Устройство для обнаружения движущихся металлических предметов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Назначение и принцип действия

Принцип действия описываемого устройства основан на влиянии вихревых токов, возникающих в металлическом предмете, на добротность катушки, создающей магнитное поле.

Его можно использовать во многих случаях:

• для выявления нежелательных металлических предметов в движущейся массе какого-либо сырья или готовой продукции;
• для подсчета металлических деталей или числа транспортных средств, следующих через контрольный пункт и т. д.

Принципиальная схема

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 2.26. Оно состоит из четырех основных частей:

• генератора (VT1, VT2);
• узла обработки его сигнала (VT3, DA1);
• электронного реле (VT4, VT5, К1);
• датчика, которым служит катушка L1, образующая с конденсаторами С1 и С2 колебательный контур генератора.

Транзистор VT2 выполняет функции источника стабильного тока и динамической нагрузки транзистора VT1. Амплитуда генерируемых колебаний стабилизируется благодаря подаче на затвор этого транзистора (через интегрирующую цепь R4C6R5 и катушку L1) постоянной составляющей выпрямленного диодами VD1, VD2 выходного напряжения генератора.

Узел обработки сигнала содержит:

• эмиттерный повторитель на транзисторе VT3;
• выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения на диодах VD3, VD4;
• интегрирующие цепи R9C11R11C13 и R10C12R12C14 с разными постоянными времени и компаратор на ОУ DA1.

Рис. 2.26. Принципиальная схема устройства для обнаружения движущихся металлических предметов (нажмите для увеличения)

В установившемся режиме выходное напряжение компаратора равно нулю, транзисторы VT4, VT5 закрыты, а реле К1 обесточено. В момент включения питания потенциал затвора транзистора VT1 равен нулю, его крутизна максимальна, и генератор самовозбуждается. По мере зарядки конденсатора С6 амплитуда колебаний плавно уменьшается и через несколько секунд стабилизируется на некотором уровне. Примерно к этому же времени устанавливается нулевое напряжение на выходе ОУ DA1.

При приближении металлического предмета к катушке L1 потери в контуре L1C1C2 возрастают, и амплитуда генерируемых колебаний на некоторое время (определяется параметрами элементов цепи R4C6R5) падает. В результате напряжение на выходе выпрямителя (VD3, VD4), а с небольшой задержкой - и на инвертирующем входе ОУ DA1 уменьшается. Поскольку потенциал его другого входа к этому времени измениться не успевает (из-за большей постоянной времени цепи R10C12R12C14), выходное напряжение компаратора скачком понижается.

При этом открываются транзисторы VT4, VT5, и реле К1 срабатывает, подавая команду на остановку ленты транспортера или включая сигнализацию. При указанных на схеме номиналах элементов интегрирующих цепей устройство обнаруживает предметы, движущиеся со скоростью более 0,5 м/с.

Регулировка

Чувствительность можно регулировать подстроенным резистором R1. Медленные колебания напряжения на входах интегрирующих цепей (когда скорость перемещения металлических предметов меньше указанной) не вызывают появления разности потенциалов на входах ОУ DA1, поэтому компаратор не срабатывает.

Не реагирует устройство и на неподвижные металлические предметы, находящиеся поблизости от катушки L1.

Примененные детали

Катушка L1 изготовлена в виде круглой рамки диаметром 320 мм и содержит 250 витков многожильного обмоточного провода (литцендрата) ПЭЛ 35 х 0,05. Индуктивность катушки 42 мГн, сопротивление постоянному току 32 Ом. Частота генерируемых устройством колебаний - около 23,5 кГц.

В устройстве можно применить ОУ К553УД1А, транзисторы серий КТ315 (VT3), КТ349 (VT4), КТ608А (VT5), диоды серий Д220 (VD1-VD5) и Д223 (VD6), реле РЭС9 (паспорт РС4.524.202).

Автор: Тенев Л.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Электронный планшет вместо учебников и тетрадей 29.08.2002 Тайваньская компьютерная ассоциация (Taiwan Computer Association, ТСА) создала группу, призванную способствовать распространению в стране электронных школьных ранцев - компьютеров, которые должны объединить в себе школьные учебники, тетради, дневники и все другое, необходимое школьнику для учебы. Многие эксперты, и не только на Тайване, предсказывают, что эти устройства постепенно заменят традиционные печатные книги. Их преимущества не столько в малом весе (10-дюймовый планшетный ПК имеет массу лишь чуть больше 1 кг), но и в том, что переход на них создаст новую, с несравненно большими возможностями, среду обучения. Кроме того, что в таком компьютере можно "хранить" несколько десятков учебников с картинками, учителя могут централизованно проверять выполненные на них работы и раздавать материалы и домашние задания или, используя электронные доски, передавать свои лекции. "Электронные ранцы" создаются на основе планшетных компьютеров, оснащенных беспроводной связью. Одна из решаемых сейчас задач - увеличение продолжительности работы, так как учащимся придется пользоваться ранцами в течение всего учебного дня.

Другие интересные новости:

▪ Инсулиновый пластырь

▪ Безопасное ядерное топливо на основе тория

▪ Плазма идет на взлет

▪ Traco Power TMG - компактные AC-DC модули на плату

▪ Однокристальная система MT7628 для Wi-Fi 2T2R 802.11n

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Ложь во спасение. Крылатое выражение

▪ статья Кому в 2010 году продали душу 7 500 британцев? Подробный ответ

▪ статья Агава фуркроидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ионизатор ИОН-1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Китайские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026