Metal detector categoria FD (Frequency Domain), teoria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La maggior parte dei progetti di metal detector noti all'autore appartengono a dispositivi della categoria FD (Frequency Domain) e utilizzano il principio di valutare la variazione del campo elettrico sotto l'influenza di un oggetto metallico. Una caratteristica comune di tali dispositivi è una bobina attiva che genera un campo elettrico. Tuttavia, esiste un'eccezione a questa regola: i rilevatori di oggetti metallici che funzionano secondo il principio "trasmissione-ricezione". Usano due bobine: trasmissione e ricezione.

I progetti separati di metal detector del gruppo FD differiscono nel modo di analizzare i cambiamenti nei parametri di campo sotto l'influenza di oggetti metallici ravvicinati, nonché nei criteri per valutare questi cambiamenti.

Tra i dispositivi della categoria FD, i più comuni, per la semplicità delle soluzioni circuitali, sono i rilevatori di oggetti metallici, che si basano sul principio di misurare la frequenza dei battimenti che si verificano quando si sommano due segnali vicini in frequenza. Nella letteratura specializzata, tali dispositivi sono spesso chiamati metal detector BFO (Beat Frequency Oscillator). Bisogna riconoscere che durante la ricerca di metalli con proprietà ferromagnetiche deboli, come rame, stagno o argento, i metal detector BFO sono meno sensibili dei dispositivi il cui funzionamento si basa su altri principi.

I metal detector che utilizzano il principio di misurare la deviazione di frequenza dell'oscillatore di riferimento sotto l'influenza di oggetti metallici che sono caduti nell'area di copertura della bobina di ricerca possono essere suddivisi in un gruppo di dispositivi chiamati metal detector basati su frequenzimetro. Nella letteratura specializzata tali dispositivi sono talvolta indicati con la sigla FM (Frequency Meter). Si può sostenere che attualmente, in connessione con lo sviluppo dell'elemento base, dispositivi di questo tipo stanno vivendo una rinascita.

Nella letteratura specializzata, a volte vengono forniti schemi di rivelatori di oggetti metallici, che si basano sul cosiddetto principio di fuori risonanza o di quasi risonanza. In questi dispositivi, la variazione della frequenza e dell'ampiezza dell'oscillatore di misura viene analizzata utilizzando un filtro sintonizzato su una frequenza quasi risonante, cioè al declino delle sue caratteristiche. Tali dispositivi sono spesso indicati come OR (Off Resonance).

Un gruppo separato è costituito da rilevatori a ponte di oggetti metallici. Una caratteristica del circuito di tali dispositivi è che la bobina di misurazione (ricerca) è inclusa in uno dei bracci del ponte di misurazione (a una frequenza di risonanza o quasi risonante). In questo caso viene stimata la variazione di tensione sulla diagonale della reattanza.

Recentemente si è registrato un notevole aumento dell'interesse per i rilevatori di oggetti metallici, il cui funzionamento si basa sul cosiddetto principio "transmit-receive". Va notato che, in senso lato, i metal detector che utilizzano il principio "trasmetti-ricevi" includono non solo dispositivi funzionanti con un segnale continuo (categoria FD), ma anche dispositivi che utilizzano un segnale pulsato (categoria TD). La principale differenza tra questi due gruppi di metal detector non risiede solo nella forma del segnale utilizzato. I dispositivi che funzionano con un segnale sinusoidale sono dotati di due bobine: trasmissione e ricezione. In questo caso, il sistema di bobine è bilanciato a zero induzione reciproca. Pertanto, tali dispositivi sono spesso chiamati metal detector bilanciati. Nella letteratura straniera, questi metal detector sono solitamente indicati come TR-IB (Transmitter Receiver - Induction Balance) o semplicemente TR. Nei dispositivi del tipo TR-IB, durante il processo di ricerca, la bobina ricevente riceve un segnale avviato da correnti parassite che si verificano in un oggetto metallico sotto l'influenza di un segnale di trasmissione. L'analisi dei parametri del segnale ricevuto (ad esempio ampiezza e sfasamento) è la fonte di informazioni sulla presenza e le caratteristiche di oggetti metallici trovati nell'area operativa del dispositivo.

Autore: Adamenko MV

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