|
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 אינדוקציה עם סליל יחיד. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות גלאי המתכות המוצע מסוג אינדוקציה הוא אוניברסלי. החיישן שלו פשוט בעיצובו וניתן לביצוע בקוטר של 0,1... 1 מ' גודל העצמים שזוהו והמרחק בו גלאי המתכות יזהה עצמים אלו ישתנו בערך ביחס לקוטר. עבור חיישן סטנדרטי בקוטר של 180 מ"מ, עומק הזיהוי הוא:
המכשיר מצויד באבחון פשוט המאפשר לסנן אותות מחפצי ברזל קטנים אם האחרונים אינם מעניינים את החיפוש. תכנית מבנית דיאגרמת הבלוק מוצגת באיור. 14. הוא מורכב ממספר בלוקים פונקציונליים.
מתנד הקוורץ הוא מקור לפולסים מלבניים, שמהם נוצר לאחר מכן אות שעובר אל סליל החיישן. אות המחולל מחולק לפי התדר ב-4 באמצעות מונה טבעת בכפכפים. לפי מעגל הטבעת, המונה מתוכנן כך שביציאותיו ניתן להפיק שני אותות F1 ו-F2, המוזזים זה לזה בפאזה ב-90°, דבר הדרוש לבניית מעגל מפלה. אות מלבני (מתפתל) מוזן לכניסה של האינטגרטור הראשון, שהמוצא שלו הוא מתח שן מסור ליניארי חלקית. האינטגרטור השני הופך את ה"מסור" לאות שקרוב מאוד בצורתו לסינוסואידאלי ומורכב מחצאי גלים בעלי צורה פרבולית. אות משרעת יציב זה מוזן למגבר כוח, שהוא ממיר מתח לזרם המוטען על סליל החיישן. מתח החיישן כבר לא יציב באמפליטודה, מכיוון שהוא תלוי באות המשתקף מחפצי מתכת. הגודל המוחלט של חוסר היציבות הזה קטן מאוד. כדי להגדיל אותו, כלומר לבודד את האות השימושי, מעגל הפיצוי מוריד את מתח המוצא של האינטגרטור השני מהמתח על סליל החיישן. כאן, פרטים רבים על בניית מגבר ההספק, מעגל הפיצוי ושיטת ההפעלה של סליל החיישן מושמטים בכוונה, מה שמקל על תיאור זה להבין את עקרון הפעולה של המכשיר, אם כי לא לגמרי נכון. לפרטים נוספים, עיין בתיאור דיאגרמת המעגל. ממעגל הפיצוי, האות השימושי נכנס למגבר המקבל, שם הוא מוגבר במתח. גלאים סינכרוניים ממירים את האות השימושי למתחים המשתנים באיטיות, הערכים והקוטביות שלהם תלויים בשינוי הפאזה של האות המשתקף ביחס לאות מתח סליל החיישן. במילים אחרות, אותות המוצא של גלאים סינכרוניים הם לא יותר מאשר מרכיבים של הפירוק האורתוגונלי של הווקטור של האות המשתקף השימושי המבוסס על הווקטורים של ההרמוניות הבסיסיות של אותות הייחוס F1 ו-F2. חלק מהאות חסר התועלת חודר בהכרח לתוך המגבר המקבל, אשר אינו מפוצה על ידי מעגל הפיצוי בשל חוסר השלמות שלו. ביציאות של גלאים סינכרוניים, חלק זה של האות מומר לרכיבים קבועים. מסנני מעבר גבוה (HPF) מנתקים רכיבים קבועים חסרי תועלת, מעבירים ומגבירים רק את רכיבי האות המשתנים הקשורים לתנועת החיישן ביחס לחפצי מתכת. המפלה מייצר אות בקרה להפעלת מחולל אותות הקול רק עם שילוב מסוים של קוטביות האות במוצא המסננים, מה שמבטל את חיווי הקול מחפצי ברזל קטנים, חלודה וכמה מינרלים תרשים מעגלים התרשים הסכמטי של גלאי מתכות האינדוקציה שפותח על ידי המחבר מוצג באיור 15 - חלק הכניסה, איור. 16 - גלאים ומסננים סינכרוניים, איור. 17 - מפלה ומעצב אותות קול, איור. 18 - תרשים של חיבורים חיצוניים. מתנד קריסטל (איור 15) מתנד הקריסטל מורכב על ממירים D1.1-D1.3. תדר הגנרטור 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-OOS נסגר דרך הנגד R2, ומעגל הקופה נסגר דרך מהוד Q. הגנרטור פשוט, בעל צריכת זרם נמוכה, פועל בצורה מהימנה במתח אספקה של 3...15V, ואינו מכיל אלמנטים מכוונים או נגדים בעלי התנגדות גבוהה מדי. תדר המוצא של הגנרטור הוא כ-32 קילו-הרץ.
מונה טבעות (איור 15) למונה הטבעות יש שתי פונקציות. ראשית, הוא מחלק את תדר הגנרטור ב-4, לתדר טיפוסי של 8 קילו-הרץ עבור מכשירים כאלה. שנית, הוא מייצר שני אותות ייחוס עבור גלאים סינכרוניים, המוזזים זה לזה ב-90° בשלב. מונה הטבעות מורכב משני כפכפי D2.1 ו-D2.2, סגורים בטבעת עם היפוך אות לאורך 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. אינטגרטורים (איור 15) האינטגרטורים מיוצרים במערכת ההפעלה D3.1 ו-D3.2. קבועי הזמן שלהם נקבעים על ידי המעגלים R3C6 ו-R5C9. מצב DC נתמך על ידי נגדים R4, R6. הפרדת קבלים C5, C8 מונעת הצטברות של שגיאות סטטיות, שעלולות להוציא את האינטגרטורים ממצב עקב רווח DC גבוה שלהם. ערכי האלמנטים הכלולים במעגלי האינטגרטור נבחרים כך ששינוי הפאזה הכולל של שני האינטגרטורים בתדר פעולה של 8 קילו-הרץ הוא בדיוק 180°, תוך התחשבות הן במעגלי ה-RC הראשיים והן בהשפעת המעגלים המבודדים. והמהירות הסופית של מגבר ההפעלה עם התיקון שנבחר. מעגלי התיקון של האינטגרטורים op-amp הם סטנדרטיים ומורכבים מקבלים בקיבולת 33 pF. מַגבֵּר (איור 15) מגבר הכוח מורכב באמצעות מגבר הפעלה D4.2 עם משוב מתח מקביל. אלמנט קביעת זרם עם פיצוי על טמפרטורה, המורכב מנגדים R72, R78 ותרמיסטור R73 (ראה איור 18), מחובר בין הפלט של האינטגרטור השני לכניסה ההפוכה של מגבר הפעלה D4.2. עומס המגבר, שהוא גם מרכיב של מערכת המשוב הסביבתי, הוא מעגל נדנוד המורכב מסליל חיישן L1 וקבל C61. במספור של נגדים וקבלים בתרשימים של איור. 15-18 כמה מיקומים חסרים, שאני קשור לשינויים רבים של מעגל גלאי מתכות אינדוקציה וזו לא שגיאה. מעגל התנודה מכוון לתהודה ברבע מהתדר של מהוד הקוורץ של המתנד הראשי, כלומר. לתדר האות המסופק לו. מודול העכבה של המעגל המתנודד בתדר התהודה הוא כ-4 קילו אוהם. הפרמטרים של סליל החיישן L1 הם כדלקמן: מספר סיבובים - 100, סוג חוט - PEL, PEV, PELSHO 0,2...0,5, קוטר וקוטר ממוצעים של הציר לליפוף - 165 מ"מ. לסליל מסך רדיד אלומיניום המחובר לאפיק המשותף של המכשיר. כדי למנוע היווצרות של סיבוב קצר, חלק קטן, כ-1 ס"מ, מהיקף סליל הסליל פנוי מהמסך. רכיבי החיישן R72, R73, R78, L1, C61 נבחרים כך: ראשית, הם שווים בערך המתח בכניסה וביציאה של מגבר ההספק. לשם כך, יש צורך שההתנגדות של המעגל R72, R73, R78 תהיה שווה למודול העכבה של מעגל התנודה L1, C61 בתדר תהודה של 8 קילו-הרץ, או ליתר דיוק, 8192 הרץ. מודול התנגדות זה הוא, כאמור, כ-4 קילו אוהם ויש להבהיר את ערכו עבור חיישן ספציפי. שנית, מקדם ההתנגדות (TCR) של המעגל R71-R73 חייב לחפוף בגודלו ולחתום עם ה-TCR של מודול העכבה של מעגל התנודה L1, C61 בתדר התהודה, אשר מושגת: בערך - על ידי בחירה ב- ערך התרמיסטור R73, ובדיוק - על ידי בחירת יחס R72-R78 והוא מושג בניסוי בעת כוונון. חוסר היציבות בטמפרטורה של המעגל המתנודד קשורה לחוסר יציבות, קודם כל, של ההתנגדות האוהמית של חוט הנחושת של הסליל. ככל שהטמפרטורה עולה, התנגדות זו עולה, מה שמגביר את ההפסדים במעגל ומפחית את גורם האיכות שלו. לכן, מודול העכבה שלו בתדר התהודה יורד. הנגד R18 אינו ממלא תפקיד מהותי במעגל ומשמש לשמירה על מגבר הפעלה D4.2 במצב כאשר החלק ההזדווג של המחבר X1 מנותק. מעגל תיקון מגבר הפעלה D4.2 הוא סטנדרטי ומורכב מקבל 33 pF. תוכנית פיצויים (איור 15) המרכיבים העיקריים של מעגל הפיצוי, המיישמים את חיסור מתח המוצא של האינטגרטור השני מהמתח של סליל החיישן, הם נגדים R15, R17 עם אותו ערך התנגדות. מנקודת החיבור המשותפת שלהם, האות השימושי נכנס למגבר המקלט. אלמנטים נוספים המאפשרים כוונון והתאמה ידנית של המכשיר הם פוטנציומטרים R74, R75 (איור 18). מהפוטנציומטרים הללו ניתן להסיר אות הנמצא בטווח [-1, +1] מאותת מתח החיישן (או כמעט שווה במשרעת לאות המוצא של האינטגרטור השני). על ידי התאמת פוטנציומטרים אלה, מושג מינימום אות בכניסה של המגבר המקבל ואפס אותות ביציאות של גלאים סינכרוניים. דרך הנגד R16, חלק מאותות המוצא של פוטנציומטר אחד מעורבב ישירות לתוך מעגל הפיצוי, ובעזרת האלמנטים R11-R14, C14-C16 - עם הסטה של 90° מהפלט של הפוטנציומטר השני. Op amp D4.1 הוא הבסיס של המפצה ההרמוני הגבוה יותר של מעגל הפיצוי. הוא מיישם אינטגרטור כפול עם היפוך, שקבועי הזמן שלו נקבעים על ידי המעגל הרגיל עבור אינטגרטור, במקביל ללולאת משוב המתח R7C12, וכן על ידי הקבל C16 עם כל הנגדים המקיפים אותו. הקלט של האינטגרטור הכפול מקבל גל מרובע בתדר של 8 קילו-הרץ מהפלט של אלמנט D1.5. דרך נגדים R8, R10 מופחת ההרמוניה הבסיסית מהפיתול. ההתנגדות הכוללת של נגדים אלו היא כ-10 קילו אוהם והיא נבחרת בניסוי על ידי התאמת האות המינימלי ביציאה של מגבר הפעלה D4.1. ההרמוניות הגבוהות שנותרו במוצא האינטגרטור הכפול נכנסות למעגל הפיצוי באותה משרעת כמו ההרמוניות הגבוהות החודרות דרך האינטגרטורים הראשיים. קשר הפאזה הוא כזה שבכניסה של המגבר המקבל, ההרמוניות הגבוהות יותר משני המקורות הללו מפוצות למעשה. הפלט של מגבר ההספק אינו מקור נוסף להרמוניות גבוהות יותר, שכן מקדם האיכות הגבוה של המעגל המתנודד (כ-30) מספק רמה גבוהה של דיכוי של הרמוניות גבוהות יותר. הרמוניות גבוהות יותר, בקירוב ראשון, אינן משפיעות על הפעולה הרגילה של המכשיר, גם אם הן גדולות פי כמה מהאות המשתקף השימושי. עם זאת, יש להקטין אותם כך שהמגבר המקבל לא ייפול למצב חיתוך כאשר החלק העליון של ה"קוקטייל" מההרמוניות הגבוהות יותר במוצא שלה מתחילות להיות מנותקות עקב הערך הסופי של מתח האספקה של המגבר. מעבר זה של המגבר למצב לא ליניארי מקטין בחדות את הרווח של האות השימושי. האלמנטים D1.4 ו-D1.5 מונעים היווצרות של טבעת PIC טפילית דרך הנגד R7 עקב הערך הלא-אפס של שיתוף הפלט | התנגדות פלט מפעילה D2.1. ניסיון לחבר את הנגד R7 ישירות להדק מוביל לעירור עצמי של מעגל הפיצוי בתדר נמוך. מעגל תיקון מגבר הפעלה D4.2 הוא סטנדרטי ומורכב מקבל 33 pF. מגבר קליטה (איור 15) המגבר המקבל הוא דו-שלבי. השלב הראשון שלו נעשה באמצעות op-amp D5.1 עם משוב מתח מקביל. הרווח עבור האות השימושי הוא: Ku = - R19/R17 = -5. השלב השני נעשה באמצעות מגבר D5.2 עם משוב מתח רציף. מקדם הגבר Ku = R21/R22 + 1 = 6. קבועי הזמן של מעגלי הבידוד נבחרים כך שבתדר ההפעלה העברת הפאזה שהם יוצרים מפצה על עיכוב האות שנגרם מהמהירות הסופית של מגבר ההפעלה. מעגלי תיקון מגבר ההפעלה D5.1 ו-D5.2 הם סטנדרטיים ומורכבים מקבלים בקיבולת 33 pF.
גלאים סינכרוניים (איור 16) גלאים סינכרוניים הם מאותו סוג ובעלי מעגלים זהים, כך שרק אחד מהם, העליון במעגל, ייחשב. גלאי סינכרוני מורכב מאפנן מאוזן, מעגל אינטגרציה ומגבר אות קבוע (CSA). המאפנן המאוזן מיושם על בסיס מכלול משולב של מתגים אנלוגיים D6.1 על טרנזיסטורי אפקט שדה. עם תדר של 8 קילו-הרץ, המתגים האנלוגיים סוגרים לסירוגין את יציאות ה"משולש" של המעגל המשלב, המורכב מנגדים R23 ו-R24 וקבלים C23, לאוטובוס משותף. אות תדר הייחוס מסופק למאפנן המאוזן מאחת היציאות של מונה הטבעות. אות זה הוא אות הבקרה עבור מתגים אנלוגיים. האות לכניסת ה"משולש" של המעגל המשלב מגיע דרך קבל הבידוד C21 מהמוצא של המגבר המקבל. קבוע זמן של המעגל המשלב t = -R23*C23 = R24*C23. פרטים נוספים על מעגל הגלאי הסינכרוני ניתן לקרוא בסעיף. 2.1. למגבר ההפעלה UPS D7 יש מעגל תיקון סטנדרטי המורכב מקבל 33 pF עבור מגבר הפעלה מסוג K140UD1408. במקרה של שימוש במגבר מסוג K140UD12 (עם תיקון פנימי), אין צורך בקבל תיקון, עם זאת, נדרש נגד הגדרת זרם נוסף R68 (מוצג בקווים מקווקו). מסננים (איור 16) המסננים הם מאותו סוג ובעלי מעגלים זהים, כך שרק אחד מהם, העליון במעגל, ייחשב. כפי שהוזכר לעיל, סוג המסנן הוא מסנן גבוה. בנוסף, במעגל מוקצה לו התפקיד של הגברה נוספת של האות המתוקן על ידי הגלאי הסינכרוני. בעת יישום סוג זה של מסננים בגלאי מתכות, מתעוררת בעיה ספציפית. המהות שלה היא כדלקמן. האותות השימושיים המגיעים מיציאות של גלאים סינכרוניים הם איטיים יחסית, ולכן התדר המגביל התחתון של מסנן המעבר הגבוה הוא בדרך כלל בטווח של 2...10 הרץ. הטווח הדינמי של האותות באמפליטודה גדול מאוד, הוא יכול להגיע ל-60 dB בכניסת המסנן. המשמעות היא שהמסנן יפעל לעיתים קרובות במצב עומס יתר לא ליניארי משרעת. היציאה מהמצב הלא-ליניארי לאחר חשיפה לעומסי-יתר כה גדולים של משרעת עבור מסנן גבוה ליניארי יכולה להימשך עשרות שניות (כמו גם זמן המוכנות של המכשיר לאחר הפעלת החשמל), מה שהופך את מעגלי הסינון הפשוטים ביותר לבלתי מתאימים עבור תרגול. כדי לפתור את הבעיה הזו, הם נוקטים בכל מיני טריקים. לרוב, המסנן מחולק לשלושה או ארבעה אשדים עם רווח קטן יחסית וחלוקה פחות או יותר אחידה של שרשראות תזמון על פני המפלים. פתרון זה מאיץ את החזרת המכשיר למצב רגיל לאחר עומס יתר. עם זאת, היישום שלו דורש מספר רב של מגברי הפעלה. בתכנית המוצעת, מסנן המעבר הגבוה הוא חד-שלבי. כדי להפחית את ההשלכות של עומס יתר, הוא נעשה לא ליניארי. קבוע הזמן שלו עבור אותות גדולים הוא בערך פי 60 פחות מאשר עבור אותות אמפליטודה קטנה. מעגלים, מסנן המעבר הגבוה הוא מגבר מתח המבוסס על op-amp D9.1, מכוסה במעגל OOS דרך אינטגרטור המבוסס על op-amp D10. עבור אות קטן, מאפייני התדר והזמן של מסנן המעבר הגבוה נקבעים על ידי המחלק של הנגדים R45, R47, קבוע הזמן של האינטגרטור R43 C35 וההגבר של מגבר המתח במגבר ההפעלה D9.1 . כאשר מתח המוצא של מסנן המעבר הגבוה עולה לאחר סף מסוים, ההשפעה של שרשרת הדיודות VD1-VD4 מתחילה להשפיע, שהן המקור העיקרי לאי-לינאריות. באותות גדולים, מעגל זה מעביר את הנגד R45, ובכך מגדיל את עומק המשוב במסנן המעבר הגבוה ומפחית את קבוע הזמן של מסנן המעבר הגבוה. הרווח של האות השימושי הוא בערך 200. כדי לדכא הפרעות בתדר גבוה, מעגל המסנן מכיל קבל C31. למגבר המתח D9.1 יש מעגל תיקון סטנדרטי המורכב מקבל 33 pF. למגבר ההפעלה של אינטגרטור D10 יש מעגל תיקון המורכב מקבל של 33 pF עבור מגבר הפעלה מסוג K140UD1408. במקרה של שימוש במגבר op-amp מסוג K140UD12 (עם תיקון פנימי), אין צורך בקבל תיקון, אך נדרש נגד הגדרת זרם נוסף R70 (מוצג בקווים מקווקוים).
מְאַבְחֵן (איור 17) המפלה מורכבת מ-Op-amp comparators D12.1, D12.2 וכפכפים D13.1, D13.2. כאשר חיישן גלאי המתכות עובר על חפץ מתכתי, מופיע אות שימושי ביציאות המסנן בצורה של שני גלי חצאי מתח בקוטביות הפוכה, העוקבים אחד אחרי השני בו-זמנית בכל פלט. עבור חפצי ברזל קטנים, האותות ביציאות של שני המסננים יהיו בשלב: מתח המוצא "יתנדנד" תחילה למינוס, אחר כך לפלוס ויחזור לאפס. עבור מתכות לא-פרומגנטיות וחפצי ברזל גדולים, התגובה תהיה שונה: מתח המוצא רק של הראשון (העליון במעגל המסנן) "יתנדנד" תחילה למינוס ולאחר מכן לפלוס. התגובה במוצא של המסנן השני תהיה הפוכה: מתח המוצא "יתנדנד" תחילה לפלוס ולאחר מכן למינוס. פולסי המוצא של המשווים מפעילים את אחד המונווויברטורים בכפכפים D13.1, D13.2. ה-univibratorים אינם יכולים להפעיל בו-זמנית - מערכת ההפעלה הצולבת דרך הדיודות VD9, VD11 חוסמת את תחילתו של univibrator אם עוד אחד כבר פועל. משך הפולסים ביציאות המונווויברטורים הוא בערך 0,5 שניות, וזה ארוך פי כמה ממשך שני התפרצויות של האות השימושי כאשר החיישן נע במהירות. לכן, חצי הגלים השניים של אותות הפלט של המסנן אינם משפיעים עוד על החלטת המפלה - בהתבסס על ההתפרצויות הראשונות של האות השימושי, הוא מפעיל את אחד המונווויברטורים, בעוד השני חסום ומצב זה קבוע למשך זמן של 0,5 שניות. כדי למנוע מהמשווים להפעיל עקב הפרעות, וגם כדי לעכב את אות המוצא של המסנן הראשון ביחס לשני, מותקנים מעגלים משלבים R49, C41 ו-R50, C42 בכניסות המשווים. קבוע הזמן של המעגל R49, C41 גדול פי כמה, לכן, כאשר שני חצאי גלים שליליים מגיעים בו זמנית מיציאות המסנן, המשווה D12.2 יפעל תחילה והדק חד-פעמי D13.2 יתחיל, וייצור אות בקרה ("פרו" - ברזל). מזגן אותות קול (איור 17) מחולל אותות השמע מורכב משני מחוללי תדר אודיו מבוקרים זהים המשתמשים בטריגרים של שמידט עם לוגיקה AND בכניסה D14.1, D14.2. כל מחולל מופעל ישירות על ידי אות המוצא של מפלה ה-one-shot המתאים. הגנרטור העליון מופעל על ידי פקודת "מתכת" מהפלט של המונווויברטור העליון - מטרה לא פרומגנטית או חפץ ברזל גדול - ומפיק הודעת טון בתדר של כ-2 קילו-הרץ. הגנרטור התחתון מופעל על ידי פקודת "פרו" מהפלט של המונווויברטור התחתון - חפצי ברזל קטנים - ומפיק הודעת טון בתדר של כ-500 הרץ. משך ההודעות שווה למשך הפולסים ביציאות המונווויברטורים. אלמנט D14.3 מערבב את האותות של שני מחוללי צלילים. אלמנט D14.4, המחובר לפי מעגל המהפך, נועד ליישם מעגל גשר לחיבור פולט פיזו. הנגד R63 מגביל את הנחשולים בזרם הנצרך על ידי מעגל המיקרו D14, שנגרם על ידי האופי הקיבולי של העכבה של פולט ה-piezo. זהו אמצעי מניעה להפחתת השפעת רעשי אספקת החשמל ולמנוע עירור עצמי אפשרי של נתיב ההגברה. תרשים של חיבורים חיצוניים (איור 18)
תרשים החיבור החיצוני מציג אלמנטים שאינם מותקנים על המעגל המודפס של המכשיר ומחוברים אליו באמצעות מחברים חשמליים. אלמנטים אלה כוללים:
מטרת האלמנטים המפורטים ברורה ביסודה ואינה דורשת הסבר נוסף. סוגי חלקים ועיצוב סוגי המיקרו-מעגלים שבהם נעשה שימוש מופיעים בטבלה. 5. טבלה 5. סוגי מיקרו-מעגלים בשימוש
במקום מיקרו-מעגלים מסדרת K561, ניתן להשתמש במיקרו-מעגלים מסדרת K1561. אתה יכול לנסות להשתמש בכמה מעגלים מסדרת K176. ניתן להחליף מגברים תפעוליים כפולים (op-amps) מסדרת K157 בכל מגבר יחיד לשימוש כללי בעל פרמטרים דומים (עם שינויים מתאימים במעגלי pinout ותיקון), אם כי השימוש במגברי OP כפול נוח יותר ( צפיפות ההתקנה עולה). רצוי שסוגי מגברי ה-Op בשימוש לא יהיו נחותים מהסוגים המומלצים מבחינת ביצועים. זה נכון במיוחד עבור שבבי D3-D5. מגבר ההפעלה של גלאים סינכרוניים ומשלבי מסננים גבוהים צריכים להיות קרובים בפרמטרים שלהם למגברי הפעלה מדויקים. בנוסף לסוג המצוין בטבלה, מתאימים K140UD14, 140UD14. אפשר להשתמש במגברי מיקרו-הספק K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 במעגל המיתוג המתאים. אין דרישות מיוחדות לנגדים המשמשים במעגל גלאי המתכות. הם רק צריכים להיות בעלי עיצוב עמיד ומיניאטורי ולהיות קלים להתקנה. על מנת להשיג יציבות תרמית מקסימלית, יש להשתמש רק נגדי סרט מתכת בחיישן, באינטגרטור ובמעגלי הפיצוי. פיזור הספק נומינלי 0,125...0,25 W. לתרמיסטור R73 צריך להיות TCR שלילי ודירוג של כ-4,7 kOhm. סוג KMT מומלץ הוא 17 W. פוטנציומטרי פיצוי R74, R75 הם רצויים מסוג SP5-44 מרובי פניות או עם סוג התאמה מסוג SP5-35. אתה יכול להסתדר עם פוטנציומטרים קונבנציונליים מכל סוג. במקרה זה, רצוי להשתמש בשניים מהם. האחד מיועד לכוונון גס, מדורג 10 קילו אוהם, מחובר בהתאם לתרשים. השני מיועד לכוונון עדין, מחובר לפי מעגל ריאוסטט לתוך הרווח של אחד מהטרמינלים החיצוניים של הפוטנציומטר הראשי, עם ערך נומינלי של 0,5...1 kOhm. הקבלים C45, C49, C51 הם אלקטרוליטים. סוגים מומלצים - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 ועוד קטנים. הקבלים הנותרים, למעט הקבלים של המעגל המתנודד של החיישן, הם מסוג קרמי K10-7 (עד ערך נומינלי של 68 nF) וסרט מתכת מסוג K73-17 (ערכים נומינליים מעל 68 nF ). קבל מעגל C61 הוא מיוחד. מונחות לו דרישות גבוהות מבחינת דיוק ויציבות תרמית. קבל C61 מורכב ממספר (5...10 יח') קבלים המחוברים במקביל. כוונון המעגל לתהודה 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 מיושנים עם לוחות כסף מסוג KSO או כמה קבלי פוליסטירן. דיודות VD1-VD12 מסוג KD521, KD522 או סיליקון דומה להספק נמוך. נוח גם להשתמש במכלולי דיודות גשר משולבים מסוג KD1 כמו דיודות VD4-VD5 ו-VD8-VD906. החיבורים (+) ו-(-) של מכלול הדיודות מולחמים יחד, והמסופים (~) כלולים במעגל במקום ארבע דיודות. דיודות מגן מסוג VD13-VD14 מסוג KD226, KD243, KD247 ועוד בגודל קטן לזרם מ-1 A. מיקרומטרים - כל סוג לזרם של 50 µA עם אפס באמצע הסולם (-50 µA...0...+50 µA). מיקרו-אממטרים קטנים, למשל מסוג M4247, הם נוחים. מהוד קוורץ Q - כל קוורץ שעונים בגודל קטן (דומים משמשים גם במשחקים אלקטרוניים ניידים). מתג מצב הפעלה - כל סוג של ביסקוויט סיבובי בגודל קטן או פקה ל-5 מצבים ו-6 כיוונים. הסוללות הן מסוג 3R12 (לפי הייעוד הבינלאומי) או "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). מחברי X1-XZ הם סטנדרטיים, להלחמה על גבי לוח מעגלים מודפס, עם גובה פינים של 2,5 מ"מ. מחברים דומים נמצאים כיום בשימוש נרחב בטלוויזיות ובמכשירי חשמל ביתיים אחרים. מחבר X4 חייב להיות חיצוני, עם חלקים חיצוניים ממתכת, רצוי עם מגעים מצופים כסף או זהב ושקע כבל אטום. הסוג המומלץ הוא PC7 או PC10 עם הברגה או חיבור כידון. לוח מעגלים מודפסים העיצוב של המכשיר יכול להיות די שרירותי. בעת הפיתוח, עליך לקחת בחשבון את ההמלצות המפורטות להלן בפסקאות המוקדשות לחיישנים ועיצוב דיור. החלק העיקרי של האלמנטים של דיאגרמת מעגל ההתקן ממוקם על לוח מעגלים מודפס.
המעגל המודפס של החלק האלקטרוני של גלאי המתכות יכול להתבצע על בסיס אב-טיפוס אוניברסלי מוכן למעגלים מודפסים לבתי שבבי DIP עם גובה של 2,5 מ"מ. במקרה זה, ההתקנה מתבצעת עם חוט נחושת משומר חד ליבה בבידוד. עיצוב זה נוח לעבודה ניסיונית. עיצוב מדויק ואמין יותר של המעגל המודפס מתקבל על ידי ניתוב המסלולים בדרך המסורתית עבור מעגל נתון. בשל מורכבותו, במקרה זה המעגל המודפס חייב להיות מתכתי דו-צדדי. הטופולוגיה של רצועות מודפסות המשמשות את המחבר מוצגת באיור. 19 - צד המעגל המודפס מהצד שבו מותקנים החלקים ובאיור. 20 - צד המעגל המודפס מהצד ההלחמה. הציור הטופולוגי אינו מוצג בגודל בפועל. לנוחיות הכנת פוטומסכת, המחבר נותן את גודל המעגל המודפס לאורך המסגרת החיצונית של התמונה - 130x144 (מ"מ). תכונות PCB:
צפיפות המוליכים על המעגל המודפס אינה גבוהה מדי, מה שמאפשר לך ליצור דפוס לחריטה בבית. לשם כך, מומלץ להשתמש בעט זכוכית דק או מחט מזרק עם קצה מנוסר עם צינור פלסטיק.
המגיב הרגיל לחריטת מעגל מודפס סטנדרטי עשוי פיברגלס עם רדיד נחושת 35...50 מיקרון הוא תמיסה מימית של כלוריד ברזל FeCl3. ישנן שיטות נוספות להכנת מעגלים מודפסים בבית. סידור החלקים על המעגל המודפס מוצג באיור. 21 (שבבים, מחברים, דיודות" ומהוד קוורץ), באיור 22 (נגדים ומגשרים) ובאיור 23 (קבלים).
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 מקור כוח דו-קוטבי תוך הקפדה על הקוטביות. הפעל את המכשיר ומדוד את צריכת הזרם. זה צריך להיות בערך 40 mA עבור כל מסילת חשמל. סטייה חדה של הערכים הנמדדים מהערך שצוין 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. יש לוודא כי יש מתח שן מסור במוצא האינטגרטור הראשון, ומתח כמעט סינוסואידי עם אפס רכיבים קבועים במוצא השני. תשומת הלב! התאמה נוספת של המכשיר חייבת להתבצע בהיעדר חפצי מתכת גדולים, כולל מכשירי מדידה, ליד סליל חיישן גלאי המתכות! אחרת, כאשר חפצים אלו מוזזים או כאשר החיישן מוזז ביחס אליהם, המכשיר יופעל, ואם יהיו חפצי מתכת גדולים ליד החיישן, ההתאמה תהיה בלתי אפשרית. 6. יש לוודא כי מגבר ההספק פועל על ידי נוכחות של מתח סינוסאידי במוצאו בתדר של 8 קילו-הרץ עם רכיב קבוע אפס (עם חיישן מחובר). 7. כוונן את מעגל הנדנוד של החיישן לתהודה על ידי בחירת מספר הקבלים במעגל הנדנוד והדירוג שלהם. הכוונון נשלט באופן גס - על ידי המשרעת המקסימלית של מתח המעגל, ובדיוק - על ידי שינוי פאזה של 180° בין מתחי הכניסה והמוצא של מגבר הכוח. 8. החלף את אלמנט הנגד של החיישן (נגדים R71-R73) בנגד קבוע. בחר את ערכו כך שמתחי הכניסה והמוצא של מגבר ההספק יהיו שווים באמפליטודה. 9. ודא שהמגבר המקלט עובד, עבורו בדוק את מצב ה-Op-amp שלו ואת זרימת האות. 10. ודא שמעגל הפיצוי ההרמוני הגבוה יותר פועל כהלכה. השתמש בפוטנציומטרי ההגדרה R74, R75 כדי להשיג מינימום של האות ההרמוני הבסיסי במוצא המגבר המקבל. על ידי בחירת נגד נוסף R8, השג מינימום של הרמוניות גבוהות יותר בפלט של המגבר המקבל. במקרה זה, יהיה חוסר איזון מסוים בהרמונית הבסיסית. הסר אותו על ידי התאמת הפוטנציומטרים R74, R75 ושוב השג מינימום של הרמוניות גבוהות יותר על ידי בחירת נגד R8, וכן הלאה מספר פעמים. 11. ודא שגלאים סינכרוניים פועלים. עם חיישן מוגדר כהלכה ומעגל פיצוי מוגדר כהלכה, מתחי המוצא של גלאים סינכרוניים מוגדרים לאפס בערך במיקום האמצעי של מחווני הפוטנציומטר R74, R75. אם זה לא קורה (אם אין שגיאות התקנה), יש צורך להתאים בצורה מדויקת יותר את מעגל החיישן ולבחור את אלמנט הנגד שלו בצורה מדויקת יותר. הקריטריון להגדרה הסופית הנכונה של החיישן הוא איזון המכשיר (כלומר הגדרת אפס ביציאות של גלאים סינכרוניים) במיקום האמצעי של מחווני הפוטנציומטר R74, R75. בעת ההגדרה יש לוודא שבסמוך למצב האיזון, רק מכשיר W74 מגיב לתנועת ידית הפוטנציומטר R1, ורק מכשיר W75 מגיב לתנועת ידית הפוטנציומטר R2. אם תנועת הידית של אחד הפוטנציומטרים ליד מצב האיזון באה לידי ביטוי בשני מכשירים בו זמנית, אז אתה צריך להשלים עם המצב הזה (במקרה זה, יהיה קצת יותר קשה לאזן את המכשיר בכל פעם שאתה הפעל אותו), או שאתה צריך יותר נכון לבחור את הערך של הקבל C14. 12. ודא שהפילטרים פועלים. רכיב ה-DC של המתח ביציאות שלהם לא יעלה על 100 mV. אם זה לא המקרה, כדאי להחליף קבלים C35, C37 (אפילו בין סרטים מסוג K73-17 יש יחידות פגומות עם עמידות בפני דליפה - עשרות מגה אוהם). ייתכן שיהיה צורך להחליף גם את מגברי ההפעלה D10 ו-D11. ודא שהמסננים מגיבים לאות שימושי, אותו ניתן לדמות על ידי סיבובים קטנים של הידיות R74, R75. זה נוח לצפות באות הפלט של המסננים ישירות באמצעות מכשירי החיוג W1 ו-W2. ודא שמתח המוצא של המסננים חוזר לאפס לאחר חשיפה לאותות משרעת גדולים (לא יאוחר מכמה שניות). ייתכן שיתברר שסביבה אלקטרומגנטית לא טובה תקשה על הקמת המכשיר. במקרה זה, מחטי המיקרו-אמפר יבצעו תנודות כאוטיות או תקופתיות כאשר המכשיר נמצא במצב המוגדר במצבי מתג S1 "מצב 1" ו-W "מצב 2". התופעה הלא רצויה המתוארת מוסברת על ידי הפרעות מהרמוניות גבוהות יותר של רשת 50 הרץ לסליל החיישן. במרחק ניכר מחוטי חשמל, לא אמורות להיות תנודות של המחטים כאשר המכשיר מותאם. ניתן להבחין בתופעה דומה במהלך עירור עצמי של אינטגרטורים של מגבר OP. 13. ודא שהמפלה ומעגל יצירת אותות השמע פועלים. 14. בצע פיצוי תרמי של החיישן. כדי לעשות זאת, תחילה עליך להגדיר ולאזן את גלאי המתכות עם נגד במקום האלמנט ההתנגדות של החיישן. לאחר מכן מחממים מעט את החיישן על הרדיאטור או מצננים אותו במקרר. שימו לב באיזה מיקום של המחוון של פוטנציומטר המתכת R74 המכשיר יהיה מאוזן כאשר טמפרטורת החיישן משתנה. למדוד את ההתנגדות של הנגד המותקן באופן זמני בחיישן ולהחליף אותו במעגל R72, R73, R78 עם תרמיסטור ונגדים בערכים כאלה שההתנגדות הכוללת של המעגל שצוין תהיה שווה להתנגדות של הנגד הקבוע. הוחלף. שמור את החיישן בטמפרטורת החדר למשך חצי שעה לפחות וחזור על הניסוי עם שינוי הטמפרטורה. השוו את התוצאות. אם נקודת האיזון בקנה מידה של מנוע R74 זזה לצד אחד, פירוש הדבר שהחיישן אינו מפצה ויש צורך לחזק את השפעת התרמיסטור על ידי החלשת אפקט ה-shunting של הנגד R72, לשם כך להגביר את ההתנגדות שלו, ולהפחית את ההתנגדות של הנגד הנוסף R71 (כדי לשמור על ערך ההתנגדות של כל השרשרת קבוע). אם נקודת האיזון של שני הניסויים הללו נעה בכיוונים שונים, אז החיישן מקבל פיצוי יתר ויש צורך להחליש את השפעת התרמיסטור על ידי הגדלת אפקט ה-shunting של הנגד R72, שעבורו אנו מפחיתים את ההתנגדות שלו, ומגדילים את ההתנגדות של הנגד הנוסף R71 (כדי לשמור על ערך ההתנגדות של כל השרשרת קבוע). לאחר ביצוע מספר ניסויים בבחירת נגדים R71 ו-R72, יש צורך להבטיח שהמכשיר המוגדר והמאוזן לא יאבד את יכולת האיזון כאשר הטמפרטורה משתנה ב-40 מעלות צלזיוס (קירור מטמפרטורת החדר לטמפרטורת המקרר מַקפִּיא). אם יש תקלות וסטיות בהתנהגות של רכיבים בודדים של מעגל גלאי המתכות, עליך לפעול לפי השיטה המקובלת:
מחבר: Shchedrin A.I.
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ מצב חלופי HDMI סטנדרטי לחיבור USB-C ▪ העיקרון של מכשיר המצלמה - עין של חרק
▪ חלק של האתר תקשורת רדיו אזרחית. בחירת מאמרים ▪ מאמר פרסטרויקה. ביטוי פופולרי ▪ מהן המאפיינים של התפתחותה של בריטניה לאחר מלחמת העולם השנייה? תשובה מפורטת ▪ מאמר אי ספיקת נשימה בילדים. קרופ. בריאות ▪ מאמר מערכת חימום המבוססת על משאבות חום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר VHF יחידת רדיו YAMAHA 9500. 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 - 15 ס"מ;
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה