Un dispositivo per il rilevamento di oggetti metallici in movimento. Schema, descrizione

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Un dispositivo per rilevare oggetti metallici in movimento. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Scopo e principio di funzionamento

Il principio di funzionamento del dispositivo descritto si basa sull'effetto delle correnti parassite che si verificano in un oggetto metallico sul fattore di qualità della bobina che crea un campo magnetico.

Può essere utilizzato in molti casi:

rilevare oggetti metallici indesiderati nella massa in movimento di qualsiasi materia prima o prodotto finito;
contare le parti metalliche o il numero di veicoli che passano attraverso un posto di blocco, ecc.

Schema schematico

Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in fig. 2.26. Si compone di quattro parti principali:

generatore (VT1, VT2);
la sua unità di elaborazione del segnale (VT3, DA1);
relè elettronico (VT4, VT5, K1);
sensore, che è la bobina L1, che forma il circuito oscillatorio del generatore con i condensatori C1 e C2.

Il transistor VT2 svolge le funzioni di una sorgente di corrente stabile e carico dinamico del transistor VT1. L'ampiezza delle oscillazioni generate viene stabilizzata applicando al gate di tale transistore (attraverso il circuito integratore R4C6R5 e la bobina L1) la componente costante della tensione di uscita del generatore raddrizzata dai diodi VD1, VD2.

L'unità di elaborazione del segnale contiene:

transistor inseguitore di emettitore VT3;
raddrizzatore, realizzato secondo lo schema di raddoppio della tensione sui diodi VD3, VD4;
circuiti integrati R9C11R11C13 e R10C12R12C14 con diverse costanti di tempo e un comparatore sull'amplificatore operazionale DA1.

Riso. 2.26. Diagramma schematico di un dispositivo per il rilevamento di oggetti metallici in movimento (clicca per ingrandire)

In condizioni stazionarie, la tensione di uscita del comparatore è zero, i transistor VT4, VT5 sono chiusi e il relè K1 è diseccitato. Al momento dell'accensione, il potenziale di gate del transistor VT1 è zero, la sua pendenza è massima e il generatore è autoeccitato. Man mano che il condensatore C6 si carica, l'ampiezza dell'oscillazione diminuisce gradualmente e dopo pochi secondi si stabilizza ad un certo livello. Nello stesso periodo, la tensione zero viene impostata all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.

Quando un oggetto metallico si avvicina alla bobina L1, le perdite nel circuito L1C1C2 aumentano e l'ampiezza delle oscillazioni generate diminuisce per un certo tempo (determinato dai parametri degli elementi del circuito R4C6R5). Di conseguenza, la tensione all'uscita del raddrizzatore (VD3, VD4) e con un leggero ritardo - e all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA1 diminuisce. Poiché il potenziale dell'altro suo ingresso non ha il tempo di cambiare a questo punto (a causa della maggiore costante di tempo del circuito R10C12R12C14), la tensione di uscita del comparatore diminuisce bruscamente.

Allo stesso tempo, i transistor VT4, VT5 si aprono e il relè K1 viene attivato, dando un comando per arrestare il nastro trasportatore o attivare l'allarme. Con i valori nominali degli elementi dei circuiti integrati indicati sullo schema, il dispositivo rileva oggetti che si muovono a una velocità superiore a 0,5 m/s.

registrazione

La sensibilità può essere regolata da un resistore sintonizzato R1. Le fluttuazioni di tensione lente agli ingressi dei circuiti integrati (quando la velocità di movimento degli oggetti metallici è inferiore a quella specificata) non causano una differenza di potenziale agli ingressi dell'amplificatore operazionale DA1, quindi il comparatore non funziona.

Il dispositivo non risponde a oggetti metallici fissi in prossimità della bobina L1.

Parti applicate

La bobina L1 è realizzata sotto forma di un telaio rotondo con un diametro di 320 mm e contiene 250 spire di filo per avvolgimento a trefoli (filo litz) PEL 35 x 0,05. Induttanza bobina 42 mH, resistenza CC 32 ohm. La frequenza delle oscillazioni generate dal dispositivo è di circa 23,5 kHz.

Il dispositivo può utilizzare la OU K553UD1A, transistor della serie KT315 (VT3), KT349 (VT4), KT608A (VT5), diodi della serie D220 (VD1-VD5) e D223 (VD6), relè RES9 (passport RS4.524.202 ).

Autore: Tenev L.

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