Battere il metal detector, teoria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector

Commenti sull'articolo

Il nome "rivelatore di metallo che batte" è un'eco della terminologia adottata nell'ingegneria radio fin dai tempi dei primi ricevitori supereterodina. Un battito è un fenomeno che si manifesta in modo più evidente quando vengono aggiunti due segnali periodici con frequenze vicine e approssimativamente le stesse ampiezze, e consiste nell'ondulazione dell'ampiezza del segnale totale. La frequenza di pulsazione è uguale alla differenza tra le frequenze dei due segnali aggiunti. Facendo passare un tale segnale pulsante attraverso un raddrizzatore (rilevatore), è possibile isolare un segnale di frequenza differenziale. Tali circuiti sono stati tradizionali per molto tempo, ma attualmente non sono più utilizzati né nell'ingegneria radiofonica né nei metal detector. Sia là che là - i rilevatori di ampiezza sono stati sostituiti da rilevatori sincroni, ma il termine "su battiti" è rimasto fino ad oggi.

Il principio di funzionamento di un rilevatore di battiti è molto semplice e consiste nel registrare la differenza di frequenza da due generatori, uno dei quali è stabile in frequenza e l'altro contiene un sensore - un induttore nel suo circuito di impostazione della frequenza. Il dispositivo è regolato in modo tale che, in assenza di metallo vicino al sensore, le frequenze dei due generatori coincidano o siano di valore molto vicino. La presenza di metallo vicino al sensore porta a un cambiamento dei suoi parametri e, di conseguenza, a un cambiamento della frequenza del generatore corrispondente. Questo cambiamento è solitamente molto piccolo, ma il cambiamento nella differenza di frequenza tra i due oscillatori è già significativo e può essere facilmente registrato.

La differenza di frequenza può essere registrata in vari modi, dal più semplice, quando il segnale di differenza di frequenza viene ascoltato in cuffia o attraverso un altoparlante, e termina con metodi di misurazione della frequenza digitale.

La sensibilità del metal detector ai battimenti dipende, tra l'altro, dai parametri per convertire la variazione dell'impedenza del sensore in frequenza.

Di solito, la conversione consiste nell'ottenere la differenza di frequenza di un generatore stabile e di un generatore con una bobina sensore in un circuito di impostazione della frequenza. Pertanto, maggiore è la frequenza di questi generatori, maggiore è la differenza di frequenza in risposta alla comparsa di un bersaglio metallico vicino al sensore.La registrazione di piccole deviazioni di frequenza è una certa difficoltà. Quindi, a orecchio, puoi registrare con sicurezza una deriva di frequenza di un segnale di tono di almeno 10 Hz. Visivamente, facendo lampeggiare il LED, è possibile registrare una deriva di frequenza di almeno 1 Hz. In altri modi è possibile ottenere la registrazione e una minore differenza di frequenza, tuttavia questa registrazione richiederà un tempo significativo, inaccettabile per i metal detector, che lavorano sempre in tempo reale.

Il modo di allocare una piccola differenza di frequenza tra due generatori genera un problema tecnico significativo: la cattura di fase. Il problema è che due oscillatori sintonizzati su frequenze molto vicine tendono a sincronizzarsi falsamente tra loro. Questa sincronizzazione si manifesta nel fatto che quando si tenta di avvicinare in qualsiasi modo a zero la differenza di frequenza di due generatori, quando la differenza di frequenza raggiunge una certa soglia, si verifica un brusco passaggio allo stato dei generatori quando le loro frequenze coincidono . I generatori vengono sincronizzati. Fisicamente, il fenomeno dell'aggancio di fase è spiegato dalle non linearità che sono inevitabilmente presenti in qualsiasi generatore e dalla penetrazione parassita del segnale da un generatore all'altro (attraverso circuiti di potenza, attraverso capacità parassite, ecc.). Come dimostra la pratica, se non si ricorre a trucchi speciali come il disaccoppiamento optoelettronico dei generatori, è realistico ottenere per la differenza di frequenza la soglia per l'inizio della sincronizzazione parassita dell'ordine di 10"4 rispetto alla frequenza del generatore. sensibilità massima 10... 100 kHz e oltre.

La selettività per i metalli a tali frequenze, che sono molto lontane dall'ottimale, è molto debole. Inoltre, è praticamente impossibile determinare la fase del segnale riflesso dallo spostamento di frequenza dell'oscillatore. Pertanto, il metal detector non ha selettività sui battiti.

La risposta dello strumento ad un oggetto metallico è inversamente proporzionale alla sesta potenza della distanza. È praticamente uguale a quello dei metal detector secondo il principio "trasmetti-ricevi". Tuttavia, il campo di rilevamento di questo tipo di strumento è solitamente molto peggiore a causa dell'effetto di sincronizzazione spuria.

Autore: Shchedrin AI

Vedi altri articoli sezione metal detector.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

Notizie casuali dall'Archivio Nuova tecnologia per la stampa 3D di oggetti complessi a base di cellulosa 05.04.2020 Un gruppo di ricercatori dell'ETH di Zurigo ha trovato un modo per elaborare la cellulosa utilizzando la stampa 3D per creare oggetti di complessità quasi illimitata che contengono grandi quantità di cellulosa. La nuova tecnologia combina la stampa diretta dell'inchiostro (DIW) e un processo di compattazione del materiale che aumenta il contenuto di cellulosa dell'oggetto stampato fino al 27%. Gli scienziati hanno prima stampato l'oggetto usando "inchiostro ad acqua". La composizione dell'inchiostro include solo acqua, in cui sono state mescolate particelle di cellulosa e fibre di diverse centinaia di nanometri. Il contenuto di cellulosa va dal 14 al XNUMX% del volume totale dell'inchiostro. Gli scienziati hanno quindi collocato l'oggetto stampato in un bagno di solventi organici. Poiché la cellulosa non ama i solventi organici, le sue particelle tendono ad attaccarsi l'una all'altra. Quindi le particelle di cellulosa vengono compattate e depositate nell'oggetto. Nella fase successiva, i ricercatori hanno immerso gli oggetti in una soluzione contenente un precursore plastico fotosensibile (il cosiddetto "precursore" della plastica, la sostanza di cui è composta la plastica). Quando il solvente è stato rimosso per evaporazione, i precursori plastici sono penetrati nella struttura dell'oggetto a base di cellulosa. Quindi, affinché i precursori si trasformassero in plastica dura, la luce ultravioletta è stata diretta verso l'oggetto stampato. Ciò ha permesso di ottenere un materiale composito con un contenuto di cellulosa superiore al 27%: ovvero il contenuto di particelle di cellulosa è aumentato dal 6-14% al 27%. A seconda del tipo di precursore plastico utilizzato, possono controllare le proprietà meccaniche degli oggetti stampati, come elasticità o resistenza. Ciò consente di creare parti dure o morbide. Utilizzando questo metodo, i ricercatori sono stati in grado di produrre vari oggetti compositi, anche molto fragili: ad esempio, una "scultura" di una fiamma spessa solo un millimetro. La tecnologia presenta uno svantaggio: la compattazione di parti stampate con uno spessore della parete superiore a cinque millimetri porta a una distorsione della struttura, poiché la superficie dell'oggetto da compattare viene compressa più velocemente del suo nucleo. In futuro sarà possibile realizzare, ad esempio, imballaggi e persino impianti di cartilagine con il nuovo materiale. Questa tecnologia può essere di interesse anche per l'industria automobilistica. Le case automobilistiche giapponesi hanno già creato un prototipo di auto sportiva per la quale le parti della carrozzeria sono realizzate quasi interamente con materiali a base di cellulosa.

Altre notizie interessanti:

▪ Stampa 3D del legno

▪ Energia dall'etere

▪ Invece di una vite, un pesce

▪ Pulsar irregolari

▪ Il telefono dirà molto sul suo proprietario

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Calcoli radioamatori. Selezione dell'articolo

▪ articolo Storia della medicina. Note di lettura

▪ Perché il materiale del corpo è importante per gli strumenti musicali a corda, ma non per gli strumenti a fiato? Risposta dettagliata

▪ articolo Assistente di laboratorio di analisi chimiche presso le imprese di fornitura di prodotti petroliferi. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro

▪ articolo Iscrizioni-etichette su vetro. Ricette e consigli semplici

▪ articolo Convertitore di tensione a 5 volt senza trasformatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024