גלאי מתכות פועם, תיאוריה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

גלאי מתכות פועם, תיאוריה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

השם "גלאי מתכות פעימות" הוא הד למינוח שאומץ בהנדסת רדיו מאז ימי מקלטי הסופרהטרודין הראשונים. פעימות הן תופעה שבאה לידי ביטוי בצורה הבולטת ביותר כאשר מתווספים שני אותות מחזוריים בעלי תדרים דומים ואמפליטודות שוות בערך ומורכבת מפעימות במשרעת האות הכולל. תדר האדוות שווה להפרש בתדרים של שני האותות שנוספו. על ידי העברת אות פועם כזה דרך מיישר (גלאי), ניתן לבודד את אות תדר ההפרש. מעגלים כאלה היו מסורתיים כבר זמן רב, אך כיום הם אינם בשימוש עוד בהנדסת רדיו או בגלאי מתכות. בשני המקרים, גלאי משרעת הוחלפו בגלאים סינכרוניים, אך המונח "על פעימות" נשאר עד היום.

עקרון הפעולה של גלאי מתכות פעימה פשוט מאוד ומורכב ברישום הפרש התדרים משני גנרטורים, שאחד מהם יציב בתדר, והשני מכיל חיישן - משרן במעגל הגדרת התדר שלו. המכשיר מותאם בצורה כזו שבהיעדר מתכת ליד החיישן, התדרים של שני הגנרטורים עולים בקנה אחד או קרובים מאוד בערכם. הנוכחות של מתכת ליד החיישן מובילה לשינוי בפרמטרים שלו, וכתוצאה מכך, לשינוי בתדר של הגנרטור המתאים. השינוי הזה הוא בדרך כלל קטן מאוד, אבל השינוי בהפרש התדרים בין שני המתנדים כבר משמעותי וניתן לתעד אותו בקלות.

ניתן להקליט את הפרש התדרים במגוון דרכים, מהפשוטות ביותר, כאשר אות תדר ההפרש מושמע באוזניות או דרך רמקול, ועד לשיטות דיגיטליות למדידת תדרים.

הרגישות של גלאי מתכות לפעימות תלויה בין היתר בפרמטרים להמרת שינויים בעכבה של החיישן לתדר.

בדרך כלל, ההמרה מורכבת מהשגת תדר ההפרש של גנרטור יציב וגנרטור עם סליל חיישן במעגל הגדרת התדר. לכן, ככל שהתדרים של גנרטורים אלו יהיו גבוהים יותר, הפרש התדרים יהיה גדול יותר בתגובה להופעת מטרת מתכת ליד החיישן.רישום של סטיות תדר קטנות מהווה קושי מסוים. לפיכך, באמצעות האוזן אתה יכול לרשום בביטחון שינוי בתדירות אות הטון של לפחות 10 הרץ. מבחינה ויזואלית, על ידי הבהוב הנורית, אתה יכול לרשום שינוי תדר של לפחות 1 הרץ. בדרכים אחרות, ניתן להגיע לרישום של הפרש תדרים קטן יותר, אולם רישום זה ידרוש זמן משמעותי, דבר שאינו מקובל עבור גלאי מתכות הפועלים תמיד בזמן אמת.

שיטת הבידוד של הפרש תדרים קטן בין שני גנרטורים מולידה בעיה טכנית משמעותית - נעילת פאזה. הבעיה היא ששני מתנדים המכוונים לתדרים קרובים מאוד נוטים להסתנכרן זה עם זה. סנכרון זה בא לידי ביטוי בכך שכאשר מנסים לקרב את תדר ההפרש של שני גנרטורים בדרך כלשהי לאפס, כאשר תדר ההפרש מגיע לסף מסוים, מתרחש מעבר פתאומי למצב המחוללים כאשר התדרים שלהם חופפים. גנרטורים הופכים להיות מסונכרנים. מבחינה פיזית, תופעת נעילת הפאזה מוסברת על ידי אי-לינאריות שקיימות בהכרח בכל גנרטור, וחדירה טפילית של האות מגנרטור אחד למשנהו (דרך מעגלי חשמל, דרך קיבולים טפיליים וכו'). כפי שמראה בפועל, אם לא נוקטים בטריקים מיוחדים כמו ניתוק אופטו-אלקטרוני של גנרטורים, אז למעשה ניתן להשיג עבור תדר ההפרש סף לתחילת סנכרון טפילי בסדר גודל של 10"4 ביחס לתדר המחוללים. מכאן ניתן לקבל הערכה לתדירות בה גלאי המתכות אמור לפעול בפעימות על מנת לקבל רגישות מירבית 10...100 קילוהרץ ומעלה.

הסלקטיביות למתכות בתדרים כאלה, שרחוקים מאוד מלהיות אופטימליים, חלשה מאוד. בנוסף, זה כמעט בלתי אפשרי לקבוע את הפאזה של האות המשתקף משינוי התדר של הגנרטור. לכן, לגלאי המתכות אין סלקטיביות על פעימות.

התגובה של המכשיר לחפץ מתכתי עומדת ביחס הפוך לחזק השישי של המרחק. זה כמעט זהה לזה של גלאי מתכות המבוסס על עקרון "שידור-קליטה". עם זאת, טווח הזיהוי של סוג זה של מכשיר הוא בדרך כלל הרבה יותר גרוע בגלל ההשפעה של סנכרון טפילי.

מחבר: Shchedrin A.I.

ראה מאמרים אחרים סעיף גלאי מתכות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

טלפונים ניידים עם מצלמות 3 מגה-פיקסל יופיעו השנה 22.06.2004

שלוש יצרניות טלפונים סלולריות קוריאניות - סמסונג אלקטרוניקה, LG Electronics וקבוצת Pantech - מתכוננות להציג מכשירים עם מצלמות 3 מגה-פיקסל כבר השנה, כך דיווח ה-Korea Times, תוך ציטוט של מקורות בתעשייה.

אם זה יקרה, אז הרזולוציה של מצלמות הטלפון תשולש שנה לאחר שסמסונג ופאנטק שחררו עותקי מגה-פיקסל. סמסונג הולכת להדביק לראשונה את מתחרהה LG ולשחרר גרסת ביניים ברזולוציה של 2 מגה פיקסל, כמו גם נגן MP3 מובנה.

LG Electronics כבר הוציאה את ה-LG-SD330 עם מצלמה כזו, ומתכוננת להציג בקיץ טלפון מצלמה של 3 מגה-פיקסל. Pantech זהה לרמה של סמסונג. נכון לעכשיו, לטלפונים מסחריים עם מצלמה יש רזולוציה של 300 פיקסלים, שאין להשוות לאיכות של אפילו המצלמות הדיגיטליות הפשוטות ביותר.

אבן הדרך השלישית של המטריצות תהפוך מצלמה דיגיטלית נפרדת לחסרת תועלת, וזה יערער מאוד את השוק של האחרונות, בעיקר מצלמות מהמעמד הנמוך והבינוני.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כוננים קשיחים מוצפנים עבור מערכי FlashDisk של Winchester Systems

▪ מסכת שינה מוסיקלית חכמה מסיכת עיניים לשינה של Xiaomi Easy Air Brain Wave

▪ אוהל אנטי חמצן

▪ חיטוי ממים

▪ חיישן Avago RGB במחיר סביר באריזה זעירה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אינטרקום. בחירת מאמרים

▪ כתבה על מה אתה עושה רעש, מערבולת האנשים? ביטוי עממי

▪ מאמר מתי הגיחה המשטרה הראשונה? תשובה מפורטת

▪ מאמר Voronets שחור. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ נוריות מאמר. אור העתיד היום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר היפוך מנועי AC. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר