|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל גלאי מתכות מכות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות גלאי המתכות המוצע מיועד לחיפוש "קרוב" אחר חפצים. הוא מורכב על פי התוכנית הפשוטה ביותר. המכשיר קומפקטי וקל לייצור. עומק הזיהוי הוא:
תכנית מבנית דיאגרמת הבלוק מוצגת באיור. 8. הוא מורכב ממספר בלוקים פונקציונליים. מתנד גביש הוא מקור לפולסים מלבניים בעלי תדר יציב.
למחולל המדידה מחובר מעגל נדנוד הכולל חיישן - משרן. אותות המוצא של שני הגנרטורים מוזנים לכניסות של גלאי סינכרוני, שיוצר אות תדר הבדל במוצא שלו. לאות זה יש צורת שן מסור בקירוב. לנוחות עיבוד נוסף, האות מהגלאי הסינכרוני מומר באמצעות טריגר שמידט לאות מלבני. התקן החיווי נועד ליצור אות קול בתדר הבדל באמצעות פולט פיזו ולהציג חזותית את הערך של תדר זה באמצעות מחוון LED. תרשים מעגלים התרשים הסכמטי של גלאי המתכות הפועם שפותח על ידי המחבר מוצג באיור. 9.
למתנד הקוורץ מעגל דומה לזה של מחולל גלאי מתכות המבוסס על עקרון "שידור-קבל", אך מיושם בממירים D1.1-D1.3. תדר המחולל מיוצב על ידי מהוד קוורץ או פיזוקרמי Q עם תדר תהודה של 215 הרץ ~ 32 קילו-הרץ ("קוורץ שעון"). מעגל R1C2 מונע מהגנרטור להתרגש בהרמוניות גבוהות יותר. מעגל ה-PIC סגור דרך הנגד R2, ומעגל ה-PIC נסגר דרך מהוד Q. הגנרטור פשוט, בעל צריכת זרם נמוכה ממקור החשמל, פועל באופן אמין במתח אספקה של 3..15 V, ואינו מכיל אלמנטים מותאמים או נגדים בעלי התנגדות גבוהה מדי. תדר המוצא של הגנרטור הוא כ-32 קילו-הרץ. יש צורך בטריגר ספירה נוסף D2.1 כדי ליצור אות עם מחזור עבודה שווה בדיוק ל-2, אשר נדרש עבור מעגל הגלאי הסינכרוני הבא. מחולל מדידה הגנרטור עצמו מיושם על שלב דיפרנציאלי באמצעות טרנזיסטורים VT1, VT2. מעגל ה-PIC מיושם בצורה גלוונית, מה שמפשט את המעגל. העומס של מפל הדיפרנציאלי הוא מעגל התנודה L1C1. תדר הייצור תלוי בתדר התהודה של המעגל המתנודד ובמידה מסוימת בזרם ההפעלה של השלב הדיפרנציאלי. זרם זה נקבע על ידי נגדים R3 ו-R3'. התאמת התדר של מחולל המדידה בעת הגדרת המכשיר מתבצעת באופן גס - על ידי בחירת קיבול C1 ובצורה חלקה - על ידי כוונון הפוטנציומטר R3'. כדי להמיר את אות המוצא במתח נמוך של השלב הדיפרנציאלי לרמות לוגיות סטנדרטיות של שבבי CMOS דיגיטליים, נעשה שימוש בשלב פולט משותף בטרנזיסטור VT3. מעצב עם טריגר שמידט בכניסה של אלמנט D3.1 מספק קצוות דופק תלולים לפעולה רגילה של טריגר הספירה שלאחר מכן. יש צורך בטריגר ספירה נוסף D2.2 כדי ליצור אות עם מחזור עבודה שווה בדיוק ל-2, אשר נדרש עבור מעגל הגלאי הסינכרוני הבא. גלאי סינכרוני הגלאי מורכב ממכפיל המיושם באלמנט D4.1 "Exclusive OR" ומעגל אינטגרציה R6C4. אות המוצא שלו קרוב בצורתו לשן מסור, ותדר האות הזה שווה להפרש בין התדרים של מתנד הקוורץ ומתנד המדידה. שמידט טריגר ההדק של שמידט מיושם באלמנט D3.2 ומייצר פולסים מלבניים ממתח שן המסור של הגלאי הסינכרוני. מכשיר תצוגה זהו פשוט מהפך חיץ חזק, המיושם על שלושת הממירים הנותרים D1.4-D1.6, המחוברים במקביל כדי להגדיל את קיבולת העומס. העומס של התקן התצוגה הוא נורית LED ופולט פיזו. סוגי חלקים ועיצוב סוגי המיקרו-מעגלים שבהם נעשה שימוש מופיעים בטבלה. 4. טבלה 4. סוגי מיקרו-מעגלים בשימוש
במקום מיקרו-מעגלים מסדרת K561, ניתן להשתמש במיקרו-מעגלים מסדרת K1561. אתה יכול לנסות להשתמש בכמה מעגלים מסדרת K176. לא ניתן להשאיר את הכניסות של אלמנטים שאינם בשימוש של מיקרו-מעגלים דיגיטליים לא מחוברים! הם צריכים להיות מחוברים לאפיק משותף או לאפיק חשמל. טרנזיסטורים VT1, VT2 הם אלמנטים של מכלול טרנזיסטור משולב מסוג K159NT1 עם כל אות. ניתן להחליף אותם בטרנזיסטורים בדידים עם מוליכות npn מסוגים KT315, KT312 וכו'. טרנזיסטור VT3 - סוג KT361 עם כל אות או סוג דומה עם מוליכות pnp. אין דרישות מיוחדות לנגדים המשמשים במעגל גלאי המתכות. הם רק צריכים להיות בעלי עיצוב מוצק ולהיות קלים להתקנה. פיזור ההספק המדורג צריך להיות 0,125...0,25 W. פוטנציומטר פיצוי R3' הוא 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 בסדרה. האחד מיועד להתאמה גסה, עם ערך נומינלי של 1 kOhm. השני מיועד לכוונון עדין, מדורג ב-100 אוהם. למשרן L1 קוטר פיתול פנימי של 160 מ"מ ומכיל 100 סיבובים של חוט. סוג החוט - PEL, PEV, PELSHO וכו'. קוטר חוט 0,2...0,5 מ"מ. ראה למטה לעיצוב סליל. קבל C3 הוא אלקטרוליטי. סוגים מומלצים - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 ועוד קטנים. הקבלים הנותרים, למעט הקבל של מעגל התנודה של סליל מחולל המדידה, הם מסוג קרמי K10-7 וכו'. קבל מעגל C1 הוא מיוחד. מונחות לו דרישות גבוהות מבחינת דיוק ויציבות תרמית. הקבל מורכב מכמה (5...10 יח') קבלים בודדים המחוברים במקביל. כוונון גס של המעגל לתדר של מתנד הקוורץ מתבצע על ידי בחירת מספר הקבלים והדירוג שלהם. סוג מומלץ של קבלים K10-43. קבוצת היציבות התרמית שלהם היא MPO (כלומר בערך אפס TKE). אפשר להשתמש בקבלים מדויקים מסוגים אחרים, למשל K71-7. בסופו של דבר, אתה יכול לנסות להשתמש בקבלי נציץ יציבים תרמית עם לוחות כסף כגון קבלי KSO או פוליסטירן. LED VD1 מסוג AL336 או דומה עם יעילות גבוהה. כל LED גלוי אחר יעבוד גם הוא. מהוד קוורץ Q - כל קוורץ שעונים בגודל קטן (דומים משמשים גם במשחקים אלקטרוניים ניידים). 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). העיצוב של המכשיר יכול להיות די שרירותי. בעת פיתוחו, רצוי לקחת בחשבון את ההמלצות המפורטות בסעיפים על חיישנים ותכנון דיור. 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 את הסוללה או מקור המתח של 9V תוך הקפדה על הקוטביות. הפעל את המכשיר ומדוד את צריכת הזרם. זה צריך להיות בערך 10 mA. סטייה חדה מהערך שצוין מצביעה על התקנה לא נכונה או תקלה של המיקרו-מעגלים. 3. יש לוודא שיש גל ריבוע טהור בתדר של כ-3.1 קילו-הרץ במוצא מתנד הקוורץ וביציאת אלמנט D32. 4. וודאו שיש אותות עם תדרים של כ-2.1 קילו-הרץ ביציאות הטריגרים D2.2 ו-D16. 5. וודאו שיש מתח תדר הפרש שן בכניסה של אלמנט D3.2, ופולסים מלבניים במוצא שלו. 6. יש לוודא שמכשיר התצוגה פועל - חזותית ושומתית. שינויים אפשריים עיצוב המכשיר פשוט ביותר ולכן ניתן לדבר רק על שיפורים נוספים. אלו כוללים: 1. הוספת מחוון תדר לוגריתמי LED אופציונלי. 2. שימוש בחיישן שנאי בגנרטור מדידה. בואו נסתכל מקרוב על השינויים הללו. מחוון תדר לוגריתמי מחוון התדר הלוגריתמי הוא מחוון LED מתקדם. קנה המידה שלו מורכב משמונה נוריות לד נפרדות. כאשר התדר הנמדד מגיע לסף מסוים, נדלקת ה-LED המתאימה בסולם, שבעת האחרים לא נדלקות. המוזרות של המחוון היא שספי תגובת התדר עבור נוריות LED שכנות שונים זה מזה בפקטור של שניים. במילים אחרות, לסולם המחוונים יש סיום לוגריתמי, וזה מאוד נוח למכשיר כמו גלאי מתכות פעימות. התרשים הסכמטי של מחוון תדר לוגריתמי מוצג באיור. 10. למרות העובדה שהמעגל של מחוון זה פותח על ידי המחבר באופן עצמאי, הוא אינו מתיימר להיות מקורי, שכן חיפוש פטנט הראה כי ידועים מעגלים דומים. עם זאת, גם מעגל האינדיקטור עצמו וגם היישום שלו על בסיס אלמנטים מקומיים הם, לדעת המחבר, בעלי עניין מסוים.
המחוון הלוגריתמי פועל כדלקמן. הקלט של המחוון מקבל אות מהפלט של הדק שמידט של מעגל גלאי מתכות הקצב (ראה איור 9). אות זה הוא הקלט עבור מונים בינאריים D5.1-D5.2 (המספור ממשיך לפי הסכימה באיור 9). מונים אלו מאופסים מעת לעת לאפס על ידי אות ברמה גבוהה מהמתנד העזר על הדק שמידט D3.3 בתדר של כ-10 הרץ. בקצה העולה של אות מחולל העזר, מצב המונים נרשם גם באוגרי ארבע סיביות מקבילים D6 ו-D7. לפיכך, ביציאות של האוגרים D6 ו-D7 יש קוד דיגיטלי לתדירות אות הפעימה. אפשר להמיר את הקוד הזה לסולם לוגריתמי בצורה פשוטה למדי (וזה ה"היילייט" של המעגל הזה) אם התאורה של LED הסקאלה המקביל נקבעת בהתכתבות עם הופעתו של אחד בספרה מסוימת של התדר. קוד עם כל האפסים בספרות הגבוהות יותר של הקוד. ברור, משימה זו חייבת להתבצע על ידי מעגל שילוב. היישום הפשוט ביותר של מעגל כזה מורכב מקישורים חוזרים מעת לעת של רכיבי OR. המעגל המעשי משתמש ברכיבי NOR D8, D9 יחד עם ממירי חיץ רבי עוצמה D10, D11. במוצא המעגל מתקבל אות לוגי לשליטה על נוריות הקנה מידה בצורה של "גל יחידות". מנקודת מבט של חיסכון בסוללה, כמובן, רצוי יותר לעשות את הסולם לא בצורת עמוד זוהר של נוריות (עד 8 חלקים בכל פעם), אלא בצורה של נקודה נעה מ. LED זוהר אחד. לשם כך, נוריות ה-LED של קו המחוון מחוברות בין היציאות של המעגל המשולב. עבור תדרים נמוכים מאוד, חיווי LED מהבהב עדיין מתאים יותר. בתכנית המוצעת, הוא משולב עם תחילת סולם ה-LED ונכבה ברגע שהקטע הבא שלו נדלק. על ידי בחירת אלמנטים R8, C5, ניתן לשנות את ערך התדר של מחולל העזר, ובכך לשנות את מגבלת סולם התדרים. סוגי חלקים ועיצוב סוגי המיקרו-מעגלים שבהם נעשה שימוש מופיעים בטבלה. 4. טבלה 4. סוגי מיקרו-מעגלים בשימוש
במקום מיקרו-מעגלים מסדרת K561, ניתן להשתמש במיקרו-מעגלים מסדרת K1561. אתה יכול לנסות להשתמש בכמה מעגלים מסדרת K176. החיווט של מעגלי החשמל ומספור הפינים עבור מיקרו-מעגלים D8-D11 אינם מוצגים לשם הפשטות. נוריות LED VD2-VD9 מסוג AJ1336 או דומה ביעילות גבוהה. נגדי הגדרת הזרם שלהם R9-R17 הם בעלי דירוג זהה של 1,0...5,1 קילו אוהם. ככל שההתנגדות של נגדים אלו נמוכה יותר, נוריות ה-LED יזהו בהירות יותר. עם זאת, קיבולת העומס של המיקרו-מעגלים K561LN2 עשויה שלא להספיק. במקרה זה, מומלץ להשתמש בממירי פלט המחוברים במקביל במעגל המחוון. הדרך הנוחה ביותר לארגן את החיבור המקביל הזה היא פשוט הלחמת חבילות שבבים נוספות מאותו סוג (עד 4 יח') על גבי כל אחד מהשבבים K561LN2 המותקנים במעגל. חיישן שנאי הרעיון של חיישן שנאי לגלאי מתכות הוא פשוט ואלגנטי. זה ידוע מזה זמן רב ונבע מהרצון לפשט את העיצוב של סליל חיישן גלאי המתכות. חסרון נפוץ של חיישן גלאי מתכות טיפוסי מכל עיצוב הוא מספר גדול (יותר מ-100) של סיבובי סליל. כתוצאה מכך, מבנה החיישן הופך לא קשיח מספיק, מה שמצריך אמצעים מיוחדים כמו מסגרות נוספות, מילוי בשרף אפוקסי וכו'. בנוסף, הקיבול הטפילי של סליל כזה הוא גדול וכדי לחסל אותות שווא עקב הצימוד הקיבולי של הסליל (סלילים) עם הקרקע וגוף המפעיל, יש צורך בסיכוך הפיתולים. הדרך לבטל את החסרונות המפורטים היא פשוטה וברורה - אתה צריך להשתמש בסליל המורכב ממספר מינימלי של סיבובים - סיבוב אחד! מטבע הדברים, פתרון כזה לא עובד "חזיתית", שכן השראות חסרת משמעות של סיבוב אחד ידרוש קיבולים ענקיים של הקבלים של המעגלים המתנודדים, מחוללי אותות עם זרם פלט עצום וטריקים מיוחדים כדי להבטיח גורם איכות גבוה. והנה הגיע הזמן לזכור את קיומו של מכשיר שנועד להתאים עכבות, להמיר אותות מתח גבוה עם זרם נמוך לאותות מתח נמוך עם זרם גבוה, ולהיפך לגבי שנאי. למעשה, בואו ניקח שנאי עם יחס טרנספורמציה של כמאה ונחבר את הפיתול הנמוך שלו לסיבוב אחד, שהוא חיישן גלאי המתכות, ואת הפיתול העלייה למעגל גלאי המתכות במקום משרן. מבחינה מבנית, סיבוב אחד של חיישן שנאי כזה יכול להתבצע במגוון דרכים. לדוגמה, זה יכול להיות טבעת של נחושת או אלומיניום חוט ליבה אחת עם חתך רוחב של 6 ... 10 מ"מ2 לנחושת ו-10...35 מ"מ2 עבור אלומיניום. המוליכים הפנימיים של כבלי חשמל נוחים לשימוש. כדי להפחית משקל ולהגביר את הקשיחות, אתה יכול לעשות סליל מצינור מתכת. אפשר להכין סליל מנייר כסף על ידי הדבקתו על חומר יריעה ואפילו מלמינציה רגילה מפיברגלס. בכל מקום נוח, הסליל מוארק על ידי חיבור לאפיק המשותף של המכשיר, מה שמבטיח פיצוי על צימודים קיבוליים טפיליים. ההשפעה של חיבורים אלה עבור עיצוב חיישן נתון היא פחותה בכמה סדרי גודל בגלל הערך הנמוך יותר של מודול העכבה של סיבוב אחד. חיישן השנאי מאפשר לך ליישם עיצוב מתקפל של גלאי מתכות קומפקטי. הסקיצה שלו מוצגת באיור. 11. שנאי החיישן עשוי על ליבה מגנטית טורואידלית המותקנת ישירות על לוח גלאי המתכות, השוכנת במארז פלסטיק. הפיתול המורד של השנאי וסליל החיישן הם מבחינה מבנית יחידה אחת בצורת מסגרת מלבנית העשויה מחוט נחושת חד ליבתי מבודד עם חתך של 6 מ"מ, סגור בהלחמה. למסגרת זו יש יכולת סיבוב. כאשר היא מקופלת, המסגרת ממוקמת סביב היקף גוף המכשיר ואינה תופסת מקום נוסף. במצב עבודה הוא מסתובב 180 מעלות. כדי להבטיח שהמסגרת מקובעת במקומה, נעשה שימוש בשרוולי איטום מגומי או חומר דומה אחר. אפשר גם להשתמש בכל מחברי מסגרת מכניים מתאימים אחרים.
חתך הרוחב של המוליך שממנו עשוי סליל חיישן השנאי חייב להיות לא פחות מהחתך הכולל של כל הסיבובים המרכיבים סליל חיישן גלאי מתכות קונבנציונלי. זה הכרחי לא רק כדי לתת למבנה את החוזק והקשיחות הדרושים, אלא גם כדי להבטיח שגורם האיכות של המעגל המתנודד עם אנלוגי שנאי כזה של המשרן אינו נמוך מדי (אגב, בעת שימוש בסיבוב כזה כמו סליל מקרין, הזרם בו יכול להגיע לעשרות אמפר!). מאותה סיבה, יש צורך בבחירה נכונה של חתך החוט של פיתול ההורדה של השנאי. יכול להיות שיש לו חתך קטן יותר מהחתך של מוליך הסליל, אבל ההתנגדות האוהמית שלו לא צריכה להיות גדולה מההתנגדות האוהמית של הסליל. כדי לצמצם הפסדים עקב התנגדות אומה, יש צורך לחבר בזהירות רבה את התור לליפוף הירידה של השנאי. שיטת החיבור המומלצת היא הלחמה (לסליל נחושת) וריתוך גז אינרטי (לסליל אלומיניום). הדרישות הבאות חלות על השנאי. ראשית, עליו לפעול עם הפסדים נמוכים בתדירות הנדרשת. בפועל, זה אומר שהליבה המגנטית שלו חייבת להיות עשויה פריט בתדר נמוך. שנית, הפיתולים שלו לא אמורים לתרום תרומה ניכרת לעכבת החיישן. בפועל, זה אומר שההשראות של פיתול ההורדה צריכה להיות גדולה באופן ניכר מההשראות של הסיבוב. לליבות מגנטיות של פריט טורואיד עם חדירות מגנטית μ=2000 ועם קוטר של יותר מ-30 מ"מ, זה נכון אפילו לסיבוב אחד של פיתול ההורדה. שלישית, יחס הטרנספורמציה חייב להיות כזה שההשראות של פיתול העלייה כאשר סליל החיישן מחובר לליפוף המורד הוא בערך זהה לזה של סליל רגיל של חיישן טיפוסי. למרבה הצער, היתרונות של חיישן השנאי עולים משמעותית על החסרונות שלו רק עבור גלאי מתכות פעימות. עבור מכשירים רגישים יותר, חיישן כזה אינו ישים בגלל הרגישות הגבוהה למדי שלו לעיוותים מכניים, מה שמוביל לאותות שווא המופיעים במהלך תנועה. לכן חיישן השנאי נדון רק בסעיף המוקדש לגלאי מתכות פעימה. מחבר: Shchedrin A.I.
רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים
06.05.2024 רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים
05.05.2024
▪ אופניים חשמליים עם טייס אוטומטי ▪ חיסרון רציני של אנרגיה גיאותרמית ▪ PIC8F16 מיקרו-בקר PIC 639 סיביות עם זיכרון פלאש
▪ חלק של האתר תיעוד נורמטיבי על הגנת העבודה. בחירת מאמרים ▪ מאמר ממקומות מקומיים יפים. ביטוי עממי ▪ מאמר למה עיזים מתעלפות קיבלו שם כזה? תשובה מפורטת ▪ מאמר מחולל על אנלוגי של דיודת מנהרה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר מחוון של תהליך הטעינה בזיכרון על בסיס PSU מחשב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
25 מ"מ - 5 ס"מ;
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה