Ein Gerät zur Erkennung von sich bewegenden Metallobjekten. Schema, Beschreibung

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Ein Gerät zur Erkennung bewegter Metallobjekte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Das Funktionsprinzip der beschriebenen Vorrichtung basiert auf der Wirkung von Wirbelströmen, die in einem Metallgegenstand entstehen, auf den Qualitätsfaktor der Spule, die ein Magnetfeld erzeugt. Es kann verwendet werden, um unerwünschte Metallobjekte in einer sich bewegenden Masse eines beliebigen Rohmaterials oder Endprodukts zu erkennen, um Metallteile oder die Anzahl der Fahrzeuge zu zählen, die einen Kontrollpunkt passieren usw.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Abbildung dargestellt. Es besteht aus einem Generator (VT1, VT2), einem Knoten zur Verarbeitung seines Signals (VT3, DA1) und einem elektronischen Relais (VT4, VT5, K1). Als Sensor dient die Spule L1. bilden mit den Kondensatoren C1 und C2 den Schwingkreis des Generators. Der Transistor VT2 führt die Funktionen einer stabilen Stromquelle und einer dynamischen Last des Transistors VT1 aus. Die Amplitude der erzeugten Schwingungen wird stabilisiert, indem an das Gate dieses Transistors (über die Integrationsschaltung R4C6R5 und die Spule L1) die konstante Komponente der durch die Dioden VD1, VD2 gleichgerichteten Generatorausgangsspannung angelegt wird.

(zum Vergrößern klicken)

Die Signalverarbeitungseinheit enthält einen Emitterfolger auf einem VT3-Transistor, einen Gleichrichter. hergestellt nach dem Schema der Verdoppelung der Spannung an den Dioden VD3, VD4, Integration der Ziele R9C11R11C13 und R10C12R12C14 mit unterschiedlichen Zeitkonstanten und einem Komparator am Operationsverstärker DA1. Im stationären Zustand ist die Ausgangsspannung des Komparators 0, Transistoren VT4. VT5 sind geschlossen und Relais K1 ist entregt.

Im Moment des Einschaltens ist das Gate-Potential des Transistors VT1 0, seine Steilheit ist maximal und der Generator ist selbsterregt. Wenn der Kondensator C6 aufgeladen wird, nimmt die Oszillationsamplitude allmählich ab und stabilisiert sich nach einigen Sekunden auf einem bestimmten Niveau. Etwa zur gleichen Zeit wird am Ausgang des Operationsverstärkers DA1 eine Nullspannung eingestellt.

Wenn sich ein Metallgegenstand der Spule L1 nähert, steigen die Verluste in der L1C1C2-Schaltung und die Amplitude der erzeugten Schwingungen nimmt für einige Zeit ab (bestimmt durch die Parameter der R4C6R5-Schaltungselemente). Infolgedessen nimmt die Spannung am Ausgang des Gleichrichters (VD3, VD4) und mit einer leichten Verzögerung - und am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1 ab, und da das Potential seines anderen Eingangs keine Zeit hat Um diese Zeit ändern (aufgrund der größeren Zeitkonstante der R10C12R12C14-Schaltung), springt der Ausgangsspannungskomparator nach unten. Gleichzeitig öffnen die Transistoren VT4, VT5 und das Relais K1 wird aktiviert, wodurch ein Befehl zum Anhalten des Förderbands oder zum Einschalten des Alarms gegeben wird.

Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Elemente der integrierenden Schaltungen erkennt das Gerät Objekte, die sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 0,5 m/s bewegen. Die Empfindlichkeit wird durch einen Abstimmwiderstand R1 geregelt. Langsame Spannungsschwankungen an den Eingängen der Integrierschaltungen (die Bewegungsgeschwindigkeit von Metallgegenständen ist geringer als die angegebene) verursachen keine Potentialdifferenz an den Eingängen des Operationsverstärkers DA1, sodass der Komparator nicht funktioniert. Das Gerät reagiert nicht auf stationäre Metallgegenstände in der Nähe der L1-Spule.

Die Spule L1 ist in Form eines runden Rahmens mit einem Durchmesser von 320 mm hergestellt und enthält 250 Windungen aus verseiltem Wickeldraht (Litze) PEL 35X0,05. Spuleninduktivität 42 mH, Gleichstromwiderstand 32 Ohm. Die Frequenz der vom Gerät erzeugten Schwingungen beträgt etwa 23,5 kHz.

Im Gerät können Sie die OU K553UD1A, Transistoren der Serien KT315 (VT3), KT349 (VT4), KT608A (VT5), Dioden der Serien D220 (VD1-VD5) und D223 (VD6), RES9-Relais (Pass RS4.524.202).

Autor: Tenev L.; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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