на възникването му върху звука може да бъде изпитана само. Типът метал, намерен в скалата, е класифициран (устройството отразява електрическия импулс, а процесорът въз основа на тези данни изчислява плътността на материала, от който е направен субектът).

Има два режима: динамични (основни) и статични, те засягат начина, по който статичният метален детектор е правилно да работи - това е независимо движение на бобината над обекта; Използва се за точно определяне на центъра на целта. Изследването на територията се дължи на конкретна схема:

1. Бобината трябва да бъде успоредна на земята;
2. Важно е да се поддържа постоянно разстояние между земята и бобината;
3. Направете малки стъпки. Не пропускайте парцелите!
4. Скоростта трябва да бъде около половин метър в секунда;
5. Височината на устройството над земята е 3 или 4 cm.

Търсенията се извършват в динамичен режим. Когато се открие стабилен сигнал, превключете устройството в статичен режим: задвижване с кръстовидни движения над очакваното място; Където сигналът придобива максималния обем и копаене. Назад превключете металдетектора в динамичен режим. Копинат в половината байонета, подрязване на плавен квадрат или кръгъл com. Ако обектът все още е в ямата, копайте още. От трева, извлечете находката е по-добра от половината от разделение. След завършване на търсенето, не забравяйте да поставите гърба обратно в ямата! Сега знаете точно как да използвате металдетектора.

Малко за метални детектори

Принципи на работа на метални детекториабсолютно същото като с метални детектори, разликите са достъпни само при употребата и мощността на бобината. Поради това, ефективността на металните детектори е по-малка, в земята те няма да могат да открият нищо. Основните видове метални детектори са: ръчна инспекция (диапазон на откриване до 25 метра) и дискретен (рамка).

Можете да опишете накратко как работи ръчният метал детектор работи, е възможно: устройството е абсолютно готово за работа, когато се включите, настройката не се изисква, когато се открие откриването на метала, DC импулсът е фиксиран, звукът и индикацията е възбуден.

Б. Солоненко, Геническ, регион Херсон, Украйна

Това няма да бъде преувеличение, за да се каже, че металните детектори неизменно привличат вниманието на радио аматьори. Много такива устройства се публикуват в радиостанцията. Днес ние предлагаме на читателите описание на друг дизайн, създаден в радиостанцията на радиостанцията на техническата станция на младите техници (виж статията за нея в Радио, 2005, № 4, 5). Задачата е доставена в кръга: да се разработи лесна за производство на устройство на достъпна база данни на елемента, за да се установи кой мултиметър е достатъчен. Що се отнася до управляваните момчета, да ви съди, читатели.

Предложеният метал детектор работи по принципа на "пренос-приемане". Като предавател се използва мултивибратор, а звуковият честотен усилвател (34) се използва като приемник. Към изхода на първата от тези устройства и входът на втория е свързан един и същ по размер и намотки на намотката, \\ t

За да може системата от такъв предавател и приемник с метален детектор, техните намотки трябва да бъдат позиционирани така, че при липса на външни метални обекти връзката между тях практически отсъства, т.е. сигналът на предавателя не попада директно в приемник. Както е известно, индуктивната връзка между намотките е минимална, ако техните оси са взаимно перпендикулярни. Ако предавателната намотка и приемникът са точно така, тогава предавателният сигнал в приемника няма да слуша. Когато се появи в близост до тази балансирана метална система, има така наречени вихрови токове под действието на редуващо магнитно поле и в резултат на това собственото му магнитно поле, което носи променливата на EDC в приемащата намотка. Сигналът, получен от приемника, се преобразува от звук на телефони. Неговият обем зависи от размера на субекта и разстоянието до него.

Технически характеристики на металдетектора: Работна честота - около 2 kHz; Дълбочината на откриването на монетата с диаметър 25 mm е около 9 cm; Желязо и алуминиеви запечатващи покрития - 23 и 25 cm, съответно; стоманени и алуминиеви листове с размери 200x300 mm - 40 и 45 cm; Канализационен люк - 60 см.

Предавател. Трансферната верига е показана на фиг. 1. Както е споменато, това е симетричен мултивибратор на транзисторите VT1, VT2. Честотата на генерираните от тях колебания се определя от капацитета на CI кондензатори, С2 и резистентност на резистори R2, R3. Сигнал 34 от колекторното натоварване на транзистора VT2 резистор R4 - през SZ Separator кондензатора влиза в L1 намотката, която превръща електрическите колебания в редуващо магнитно поле на VC.

Фиг. 2.

Приемник Това е трикратен усилвател 34, направен в съответствие с диаграмата, показана на фиг. 2. На входа му се активира същата намотка L1, както в предавателя. Изходът на усилвателя се зарежда от включените телефонни телефони BF1.1, BF1.2.

Фиг. 3.

Променливото магнитно поле на предавателя, индуцирано в металния обект, влияе на приемната намотка, в резултат на което в него се появява електрически ток от около 2 kHz. Чрез сепараторния кондензатор С1, сигналът влиза в входа на първия етап на усилвателя, направен на транзистора VT1. Подсиленият сигнал от товара му е резистор R2 - се доставя чрез сепараторния кондензатор на SZ към входа на втората каскада, сглобена на VT2 транзистора. Сигналът от колектора през кондензатора на C5 влиза в входа на третия етап - ретранслатор на емитер на транзистора VT3. Той подобрява текущия сигнал и ви позволява да свържете ниски бундоми като товар.

За да се намали ефектът от температурата на околната среда върху стабилността на усилвателя, първият и вторият етап въведе отрицателна обратна връзка върху постоянното напрежение до включването на резистор R1 между колектора и транзистора на VT1 транзистора и R3 резистора между колектора и базата данни VT2. Намаляването на печалбата при честоти под 2 kHz се постига чрез съответния избор на капацитета на капацитетите на разделяне C1, SZ, при честоти над тази честота - чрез въвеждане на честотна отрицателна обратна връзка върху променливото напрежение в кондензатора на С2 и С4 в първия и втори каскади. Тези мерки са разрешени за увеличаване на шумовия имунитет на приемника. C6 кондензатор предотвратява самоизвънсацията на усилвателя с повишаване на вътрешното устойчивост на захранващата батерия, както е разредено.

Фиг

Детайли и дизайн. Подробности за предавателя и приемника се поставят върху печатни платки, направени чрез рязане на изолационни песни върху заготовки от едностранно фолио. Чертежът на борда на предавателя е изобразен на фиг. 3, приемник - на фиг. 4. Картите се изчисляват върху използването на MLT резистори с капацитет 0.125 или 0,25 W и кондензатори K73-5 (С2, С4 в приемника) и K73-17 оставащите. OXYAD кондензатор C6 в приемника - K50-35 или подобно чуждестранно производство. Вместо схемите, посочени в предавателя в предавателя, могат да се използват всякакви други транзистори на серията KT503, а в приемника - транзисторите на серията KT315 с всякаква индекс на буква или серия CT3102 с индексите на A-B. Използването на последното е за предпочитане, тъй като те имат по-малък коефициент на шума, а сигналът от малки елементи ще бъде по-малко маскиран от шума на усилвателя. SA1 превключвателите могат да бъдат всеки дизайн, но за предпочитане по-малки размери. Телефони BF1, BF2 са малки участници, например от аудио плейъра.

Намотките на приемника и предавателя, както вече споменахме, същото. Те ги правят така. В ъглите на правоъгълника с размери 115x75 mm в дъската, четири нокти с диаметър 2 ... 2.5 и дължина 50 ... 60 mm, предварително поставени върху тях поливинилхлорид или полиетиленови тръби с дължина 30 ... 40 мм. 300 завъртания на телетата PEV-2 с диаметър 0.12 ... 0.14 mm са изолирани по този начин. След завършване на намотката, намотката се навива през целия периметър на тясна ивица изолационна лента, след което всеки два съседни нокти се огъват към центъра на правоъгълника и отстраняват бобината.

Бутоните на полистирол (вътрешни размери - 120x80 mm) се използват като кутии за приемник и предавателя. Отделения на захранващата батерия, стелажи за печатни платки и елементи за закрепване на намотки, изработени от същия материал и залепени към загражденията на разтворителя на марката R-647 (могат също да бъдат използвани). Местоположението на частите в корпуса на предавателя е показано на фиг. 5, детайлите на приемника са приблизителни.

Фиг.5.

Всички метални конструктивни елементи, разположени в приемните бобини и предаватели (захранваща батерия, такси с части, превключвател на захранването), засягат тяхното магнитно поле. За да се премахнат възможните промени в тяхната позиция по време на работа, те трябва да бъдат сигурни сигурно. Това е особено вярно за "короната" батерията като заменяем елемент от дизайна.

Заплата. За да проверите предавателя, вместо L1 намотката, свържете телефоните и сте убедени, че когато захранването е включено в телефони, се чува звук. След това свързвате намотката на място, контролирайте тока, консумирана от предавателя, тя трябва да бъде в рамките на 5 ... 7 mA.

Приемник, създаден със затворен вход. Изборът на резистор R1 на първия етап и R3 във втория се монтира върху колекционерите според транзисторите VT1 и VT2 напрежение, равно на около половината от захранващото напрежение. След това се осигурява изборът на резистор R5, че точният колектор на колектора VT3 става 5 ... 7 mA. След това отварянето на входа, L1 приемникът е свързан към него и приема сигнала на предавателя на разстояние приблизително 1 m, са убедени в производителността на системата като цяло.

Преди да сглобяват възли в един дизайн, има смисъл да прекарате няколко експеримента. Чрез инсталиране на предавателя и приемника на масата вертикално на разстояние 1 m (с такова изчисление, така че осите на намотките да продължат да бъдат помежду си) и контролиране на нивото на сигнала в телефоните, бавно превръщат приемника около вертикала ос на позицията, в която равнините на бобината са перпендикулярни един на друг. В този случай сигналът първо ще падне бавно, след това изчезва напълно и с по-нататъшен завой ще започне да расте. Експериментът прекарва няколко пъти, така че при сглобяване и създаване на метален детектор, лесно е да се определи минималният сигнал в приемника.

Фиг.6.

След това, на масата, която не съдържа метални конструктивни елементи, поставете предавателя вертикално и на разстояние 10 cm. Поставете приемника хоризонтално към стойката (една или повече книги) с такова изчисление, така че равнината на приемника да Бобината е перпендикулярна на равнината на предавателната намотка и височината е малко под центъра му. Чрез контролиране на нивото на сигнала в телефоните, повдигнете страната на приемника, обърната към предавателя и постигнете изчезването на сигнала. Избор на уплътнения между приемника и стойте намирането на неговата позиция, в която най-малкото движение на уплътнението, направено от хартиената карта, ви позволява да зададете минимум на сигнала в приемника, който съответства на максималната чувствителност на металния детектор.

Чрез въвеждане на операцията на разпределителния детектор в зоната на металния детектор последователно, уплътняващите калай и алуминий се уверете, че зоната на максималната чувствителност на металния детектор е под макарата (магнитни полета на приемните намотки и симетричният предавател). Имайте предвид, че капацитетите от еднакви размери от различни метални детектори за метали реагират по различен начин.

Ако, с минимално свързване на намотките, сигналът леко се слуша леко и при покритието от едната страна, той първо намалява до пълно изчезване, и след това започва да расте, а когато се прилага, той се увеличава без провал От друга страна, това показва неточна инсталация от минимум или около магнитни полета на приемника или предавателната бобина. В същото време този факт казва, че въвеждането на допълнителен метален предмет може да се регулира в системата, за да изчезне напълно от сигнала като минимум, т.е. за постигане на максимална чувствителност на устройството. Ако сигналът изчезне напълно с разстояние от 15 ... 20 cm, след това може да се получи същия ефект в металния детектор в полето на металдетектора, когато е поставено върху приемника или корпуса на предавателя. В авторския въплъщение, такава субект се оказа монета с диаметър 25 mm, изработен от жълт метал (подобен ефект ще се окаже, когато алуминиевата плоча се въвежда в размера). Местата, в които монетата извърши задачата, присвоена на нея, е била три: отдолу под предавателя под приемника в областта на батерията и на дръжката между приемника и предавателя.

Монтаж. Дизайнът на версията на автора на устройството в опростен формуляр е показан на фиг. 6, и външен вид - на фиг. 7. Рег Релса 2 (виж фиг. 6) и дръжка 3 направени от дърво. Горната част на дръжката за удобство на употребата е пластмаса, а дъното се вкарва в предварително изработения отвор в релсата и е фиксиран с лепило. След монтажа, дървената част на дръжката 3 и носещата релса 2 е покрита с лак, за да се предпази от влага. В горната част на дръжката е инсталирана телефонна точка 4, която е свързана с приемника с проводници, пилинг в двойка.

Когато се сглобяват, предавателят 1 е твърдо фиксиран върху носещата релса 2 с такова изчисление, така че приемникът 7, разположен в другия му край, е малко по-ниска от линията, съответстваща на минималния получен сигнал. След това те избират дебелината на уплътнението 5 (от всеки изолационен материал), докато движението на регулиращата плоча 6 няма да бъде лесно настроен от минимум на получения сигнал. След това приемникът 7 е фиксиран върху релсата на носителя от 2 два винта. Винтът в ръба на носещата релса 2 е завинтен до стоп, а вторият (около средата на долната стена на тялото) не е завършен с 1 ... 2 mm. Това елиминира движението на приемника в хоризонталната равнина и в същото време ви позволява да пасвате регулиращата плоча 6 под тялото му, повдигайки ръба на приемника. Като го преместите по този начин във вертикалната равнина, се постига минималният получен сигнал. След окончателното сглобяване позицията на позицията на компенсиращия елемент е зададена и залепена.