תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


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

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

הערות למאמר הערות למאמר

גלאי המתכות המוצע מיועד לחיפוש "לטווח ארוך" אחר חפצים גדולים יחסית. הוא מורכב על פי התוכנית הפשוטה ביותר ללא אבחנה לפי סוגי מתכת. המכשיר קל לייצור.

עומק הזיהוי הוא:

  • אקדח - 0,5 מ';
  • קסדה -1 מ';
  • דלי - 1,5 מ'.

תכנית מבנית

דיאגרמת הבלוק מוצגת באיור. 4. הוא מורכב ממספר בלוקים פונקציונליים.

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה
אורז. 4. תרשים מבני של גלאי מתכות לפי עקרון "שידור-קליטה"

המחולל הוא מקור לפולסים מלבניים, שמהם נוצר לאחר מכן אות שמגיע לסליל המקרין. אותו אות משמש ליצירת אות חיווי קול. אות המתנד מחולק לפי התדר ב-4 באמצעות מונה טבעת בכפכפים. על פי ערכת הטבעת, המונה מתוכנן כך שניתן להפיק שני אותות ביציאות שלו, המוזזים זה לזה בפאזה ב-90 מעלות. אות מלבני (מתפתל) מוזן מהפלט הראשון של מונה הטבעת לכניסה של מגבר ההספק, שהעומס שלו הוא מעגל מתנודד עם סליל מקרין. לפי סוגו, מגבר ההספק הוא ממיר מתח לזרם, המסייע במניעת עומס יתר של שלב המוצא כאשר הקוטביות של האות המלבני של מגבר ההספק מתהפכת. מגבר המתח המקבל מגביר את האות המגיע מסליל הקבלה. בנוסף לאות השימושי, חודר גם אות מזויף לסליל הקולט, בשל התכנון הלא אידיאלי של מערכת סלילי גלאי המתכות, מוליכות הארקה וסיבות נוספות.

כדי לחסל אותו, מתוכננת תכנית פיצויים. המשמעות של פעולתו היא שחלק מהאות מהמעגל המתנודד במוצא מעורבב לתוך האות של המגבר המקבל באופן שימזער (באופן אידיאלי, להביא לאפס) את אות המוצא של הגלאי הסינכרוני בהיעדר של חפצי מתכת ליד החיישן. ההתאמה של מעגל הפיצוי מתבצעת באמצעות פוטנציומטר ההתאמה.

הגלאי הסינכרוני ממיר את האות המתחלף השימושי המגיע מהמוצא של המגבר המקבל לאות קבוע. תכונה חשובה של גלאי סינכרוני היא האפשרות להפריד את האות השימושי על רקע של רעש והפרעות, אשר עולים משמעותית על משרעת האות השימושי. אות הייחוס של הגלאי הסינכרוני נלקח מהפלט השני של מונה הטבעות, שלאותו יש שינוי פאזה ביחס לפלט הראשון ב-90°. הטווח הדינמי של השינויים באות השימושי הן במוצא הסליל המקבל והן במוצא הגלאי הסינכרוני הוא רחב מאוד. כדי שמכשיר החיווי - התקן מצביע או מחוון קול ירשמו בצורה שווה גם אותות חלשים מאוד וגם אותות חזקים מאוד (למשל פי 100), יש צורך במכשיר שדוחס את הטווח הדינמי כחלק מה- התקן. מכשיר כזה הוא מגבר לא ליניארי, שהמשרעת האופיינית לו מתקרבת ללוגריתמית. מכשיר מדידת מצביע מחובר ליציאה של המגבר הלא ליניארי.

היווצרות אות צליל חיווי מתחילה עם מגביל מינימום, כלומר. בלוק שיש לו אזור מת לאותות קטנים. המשמעות היא שחווית הצליל מופעלת רק עבור אותות החורגים מסף מסוים באמפליטודה. לפיכך, אותות חלשים הקשורים בעיקר לתנועת המכשיר והעיוותים המכניים שלו אינם מגרים את האוזן. מעצב אותות הייחוס של חיווי הקול יוצר פרצים של פולסים מלבניים בתדר של 2 קילו-הרץ וקצב חזרת פרץ של 8 הרץ. בעזרת מאפנן מאוזן, אות ייחוס זה מוכפל באות המוצא של המגביל למינימום, וכך נוצר אות בצורת ובמשרעת הרצויים. מגבר ה-Piezo-emitter מגדיל את משרעת האות המוזן למתמר האקוסטי - ה-piezo-emitter.

תרשים מעגלים

תרשים סכמטי של גלאי מתכות שפותח על ידי המחבר על עיקרון "שידור-קליטה" מוצג באיור. 5 - בלוק קלט ובאיור. 6 - בלוק חיווי. החלוקה לבלוקים מותנית ואינה משקפת את תכונות העיצוב.

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה
אורז. 5. תרשים סכמטי של בלוק הקלט של גלאי המתכות על עיקרון "שידור-קליטה" (לחץ להגדלה)

מחולל

הגנרטור מורכב על אלמנטים לוגיים 2I-NOT D1.1-D1.4. תדר הגנרטור מיוצב ע"י מהוד קוורץ או פיזוקרמי Q עם תדר תהודה של 215 הרץ "32 קילו-הרץ ("קוורץ שעון"). מעגל R1C1 מונע מהגנרטור להתרגש בהרמוניות גבוהות יותר. מעגל ה-OOS נסגר דרך הנגד R2, ומעגל הקופה סגור דרך מהוד Q. הגנרטור פשוט, צריכת זרם נמוכה ממקור הכוח, פועל באופן אמין במתח אספקה ​​של 3 ... 15 V, אינו מכיל גוזמים ונגדים בעלי התנגדות גבוהה מדי. .תדר המוצא של הגנרטור הוא כ-32 קילו-הרץ.

מונה טבעות

למונה הטבעות יש שתי פונקציות. ראשית, הוא מחלק את תדר המתנד ב-4, עד לתדר של 8 קילו-הרץ. שנית, הוא יוצר שני אותות המוזזים זה לזה ב-90° בשלב. אות אחד משמש לעורר מעגל נדנוד עם סליל מקרין, השני משמש כאות ייחוס של גלאי סינכרוני. מונה הטבעות מורכב משני כפכפי D2.1 ו-D2.2, סגורים בטבעת עם היפוך אות סביב הטבעת. אות השעון משותף לשני הכפכפים. לכל אות פלט של ההדק הראשון D2.1 יש שינוי פאזה של פלוס או מינוס רבע תקופה (כלומר 90°) ביחס לכל אות פלט של ההדק השני D2.2.

מַגבֵּר

מגבר ההספק מורכב על מגבר תפעולי (op-amp) D3.1. מעגל תנודה עם סליל מקרין נוצר על ידי אלמנטים L1C2. הפרמטרים של המשרן ניתנים בטבלה. 2. מותג חוט מתפתל - PELSHO 0,44.

טבלה 2. פרמטרים של משרני החיישן

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה

מעגל התנודות המוצא כלול במעגל OS של המגבר רק ב-25%, עקב הקשה של סליל הקרינה L50 מהסיבוב ה-1. זה מאפשר לך להגדיל את משרעת הזרם בסליל עם ערך מקובל של הקיבול של הקבל המדויק C2.

הערך של זרם החילופין בסליל נקבע על ידי הנגד R3. הנגד הזה צריך להיות בעל ערך מינימלי, אבל כזה שה-Op-amp של מגבר ההספק לא ייפול למצב של הגבלת אות המוצא על ידי זרם (לא יותר מ-40 mA) או, ככל הנראה עם הפרמטרים המומלצים של המשרן. L1, לפי מתח (לא יותר מ-± 3,5 .4,5 וולט במתח סוללה ±3.1 וולט). על מנת לוודא שאין מצב מגבלה, מספיק לבדוק את צורת הגל ביציאה של מגבר ההפעלה D3.1 עם אוסילוסקופ. במהלך פעולה רגילה של המגבר, על הפלט להיות אות שמתקרב לצורת סינוסואיד. הפסגות של גלי הסינוס חייבות להיות בעלות צורה חלקה ואין לחתוך אותן. מעגל התיקון של ה-Op-amp D3 מורכב מקבל תיקון C33 בקיבולת של XNUMX pF.

מגבר קליטה

המגבר המקבל הוא דו-שלבי. השלב הראשון נעשה על מגבר ההפעלה D5.1. יש לו עכבת כניסה גבוהה עקב משוב המתח הסדרתי. זה מבטל את אובדן האות השימושי עקב shunting של המעגל המתנודד L2C5 עם עכבת הכניסה של המגבר. רווח המתח של השלב הראשון הוא: Ku \u9d (R8 / R1) + 34 \u5.1d 6. מעגל התיקון של Op-amp D33 מורכב מקבל תיקון CXNUMX עם קיבולת של XNUMX pF.

השלב השני של המגבר המקבל נעשה על מגבר ההפעלה D5.2 עם משוב מתח מקביל. עכבת הכניסה של השלב השני: Rin = R10 = 10 kOhm - לא קריטי כמו הראשון, בגלל ההתנגדות הנמוכה של מקור האות שלו. קבל הבידוד C7 לא רק מונע הצטברות של שגיאה סטטית בשלבי המגבר, אלא גם מתקן את תגובת הפאזה שלו. הקיבול של הקבל נבחר כך שהקדמת הפאזה שנוצרת על ידי מעגל C7R10 בתדר פעולה של 8 קילו-הרץ מפצה על השהיית הפאזה שנגרמה מהמהירות הסופית של מגבר ההפעלה D5.1 ו-D5.2.

השלב השני של המגבר המקבל, הודות למעגל שלו, מקל על סיכום (לערבב) האות ממעגל הפיצוי דרך הנגד R11. הרווח של השלב השני מבחינת המתח של האות השימושי הוא: Ku = - R12 / R10 = -33, ומבחינת המתח של האות המפצה: Kuk = - R12 / R11 = - 4. התיקון המעגל של OA D5.2 מורכב מקבל תיקון C8 עם קיבולת של 33 pF.

תכנית ייצוב

מעגל הפיצוי נעשה על ה-OA D3.2 והוא מהפך עם Ku = - R7 / R5 = -1. פוטנציומטר ההתאמה R6 מחובר בין הקלט והיציאה של מהפך זה ומאפשר להסיר את האות בטווח [-1, +1] ממתח המוצא של המפר D3.1. אות המוצא של מעגל הפיצוי מהמנוע של פוטנציומטר הכוונון R6 מוזן לכניסת הפיצוי של השלב השני של המגבר המקבל (לנגד R11).

על ידי התאמת הפוטנציומטר R6, מושג ערך אפס במוצא הגלאי הסינכרוני, המתאים בערך לפיצוי של אות לא רצוי שנכנס לסליל המקבל. מעגל התיקון של ה-OU D3.2 מורכב מקבל תיקון C4 בקיבולת 33 pF.

גלאי סינכרוני

הגלאי הסינכרוני מורכב מאפנן מאוזן, מעגל אינטגרציה ומגבר אות קבוע (CCA). המאפנן המאוזן מיושם על בסיס מתג D4 רב תכליתי, המיוצר על פי טכנולוגיה משולבת עם טרנזיסטורים משלימים עם אפקט שדה, הן כשסתומי בקרה בדידים והן כמתגים אנלוגיים. המתג פועל כמתג אנלוגי. בתדר של 8 קילו-הרץ, הוא סוגר לסירוגין את היציאות של "המשולש" של המעגל המשלב, המורכב מנגדים R13 ו-R14 וקבלים C10, לאוטובוס משותף. אות תדר הייחוס מוזן למאפנן המאוזן מאחת מיציאות מונה הטבעות.

האות לכניסה של ה"משולש" של המעגל המשלב מוזן דרך קבל הניתוק C9 מהמוצא של המגבר המקבל. קבוע זמן של המעגל המשלב t = R13*C10 = R14*C10. מצד אחד, זה צריך להיות גדול ככל האפשר על מנת להחליש את השפעת הרעש וההפרעות ככל האפשר. מצד שני, זה לא צריך לחרוג מגבול מסוים, כאשר האינרציה של המעגל המשלב מונעת מעקב אחר שינויים מהירים במשרעת האות השימושי.

קצב השינוי הגבוה ביותר באמפליטודה של האות השימושי יכול להתאפיין בזמן מינימום מסוים שבמהלכו שינוי זה יכול להתרחש (מערך קבוע לסטייה המקסימלית) כאשר חיישן גלאי המתכות זז ביחס לחפץ מתכתי. ברור שקצב השינוי המקסימלי במשרעת האות השימושי ייצפה במהירות המקסימלית של החיישן. זה יכול להיות עד 5 מ"ש לתנועת ה"מטוטלת" של החיישן על המוט. ניתן להעריך את זמן שינוי משרעת האות השימושי כיחס בין בסיס החיישן למהירות התנועה. על ידי הגדרת הערך המינימלי של בסיס החיישן שווה ל-0,2 מ', נקבל את הזמן המינימלי לשינוי משרעת האות השימושי של 40 אלפיות השנייה. זה גדול פי כמה מקבוע הזמן של מעגל האינטגרציה עבור הערכים שנבחרו של נגדים R13, R14 והקבלים C10. כתוצאה מכך, האינרציה של המעגל המשלב לא תעוות את הדינמיקה של אפילו השינויים המהירים ביותר מכל השינויים האפשריים במשרעת האות השימושי מחיישן גלאי המתכות.

אות המוצא של המעגל המשלב נלקח מהקבלים SU. מכיוון שלאחרון יש את שתי הלוחות תחת "פוטנציאל צף", ה-UPS הוא מגבר דיפרנציאלי המיוצר על מגבר ההפעלה D6. בנוסף להגברת האות הקבוע, ה-OPA מבצע את הפונקציה של מסנן מעביר נמוך (LPF), אשר מחליש בנוסף רכיבים לא רצויים בתדר גבוה במוצא הגלאי הסינכרוני, הקשורים בעיקר לחוסר השלמות של המאפנן המאוזן.

מסנן המעבר הנמוך מיושם הודות לקבלים C11, C13. בניגוד לשאר הרכיבים של גלאי המתכות, מגבר ההפעלה של ה-UPS צריך להתקרב למגברי הפעלה מדויקים מבחינת הפרמטרים שלו. קודם כל, זה מתייחס לערך של זרם הכניסה, לערך של מתח ההטיה ולערך של סחף הטמפרטורה של מתח ההטיה. אפשרות טובה, המשלבת פרמטרים טובים ונגישות יחסית, היא OU מסוג K140UD14 (או KR140UD1408). מעגל התיקון של ה-Op-amp D6 מורכב מקבל תיקון C12 בקיבולת 33 pF.

מגבר לא ליניארי

המגבר הלא ליניארי מבוסס על מגבר ההפעלה D7.1 עם משוב מתח לא ליניארי. OOS לא ליניארי מיושם על ידי התקן דו-טרמינלי המורכב מדיודות VD1-VD8 ומנגדים R20-R24. מאפיין המשרעת של מגבר לא ליניארי מתקרב לזה הלוגריתמי. זה ליניארי חלקי, עם ארבע נקודות שבירה עבור כל קוטביות, קירוב של התלות הלוגריתמית. בשל הצורה החלקה של מאפייני הזרם-מתח של הדיודות, מאפיין המשרעת של המגבר הלא ליניארי מוחלק בנקודות השבירה. רווח המתח האות הנמוך של המגבר הלא ליניארי הוא: Kuk = - (R23+R24)/R19 = -100. ככל שהמשרעת של אות הכניסה גדלה, ההגבר יורד. הרווח הדיפרנציאלי עבור אות גדול הוא: dUout/dUin = - R24/R19 = = -1. מכשיר מדידת מצביע מחובר ליציאה של המגבר הלא ליניארי - מיקרו-אמפר עם נגד נוסף R25 המחובר בסדרה. מכיוון שלמתח במוצא של גלאי סינכרוני יכול להיות כל קוטביות (בהתאם לשינוי הפאזה בין אותות ההתייחסות והקלט שלו), נעשה שימוש במיקרו-אמפר עם אפס באמצע הסולם. לפיכך, להתקן המצביע יש טווח חיווי של -100 ... 0 ... +100 μA. מעגל התיקון של ה-Op-amp D7.1 מורכב מקבל תיקון C18 בקיבולת 33 pF.

מגביל מינימום

המגביל המינימלי מיושם על מגבר ההפעלה D7.2 עם משוב מתח מקביל לא ליניארי.האי-לינאריות סגורה ברשת הדו-טרמינלית הכניסה ומורכבת משתי דיודות מחוברות אנטי-מקבילות VD9, VD10 ונגד R26 .

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה
אורז. 6. תרשים סכמטי של יחידת חיווי גלאי המתכות לפי עקרון "שידור-קליטה" (לחץ להגדלה)

היווצרות אות צליל חיווי מאות המוצא של מגבר לא ליניארי מתחילה בהתאמה אחת נוספת של המשרעת האופיינית לנתיב ההגברה. במקרה זה, נוצר אזור מת באזור האותות הקטנים. המשמעות היא שחווית הצליל מופעלת רק עבור אותות החורגים מסף מסוים. סף זה נקבע

דיודות מתח ישר VD9, VD10 והוא בערך 0,5 V. לפיכך, אותות חלשים הקשורים בעיקר לתנועת המכשיר והעיוותים המכניים שלו מנותקים ואינם מגרים את האוזן.

רווח מגביל האותות הקטן הוא לפחות אפס. רווח המתח ההפרש עבור אות גדול הוא: dUout / dUin = - R27 / R26 = -1. מעגל התיקון של ה-Op-amp D7.2 מורכב מקבל תיקון C19 בקיבולת 33 pF.

מאפנן איזון

אות חיווי הצליל נוצר כדלקמן. אות קבוע או משתנה באיטיות במוצא המגביל מוכפל באות הייחוס של החיווי הנשמע למינימום. אות הייחוס קובע את הצורה של אות השמע, ואות המוצא של המגביל המינימלי קובע את המשרעת. הכפל של שני אותות מתבצע באמצעות מאפנן מאוזן. הוא מיושם על מתג D11 רב תכליתי הפועל כמפתח אנלוגי, ומגבר הפעלה D8.1. מקדם ההעברה של המכשיר הוא +1 כאשר המפתח פתוח ו-1 כאשר המפתח סגור. מעגל התיקון של ה-Op-amp D8.1 מורכב מקבל תיקון C20 בקיבולת 33 pF.

מזגן אותות התייחסות

מעצב אותות הייחוס מיושם על מונה בינארי D9 ועל מפענח נגדי D10. מונה D9 מחלק את תדר 8 קילו-הרץ מפלט מונה הטבעת ל-2 קילו-הרץ ו-32 הרץ. אות בתדר של 2 קילו-הרץ מסופק לסיבית הפחות משמעותית של כתובת ה-AO של המתג הרב-תכליתי D11, ובכך קובע את אות הטון עם התדר הרגיש ביותר לאוזן האנושית. אות זה ישפיע על המפתח האנלוגי של המאפנן המאוזן רק אם יש 1 לוגי בסיבית מסדר גבוה של הכתובת A11 של המתג הרב-תכליתי D1. באפס לוגי ב-A1, המפתח האנלוגי של המאפנן המאוזן תמיד לִפְתוֹחַ.

אות חיווי הצליל נוצר לסירוגין כך שהשמיעה פחות עייפה. לשם כך נעשה שימוש במפענח נגדי D10, שנשלט על ידי תדר שעון של 32 הרץ מהמוצא של מונה בינארי D9 ויוצר אות מלבני במוצאו בתדר של 8 הרץ ויחס של משך הזמן של יחידה לוגית ואפס לוגי שווה ל-1/3. אות המוצא של המפענח הנגד D10 מסופק לסיבית מסדר גבוה של הכתובת A1 של המתג הרב-תכליתי D11, ומפריע מעת לעת את היווצרות הודעת הטון במאפנן המאוזן.

מגבר פייזו באזר

המגבר הפיאזואלקטרי מיושם על מגבר ההפעלה D8.2. זהו אינוורטר עם רווח מתח Ki = - 1. עומס המגבר - רדיאטור פיזואלקטרי - מחובר במעגל גשר בין היציאות של המגבר D8.1 ו-D8.2. זה מאפשר לך להכפיל את המשרעת של מתח המוצא בעומס. מתג S נועד לכבות את חיווי הצליל (לדוגמה, בעת הגדרה). מעגל התיקון של ה-OU D8.2 מורכב מקבל תיקון C21 בקיבולת 33 pF.

סוגי חלקים ועיצוב

סוגי המיקרו-מעגלים שבהם נעשה שימוש מוצגים בטבלה. 3. במקום מיקרו-מעגלים מסדרת K561, אפשר להשתמש במיקרו-מעגלים מסדרת K1561. אתה יכול לנסות ליישם כמה שבבים מסדרת K176 ואנלוגים זרים.

טבלה 3. סוגי מיקרו-מעגלים בשימוש

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה

ניתן להחליף מגברים תפעוליים כפולים (Op-amps) מסדרת K157 בכל מגבר יחיד לשימוש כללי בעל פרמטרים דומים (עם שינויים מתאימים במעגלי ה-Pinout והתיקון), אם כי השימוש במגברי OP כפול נוח יותר (צפיפות ההרכבה עולה).

המגבר התפעולי של הגלאי הסינכרוני D6, כפי שכבר צוין לעיל, צריך להתקרב למגברי הפעלה מדויקים מבחינת הפרמטרים שלו. בנוסף לסוג המצוין בטבלה, מתאימים K140UD14, 140UD14. אפשר להשתמש ב-OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 במעגל המיתוג המתאים.

אין דרישות מיוחדות לנגדים המשמשים במעגל גלאי המתכות. הם רק צריכים להיות יציבים וקלים להתקנה. דירוג פיזור ההספק הוא 0,125 ... 0,25 W.

פוטנציומטר פיצוי R6 רצוי מסוג SP5-44 מרובה פניות או עם כוונון מסוג SP5-35. אתה יכול להסתדר עם פוטנציומטרים קונבנציונליים מכל סוג. במקרה זה, רצוי להשתמש בשניים מהם. אחד - להתאמה גסה, עם ערך נומינלי של 10 קילו אוהם, כלול בהתאם לתרשים. השני הוא לכוונון עדין, מחובר לפי מעגל הריאוסטט לתוך הפער של אחת המסקנות הקיצוניות של הפוטנציומטר הראשון, עם ערך נומינלי של 0,5 ... 1 kOhm.

קבלים C15, C17 - אלקטרוליטים. סוגים מומלצים - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 ועוד קטנים. הקבלים הנותרים, למעט הקבלים של המעגלים המתנודדים של סלילי הקליטה והפליטה, הם מסוג קרמי K10-7 (עד 68 nF) וסרט מתכת מסוג K73-17 (ערכים מעל 68 nF). קבלי מעגל - C2 ו-C5 - הם מיוחדים. הם כפופים לדרישות גבוהות על דיוק ויציבות תרמית. כל קבל מורכב מכמה (5 ... 10 יח') קבלים המחוברים במקביל. כוונון המעגלים לתהודה מתבצע על ידי בחירת מספר הקבלים והדירוג שלהם. סוג הקבלים המומלץ הוא K10-43. קבוצת היציבות התרמית שלהם היא MPO (כלומר, בערך אפס TKE). אפשר להשתמש בקבלים מדויקים ובסוגים אחרים, כמו K71-7. בסופו של דבר, אתה יכול לנסות להשתמש בקבלי נציץ תרמו-יציבים מיושנים עם לוחות כסף כגון קבלי KSO או פוליסטירן.

דיודות VD1-VD10 מסוג KD521, KD522 או סיליקון דומה להספק נמוך.

מיקרו-אמפר - כל סוג, מיועד לזרם של 100 μA עם אפס באמצע הסולם. מיקרומטרים קטנים, למשל, מסוג M4247, הם נוחים.

מהוד קוורץ Q - כל קוורץ שעונים בגודל קטן (מהודים קוורץ דומים משמשים במשחקים אלקטרוניים כף יד).

מתג הפעלה - כל סוג של גודל קטן. סוללות - סוג 3R12 (לפי הייעוד הבינלאומי) ו"מרובע" (לפי שלנו).

פולט פיזו Y1 - יכול להיות מסוג ЗП1-ЗП18. תוצאות טובות מתקבלות כאשר משתמשים בפליטות piezo של טלפונים מיובאים (הם הולכים בכמויות אדירות "לבזבז" בייצור טלפונים עם זיהוי מתקשר).

תכנון מכשיר יכול להיות די שרירותי. בעת פיתוחו, רצוי לקחת בחשבון את ההמלצות המפורטות להלן, וכן בפסקאות על חיישנים ועיצוב דיור.

מראה המכשיר מוצג באיור. 7.

גלאי מתכות על עיקרון שידור-קליטה
אורז. 7. מבט כללי של גלאי המתכות, עשוי על עיקרון "שידור-קליטה"

לפי סוגו, החיישן של גלאי המתכות המוצע מתייחס לחיישנים בעלי צירים מאונכים. סלילי החיישן מודבקים מפיברגלס בדבק אפוקסי. פיתולי הסלילים יחד עם אביזרי המסכים החשמליים שלהם מלאים באותו דבק. מוט גלאי המתכות עשוי מצינור מסגסוגת אלומיניום (AMGZM, AMG6M או D16T) בקוטר 48 מ"מ ובעובי דופן של 2...3 מ"מ. הסלילים מודבקים על המוט בדבק אפוקסי: קואקסיאלי (מקרין) - בעזרת שרוול חיזוק מעבר; בניצב לציר המוט (מקבל) - באמצעות צורה מתאימה של מתאם.

חלקי עזר אלו עשויים גם מפיברגלס. המארז של היחידה האלקטרונית עשוי פיברגלס נייר כסף על ידי הלחמה. החיבורים של סלילי החיישן עם היחידה האלקטרונית נעשים עם חוט מסוכך עם בידוד חיצוני ומונחים בתוך המוט. המגנים של חוט זה מחוברים רק לאפיק החוט המשותף בלוח האלקטרוניקה של המכשיר, שבו מחוברים גם המגן של הדיור בצורת רדיד ומוט. מבחוץ המכשיר צבוע באמייל ניטרו.

המעגל המודפס של החלק האלקטרוני של גלאי המתכות יכול להתבצע בכל אחת מהשיטות המסורתיות; זה גם נוח להשתמש במעגלים מודפסים מוכנים עבור חבילת DIP של מיקרו-מעגלים (2,5 מ"מ גובה).

הגדרת המכשיר

מומלץ להגדיר את המכשיר ברצף הבא.

1. בדוק את ההתקנה הנכונה בהתאם לתרשים המעגל. ודא שאין קצר חשמלי בין מוליכי PCB סמוכים, רגלי מיקרו-מעגל סמוכות וכו'.

2. חבר סוללות או ספק כוח דו-קוטבי תוך הקפדה על הקוטביות. הפעל את המכשיר ומדוד את הזרם הנצרך. זה צריך להיות בערך 20 mA בכל מסילת חשמל. סטייה חדה של הערכים הנמדדים מהערך המצוין מצביעה על התקנה שגויה או תקלה של המיקרו-מעגלים.

3. יש לוודא כי ישנה פיתול טהור במוצא הגנרטור בתדר של כ-32 קילו-הרץ.

4. וודאו שיש פיתול בתדר של כ-2 קילו-הרץ ביציאות הטריגרים D8.

5. על ידי בחירת קבל 02, הגדר את מעגל המוצא L1C2 לתהודה. במקרה הפשוט ביותר - על ידי המשרעת המקסימלית של המתח על פניו (כ-10 V), וליתר דיוק - על ידי הסטת הפאזה האפסית של מתח המעגל ביחס לפיתול במוצא 12 של ההדק D2.

6. ודא שהמגבר המקלט פועל. הגדר את מעגל תנודת הקלט שלו L2C5 לתהודה. כאות כניסה, אות טפילי החודר מהסליל המקרין מספיק בהחלט. כוונון לתהודה, באשר למעגל הפלט, מתבצע על ידי הלחמה או הסרה של המספר הנדרש של קבלים בדירוג מתאים.

7. ודא שניתן לפצות את האות הטפילי באמצעות הפוטנציומטר R6. לשם כך, ראשית, הפלט של מגבר ההפעלה D5.2 נשלט על ידי אוסילוסקופ. כאשר ציר הפוטנציומטר R6 מסובב, משרעת האות בתדר של 8 קילו-הרץ ביציאה של מגבר ההפעלה D5.2 אמורה להשתנות ובאחד מהמצבים האמצעיים של המחוון R6 אמפליטודה זו תהיה מינימלית. לאחר מכן, עליך לבדוק את הפלט של הגלאי הסינכרוני - הפלט של ה-Op-amp D6. כאשר הציר של הפוטנציומטר R6 מסובב, רמת האות הקבוע במוצא המגבר D6 חייבת להשתנות מהערך המקסימלי של +3,5 V לערך המינימלי של -3,5 V או להיפך. המעבר הזה חד למדי וכדי "לתפוס" אותו, פשוט נוח להשתמש בכוונון העדין שהוזכר לעיל. ההגדרה מורכבת מהגדרה, באמצעות הפוטנציומטר R6, את המתח במוצא המגבר D6, שווה לאפס.

תשומת הלב! התאמה באמצעות פוטנציומטר R6 חייבת להתבצע בהיעדר חפצי מתכת גדולים ליד הסלילים של חיישן גלאי המתכות, כולל מכשירי מדידה! אחרת, כאשר חפצים אלו מוזזים או כאשר החיישן מוזז ביחס אליהם, המכשיר יתעצבן, ואם יש חפצי מתכת גדולים ליד החיישן, לא ניתן יהיה להגדיר את מתח המוצא של הגלאי הסינכרוני לאפס . ראה גם את הפסקה על שינויים אפשריים לפיצוי.

8. ודא את פעולת המגבר הלא ליניארי. הדרך הקלה ביותר היא חזותית. המיקרו-אמפר חייב להגיב לתהליך הכוונון שנעשה על ידי הפוטנציומטר R6. במיקום מסוים של המחוון R6, יש להגדיר את מחט המיקרו-אמפר לאפס. ככל שהחץ של המיקרו-אמפר רחוק יותר מאפס, כך המיקרו-אמפר אמור להגיב לסיבוב של מנוע R6 חלש יותר.

ייתכן שיתברר שסביבה אלקטרומגנטית לא טובה תקשה על התאמת המכשיר. במקרה זה, מחט המיקרו-אמפר תבצע תנודות כאוטיות או תקופתיות כאשר מחוון הפוטנציומטר R6 מתקרב למצב בו אמור להתקיים פיצוי האות. התופעה הלא רצויה המתוארת מוסברת על ידי הפרעה של ההרמוניות הגבוהות יותר של רשת 50 הרץ על סליל המקלט. במרחק ניכר מהחוטים עם חשמל, החצים לא צריכים להשתנות במהלך הכוונון.

9. ודא שהצמתים שיוצרים את אות הקול פועלים. שימו לב לנוכחות של אזור מת קטן על אות הקול קרוב לאפס בסולם המיקרו-אמפר.

אם יש תקלות וסטיות בהתנהגות של רכיבים בודדים של מעגל גלאי המתכות, עליך לפעול לפי השיטה המקובלת:

  • בדוק את היעדר עירור עצמי של מערכת ההפעלה;
  • בדוק את המצבים של מגבר ההפעלה עבור זרם ישר;
  • אותות ורמות לוגיות של כניסות/יציאות של מיקרו-מעגלים דיגיטליים וכו'. וכו '

שינויים אפשריים

התוכנית של המכשיר די פשוטה ולכן אנחנו יכולים לדבר רק על שיפורים נוספים. אלו כוללים:

1. הוספת פוטנציומטר פיצוי נוסף R6 *, מחובר במקביל ל-R6 במסקנות הקיצוניות. המנוע של הפוטנציומטר הזה מחובר דרך קבל עם קיבולת של 510 pF (יש צורך להבהיר בניסוי) לכניסה ההפוכה 5 של מגבר ההפעלה D5.2. בתצורה זו תהיינה שתי דרגות חופש בפיצוי על אות טפילי (על ידי סינוס וקוסינוס), מה שיכול לעזור לכוונן את המכשיר בהפעלה עם הפרשי טמפרטורה משמעותיים בחיישן, עם מינרליזציה גבוהה של קרקע וכו'.

2. הוספת ערוץ חיווי ויזואלי נוסף המכיל גלאי סינכרוני, מגבר לא ליניארי ומיקרו-אמפר. אות הייחוס של הגלאי הסינכרוני של הערוץ הנוסף נלקח בהזזה של רבע מהתקופה ביחס לאות הייחוס של הערוץ הראשי (מכל פלט של טריגר מונה טבעת אחר). לאחר ניסיון מסוים בחיפוש, ניתן ללמוד להעריך את אופי האובייקט שזוהה, כלומר לפי הקריאות של שני מכשירי מצביע. עבודה לא יותר גרועה מאפליה אלקטרונית.

3. הוספת דיודות מגן המחוברות בקוטביות הפוכה במקביל לספקי כוח. במקרה של שגיאה בקוטביות של הסוללות, במקרה זה מובטח שמעגל גלאי המתכות לא יסבול (אם כי אם לא תגיב בזמן, הסוללה המחוברת בצורה לא נכונה תתרוקן לחלוטין). לא מומלץ להפעיל את הדיודות בסדרה עם אפיקי הכוח, שכן במקרה זה יתבזבז עליהם 0,3 ... 0,6 V מהמתח היקר של מקורות הכוח. סוג דיודות מגן - KD243, KD247, KD226 וכו'.

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

נתיך חכם 20.02.2008

אקדחנים אמריקאים יצרו מיניאטורה אמינה.

"כשהם מדברים על נשק חכם, הם חייבים להיות חכמים בכל דבר. בפרט, הנתיכים חייבים להבין היכן התחמושת והאם הגיע הזמן לפוצץ אותה", אומר מייקל בגנס מהמרכז לתמיכה יבשתית למבצעים ימיים (ארה"ב). ), שם פיתחו יחד עם עמיתים מהמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה טכנולוגיה חדשה לייצור נתיכים. עכשיו הם יכולים להתבצע באותו אופן כמו microcircuits.

הפתיל החדש עשוי מלוח נחושת נקבובי. כדי להכין אותו, משחת תחמוצת נחושת קשורה בשרף מוחל על תבנית בד עם מיקרוספרות. לאחר מכן המוצר מחומם, התבנית מתאדה ותחמוצת הנחושת הופכת לצלחת מתכת, שצורתה חוזרת על צורת התבנית. חומר נפץ מונח בנקבוביות המתקבלות בגודל מיקרון. לאחר מכן מוחל מיקרו-מעגל על ​​הצלחת באמצעות מיקרואלקטרוניקה, חתוך לחתיכות בגודל מילימטר, והמיקרו-פיוז מוכן.

עכשיו, מהנתיכים האלה, אתה צריך להרכיב מכשיר נתיך מוגמר בגודל של סנטימטר. הודות לטכנולוגיה החדשה, הפיוז מיוצר באופן אוטומטי, וניתן לייצר בו-זמנית עד מאה מהנתיכים הייטקיים הללו.

"הטכנולוגיה שלנו מכסה את כל המגוון של גדלי הפתילים הדרושים לתחמושת ימית", אומר ג'ייסון נדלר, מנהל המבצעים במכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פיזואלקטרי פולימרי

▪ IC מתגים אנלוגיים חדשים מסדרת DG

▪ שחזור ביצים

▪ מתגים Qnap Systems QSW-2104

▪ חוש המישוש של רובוט רגיש פי 100 מזה של אדם.

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר הסיפורים שלך. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת איבן איבנוביץ' ואיבן ניקיפורוביץ'. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע מניחים מדבקות זבובים במשתנות שירותים לגברים? תשובה מפורטת

▪ מאמר רדיולוג. תיאור משרה

▪ מאמר משחת שיניים. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ כתבה אלבום נס. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:





כל השפות של דף זה

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024