3.1 Détecteur de métaux sur le principe de "transmission et réception"

Les termes "la réception de transmission" et "signal réfléchi" dans divers dispositifs de recherche sont généralement associés aux procédés du type d'écho d'impulsion et de radar, qui est une source de délires lorsqu'il s'agit de détecteurs métalliques. Contrairement à différents types de localisateurs, dans les détecteurs métalliques du type considéré comme signal transmis (émis) et le signal reçu (réfléchi) sont continus, ils existent simultanément et coïncident en fréquence.

3.1.1. Principe de fonctionnement

Le principe d'action du type de détecteur de métaux "la réception de la transmission" est d'enregistrer un signal réfléchi (ou, comme ils le disent à réinitialiser) avec un objet métallique (cible), voir, p.225-228. Le signal réfléchi se produit en raison de l'impact sur la cible du champ magnétique alternatif de la bobine de transmission (émission) du détecteur de métaux. Ainsi, l'instrument de ce type implique la présence d'au moins deux bobines, dont l'une transmettait et l'autre réception.

Le principal problème fondamental, résolu dans les détecteurs métalliques de ce type, est un tel choix de la disposition mutuelle des bobines, dans laquelle le champ magnétique de la bobine rayonnante en l'absence d'éléments métalliques étrangers est le signal zéro recevoir une bobine (ou dans le système de bobines de réception). Ainsi, il est nécessaire d'empêcher l'impact direct de la bobine rayonnante sur la réception. L'apparition à proximité des bobines de la cible métallique entraînera l'apparition du signal sous la forme d'une variable E.D. Dans la bobine de réception.

3.1.2. Schémas de capteur

Au début, il peut sembler que dans la nature, il n'y a que deux variantes de la disposition mutuelle des bobines, à laquelle il n'y a pas de transmission directe du signal d'une bobine à une autre (voir fig. 1 A et 16) - Bobines avec perpendiculaires et Axes croisés.

Figure. 1. Options pour l'emplacement mutuel des bobines de la datage du détecteur de métaux sur le principe de fourniture-réception.

Une étude plus minutieuse du problème montre que de tels systèmes de capteurs de détecteur de métaux peuvent être nombreux, cependant, ils contiendront des systèmes plus complexes avec le nombre de bobines plus de deux de deux, inclus de manière appropriée électriquement. Par exemple, sur la figure 1, le système est représenté parmi un émetteur (centre) et deux bobines de réception incluses dans le signal dans le signal à la bobine émettrice. Ainsi, le signal à la sortie du système de réception de bobines est idéalement zéro, car ils sont blessés dans les bobines E.D.S. Rémunéré mutuellement.

Systèmes de capteurs avec bobines de compagnie (c'est-à-dire situé dans le même plan) présentent un intérêt particulier. Ceci s'explique par le fait qu'avec l'aide de détecteurs métalliques, il s'agit généralement d'une recherche d'objets dans le sol et d'amener le capteur à la distance minimale à la surface de la terre n'est possible que si ses bobines sont compartiments. De plus, de tels capteurs sont généralement compacts et conviennent bien aux boîtiers de protection de la "plaque de vol".

Les principales options pour la disposition mutuelle des bobines du compartiment sont illustrées à la Fig. 2A et 26. Dans le schéma de la Fig. 2A, la disposition mutuelle des bobines est sélectionnée de manière à ce que l'écoulement total du vecteur d'induction magnétique à travers la surface délimitée par la surface délimitée par le La bobine de réception était zéro. Dans le schéma fig.26, l'une des bobines (recevant) est torsadée sous la forme de "huit", de sorte que le total étant, visité sur la moitié des virages de la bobine de réception, situé dans la même aile de Le G8, compense le total éternel similaire. p., Inwidded dans une autre aile "huit".

Figure. 2. Variantes conformes de l'emplacement mutuel des bobines de détecteur de métaux sur le principe de fourniture-réception.

D'autres modèles divers de capteurs avec des bobines de compartiment, par exemple, la figure 2b sont possibles. La bobine de réception est située à l'intérieur émettant. Invité dans la bobine de réception E.D.S. Compensé par un dispositif de transformateur spécial qui sélectionne une partie du signal de bobine rayonnante.

3.1.3.1. Le système de bobines avec des axes perpendiculaires

Considérez plus en détail l'interaction du capteur de détecteur de métal avec une cible métallique sur l'exemple du système de bobines avec axes perpendiculaires, Fig.1 a. Pour la simplicité, considérez le système avec des bobines, dont la taille longitudinale peut être négligée. Nous serons plus loin envisagésc'est que les bobines rayonnantes et réceptrices sont des cadres infiniment minces infiniment (voir fig.3). Pour une telle image, le vecteur de couple magnétique lors du courant qui coule, j'ai la forme:

Fig.3. Modèle de bobine rayonnante.

Induction du champ magnétique créé par la trame Taua à une distance élevée de son centre (voir fig.4), est la suivante:

Figure. 4. Composants d'induction à induction de champ magnétique d'une bobine radieuse.

croire que r \u003e\u003e c et les indices "n" et "t" sont désignés par les composants normaux et tangentiels du vecteur à induction magnétique.

Considérons l'interaction du cadre rayonnant, de la trame de réception et de l'objet dans le cas de bobines avec des axes perpendiculaires (voir la figure 5).

Figure. 5. Emplacement mutuel de la bobine du détecteur de métal et du capteur d'objet (cible).

L'angle entre l'axe de symétrie du système de bobines et le vecteur d'induction de champ dans la bobine rayonnante est 2p, car les lignes électriques dues aux relations (1.2) sont des cercles et compte tenu des hypothèses sur les petites tailles de bobines:

où L est la base de capteur de détecteur de métal (voir fig. 5).

3.1.3.2. Réflexion du signal en raison de la conductivité de l'objet

Objet métallique conducteur, dont les dimensions seront également considérés comme étant petits, du moins ne dépassant pas R et R "(voir Fig. 5), du point de vue de la réémission du champ magnétique, peut être représenté comme un cadre équivalent avec un courant * , Le vecteur du moment magnétique de laquelle pm * est presque parallèle dans le vecteur induction de la bobine rayonnante V.

La valeur de PM * dépend de la taille de l'objet conducteur, de sa conductivité, de l'induction sur le terrain au point de l'emplacement de l'objet, de la fréquence du champ émis. L'induction du champ de réinversion a un composant non nul au centre de la bobine de réception dans la direction du vecteur normal. , Ce qui conduit à l'apparition de ED dans cette bobine, proportionnelle au composant spécifié:

Figure. 6. Calculer le moment magnétique de la balle équivalente.

Afin de calculer le moment magnétique de RVKRM équivalent * , Il est nécessaire de faire partie intégrante sur l'ensemble du volume de l'objet conducteur afin de résumer les dépôts de tous les courants d'anneau élémentaire marqués par le champ de bobines rayonnantes de la valeur finale de la RM *. Pour la simplicité, nous supposons que le champ magnétique tout au long du volume de l'objet conducteur est uniformément, c'est-à-dire qu'il est éliminé par une distance significative de la bobine rayonnante. Pour que l'orientation de l'objet n'aura pas eu de problèmes, nous considérerons toujours qu'il a la forme d'une balle homogène (voir fig.B). Considérant que l'objet conducteur est éliminé d'une distance significative de la bobine de réception, vous pouvez écrire:

Négliger l'auto-induction, dont l'influence sera discutée ci-dessous, nous obtenons:

Prendre en compte le phénomène d'auto-induction, supposons que la simplicité soit la simplicité du domaine réévalué de l'objet cible homogène et, sur la base de l'ampleur du moment magnétique (1,7), est la suivante:

Substituer dans l'expression (1.7) in-par "interne au lieu de, nous recevrons toujours une dépendance proportionnelle Pm *factice , Mais avec un coefficient légèrement différent de K1:

Induction des composants au centre de la bobine de réception:

Dans le système de coordonnées cartésiennes, avec le début au milieu de la base du système de bobines (voir figure 7), la dernière expression prend la forme:

Nous introduisons les coordonnées normalisées:

Nous définissons avec une précision du signe de E.D., introduite dans la bobine de réception:

d'où vient la surface transversale de la bobine de réception, n est le nombre de ses virages.

où S est la zone transversale de la bobine rayonnante, i - le courant total de tout son se tourne.

Dans l'espace tridimensionnel, lorsque le plan XOY n'est pas perpendiculaire au plan de la trame de réception,

Figure. 7. Système de coordonnées.

Fig.8. Objet d'orientation par rouleau.

3.1.3.3. Le signal due aux propriétés ferromagnétiques de l'objet

Objet ferromagnétique, dont les dimensions seront également considérées comme petites, du moins ne dépassant pas R et Rў (voir figure 5), du point de vue de la marque de champ magnétique, peuvent être représentés sous la forme d'un cadre équivalent avec Vecteur actuel i *, vecteur de moment magnétique qui * pratiquement parallèle induction vectorielle de bobine rayonnante V.

La valeur de pm *À. les dimensions de l'objet ferromagnétique, sa perméabilité magnétique, de l'induction sur le terrain au point d'emplacement de l'objet. Afin de calculer le moment magnétique du cadre équivalent de la RM *, il est nécessaire de prendre l'intégrale sur tout le volume de l'objet ferromagnétique afin de résumer les dépôts de tous les courants ampères résultant de la ferromagnétique sous l'action de champs de bobine radieuse.Pour un objet de balle homogène, nous obtenons:

où est l'induction du champ magnétique, M. - perméabilité magnétique du matériau objet, r est le rayon de l'objet - la balle.

Toutes les expressions obtenues ci-dessus pour un objet conducteur resteront en vigueur s'ils y sont mis dans ce cas:

3.1.3.4.Soperposition des propriétés conductrices et ferromagnétiques de l'objet

La comptabilisation des propriétés électriquement conductrices et ferromagnétiques de l'objet comme une balle conduit à la valeur suivante du coefficient K1:

Le coefficient rationnel K4, inclus dans l'expression de la tension dans la bobine de réception, est la suivante:

Le score numérique (1.23) montre, par exemple, que les modules des termes de l'expression pendant la fréquence typique du champ émis 10 (khz) deviennent à la mesure du rayon de l'objet de la boule de la commande 1 (cm) et sous la état de la facilité des propriétés ferromagnétiques. En outre, la dépendance du premier opérateur de Laplace suggère que la phase du signal réfléchi variera en fonction de la relation dans l'objet - la cible des propriétés électriquement conductrices et ferromagnétiques, ainsi que sur la conductivité du matériau et la taille de la taille de la taille. L'object. Ce phénomène a fondé le principe de fonctionnement. discriminateur Les détecteurs de métaux modernes, c'est-à-dire des dispositifs électroniques qui permettent un décalage de phase réfléchi à partir de l'objet de signal pour estimer les propriétés de l'objet (avec une certaine probabilité de même le type de métal).

3.1.3.5. Les formes de l'objet

Les expressions obtenues précédemment ont été indiquées uniquement pour la forme d'un objet - cible sous la forme d'une balle homogène. De toute évidence, l'impact des objets de forme plus complexe peut être réduit aux effets d'une balle équivalente avec un rayon de récepteur.

Une tension induite causée par la manifestation de seules propriétés ferromagnétiques d'un objet à bille est proportionnelle à son volume (voir expression (1.22)). Par conséquent, pour des objets trop étendus de forme plus complexe, dans la première approximation, il peut être considéré comme équivalent à une telle balle, dont le volume coïncide avec le volume du ferromagnet dans l'objet de forme complexe. Ad hoc:

où v est le volume du ferromagnet.

Avec la tension induite dans la bobine de réception en raison de la réémersion de l'objet conducteur, la situation est plus complexe. Lorsque Grands objets avec une bonne conductivité électrique Expression (1.9) et, respectivement, la tension induite dans la bobine réceptrice est également proportionnelle au volume de l'objet (c'est-à-dire y ^ 3 ) et le rayon de la balle équivalente est également calculé par formule (1,25). Lorsque Petits objets avec une mauvaise conductivité électrique Autre approche. Dans ce cas, l'expression globale (1.9) est dégénérée dans un cas particulier (1,8). Considérons d'abord l'effet de la cavité à billes avec un rayon RP à l'intérieur de l'objet de la balle sur le décret. En utilisant le principe de superposition, imaginez le résultat de l'effet de l'objet de la balle avec la cavité comme différence entre les résultats de l'effet d'un bol solide et une balle avec rayon RP. Conformément à (1.8), le ratio a lieu:

La figure 9 montre les graphiques de dépendance R / R / D de R / D R pour le creux faiblement électronique et pour la balle ferromagnétique creuse. Du graphique, on peut voir que pour pas

Fig.9. Effet de l'épaisseur de la paroi de la balle creuse sur un rayon équivalent.

des boules trop fines à paradis du matériau faiblement conductrice DCE "R. Par conséquent, contrairement à la boule ferromagnétique et à un bol à haute conductivité, pour une boule faiblement conductrice, dans la première approximation, elle est indifférente à un solide ou de creux. Son influence sur le processus de reproduction est principalement déterminée par la taille linéaire, c'est-à-dire que R. Par conséquent, dans le cas de pas trop debout, de manière peu longue, de la conduite de forme plus complexe, y compris le creux, dans la première approximation, peut être Considéré comme équivalent à une telle balle, dont le rayon est équivalent à la moitié de la taille caractéristique moyenne de l'objet.

La conclusion ci-dessus est bien confirmée dans la pratique sous la forme d'une réponse substantielle du détecteur de métaux des restes insignifiants de la feuille d'aluminium métallique, qui apparaît pratiquement là où la civilisation moderne a laissé sa marque.

3.1.3.6. Le système de bobines avec des axes croisés

Figure. 10. Orientation du capteur pour le rouleau.

La vue le long de l'axe du capteur de détecteur de métal à cet emplacement des bobines est illustrée à la Fig.10. Pour calculer un tel système, il est pratique d'utiliser le principe de superposition et de décomposer le vecteur du moment magnétique de la bobine rayonnante et de la zone de la bobine de réception sur les composants verticaux et horizontaux (projections, voir la figure 11) .

Pour le composant horizontal, la projection d'induction sur le terrain dans la bobine de réception est complètement déterminée par le rapport (1,4). Cependant, l'autre orientation du moment magnétique donne (avec une précision du signe) le résultat:

où K. 2 est déterminé par la formule (1.11).

La composante verticale de l'induction du champ dans la réception de coilbov est perpendiculaire aux vecteurs et r "et ne dépend pas des angles G et B:

Fig.11. Décomposition du moment magnétique et de la zone de la bobine de réception dans les composants.

EMF à la bobine d'accueil UO, avec une précision du signe, est la suivante:

De là, nous obtenons:

Dans le système de coordonnées cartésiennes avec le début au milieu de la base du système de bobines (voir figure 5), nous obtenons:

Entrer dans les coordonnées normalisées (1.14), nous obtenons:

où K. 4 est calculé par formule (1.19) ou (1.24).

3.1.4. Considérations pratiques

Sensibilité Le détecteur de métaux dépend principalement de son capteur. Pour les options considérées pour les capteurs, la sensibilité est déterminée par des formules (1.20) et (1,33). Si l'orientation de l'orientation du capteur est optimale pour chaque cas, elle est déterminée par le même coefficient K4 et les fonctions des coordonnées normalisées F (x, y) ig (x, y). Pour la comparaison, dans le KO [-4, 4], YO [-4,4], les modules de ces fonctions sont indiqués sous la forme d'une section axonométrique d'une échelle logarithmique de la Fig.12 et de la Fig.13.

La première chose qui se précipite dans les yeux est extrêmement exprimée Maxima près du point de l'emplacement des bobines de capteur (0, + 1) et (0, -1). Les fonctions Maxima f (x, y) ig (x, y) ne représentent pas d'intérêt pratique et pour la commodité de comparer les fonctions des fonctions autour de 0 (dB). Des motifs et de l'analyse des fonctions F (x, y) ig (x, y), on voit également que sur le carré spécifié, la fonction F fonction F est presque partout, le module de la fonction G, avec le Exception des points les plus éloignés dans les coins de la place et à l'exception de la région étroite près de X \u003d 0, où la fonction F maintient le "ravin".

Le comportement asymptotique de ces fonctions, loin de l'origine, peut être illustré à Y \u003d 0. Il s'avère que le module de la fonction F diminue avec la distance proportionnelle à x ^ (- 7) et le module de la fonction G est proportionnelle à x ^ (- 6). Malheureusement, l'avantage de la fonction de sensibilité S est manifesté uniquement à de grandes distances dépassant la plage pratique.

Figure. 12. Fonction fonction F (x, y).

Fig.13. Le graphique de la fonction g (x, y).

détecteur de métaux. Les mêmes valeurs de modules F et G sont obtenues à X "4.25.

Une valeur pratique très importante a une fonction "ravine". Premièrement, il suggère que le capteur du système de bobines avec des axes perpendiculaires a une sensibilité minimale (théoriquement zéro) aux objets métalliques situés sur son axe longitudinal. Naturellement, ces sujets incluent également de nombreux éléments du capteur lui-même. Par conséquent, le signal inutile reflété par eux sera beaucoup moins que celui du système de système de bobines avec des axes croisés. Ce dernier est très important, étant donné que le signal réfléchi des éléments métalliques du capteur lui-même peut-être plusieurs ordres de grandeur dépassant le signal utile (en raison de la proximité de ces éléments aux bobines de capteur). Le point n'est pas que le signal inutile des éléments métalliques de la conception du capteur est difficile à compenser. La principale difficulté réside dans les moindres changements dans ces signaux, qui sont généralement causés par des déformations thermiques et en particulier mécaniques des éléments spécifiés. Ces modifications les plus consignées peuvent être comparables au signal utile, ce qui entraînera des lectures incorrectes ou des fausses réponses du dispositif. La seconde, si elle est à l'aide du détecteur de métaux du système de bobines avec des axes perpendiculaires, un autre objet est déjà détecté, Ensuite, la direction de son emplacement précis peut être facilement "désorogue" à une valeur zéro du signal de détecteur de métal à l'orientation exacte de son axe longitudinal à l'objet (avec toutes les orientations du Rhin). Considérant que la zone "capture" du capteur lors de la recherche peut être de plusieurs mètres carrés, la dernière qualité de SISles sujets des bobines avec des axes perpendiculaires sont très utiles dans la pratique (excavations moins inutiles).

La caractéristique suivante des graphiques de fonctionsf (x, y) et g (x, y) est la présence d'une sensibilité zéro "cratère" annulaire "traversant les centres de bobines (un cercle d'un seul rayon avec un centre à un point (0.0)). En pratique, cette fonctionnalité vous permet de déterminer la distance à de petits objets. S'il est trouvé qu'à une certaine distance finie, le signal réfléchi est fermé (avec une orientation optimale sur le rouleau) - Cela signifie que la distance à l'objet est la moitié de la base de données, c'est-à-dire la valeur L / 2.

Il convient également de noter que le bord de l'angle de rayonnement Y pour les capteurs de détecteur de métaux avec divers arrangements mutuels de bobines diffèrent également. Sur la figure 14B, un schéma de la direction du dispositif avec des axes perpendiculaires aux bobines et à la Fig.14a, avec des poignées croisées. De toute évidence, le deuxième diagramme est plus préférable, un nombre plus petit de zones d'insensibilité sur le rouleau et moins de pétales.

Afin d'estimer la dépendance de la tension induite dans la bobine de réception provenant des paramètres du détecteur de métaux et de l'objet, il est nécessaire d'analyser l'expression (1.19) pour le coefficient de K4. La tension induite dans la bobine de réception est proportionnelle (L / 2) ^ 6. Les arguments des fonctions F et G sont normalisés par L / 2, dont la diminution est dérivée du 6ème - 7ème degré de distances. Par conséquent, dans la première approximation, toutes les autres choses sont égales, la sensibilité du détecteur de métal ne dépend pas de sa base.

Fig.14. Diagrammes de nourriture pour capteurs système de bobines:

Avec des axes croisés (a)

Avec des axes perpendiculaires (B).

Pour analyser Sélectivité Détecteur de métaux, c'est-à-dire sa capacité à distinguer les objets constitués de divers métaux ou alliages, il est nécessaire de faire référence à l'expression (1.23). Le détecteur de métaux peut distinguer les objets par la phase de signal réfléchie. Pour la résolution du périphérique par typetALLOV était maximum, il est nécessaire de sélectionner correctement la fréquence du signal de la bobine rayonnante, de sorte que la phase du signal réfléchi par les objets était d'environ 45 °. Il s'agit du milieu de la gamme des changements possibles de la phase de l'expression du premier terme (1.23), et il existe une caractéristique de la fréquence des tiges du maximum. Nous considérons que le deuxième mandat d'expressions (1.23) est égal à zéro, puisque lors de la recherche d'abord, nous sommes intéressés par la sélectivité des métaux non ferreux - non-interromagnets. Naturellement, la sélection optimale de la fréquence du signal implique la connaissance de la taille standard des objets présumés. Dans presque tous les détecteurs de métaux industriels étrangers, la taille de la pièce est posée comme cette taille. La fréquence optimale est:

Avec un diamètre typique de la pièce de monnaie 25 (mm), son volume est d'environ 10 ^ (- 6) (m ^ 3), qui correspond à une formule (1,25) correspond à un rayon équivalent d'environ 0,6 (cm). À partir d'ici, nous obtenons la valeur de fréquence optimale d'environ 1 (kHz) pendant la conductivité du matériau de la pièce 20 (H0MCH M). Dans les appareils industriels, la fréquence est généralement un ordre de grandeur plus élevé (selon des raisons technologiques).

3.1.5. conclusions

1. Selon l'auteur, le système de bobines avec des axes perpendiculaires est préférable pour rechercher des trésors et des reliques que le système de bobines avec des axes croisés. Toutes les autres choses étant égales, le premier système a une sensibilité légèrement supérieure. De plus, il est beaucoup plus facile de déterminer s'il faut déterminer la direction exacte dans laquelle l'objet découvert doit être signé.

2. Les systèmes de bœurs considérés ont une propriété importante qui vous permet d'estimer la distance à de petits objets en réduisant le signal réfléchi à une distance à l'objet égal à la moitié de la base.

3. Autres choses étant égales (dimensions et nombre de tours de bobines, sensibilité du chemin de réception, la valeur du courant et sa fréquence dans la bobine rayonnante), la sensibilité du détecteur de métaux sur le principe de la réception de transmission est pratiquement indépendant de sa base, c'est-à-dire de la distance entre les bobines.

3.2 Détecteur de métaux sur les battements

Le terme "détecteur de métaux sur battements" est la terminologie d'écho adoptée en génie radio depuis les premiers récepteurs super-centrogènes. Les biodes sont appelées phénomènes, les plus sensiblement manifestées lors de l'ajout de deux signaux périodiques avec des fréquences de fermeture et approximativement les mêmes amplitudes et constituent la pulsation de l'amplitude du signal total. La fréquence de pulsation est égale aux différences de fréquence de deux signaux pliés. En sautant un tel signal pulsant à travers le redresseur (détecteur), vous pouvez sélectionner le signal de fréquence de différence. Un tel circuit a longtemps été traditionnel depuis longtemps, mais à l'heure actuelle, compte tenu du développement de détecteurs synchrones, il n'est généralement pas utilisé dans l'ingénierie radio ou dans des détecteurs métalliques, bien que le terme "sur battements" reste jusqu'à présent.

3.2.1. Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement du détecteur de métaux sur les battements est très simple et consiste à enregistrer la différence de fréquence à partir de deux générateurs - dont l'une est stable en fréquence, et l'autre contient le capteur - la bobine d'inductance dans sa chaîne de veille fréquentielle. L'appareil est configuré de manière à ce que, en l'absence d'un métal près du capteur de fréquence, deux générateurs coïncidaient ou étaient très proches d'une valeur. La présence d'un métal près du capteur conduit à un changement de ses paramètres et, par conséquent, pour modifier la fréquence du générateur correspondant. Ce changement est généralement très faible, cependant, le changement des fréquences de deux générateurs est déjà de manière significative et peut être facilement enregistré.

La différence de fréquence peut être enregistrée avec divers chemins, allant du plus simple lorsque le signal de fréquence de différence écoute les écouteurs ou à travers le haut-parleur et se terminant par des méthodes de mesure de fréquence numériques.

3.2.2. Considérations théoriques

Considérons un capteur de détecteur de métaux en lecture sur les battements constitués d'une bobine (voir fig.15).

Figure. 15. L'interaction d'un capteur de détecteur de métaux à une seule main avec un objet.

L'induction du champ magnétique au centre de la bobine est la suivante:

où pm. - Moment magnétique créé par le courant de la bobine I, R0 - Rayon de bobine, zone de bobine S.

En raison de l'interaction avec un objet conducteur et / ou ferromagnétique, un composant d'induction supplémentaire se produit. Étant donné que le mécanisme de son apparence est exactement le même que dans le cas précédemment examiné d'un détecteur de métaux sur le principe de «Transmission - Recevoir», vous pouvez utiliser les résultats de la section précédente et enregistrer pour la composante additive de l'induction:

où k. 1 est le coefficient calculé par formule (1.8), (1.9) ou (1.23).

Étant donné que le coefficient de K1 est une fonction complexe, le changement relatif de l'induction peut être désigné comme fonction de l'opérateur LAMLACE:

Ainsi, l'impédance de la bobine du capteur de détecteur de métaux (à l'exclusion de la résistance ohmique du fil et de la capacité interspervique) peut être représentée comme suit:

où L est l'inductance de la bobine sans l'influence de l'objet.

Sous l'influence de l'objet, la résistance totale de la bobine change. Dans les détecteurs métalliques sur battements, cette modification est estimée en modifiant la fréquence de résonance du circuit LC oscillatoire formé par la bobine du capteur et le condenseur.

3.2.3. Considérations pratiques

Sensibilité Le détecteur de métaux sur les battements est déterminé par des expressions (1.36) - (1.38) et dépend des paramètres permettant de convertir la variation de la résistance totale du capteur dans la fréquence. Comme indiqué précédemment, la transformation est généralement d'obtenir la fréquence de différence du générateur stable et du générateur avec la bobine de capteur dans la chaîne de fréquence. Par conséquent, plus les fréquences de ces générateurs sont élevées, plus la différence de fréquence est grande dans la réponse à l'aspect d'une cible métallique près du capteur. L'enregistrement des écarts de petite fréquence est une certaine complexité. Ainsi, sur la rumeur, vous pouvez enregistrer en toute confiance les soins de la fréquence de tonalité d'au moins 10 (Hz). Visuellement, sur le clignotant de la LED, vous pouvez enregistrer un soin de fréquence d'au moins 1 (Hz). D'autres moyensvous pouvez obtenir une inscription et une différence de fréquence plus petite, cette inscription nécessitera un temps considérable inacceptable pour les détecteurs métalliques, qui fonctionnent toujours en temps réel.

La sélectivité des métaux à de telles fréquences, très loin de l'optimal (1,34), est très mal manifestée. De plus, le décalage de fréquence générateur pour déterminer la phase le signal réfléchi est presque impossible. donc sélectivité Le détecteur de métaux est manquant sur les battements.

Party Party positif est la simplicité de la conception du capteur et la partie électronique du détecteur de métaux sur les battements. Un tel appareil peut être très compact. Cela leur convient quand quelque chose a déjà été découvert un appareil plus sensible. Si l'objet détecté est petit et est assez profond dans le sol, il peut «se perdre», se déplacer pendant l'excavation. Afin de ne pas "regarder à travers" un détecteur de métaux sensible volumineux pour "voir" un détecteur de métaux sensible volumineux, il est souhaitable de contrôler leurs progrès avec un dispositif compact d'un petit rayon d'action, qui peut être plus précis de connaître l'emplacement du sujet.

3.2.4. conclusions

1 . Les détecteurs de métaux sur les battements ont moins de sensibilité que les détecteurs de métaux sur le principe de «transmission et de réception».

2. La sélectivité dans les types de métaux est absente.

3.3. Détecteur de métal de type à induction unique

3.3.1. Principe de fonctionnement

Le mot "induction" dans le titre de détecteurs de métaux de ce type décrit pleinement le principe de leur travail, si nous rappelons la signification du mot "Inductio" (Lat.) - Guide. Le dispositif de ce type a une bobine de toute forme pratique, excitée par un signal variable. L'apparence à proximité du capteur d'objet métallique provoque l'apparition d'un signal réfléchi (signal reconditionné), qui "apporte" un signal supplémentaire à la bobine dans la bobine. Il reste seulement d'allouer ce signal supplémentaire.

Le détecteur de métaux du type d'induction a reçu le droit à la vie, principalement en raison du manque principal d'instruments sur le principe de "réception de transmission" - la complexité de la conception des capteurs. Cette complexité conduit à une intensité de coût élevée et de main-d'œuvre de la fabrication du capteur, soit à sa rigidité mécanique insuffisante, ce qui provoque l'apparition de faux signaux lors de la conduite et réduit la sensibilité de l'instrument. Si vous sortez d'éliminer les instruments du principe de «réception de la transmission», ce manque, vous pouvez alors venir à une conclusion inhabituelle - la bobine d'émission et de réception du détecteur de métaux doit être combinée en une! En fait, les mouvements très indésirables et les courbes d'une bobine par rapport à l'autre dans ce cas sont absents, car la bobine n'est qu'une seule et il est à la fois émettant et recevoir. Il y a aussi une extrême simplicité du capteur. Les frais de ces avantages sont la nécessité de mettre en évidence le signal réfléchi utile sur l'arrière-plan d'un signal d'excitation significativement plus important de la bobine rayonnante / réceptionnelle.

Diagramme de circuit d'entrée

Vous pouvez sélectionner le signal réfléchi si vous déduisez du signal électrique présent dans la bobine de capteur, le signal de la même forme, de la même fréquence, de la phase et de l'amplitude, comme le signal dans la bobine en l'absence d'un métal proche. Comment peut-on être implémenté dans l'une des méthodes, indiquée sous la forme d'un circuit structurel de la Fig. seize.

Fig.16. Schéma structurel du nœud d'entrée du détecteur de métaux d'induction

Le générateur génère une tension alternée d'une forme sinusoïdale avec une amplitude et une fréquence permanentes. Convertisseur "courant de tension" (PNT) convertit la tension du générateur UG dans le courant du g , qui est défini dans le circuit de capteur oscillatoire. Le circuit oscillant est constitué d'un condensateur avec une bobine de capteur L. Sa fréquence de résonance est égale à la fréquence génératrice. Le coefficient de transformation PN est sélectionné de sorte que la tension du circuit oscillant UD soit égale à la tension du générateur UG (en l'absence d'un métal près du capteur). Ainsi, l'additionneur est soustrait par deux signaux de la même amplitude et le signal de sortie est le résultat de la soustraction - zéro est égal. Lorsque le métal apparaît près du capteur, le signal réfléchi se produit (en d'autres termes, les paramètres de la bobine de capteur sont modifiés) et cela conduit à une modification de la tension du circuit oscillant UD. La sortie apparaît un signal autre que zéro.

La figure 16 ne montre que l'option la plus simple de l'une des parties d'entrée des détecteurs métalliques du type considéré comme le plus simple. Au lieu de PNT dans ce schéma, en principe, l'utilisation d'une résistance de béton toko est possible. Différents circuits de pont peuvent être utilisés pour allumer la bobine de capteur, les adéquateurs ayant des coefficients de transmission différents en inversant et à non-informer les entrées, l'inclusion partielle du circuit oscillant, etc. etc.

Dans le diagramme de la Fig. 16 Le circuit oscillant est utilisé comme capteur. Ceci est fait pour la simplicité pour obtenir un décalage null des phases entre les signaux de l'UG et UD (le plan est configuré en résonance). Vous pouvez refuser le circuit oscillatoire avec la nécessité de l'ajuster avec précision dans la résonance et d'utiliser le PNT comme charge du capteur comme charge. Cependant, le coefficient de transmission du PNT pour ce cas devrait être complexe pour corriger le décalage de phase d'environ 90 °, ce qui se produit en raison de la nature inductive de la charge PNT.

3.3.2. Considérations théoriques

Comme indiqué précédemment, le détecteur de métaux de type induction peut être représenté comme une certaine qualité du détecteur de métaux sur le principe de "réception de transmission", lorsque la bobine émettrice et réception coïncide. Par conséquent, par de nombreux résultats de la section 1.1, il est possible d'utiliser pour un détecteur de métaux d'un type d'induction. De plus, du détecteur de métaux sur les battements, le détecteur de métaux d'induction ne diffère que par la méthode d'enregistrement du signal réfléchi, et certains des résultats de la section 1.2 seront également justes au dispositif de type induction.

L'interaction de la bobine du détecteur de métaux d'un type d'induction avec un objet métallique peut illustrer la Fig.15. Le signal réfléchi peut être estimé par la valeur d'induction de champ magnétique (1,36). Contrairement aux instruments du principe de «réception de transmission», la valeur du signal réfléchi pendant l'hypothèse (1.3) dépend de la distance entre l'objet et le capteur et ne dépend pas de l'orientation du capteur à l'objet.

La tension supplémentaire induite dans la bobine de capteur avec un signal réfléchi est calculée par formule (1.17), où l'induction du signal réfléchi est égale à (1,36). En excluant un signe, cette tension est la suivante:

où p est l'opérateur LALLACE, I - Courant dans la bobine, r est la distance entre le capteur et l'objet, S - la zone de la bobine, N - le nombre de ses virages, R - le rayon équivalent de l'objet, KS - Le coefficient calculé par formule (1.23).

3.3.3. Considérations pratiques

La réponse de la tension de la tension à l'objet métallique, conformément à la formule (1,39), est inversement proportionnelle au sixième degré de distance. C'est-à-dire qu'il est pratiquement le même que celui des détecteurs de métaux sur le principe de "accélération-réception". Le principe de l'enregistrement du signal réfléchi est similaire. Par conséquent, théorique sensibilité Le détecteur de métaux d'induction est identique à celui des instruments sur le principe de "transfert-réception".

Considérations théoriques sélectivité LED dans la section 1.1 pour le détecteur de métaux sur le principe de fourniture-réception, et pour le détecteur de métaux d'induction. La sélectivité est déterminée par le coefficient (1.23) inclus dans la formule (1.39) pour la tension du signal réfléchi utile.

Des caractéristiques constructives doivent être notées simplicité du design Capteur de détecteur de métaux. Un plan de simplicité, comme mentionné ci-dessus, est la nécessité d'un petit signal utile sur l'arrière-plan d'un grand signal d'excitation électrique de la bobine du capteur de détecteur de métal. Si nous considérons que le rapport entre les amplitudes de ces signaux peut atteindre 105 ... 106, il est clair que pour la pratique n'est pas une tâche simple, bien que toute une tâche solvable. Complexité Les solutions de cette tâche sont que le capteur de détecteur de métal réagit non seulement à un signal réfléchi utile, mais également à tout changement de ses paramètres. Heureusement, la sensibilité aux déformations mécaniques sur le capteur du détecteur de métaux à induction est bien inférieure à celle des instruments du principe de "transmission". Cependant, le problème de la sensibilité de la température du capteur provient du détecteur de métaux à induction. Le fait est que la résistance ohmique du fil (généralement du cuivre), qui est enroulée, la bobine du capteur augmente presque linéairement avec une température croissante. Casser les fluctuations inévitables de la température, ces changements relativement lents de l'impédance et de la tension du capteur sont très petits, mais sont comparables ou encore plus que de l'exposition du signal utile. Ainsi, la tâche de compensation de la dérive de température de la résistance totale de la bobine du capteur de détecteur de métaux devient pertinente.

3.4. Autres types de détecteurs métalliques

La première question qui se produit chez une personne après familiarisation avec les défauts et les limitations de certains détecteurs de métaux, sonne approximativement comme suit: "Quels sont les autres principes et instruments sur leur base de détection à distance des objets métalliques?" La question est naturelle, cependant, la réponse ci-dessous est susceptible de faire un lecteur curieux.

Détecteurs de métaux d'impulsion

Dans les trois types de détecteurs de métaux électroniques précédemment considérés, le signal réfléchi est séparé de l'émission. Soit géométriquement due à l'emplacement mutuel de la bobine de réception et de rayonnage, ou à l'aide de schémas de compensation spéciale. De toute évidence, il peut y avoir une méthode temporaire de séparation des signaux émis et réfléchis. Cette méthode est largement utilisée, par exemple, dans un écho pulsé et un radar. Lorsqu'il est verrouillé, le mécanisme de délai de signal réfléchi est due à un signal significatif à la propagation du signal à l'objet et à l'arrière. Toutefois, en ce qui concerne les détecteurs de métaux, le phénomène d'auto-induction dans l'objet conducteur peut être un tel mécanisme. Après une exposition à l'impulsion d'induction magnétique, l'objet conducteur se produit et un certain temps est maintenu en raison du phénomène d'auto-induction, l'impulsion de courant d'écoulement, qui provoque le signal temporel. Ainsi, un autre schéma de détecteur de métaux peut être proposé, fondamentalement différent de ceux discutés précédemment par la méthode de la sectionsignaux. Un tel détecteur de métal a été appelé une impulsion. Il consiste en un générateur de pouls de courant, de la réception et de la bobine de rayonnement, du dispositif de commutation et de l'unité de traitement de signal.

Le générateur d'impulsions de courant génère des impulsions de courant courtes de la bande milliseconde entrant dans la bobine rayonnante, où elles sont converties en impulsions d'induction magnétique. Étant donné que la bobine rayonnante est la charge du générateur d'impulsions comportant un caractère inductif prononcé, sur les fronts d'impulsions de la surcharge génératrice surviennent sous la forme de rafales de tension. De tels éclats peuvent atteindre l'amplitude de centaines (!) Volt (!), L'utilisation de limiteurs de protection est inacceptable, car elle conduirait à un resserrement de l'impulsion actuelle et de l'induction magnétique et, finalement, à la complication de la séparation du signal réfléchi.

Les bobines de réception et de rayonnage peuvent être placées de manière assez arbitraire, car la pénétration directe du signal émis dans la bobine de réception et l'action sur son signal réfléchi est séparée par le temps. En principe, une bobine peut effectuer le rôle de la réception et de l'émission, mais dans ce cas, il sera beaucoup plus difficile de libérer les circuits de sortie haute tension du générateur d'impulsions de courant et des chaînes d'entrée sensibles.

Le dispositif de commutation est conçu pour produire la séparation ci-dessus de signaux émis et réfléchis. Il bloque la chaîne d'entrée de l'appareil à un certain temps, qui est déterminée par le moment actuel de l'impulsion de courant dans la bobine rayonnante, le temps de réhabilitation de la bobine et du temps pendant lequel l'apparence est possible.des réponses de l'appareil KIH des objets d'affaiblissement massives tels que le sol. Après cette heure, le dispositif de commutation doit assurer la transmission sans entrave du signal de la bobine de réception sur l'unité de traitement. Signal.

L'unité de traitement du signal est conçue pour convertir le signal électrique d'entrée en une personne qui convient à la perception. Il peut être conçu sur la base des solutions utilisées dans les détecteurs métalliques d'autres types.

Les inconvénients des détecteurs de métaux impulsionnels comprennent la complexité de la mise en œuvre dans la pratique de la discrimination des objets par type de métal, la complexité de l'équipement pour générer et commuter des impulsions de courant et la tension de grande amplitude, niveau élevé de brouillage radio.

Magnétomètres

Les magnétomètres sont un groupe d'instruments étendus destiné à mesurer les paramètres de champ magnétique (par exemple, un module ou un composant du vecteur à induction magnétique). L'utilisation de magnétomètres comme détecteurs métalliques est basée sur le phénomène de distorsion locale du champ magnétique naturel de la terre par des matériaux ferromagnétiques, par exemple du fer. Envisagez d'utiliser une écart de magnétomètre par rapport à la norme du module ou de la direction de l'induction magnétique de l'induction magnétique de la Terre pour la zone locale, il est prudent d'affirmer la présence d'une inhomogénéité magnétique (anomalie), qui peut être causée par une altitude. matière.

Comparé aux détecteurs métalliques précédemment discutés, les magnétomètres ont une gamme beaucoup plus grande détection d'articles de fer. Il s'agit d'informations très impressionnantes sur le fait qu'avec l'aide d'un magnétomètre, vous pouvez enregistrer de petits ongles de chaussures à partir du démarrage à une distance de 1 (m) et la voiture de tourisme est à une distance de 10 (m)! Une telle gamme de détection importante s'explique par le fait qu'un analogue du champ émis des détecteurs métalliques classiques pour les magnétomètres est un champ magnétique homogène de la terre, de sorte que la réponse du dispositif sur l'objet de fer n'est pas inversement proportionnelle au sixième, mais le troisième degré de distance.

Le principal inconvénient des magnétomètres est l'impossibilité de détecter l'aide d'eux de métaux non ferreux. De plus, même si nous ne sommes intéressés que par le fer, l'utilisation de magnétomètres pour la découverte est difficile. Premièrement, dans la nature, il existe une grande variété d'anomalies magnétiques naturelles de l'échelle la plus différente (minéraux individuels, dépôts de minéraux, etc.) Deuxièmement, les magnétomètres sont généralement encombrants et ne sont pas destinés à travailler en mouvement.

Pour illustrer l'inutilité des magnétomètres lors de la recherche de trésors et de reliques, un tel exemple peut être donné. Avec l'aide d'une boussole ordinaire, ce qui est essentiellement le magnétomètre le plus simple, vous pouvez enregistrer le seau de fer habituel à une distance d'environ 0,5 (m), ce qui en soi est un bon résultat. Toutefois (!), Essayez d'utiliser une boussole pour trouver le même godet caché sous terre, dans des conditions réelles!

Radiolocateurs

Il est bien connu que l'aide du radar moderne peut être trouvée un tel objet comme un avion, une distance de plusieurs centaines de kilomètres. La question se pose: L'électronique moderne ne permet pas de créer un dispositif compact, qu'il soit très inférieur à la plage de détection avec des radars stationnaires modernes, mais lui permettant de détecter des objets d'intérêt pour nous (voir le nom du livre)? La réponse est un certain nombre de publications dans lesquelles de tels dispositifs sont décrits.

Typique pour eux est l'utilisation des réalisations de microélectronique moderne de micro-ondes, traitement informatique du signal résultant. L'utilisation de la haute technologie moderne rend pratiquement impossible de fabriquer de manière indépendante ces appareils. De plus, de grandes dimensions ne leur permettent pas encore d'être largement utilisées sur le terrain.

Les avantages du radar peuvent inclure une plage de détection fondamentalement plus élevée que le signal réfléchi dans une approximation approximative peut être considéré comme sujet aux sujets d'optique géométrique et son affaiblissement n'est pas proportionnellement le sixième et même pas même le troisième, mais seulement un deuxième degré de distance.

3.3.4. conclusions

1. Les détecteurs de métaux d'induction combinent vous constituent une sensibilité creuse et une sélectivité des détecteurs métalliques sur le principe de «réception de transmission» et de la simplicité de la conception du capteur de détecteur de métal sur les battements.

2. La rémunération de la dérive de température des paramètres de bobine de capteur de détecteur de métaux devient pertinente.

Le détecteur de métaux proposé est conçu pour la recherche "loin" des objets relativement importants. Il est assemblé sur le schéma le plus simple sans discriminateur par type de métaux. L'appareil est facile à fabriquer.

La profondeur de détection est:

• pistolet - 0,5 m;
• casque -1 m;
• seau - 1,5 m.

Régime structurel

Le schéma structurel est montré à la Fig. 4. Il consiste en plusieurs blocs fonctionnels.

Figure. 4. Diagramme structural du détecteur de métaux sur le principe de "réception de transmission"

Pour l'éliminer, le schéma de compensation est conçu. La signification de son travail est que certaines du signal du circuit oscillant de sortie sont mélangées dans le signal de l'amplificateur de réception de manière à minimiser (idéalement apporter à zéro) le signal de sortie du détecteur synchrone en l'absence proches des objets métalliques proches des objets métalliques capteur. Réglage du schéma de compensation est effectué à l'aide du potentiomètre de réglage.

Le détecteur synchrone convertit un signal variable utile provenant de la sortie de l'amplificateur de réception en un signal constant. Une caractéristique importante d'un détecteur synchrone est la possibilité de mettre en évidence un signal utile contre l'arrière-plan du bruit et des interférences, dépassant de manière significative le signal bénéfique sur l'amplitude. Le signal de référence du détecteur synchrone est extrait de la deuxième sortie du compteur annulaire, dont le signal comporte un décalage de phase par rapport à la première sortie de 90 °. La plage dynamique des variations du signal bénéfique à la fois à la sortie de la bobine de réception et à la sortie du détecteur synchrone est très large. Pour que le dispositif d'indication, le dispositif de flèche ou l'indicateur audio soit également bien enregistré à la fois des signaux très faibles et très (par exemple 100 fois) des signaux plus forts, il est nécessaire d'avoir un périphérique compressant la plage dynamique de l'appareil. Un tel dispositif est un amplificateur non linéaire, dont la caractéristique d'amplitude approche de la logarithmique. Un dispositif de mesure du commutateur est connecté à la sortie d'un amplificateur non linéaire.

L'affichage du signal sonore commence la limite minimale, c'est-à-dire Un bloc ayant une zone d'insensibilité aux petits signaux. Cela signifie que l'indication du son n'est activée que pour les signaux supérieurs à certains seuils sur l'amplitude. Ainsi, des signaux faibles associés principalement au mouvement de l'appareil et à ses déformations mécaniques, n'irritent pas l'audience. Le générateur de signal de référence d'indication sonore génère des faisceaux d'impulsions rectangulaires avec une fréquence de 2 kHz avec une fréquence de répétition de paquets de 8 Hz. En utilisant le modulateur équilibré, ce signal de référence est variable sur le signal de sortie du limiteur au minimum, formant ainsi le signal de la forme souhaitée et de l'amplitude souhaitée. L'amplificateur de l'émetteur Piezo augmente l'amplitude du signal, qui entre dans le convertisseur acoustique - Emission Piezo.

Programme schématique

Figure. 5. Diagramme électrique concept de l'unité d'entrée du détecteur de métaux sur le principe de «réception de transmission» (cliquez pour agrandir)

Générateur

Le générateur est assemblé sur des éléments logiques 2i - NOT D1.1-D1.4. La fréquence du générateur est stabilisée par un résonateur de quartz ou piézocéramique Q avec une fréquence de résonance de 215 Hz "32 kHz" 32 kHz ("heure de quartz"). Le circuit R1C1 empêche l'excitation du générateur sur des harmoniques plus élevées. À travers la résistance R2 ferme le Circuit de l'OOS, à travers le résonateur Q - la chaîne de la fosse. Le générateur est la simplicité, le petit courant consommé actuellement de la source d'alimentation, il fonctionne de manière fiable à une tension d'alimentation de 3 ... 15 B, ne contient pas Éléments taillés et résistances trop résistantes. La fréquence de sortie du générateur est d'environ 32 kHz.

Compteur de bague

Le compteur annulaire effectue deux fonctions. Premièrement, il divise la fréquence génératrice de 4, à la fréquence de 8 kHz. Deuxièmement, il forme deux signaux décalés un par rapport à une autre phase de 90 °. Un signal est utilisé pour exciter le circuit oscillant avec une bobine rayonnante, l'autre - comme signal de référence du détecteur synchrone. Un compteur annulaire est deux D2.1 et D2.2 D-déclencheur en D, fermé sur une bague avec une inversion de signal par anneau. Un signal d'horloge est commun aux deux déclencheurs. Tout signal de sortie du premier déclencheur D2.1 a un décalage de phase à plus-moins un quart d'une période (c'est-à-dire 90 °) en ce qui concerne tout signal de sortie du deuxième déclencheur D2.2.

Amplificateur

L'amplificateur de puissance est assemblé sur un amplificateur de fonctionnement (OU) D3.1. Le circuit oscillant avec la bobine rayonnante est formé par les éléments de L1C2. Les paramètres de la bobine d'inductance sont présentés dans le tableau. 2. Marque des enroulements - Palsho 0.44.

Tableau 2. Paramètres de l'inducteur de capteur

Dans la chaîne de l'amplificateur, le circuit oscillant de sortie n'est sur seulement 25% en raison de l'élimination du 50ème tour de la bobine rayonnante L1. Cela vous permet d'augmenter l'amplitude du courant dans la bobine à une valeur acceptable de la capacité du condensateur de précision C2.

La valeur de courant variable dans la bobine est définie par la résistance R3. Cette résistance doit avoir une valeur minimale, mais ceci afin que l'amplificateur de puissance ne soit pas limiter le signal de sortie au courant (pas plus de 40 mA) ou, ce qui est le plus probable avec les paramètres recommandés de l'inductance de l'inductance L1, - par tension (pas plus de ± 3, 5 V avec une tension de batterie ± 4,5 V). Afin de garantir qu'il n'y ait pas de mode de restriction, il suffit de vérifier l'oscilloscope du formulaire de signal à la sortie OU D3.1. Avec le fonctionnement normal de l'amplificateur à la sortie, un signal approche de la forme à la sinusoïde doit être présent. Les sommets des ondes de sinusoïdes doivent avoir une forme lisse et ne doivent pas être coupés. La chaîne de correction D3.1 consiste en un condensateur correcteur C3 d'une capacité de 33 pf.

Amplificateur de récepteur

Amplificateur de réception - Dual-Stage. La première étape est faite sur l'OU D5.1. Il a une haute résistance d'entrée due à une tension cohérente. Cela permet d'éliminer la perte du signal utile en raison de la circulation du circuit oscillant de la résistance d'entrée L2C5 de l'amplificateur. Le coefficient de gain de la première cascade de tension est: Ku \u003d (R9 / R8) + 1 \u003d 34. Le circuit de correction de correction D5.1 est constitué d'une capacité de conducteur C6 33 PF.

La deuxième cascade de l'amplificateur de réception est faite sur l'OU D5.2 avec une tension parallèle. Résistance d'entrée de la deuxième cascade: RVX \u003d R10 \u003d 10 kΩ n'est pas aussi critique que la première, en raison du faible niveau de sa source de signal. Le condensateur de séparateur C7 empêche non seulement l'accumulation d'erreurs statiques en fonction des cascades de l'amplificateur, mais corrige également son FCH. La capacité du condensateur est sélectionnée de telle sorte que l'étape C7R10 générée de phase dans la fréquence de fonctionnement de 8 kHz compensait le délai de phase provoqué par la vitesse finale de l'OU D5.1 et D5.2.

La deuxième cascade de l'amplificateur de réception, due à son schéma, facilite la résumé de la sommation du signal du schéma de compensation à travers la résistance R11. Le gain de la deuxième cascade sur la tension de tension est: Ku \u003d - R12 / R10 \u003d -33 et sur la tension du signal de compensation: KUK \u003d - R12 / R11 \u003d - 4. Le circuit de correction de correction D5.2 est constitué de Un condensateur correctif C8 d'une capacité de 33 pf.

Schéma de stabilisation

Le schéma de compensation est effectué sur l'OU D3.2 et est un onduleur avec KU \u003d-R7 / R5 \u003d -1. Le potentiomètre de réglage R6 est allumé entre l'entrée et la sortie de cet onduleur et vous permet de retirer le signal couché dans la plage [-1, + 1] de la tension de sortie de l'OU D3.1. Le signal de sortie du schéma de compensation du moteur du potentiomètre de réglage R6 pénètre dans l'entrée de compensation de la deuxième cascade de l'amplificateur de réception (sur la résistance R11).

Le réglage du potentiomètre R6 est la valeur zéro à la sortie du détecteur synchrone, qui correspond approximativement à la compensation du signal indésirable pénétré dans la bobine de réception. La chaîne de correction D3.2 consiste en un condensateur correctif C4 d'une capacité de 33 pf.

Détecteur synchrone

Le détecteur synchrone consiste en un modulateur équilibré, une chaîne intégrante et un amplificateur de signal permanent (UPS). Le modulateur équilibré est mis en œuvre sur la base d'un commutateur multifonctionnel D4, réalisé par une technologie intégrée avec des transistors de champ complémentaires à la fois en tant que contrôle des vannes discrètes et comme touches analogiques. Le commutateur fonctionne comme un interrupteur analogique. Avec une fréquence de 8 kHz, il ferme alternativement sur le pneu total des sorties «triangle» de la chaîne intégrante constituée de résistances R13 et R14 et C10 Condenseur. Le signal de fréquence de référence pénètre dans le modulateur équilibré de l'une des sorties du compteur annulaire.

Le signal à l'entrée du "triangle" du circuit d'intégration entre dans le condensateur de séparateur C9 de la sortie de l'amplificateur de réception. La constante de temps de la chaîne d'intégration T \u003d R13 * C10 \u003d R14 * C10. Il devrait être, d'une part, autant que possible, d'affaiblir facilement l'effet du bruit et des interférences. D'autre part, il ne doit pas dépasser une certaine limite lorsque l'inertie de la chaîne d'intégration empêche le suivi des variations rapides de l'amplitude du signal utile.

Le plus grand taux de changement de l'amplitude du signal bénéfique peut être caractérisé par une certaine période minimale pour laquelle ce changement peut se produire (de la valeur constante à la déviation maximale) lorsque le capteur de détecteur de métal se déplace par rapport à l'élément métallique. Évidemment, le changement maximum de l'amplitude du signal utile sera observé à la vitesse maximale du capteur. Il peut atteindre 5 m / s pour le mouvement "pendule" du capteur sur la tige. Le temps de modifier l'amplitude du signal utile peut être estimé comme le rapport de la base du capteur à la vitesse du mouvement. Mettre la valeur minimale de la base du capteur, égale à 0,2 m, nous obtenons le temps minimum pour modifier l'amplitude du signal utilitaire de 40 ms. Il est plusieurs fois plus grand que la constante de temps de la chaîne d'intégration avec les rapports sélectionnés de résistances R13, R14 et C10 Condenseur. Par conséquent, l'inertie de la chaîne intégrante ne déforme pas la dynamique de même la plus rapide de tous les changements possibles de l'amplitude du signal utile du capteur de détecteur de métal.

Le signal de sortie du circuit d'intégration est retiré du condenseur X. Depuis ce dernier, les deux plaques sont sous "potentiels flottants", UPS est un amplificateur différentiel, fait sur la D6 OU. En plus de gagner un signal permanent, UPS effectue la fonction du filtre à fréquence inférieure (FNH), affaiblissant davantage les composants haute fréquence indésirables à la sortie du détecteur synchrone associé, principalement avec l'imperfection du modulateur équilibré.

FNF est implémenté en raison de condenseurs C11, C13. Contrairement aux autres nœuds du détecteur de métaux, les OKS dans ses paramètres doivent approcher la précision ou. Tout d'abord, cela fait référence à la magnitude du courant d'entrée, la magnitude de la tension de décalage et la dérive de température de la tension de déplacement. Une option réussie qui combine de bons paramètres et une disponibilité relative est le Q140UD14 (ou KR140U1408). La chaîne de correction D6 consiste en une capacité de condensateur C12 33 PF.

Amplificateur non linéaire

L'amplificateur non linéaire est effectué sur l'OU D7.1 avec une tension non linéaire. Oos non linéaire est mis en œuvre par un deux pôles constitué de diodes VD1-VD8 et de résistances R20-R24. La caractéristique d'amplitude de l'amplificateur non linéaire s'approche de la logarithmique. Il s'agit d'une linéaire morceaux, avec quatre points de mousse pour chaque polarité, approximation de la dépendance logarithmique. En raison de la forme lisse des caractéristiques voltaux de diodes, la caractéristique d'amplitude de l'amplificateur non linéaire est lissée aux points de rupture. Le coefficient assoiffé d'augmentation de l'amplificateur de tension non linéaire est le suivant: KUK \u003d - (R23 + R24) / R19 \u003d -100. Avec l'augmentation de l'amplitude du signal d'entrée, le coefficient de gain diminue. Le gain différentiel pour un grand signal est: DUVY / DUVCH \u003d - R24 / R19 \u003d -1. Un appareil d'armersion est connecté à la sortie d'un amplificateur non linéaire - un micro-ammeter avec une résistance inclusive consécutive R25. Étant donné que la tension de la sortie du détecteur synchrone peut avoir toute polarité (en fonction du décalage de phase entre ses signaux de référence et d'entrée), une micro-versomes à zéro au milieu de la balance est utilisée. Ainsi, le périphérique arrow a une plage d'indication -100 ... 0 ... +100 μA. La chaîne de correction D7.1 est constituée d'un condensateur correcteur C18 d'une capacité de 33 pf.

Limiteur au minimum

Le limiteur minimum est mis en oeuvre sur l'OU D7.2 avec un OOS parallèle non linéaire sur la tension, la non linéarité est enfermée dans l'entrée à deux pôles et se compose de deux diodes parallèles à l'heure de VD9, VD10 et résistance R26.

Figure. 6. Schéma électrique concept d'un bloc d'indication du détecteur de métaux sur le principe de «réception de transmission» (appuyez sur pour agrandir)

La formation du signal sonore de l'indication du signal de sortie de l'amplificateur non linéaire commence par un autre réglage de la caractéristique d'amplitude du chemin d'amplification. Dans ce cas, la zone d'insensibilité est formée dans le domaine des petits signaux. Cela signifie que l'indication du son n'est activée que pour les signaux supérieurs à certains seuils. Ce seuil est déterminé

la tension directe des diodes VD9, VD10 est d'environ 0,5 V. Ainsi, des signaux faibles associés principalement au mouvement de l'appareil et à ses déformations mécaniques, coupés et n'irritent pas l'audience.

Le coefficient minimal d'amplification du limiteur est au minimum égal à zéro. Le gain de tension différentielle pour un grand signal est: DUVY / DUVCH \u003d - R27 / R26 \u003d -1. Circuit de correction D7.2 consiste en un condensateur correctif C19 d'une capacité de 33 pf.

Modulateur équilibré

Le signal d'indication sonore est formé comme suit. Un signal constant ou changeant lentement à la sortie du limiteur est multiplié par le signal de référence de l'indication sonore. Le signal de référence définit le formulaire pour le bip et le signal de sortie du limiteur est à une amplitude minimale. La multiplication de deux signaux est effectuée à l'aide d'un modulateur équilibré. Il est implémenté sur un commutateur multifonctionnel D11 en cours d'exécution comme une clé analogique et D8.1. Le coefficient de transmission de l'appareil est +1 avec clé ouverte et -1 - lorsqu'il est fermé. La chaîne de correction D8.1 consiste en un condensateur correctif C20 d'une capacité de 33 pf.

Formateur de signal de référence

Le générateur de signal de référence est mis en œuvre sur un compteur binaire D9 et le compteur de décépanchement D10. Le compteur D9 divise la fréquence de 8 kHz de la sortie du compteur de cycle à la fréquence de 2 kHz et de 32 Hz. Le signal avec une fréquence de 2 kHz arrive à la décharge plus jeune de l'adresse du commutateur multifonction D11 AO, spécifiant ainsi le signal de tonalité avec la fréquence la plus sensible de l'oreille humaine. Ce signal affectera la clé analogique du modulateur équilibré uniquement lorsque le commutateur multifonctionnel D11 de l'adresse de commutation multifonction sera présent sur l'ancienne adresse D11 DROP 1. Lorsque logiquement zéro, la clé analogique du modulateur équilibré est ouverte tout le temps.

Le signal d'indication sonore est formé par intermittent, de sorte que l'audience soit moins fatiguée. À cette fin, le compteur Decifranger D10 est utilisé, qui est contrôlé par une fréquence d'horloge de 32 Hz de la sortie du compteur binaire D9 et forme un signal rectangulaire à sa sortie, ainsi que le rapport de la durée d'une unité logique et un logique zéro égal à 1/3. Le signal de sortie du compteur Decifranger D10 pénètre dans l'adresse de décharge senior A1 de l'interrupteur multifonction D11, interrompant périodiquement la formation du colis tonal dans le modulateur équilibré.

Amplificateur piézo émetteur

L'amplificateur d'emploi Piezo est implémenté sur l'OU D8.2. Il s'agit d'un onduleur avec un coefficient de renforcement pour la tension de ki \u003d - 1. La charge de l'amplificateur est un piézo-émetteur - est incluse dans le circuit de pont entre les sorties de D8.1 et D8.2. Cela vous permet de doubler l'amplitude de la tension de sortie sur la charge. Le commutateur S est conçu pour débrancher l'indication du son (par exemple, lors de la configuration). Circuit de correction D8.2 consiste en une capacité de condacte C21 33 pf.

Types de détails et design

Les types de microciruits utilisés sont présentés dans le tableau. 3. Au lieu de la puce de la série K561, les microcircuits de la série K1561 sont possibles. Vous pouvez essayer d'appliquer des croustilles de la série K176 et des analogues à l'étranger.

Tableau 3. Types de microcirculats utilisés

Les amplificateurs à double fonctionnement (OU) de la série K157 peuvent être remplacés par des paramètres généraux prévus (avec des modifications appropriées dans les circuits de sous-sol et de correction), bien que l'utilisation de DUAL OU soit plus pratique (augmentation de la densité d'installation).

L'amplificateur opérationnel du détecteur synchrone D6, comme déjà mentionné ci-dessus, devrait approcher la précision ou. En plus du type spécifié dans le tableau, le K140UD14, 140UD14 convient. Il est possible d'utiliser OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 dans le schéma d'inclusion approprié.

Pour les résistances appliquées dans le détecteur de métaux, des exigences particulières ne sont pas effectuées. Ils doivent seulement avoir une construction solide et être à l'aise pour l'installation. Puissance 2.125 ... 0.25 W.

Le potentiomètre R6 compensation est désirable de type multi-tension SP5-44 ou avec un réglage non physique du type SP5-35. Vous pouvez faire les potentiomètres habituels de tous types. Dans ce cas, il est souhaitable de les utiliser deux. Un - pour un ajustement approximatif, une dénomination de 10 kΩ incluse conformément au schéma. L'autre est pour l'ajustement précis fourni conformément au schéma de référence dans l'écart d'une des conclusions extrêmes du premier potentiomètre, avec une dénomination de 0,5 ... 1 com.

Condensateurs C15, C17 - Electrolytique. Types recommandés - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 et autres petits. Les condensateurs restants, à l'exception des condensateurs des contours oscillatoires des bobines de réception et de rayonnage, sont de type céramique K10-7 (jusqu'à une nomine 68 NF) et de type plan-métal K73-17 (taux supérieurs à 68 NF). Condensateurs de contours - C2 et C5 - Spécial. Ce sont des exigences élevées sur la précision et la stabilité thermique. Chaque condensateur se compose de plusieurs (5 ... 10 pcs.) Condensateurs inclus dans le parallèle. L'ajustement des contours à la résonance est effectué en sélectionnant le nombre de condensateurs et de leur nominal. Type recommandé de condensateurs K10-43. Leur groupe de stabilité thermique est MPO (c'est-à-dire environ zéro TKE). Il est possible d'utiliser des condensateurs de précision et d'autres types, par exemple K71-7. En fin de compte, vous pouvez essayer d'utiliser des condensateurs de mica thermostable vintage avec des tampons argentés du type CSR ou des condensateurs en polystyrène.

Diodes VD1-VD10 Type KD521, KD522 ou Similaire Silicon Low-Power.

Micro-ammeter - n'importe quel type, conçu pour un courant de 100 μA avec zéro au milieu de la balance. Microammetteurs de petite taille pratique, par exemple, type M4247.

Resonator Quartz Q - Toute quartz de petite heure (résonateurs de quartz similaires sont utilisés dans des jeux électroniques portables).

Interrupteur d'alimentation - tout type de petite taille. Batterie d'alimentation - Type 3R12 (par désignation internationale) et «Square» (selon notre).

Piezo EUSCATOR Y1 - Peut être le type ZP1-ZP18. Les bons résultats sont obtenus à l'aide de l'utilisation des animaux domestiques des téléphones importés (d'énormes quantités "dans la décharge" dans la fabrication de téléphones avec l'identifiant du nombre).

Conception de l'appareil Peut être assez arbitraire. Lorsqu'il est souhaitable, il est souhaitable de prendre en compte les recommandations énoncées ci-dessous, ainsi que dans les paragraphes dédiées aux capteurs et à la conception des boîtiers.

L'apparence de l'appareil est illustrée à la Fig. 7.

Figure. 7. Vue générale du détecteur de métaux réalisé sur le principe de "réception de transmission"

Par son type, le capteur du détecteur de métal proposé fait référence aux capteurs avec des axes perpendiculaires. Les bobines du capteur sont collées de la colle époxy en fibre de verre. La même colle recouvrait des enroulements de bobines avec le renforcement de leurs écrans électriques. La tige de détecteur de métal est constituée d'un tuyau en alliage d'aluminium (AMGSM, AMG6M ou D16T) d'un diamètre de 48 mm et d'une épaisseur de la paroi 2 ... 3 mm. Les bobines sont collées à la barre de colle époxy: coaxial (émettant de l'émission) - à l'aide de la manche améliorant l'adaptateur; Perpendiculaire à l'axe de la tige (réception) - à l'aide d'une forme adaptée appropriée.

Ces parties auxiliaires sont également en fibre de verre. Le corps de l'unité électronique est en fibre de verre feuille par soudure. Les connexions des bobines de capteur avec l'unité électronique sont fabriquées du fil blindé avec une isolation externe et sont posées à l'intérieur de la tige. Les écrans de ce fil sont connectés uniquement au bus de fil commun du tableau de la partie électronique de l'appareil, où l'écran de boîtier est également connecté sous forme de feuille et de tige. En dehors de l'appareil est peint ni-terrasse.

La carte de circuit imprimé du détecteur de métaux peut être faite par l'une quelconque des méthodes traditionnelles, il est également pratique d'utiliser des cartes de circuit imprimé de macate à l'emploi sous la puce du boîtier de la puce (pas de 2,5 mm).

Établir l'appareil

1. Vérifiez l'exactitude de l'installation en fonction du diagramme schématique. Assurez-vous qu'il n'y a pas de courte circuits entre conducteurs de circuit imprimé adjacents, jambes adjacentes de microcirces, etc.

2. Connectez des piles ou une source d'alimentation bipolaire, observant strictement la polarité. Allumez l'appareil et mesurez le courant consommé. Il devrait être d'environ 20 mA pour chaque pneu de nourriture. La déflexion pointue des valeurs mesurées de la valeur spécifiée indique l'incorrecté de l'installation ou du dysfonctionnement au microcircuit.

3. Assurez-vous qu'il y a environ 32 kHz à la sortie du générateur de méandres propre avec une fréquence.

4. Assurez-vous qu'il y a environ 8 kHz sur les sorties des déclencheurs D2 du méandre.

5. Sélection du condensateur 02 Configurez le circuit de sortie L1C2 à la résonance. Dans le cas le plus simple, au maximum de l'amplitude de la tension sur elle (environ 10 V), et plus précisément - à zéro déphasage de la tension de circuit par rapport au méandre à la sortie de 12 déclencheurs D2.

Attention! Le réglage du potentiomètre R6 doit être effectué en l'absence de grands objets métalliques près des bobines du détecteur de métaux, y compris des instruments de mesure! Sinon, lorsque vous déplacez ces éléments ou lorsque le capteur est déplacé par rapport à celui-ci, le dispositif sera contrarié et, en présence de gros articles métalliques près du capteur, définissez la tension de sortie du détecteur synchrone à zéro. Pour une indemnisation, voir également dans le paragraphe dédié aux modifications éventuelles.

8. Assurez-vous que le travail d'un amplificateur non linéaire. Le moyen le plus simple est visuellement. Le micromméter doit répondre au processus de réglage produit par le potentiomètre R6. Avec une certaine position du moteur R6, la flèche Microamer doit être installée en zéro. Plus la flèche du microamermètre est de zéro, le plus faible doit réagir un micro-ammeter sur la rotation du moteur R6.

Il se peut qu'un environnement électromagnétique défavorable rendra difficile de régler l'instrument. Dans ce cas, la flèche Micro-Vertex effectuera des oscillations chaotiques ou périodiques lorsque la rotation du potentiomètre R6 s'approche de cette position dans laquelle la compensation du signal devrait se produire. Le phénomène indésirable décrit est expliqué par les films des harmoniques les plus élevées du réseau 50 Hz à la bobine de réception. À une distance considérable des fils avec des fluctuations de l'électricité, la flèche lorsque le réglage doit être manquant.

9. Assurez-vous que la performance des nœuds formant un bip. Faites attention à la présence d'une petite zone d'insensibilité sur le signal sonore près du zéro sur l'échelle de microammmet.

S'il existe des problèmes et des écarts dans le comportement des nœuds individuels, le schéma de détecteur de métaux doit être utilisé en fonction de la technique généralement acceptée:

• vérifiez l'absence d'une auto-excitation ou;
• vérifiez les modes DC OU;
• signaux et niveaux logiques des entrées / sorties de puce numérique, etc. etc.

Modifications possibles

Le diagramme de l'appareil est assez simple et il ne peut donc s'agir que d'améliorations supplémentaires. Ceux-ci inclus:

2. Ajout d'un canal d'indication visuel supplémentaire contenant un détecteur synchrone, un amplificateur non linéaire et un microamméter. Le signal de référence du détecteur synchrone du canal supplémentaire est pris avec un passage à un quart de la période relative au signal de référence du canal principal (à partir de toute sortie d'un autre gamme). Avoir une expérience de recherche, vous pouvez apprendre à évaluer la nature de l'objet détecté, c'est-à-dire Le travail n'est pas pire que le discriminateur électronique.

3. Ajout de diodes de protection incluses dans la polarité inversée parallèlement aux sources d'alimentation. Dans ce cas, lorsque la polarité de la batterie est activée dans ce cas, il est garanti que le schéma de détecteur de métal ne souffre pas (bien que, si vous ne réagissez pas, la batterie est complètement déchargée). Inclure des diodes séquentiellement avec des pneus d'alimentation n'est pas recommandée, car dans ce cas, ils seront tissés avec 0,3 ... 0,6 dans la précieuse tension d'alimentation. Type de diodes de protection - KD243, KD247, CD226, etc.

Le détecteur de métaux est utilisé pour rechercher différents types de métaux. Mais peu savent comment il est arrangé. Nous comprendrons quels principes se trouvent dans le travail du détecteur de métal, dans lequel sa différence entre le détecteur de métaux et quels types de détecteurs métalliques sont connus.

Détecteur de métaux et détecteur de métaux: y a-t-il une différence?

Strictement parlant, ces deux concepts désignent la même chose. Souvent, ils sont utilisés comme synonymes. Vrai, dans la conscience de l'orateur et de l'écoute tout en essayant le mot "détecteur de métaux" plus souvent la photo d'un homme cherchant un trésor dans la forêt avec un long outil avec un capteur à la fin. Et dans le cas d'un "détecteur de métaux", la structure magnétique à l'aéroport et les personnes ayant des capteurs de main spéciaux réagissent au métal sont soumis immédiatement. Comme vous pouvez le constater, pour l'homme moyen, la différence n'est que dans la présentation.

Si vous vous tournez vers les sources, il sera clair que le détecteur de métaux n'est que l'équivalent russe du terme anglais "détecteur de métaux" et le "détecteur de métaux", dans ce cas, "est juste une traduction transcristie.

Cependant, dans un environnement professionnel de personnes russophones qui utilisent souvent ces appareils, il y a une idée d'une différence claire entre eux. Le détecteur de métal est appelé dispositif peu coûteux capable de détecter la présence ou l'absence d'un métal dans un environnement spécifique. En conséquence, le détecteur de métaux est un dispositif d'un but similaire, mais son avantage est qu'il est également possible de déterminer le type d'objet métallique avec celui-ci. Le prix d'un tel outil est plusieurs ordres de grandeur plus élevé. Aux fins, ces appareils coïncident, mais la nature de leur exécution est différente. Par conséquent, la question "Quelle est la différence entre le détecteur de métaux du détecteur de métaux" peut être répondue avec une certaine confiance que cette différence réside dans le champ de fonctionnement supplémentaire, laissant les buts et objectifs prévus liés à une telle technique.

Mais pour la commodité, nous adhérerons à tout le monde d'un point de vue clair. Notez le dispositif utilisé pour rechercher dans le sol ou sous l'eau, le terme "détecteur de métaux" et "détecteurs métalliques" s'appelleront l'inspection manuelle et les dispositifs spéciaux arcés utilisés dans le travail de divers services de sécurité.

Comment fonctionne le détecteur de métal

Répondre certainement à cette question est assez difficile. Il existe de nombreuses options différentes pour le périphérique de cet appareil. Et trouver "le vôtre" parmi tout le collecteur à l'acheteur potentiel n'est pas facile.

Le dispositif électronique le plus courant fonctionnant à certaines fréquences est capable de détecter des objets métalliques en fonction des paramètres spécifiés du support dit neutre ou de faible pointe. Il est clair qu'il réagit à la conductivité des matériaux à partir duquel des éléments sont faits. L'appareil de cette conception s'appelle Pulse. Ceci est lorsque l'appareil est émis et que les signaux réfléchis par l'élément sont transmis par certaines actions de secondes. Ils sont fixés par la technique. Vous pouvez décrire brièvement le principe de fonctionnement du détecteur de métaux d'impulsion comme suit: Les impulsions du générateur de courant, en règle générale, sont transférées pour des millisecondes à la bobine émettrice, où elles sont transformées en impulsions d'induction magnétique. Sur les composants pulsés du générateur, des sauts de tension pointus sont formés. Ils se reflètent dans la bobine de réception (dans des types d'appareils plus complexes, une bobine a la capacité d'effectuer à la fois des fonctions) pendant certaines périodes de temps. Ensuite, les signaux traversent le canal de communication à l'unité de traitement et les symboles clairs sont dérivés pour la perception ultérieure par leur personne.

Mais vous devez être attentif, car un type de technologie aussi populaire a un certain nombre de lacunes:

1. La difficulté de différenciation des objets de type métallique découvert;
2. Grande amplitude de tension;
3. Complexité technique de la commutation et de la génération;
4. La présence de radio-domaine.

Autres types de détecteurs métalliques sur le principe du travail

De tels instruments sont constitués de modèles la plus connus. Certains d'entre eux ont déjà été interrompus, mais ils sont toujours appliqués dans la pratique.

1. BFO (oscillation de fréquence de battement). Basé sur le calcul et la fixation de la différence de fréquence des oscillations. En fonction du type de métal (noir ou couleur), la fréquence augmente, elle diminue. Ces appareils ne sont plus libérés, ils sont obsolètes. Mais les modèles produits plus tôt fonctionnent toujours. Les caractéristiques d'un tel détecteur de métaux perdent le mieux. Il a une faible profondeur de détection, une forte dépendance de la recherche résulte du type de sol (inefficace sur des sols acides, minéralisés), une faible sensibilité.
2. Tr (émetteur Reciver). Type d'équipement "Réception-transfert". Fait également référence à obsolète. Les problèmes sont les mêmes que dans le type précédent (ne fonctionne pas sur les sols minéralisés), à l'exception de la profondeur de détection. Elle est assez grande.
3. VLF (très basse fréquence). Souvent, un tel appareil combine deux régimes d'action: "réception" et une étude basse fréquence. Pendant l'opération, l'appareil analyse le signal par phases. Ses avantages en haute sensibilité, la capacité de rechercher des métaux noirs et non ferreux à une profondeur. Mais voici des objets qui courent à la surface pour découvrir beaucoup plus fort.
4. Pi (induction par impulsion). Au cœur - le processus d'induction. Le principe de fonctionnement du détecteur de métaux est conclu dans la bobine. Elle est le coeur du capteur. L'apparence à l'intérieur du champ électromagnétique des courants étrangers des objets métalliques est activé par l'impulsion réfléchie. Il atteint la bobine sous la forme d'un signal électrique. Dans ce cas, l'appareil perçoit clairement le sol minéralisé et salé avec des métaux. Toki, des sels atteignent beaucoup plus rapidement le capteur et ne sont pas affichés graphiquement ou sonner. Un tel détecteur de métaux est considéré comme le plus sensible de tous. Pour les recherches sur les fonds marins - il s'agit de la version la plus efficace de l'appareil.
5. RF (radiofréquence / RF Two-Box). Il s'agit d'un dispositif de transmission de réception uniquement à des hautes fréquences. Il a deux bobines (une bobine de réception et, en conséquence, une bobine de transmission). Le fonctionnement de ce détecteur de métaux est basé sur la balance d'induction: une réception qui fonctionne est enregistrée par un signal qui est réfléchi à partir de l'objet. Initialement, ce signal a été envoyé une transmission de bobine. Les caractéristiques d'un tel détecteur de métaux permettent de rechercher des dépôts peu profonds de dépôts de minerai, de minéraux à des profondeurs élevées ou de la détection des gros articles. Dans la profondeur du poinçonnage, il n'est pas égal (de 1 à 9 mètres en fonction du type de sol). Souvent utilisé dans l'industrie. Les chiens et les trésors ne le laissent pas sans attention. Un minimum important d'un tel appareil est son incapacité à détecter de petits objets tels que des pièces de monnaie.

Le principe de fonctionnement du détecteur de métaux pour rechercher des métaux non ferreuxce n'est pas particulièrement différent du reste. Cela dépend également du type et de la conception de l'appareil. Lorsqu'il est correctement configuré, vous pouvez détecter un métal non ferreux. Les différences entre elle et noir ne sont que que les courants de vortex reflétés de l'objet métallique non ferreux sont baisés plus longtemps.

Quoi d'autre Les détecteurs métalliques diffèrent-ils?

Outre le "remplissage" intérieur, les différences entre détecteurs métalliques sont disponibles à d'autres points. Premièrement, ils sont présentés dans différentes catégories de prix. Il y a des appareils les moins chers et des massives, il y a aussi celles qui peuvent être attribuées à la classe Premium.

En outre, dans la description des détecteurs métalliques, vous pouvez voir la différence dans la sortie d'informations pour accéder à l'utilisateur. Les appareils peuvent être programmés pour afficher des informations graphiques (affichées sur un affichage spécial), les périphériques sonores signalés sur la détection ou l'absence d'un objet (diffèrent en ce sens qu'ils sont publiés différentes fréquences). Dans des modèles plus coûteux, des affichages avec des échelles entières de valeurs discriminatoires peuvent être présentées.

Les informations elles-mêmes sont différentes. Par exemple, les modèles les plus peu coûteux signalent simplement l'utilisateur de savoir s'il existe un métal ou non. Les appareils sont un peu plus chers déterminent quel métal est noir ou coloré. Les modèles les plus coûteux peuvent fournir des informations complètes: des informations sur la profondeur du sujet, une relation probabiliste en pourcentage de métal, le type d'objet.

Tous les types de détecteurs métalliques

Les appareils diffèrent dans: Le principe d'exploitation effectué par les tâches appliquées aux éléments. Les principes sont déjà écrits ci-dessus, alors voyons ce qu'ils sont en fonction des tâches:

1. Profondeur;

2. sol;

3. magnétomètre;

4. Minoder.

Sur des éléments peut être un microprocesseur et analogique.

À propos des caractéristiques

Différents appareils sont caractérisés par la variabilité des paramètres.

Principe d'action d'un détecteur de métaux Et sa fréquence de fonctionnement - paramètres de classification. Déterminez le type d'appareil, par exemple, professionnel ou sol. La sensibilité détermine la profondeur. La conception cible vous permet de personnaliser l'appareil à la taille de la cible spécifiée. Le type de métal calcule le discriminateur. Poids, tout est simple ici: le périphérique lourd n'est pas pratique d'utiliser longtemps. Le type de sol est indiqué lors de l'équilibrage des indicateurs de sol.

Travailler avec un détecteur de métal. Caractéristiques

Il est nécessaire de pré-examiner votre appareil, ses faiblesses. Ne pas chasser les derniers modèles. Si l'utilisateur n'a pas de compétences élémentaires et de comprendre comment l'appareil est disposé, il ne l'aidera même pas même le détecteur de métaux le plus "délicat".

Chaque catégorie de prix a ses propres dirigeants. Et vous devez choisir, car ils sont des modèles prouvés par des générations de trésors. La capacité de travailler avec l'appareil n'est obtenue que par la pratique. Essayer une fois à la fois, une personne commence à déchiffrer correctement ces signaux qui s'appliquent à la technique informatique. Et la principale question dépend du décryptage correct: pour creuser ou ne pas creuser?

Par exemple, savoir quels éléments sont installés dans votre détecteur de métal, vous pouvez comprendre avec précision comment travailler avec un détecteur de métal. S'il s'agit d'une bobine mono, son rayonnement électromagnétique a l'air en forme de cône. Par conséquent, lorsque la recherche a des "zones aveugles". Pour les résoudre, vous devez vous assurer que chaque passage avec l'appareil se chevauche à 50% le précédent. En sachant de telles bagatelles, vous pouvez appliquer le plus efficacement le détecteur de métal.

Travailler avec un détecteur de métal implique d'obtenir un certain résultat. Pour ce faire, il est nécessaire que le détecteur de métaux réponde à des exigences simples, mais parfaitement nécessaires:

1. Le principe de fonctionnement du détecteur de métaux devrait lui permettre de ressentir des objets en métal à la profondeur maximale;
2. Doit être séparé par un métal noir et non ferreux;
3. Un processeur opérationnel doit être installé sur l'instrument, offrant un travail rapide. Ceci est important pour la reconnaissance de deux objets à proximité.

Comment fonctionner correctement avec le détecteur de métal?Vous devez commencer par le réglage de l'instrument. En règle générale, si nous voulons trouver un objet particulier, les paramètres doivent être installés appropriés. Mais il y a 2 règles générales, qui seront utiles avec précision aux débutants.

1. Réduisez la valeur seuil par le paramètre de sensibilité. Étant donné que l'augmentation de cet indicateur conduit souvent à une amplification de l'interférence, les nouveaux arrivants sont préférables de sacrifier la capacité de l'appareil à détecter des objets situés à proximité afin de localiser plus précisément un seul objectif.
2. Utilisez le paramètre de discrimination «Tous les métaux».

Celles-ci n'étaient indiquées que par certaines informations générales sur la manière d'utiliser correctement le détecteur de métaux. Concentrons-nous sur cela. La chose la plus importante n'est pas de se précipiter! La zone de recherche est divisée en zones, parcelles. Chacun d'entre eux devrait être lentement, transmettre soigneusement. La capture doit être conservée aussi près que possible du sol; Le travail du détecteur de métaux doit être lisse, sans saccades. Mène doucement l'appareil de côté sur le côté. Si le métal se trouve dans le sol, alors, en règle générale, vous entendrez un bip: clair - la preuve de la détection d'un petit objet de la forme correcte, floue, intermittent - la forme d'un objet détecté est incorrecte. Apprendre à déterminer les tailles de la recherche et la profondeur de son événement sur le son ne peut être expérimentée que. Le type de métal trouvé sur la balance est classé (le périphérique reflète l'impulsion électrique et le processeur basé sur ces données calcule la densité du matériau à partir duquel le sujet est effectué).

Il existe deux modes: dynamique (principale) et statique, ils affectent comment le détecteur de métal statique fonctionne correctement - il s'agit d'un mouvement indépendant de la bobine sur l'objet; Il est utilisé pour déterminer avec précision le centre de la cible. L'étude du territoire est due à un schéma spécifique:

1. La bobine doit être parallèle à la terre;
2. Il est important de maintenir une distance constante entre le sol et la bobine;
3. Faire de petites étapes. Ne manquez pas les parcelles!
4. La vitesse devrait être d'environ un demi-mètre par seconde;
5. La hauteur de l'appareil sur le sol est de 3 ou 4 cm.

Les recherches sont effectuées en mode dynamique. Lorsqu'un signal stable est détecté, changez l'appareil en mode statique: lecteur avec des mouvements cruciformés au-dessus du lieu estimé; Où le signal acquiert le volume maximum et creuser. Retour Allumez le détecteur de métal en mode dynamique. Kopinate à la moitié de la baïonnette, couper une carrée lisse ou une com. Si l'objet est toujours dans la fosse, creusez plus loin. Depuis le gazon, extraire la recherche est meilleure qu'une demi-division. Après avoir terminé la recherche, assurez-vous de revenir à la fosse! Vous savez maintenant comment utiliser le détecteur de métal.

Un peu sur les détecteurs de métaux

Principes de travail des détecteurs métalliquesabsolument la même chose que les détecteurs métalliques, les différences sont disponibles uniquement dans l'utilisation et la puissance de la bobine. Pour cette raison, l'efficacité des détecteurs de métaux est inférieure, dans le sol, ils ne pourraient rien détecter. Les principaux types de détecteurs métalliques sont les suivants: inspection manuelle (plage de détection jusqu'à 25 mètres) et cambed (cadre).

Vous pouvez décrire brièvement comment le détecteur de métaux manuels fonctionne, il est possible: le périphérique est absolument prêt à fonctionner lorsque vous allumez, le réglage n'est pas requis, lorsque la détection de métal est détectée, l'impulsion CC est fixe, son son et une indication sont nécessaires. allumé.

B. Solonenko, Genichesk, région de Kherson, Ukraine

Ce ne sera pas une exagération de dire que les détecteurs métalliques attirent invariablement l'attention des amateurs radio. Beaucoup de ces appareils sont publiés dans le magazine Radio. Aujourd'hui, nous offrons des lecteurs une description d'un autre design créé dans le cercle de construction de la radio de la station technique des jeunes techniciens (voir l'article à ce sujet à Radio, 2005, n ° 4, 5). La tâche a été livrée au cercle: développer un dispositif facile à manufacturer sur une base de données d'éléments abordables, d'établir lequel un multimètre est suffisant. En ce qui concerne les gars géré, vous juger, des lecteurs.

Le détecteur de métal proposé fonctionne sur le principe de «réception de transmission». Un multivibrateur est utilisé comme émetteur et l'amplificateur de fréquence sonore (34) est utilisé comme récepteur. À la sortie du premier de ces dispositifs et que l'entrée de la seconde est connectée de la même taille et des données d'enroulement de la bobine,

Pour le système d'un tel émetteur et un tel récepteur avec un détecteur de métaux, leurs bobines doivent être positionnées de manière à ce que, en l'absence d'objets métalliques étrangers, la connexion entre elles soit pratiquement absente, c'est-à-dire que le signal de l'émetteur ne tombait pas directement dans la destinataire. Comme on le sait, la connexion inductive entre les bobines est minimale si leurs axes sont mutuellement perpendiculaires. Si les bobines de l'émetteur et le récepteur sont exactement le cas, le signal de l'émetteur dans le récepteur n'écoute pas. Lorsqu'il apparaît à proximité de ce système d'objet métallique équilibré, il existe des courants de vortex sous l'action d'un champ magnétique alternatif et, par conséquent, son propre champ magnétique, qui apporte la variable EDC dans la bobine de réception. Le signal reçu par le récepteur est converti par des téléphones en son. Son volume dépend de la taille du sujet et de la distance.

Caractéristiques techniques du détecteur de métaux: fréquence de fonctionnement - environ 2 kHz; La profondeur de la détection de la pièce de monnaie d'un diamètre de 25 mm est d'environ 9 cm; Couvre d'étanchéité en fer et en aluminium - 23 et 25 cm, respectivement; feuilles en acier et en aluminium avec dimensions 200x300 mm - 40 et 45 cm; Trappe d'égout - 60 cm.

Émetteur. Le circuit émetteur est représenté sur la Fig. 1. Comme mentionné, il s'agit d'un multivibrateur symétrique sur les transistors VT1, VT2. La fréquence des oscillations générées par elles est déterminée par la capacité des condensateurs CI, C2 et la résistance des résistances R2, R3. Signal 34 de la charge de collecteur de la résistance du transistor VT2 R4 - à travers le condensateur SZ Séparateur pénètre dans la bobine L1, qui convertit des oscillations électriques en un champ magnétique alternatif de la VC.

Fig.2

Destinataire Il s'agit d'un amplificateur triple 34, fait selon le diagramme représenté sur la Fig. 2. À son entrée, la même bobine L1 est activée, comme dans l'émetteur. La sortie de l'amplificateur est chargée par les téléphones téléphoniques inclus BF1.1, BF1.2.

FIGUE 3.

Le champ magnétique alternatif de l'émetteur, induit dans l'objet métallique, affecte la bobine du récepteur, à la suite de laquelle un courant électrique d'environ 2 kHz se produit. À travers le condensateur C11, le signal pénètre dans l'entrée de la première étape de l'amplificateur, réalisée sur le transistor VT1. Le signal renforcé de sa charge est la résistance R2 - est fournie à travers le condensateur de séparateur de la SZ à l'entrée de la deuxième cascade assemblée sur le transistor VT2. Le signal de son collecteur via le condensateur C5 pénètre dans l'entrée de la troisième étape - le répéteur émetteur sur le transistor VT3. Il améliore le signal actuel et vous permet de connecter des bundoms à faible charge comme une charge.

Pour réduire l'effet de la température ambiante sur la stabilité de l'amplificateur, les première et deuxième étage introduisaient un retour négatif sur la tension constante à l'inclusion de la résistance R1 entre le collecteur et le transistor du transistor VT1 et de la résistance R3 entre le collecteur et la base de données VT2. Réduire le gain à des fréquences inférieures à 2 kHz est obtenu par un choix correspondant de la capacité des condensateurs de séparation C1, SZ, à des fréquences supérieures à cette fréquence - en introduisant une rétroaction négative de fréquence sur la tension variable sur les condenseurs C2 et C4 dans le premier et deuxième cascades. Ces mesures ont permis d'augmenter l'immunité du bruit du récepteur. C6 Condenseur empêche l'auto-excitation de l'amplificateur avec une augmentation de la résistance interne de la batterie de puissance telle qu'elle est déchargée.

Fig.4

Détails et conception. Les détails de l'émetteur et du récepteur sont placés sur des cartes de circuit imprimé réalisées en coupant les pistes isolantes sur des billettes d'une fibre de verre d'une feuille unilatérale. Le dessin du panneau émetteur est représenté à la Fig. 3, récepteur - à la Fig. 4. Les cartes sont calculées sur l'utilisation de résistances MLT d'une capacité de 0,125 ou de 0,25 W et des condensateurs K73-5 (C2, C4 dans le récepteur) et K73-17 le reste. Condensateur Oxyad C6 dans le récepteur - K50-35 ou une production étrangère similaire. Au lieu des schémas spécifiés dans l'émetteur de l'émetteur, tout autre transistors de la série KT503 peut être utilisé et dans le récepteur - les transistors de la série KT315 avec n'importe quel indice de lettre ou série CT3102 avec les indices d'A-B. L'utilisation de ce dernier est préférable, car elles ont moins de coefficient de bruit, et le signal de petits éléments sera moins masqué par le bruit de l'amplificateur. Les commutateurs SA1 peuvent être une conception, mais de préférence plus petites tailles. Les téléphones BF1, BF2 sont de petits contributeurs, par exemple, du lecteur audio.

Les bobines du récepteur et de l'émetteur, comme déjà mentionnées, les mêmes. Ils les font tellement. Dans les coins du rectangle avec des dimensions de 115x75 mm dans la planche, quatre ongles d'un diamètre de 2 ... 2,5 et une longueur de 50 ... 60 mm, pré-mis sur leur chlorure de polyvinyle ou des tubes en polyéthylène avec une longueur de 30 ... 40 mm. 300 tours du fil PEV-2 avec un diamètre de 0,12 ... 0,14 mm sont isolés de cette manière. À la fin de l'enroulement, la bobine est en train d'enroulant à travers tout le périmètre d'une bande étroite de bande isolante, après quoi deux ongles adjacents fléchissent vers le centre du rectangle et retirent la bobine.

Boutons de polystyrène (dimensions internes - 120x80 mm) sont utilisés comme logements de récepteur et l'émetteur. Compartiments de batterie de puissance, racks pour cartes de circuit imprimé et éléments de fixation de bobines constitués du même matériau et collé sur les boîtiers de solvant de la marque R-647 (peuvent également être utilisés). L'emplacement des pièces dans le boîtier de l'émetteur est illustré à la Fig. 5, les détails du récepteur sont approximés.

Fig.5

Tous les éléments structurels en métal situés à l'intérieur des bobines et des émetteurs du récepteur (batterie de puissance, frais avec pièces, interrupteur d'alimentation) affectent leur champ magnétique. Pour éliminer les changements possibles de leur position pendant le fonctionnement, ils doivent tous être sécurisés de manière sécurisée. Ceci est particulièrement vrai de la batterie "couronne" comme élément remplaçable de la conception.

Un salaire. Pour vérifier l'émetteur, au lieu de la bobine L1, connectez-vous les téléphones et sont convaincus que lorsque la puissance est allumée dans les téléphones, le son est entendu. Ensuite, connectant la bobine en place, contrôler le courant consommé par l'émetteur, il devrait être dans 5 ... 7 ma.

Récepteur mis en place avec une entrée fermée. La sélection de la résistance R1 dans la première étape et R3 dans la seconde est installée sur les collecteurs selon les transistors VT1 et VT2 Tension égale à environ la moitié de la tension d'alimentation. Ensuite, la sélection de la résistance R5 est assurée que le collecteur de collecteur actuel devient 5 ... 7 mA. Après cela, ouvrant l'entrée, la bobine du récepteur L1 est connectée et accepte le signal de l'émetteur à une distance d'environ 1 m, sont convaincus de la performance du système dans son ensemble.

Avant d'assembler les nœuds en une seule conception, il est logique de dépenser plusieurs expériences. En installant l'émetteur et le récepteur sur la table verticalement à une distance de 1 m (avec un tel calcul de sorte que les axes des bobines continuent à se soient mutuellement) et à contrôler le niveau de signal dans les téléphones, tournez lentement le récepteur autour de la verticale. axe à la position dans laquelle les plans de bobine sont perpendiculaires les uns aux autres. Dans ce cas, le signal tombera d'abord lentement, puis disparaît complètement et avec un autre tour commencera à grandir. Expérimentez plusieurs fois de manière à ce que lors de l'assemblage et de l'établissement d'un détecteur de métal, il est facile de déterminer le minimum du signal dans le récepteur.

Fig.6.

Ensuite, sur une table qui ne contient pas d'éléments structuraux en métal, placez l'émetteur verticalement et à une distance de 10 cm. Placez le récepteur horizontalement sur le support (un ou plusieurs livres) avec un tel calcul afin que le plan du récepteur soit un tel calcul. La bobine est perpendiculaire au plan de la bobine de l'émetteur et de la hauteur est légèrement inférieure à son centre. En contrôlant le niveau du signal dans les téléphones, soulevez le côté récepteur faisant face à l'émetteur et obtenez le signal pour disparaître. La sélection des joints entre le récepteur et le support Trouvez sa position dans laquelle le moindre mouvement du joint en papier à partir de la carte papier vous permet de définir le minimum du signal dans le récepteur, ce qui correspond à la sensibilité maximale du détecteur de métaux.

En entrant dans le fonctionnement de la disposition du détecteur de métal dans la zone du détecteur de métaux alternativement, les couvercles d'étanchéité d'étain et d'aluminium, assurez-vous que la zone de la sensibilité maximale du détecteur de métaux est sous la roue (champs magnétiques des bobines de récepteur et l'émetteur symétrique). Notez que les caches de même taille de différents métaux de métaux de métaux répondent différemment.

Si, avec une connexion minimale des bobines, le signal est légèrement écouté à un peu et en faisant le couvercle d'un côté, il diminue d'abord à une disparition complète, puis commence à croître et lorsqu'elle est appliquée, elle augmente sans échec De l'autre côté, cela indique une installation inexacte d'un minimum ou sur des champs magnétiques du récepteur ou de la bobine de l'émetteur. Dans le même temps, ce fait dit que l'introduction d'un objet métallique supplémentaire peut être ajustée au système pour disparaître complètement par le signal au minimum, c'est-à-dire pour obtenir une sensibilité maximale du dispositif. Si le signal disparaît complètement d'une distance de 15 ... 20 cm, le même effet peut être obtenu dans le détecteur de métal dans le champ de détecteur de métal lorsqu'il est placé sur le récepteur ou le boîtier de l'émetteur. Dans la réalisation de l'auteur, un tel sujet s'est avéré être une pièce de monnaie d'un diamètre de 25 mm de métal jaune (l'effet similaire se révélera lorsque la plaque d'aluminium est introduite dans la taille). Les lieux dans lesquels la pièce effectuée la tâche assignée était trois: du bas sous l'émetteur, sous le récepteur dans la zone de la batterie et sur la poignée entre le récepteur et l'émetteur.

Assemblée. La conception de la version de l'auteur de l'appareil sous une forme simplifiée est illustrée à la Fig. 6 et apparence - à la Fig. 7. Rague RAKE 2 (voir fig. 6) et poignez 3 en bois. La partie supérieure de la poignée pour la commodité d'utilisation est en plastique est en plastique et le fond est inséré dans le trou pré-fabriqué dans le rail et est fixé avec de la colle. Après l'assemblage, la partie en bois de la poignée 3 et le rail de support 2 est recouverte de vernis pour protéger contre l'humidité. En haut de la poignée, une prise téléphonique 4 est installée, qui est connectée au récepteur avec des fils, pelant une paire.

Lors de l'assemblage, l'émetteur 1 est fixé de manière rigide sur le rail de support 2 avec un tel calcul de sorte que le récepteur 7, situé à son autre extrémité, était légèrement inférieur à la ligne correspondant au minimum du signal reçu. Ensuite, ils sélectionnent l'épaisseur du joint 5 (de tout matériau isolant) jusqu'à ce que le mouvement de la plaque de réglage 6 ne soit pas facilement réglé par le minimum du signal reçu. Après cela, le récepteur 7 est fixé sur le rail porteur de 2 deux vis. La vis au bord du rameur de support 2 est vissée jusqu'à la butée et la seconde (autour du milieu de la paroi inférieure du corps) n'est pas terminée par 1 ... 2 mm. Cela élimine le mouvement du récepteur dans le plan horizontal et vous permet d'adapter la plaque de réglage 6 sous son corps, soulevant le bord du récepteur. En le déplaçant de cette manière dans le plan vertical, le minimum du signal reçu est atteint. Après l'assemblage final, la position de la position de l'élément de compensation est spécifiée et collée.