Metal detector a impulsi, teoria. Schema, descrizione

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Metal detector a impulsi, teoria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nei tipi di metal detector elettronici considerati in precedenza, il segnale riflesso è separato dal segnale emesso o geometricamente, a causa della posizione relativa delle bobine di ricezione ed emissione, o mediante speciali circuiti di compensazione. Ovviamente, potrebbe esserci un modo temporale per separare i segnali emessi e riflessi. Questo metodo è ampiamente utilizzato, ad esempio, nell'eco a impulsi e nel radar. Durante la localizzazione, il meccanismo di ritardo del segnale riflesso è dovuto al tempo significativo di propagazione del segnale all'oggetto e ritorno.

Per quanto riguarda i metal detector, un tale meccanismo può essere il fenomeno dell'autoinduzione in un oggetto conduttivo. Come usarlo in pratica? Dopo l'esposizione a un impulso di induzione magnetica, un impulso di corrente smorzato appare e viene mantenuto per un certo tempo (a causa del fenomeno dell'autoinduzione) in un oggetto conduttore, provocando un segnale riflesso ritardato nel tempo. Contiene informazioni utili e deve essere registrato.

Pertanto, si può proporre un altro schema per la costruzione di un metal detector, che è fondamentalmente diverso da quelli considerati in precedenza in termini di metodo di separazione dei segnali. Un tale metal detector è chiamato impulso. Consiste in un generatore di impulsi di corrente, bobine riceventi ed emittenti, che possono essere combinate in una, un dispositivo di commutazione e un'unità di elaborazione del segnale.

Il generatore di impulsi di corrente genera brevi impulsi di corrente di millisecondi che entrano nella bobina radiante, dove vengono convertiti in impulsi di induzione magnetica. Poiché la bobina radiante - il carico del generatore di impulsi - ha un carattere induttivo pronunciato, si verificano sovraccarichi sotto forma di picchi di tensione sui fronti di impulso del generatore. Tali sovratensioni possono raggiungere decine di centinaia (!) Volt di ampiezza, tuttavia, l'uso di limitatori di protezione è inaccettabile, poiché porterebbe a un inasprimento del fronte dell'impulso di corrente e dell'induzione magnetica e, in definitiva, a complicare la separazione di il segnale riflesso.

Le bobine di ricezione ed emissione possono essere posizionate l'una rispetto all'altra in modo del tutto arbitrario, poiché la penetrazione diretta del segnale emesso nella bobina di ricezione e l'azione del segnale riflesso su di essa sono separate nel tempo. In linea di principio, una bobina può svolgere il ruolo sia di ricezione che di emissione, ma in questo caso sarà molto più difficile disaccoppiare i circuiti di uscita ad alta tensione del generatore di impulsi di corrente e i circuiti di ingresso sensibili.

Il dispositivo di commutazione è atto a realizzare la suddetta separazione dei segnali emessi e riflessi. Blocca i circuiti di ingresso del dispositivo per un certo tempo, che è determinato dalla durata dell'impulso di corrente nella bobina radiante, dal tempo in cui la bobina viene scaricata e dal tempo durante il quale brevi risposte del dispositivo da oggetti massicci e debolmente conduttivi come come terreno sono possibili. Trascorso questo tempo, il dispositivo di commutazione deve garantire la trasmissione di un segnale dalla bobina di ricezione all'unità di elaborazione del segnale.

L'unità di elaborazione del segnale è progettata per convertire il segnale elettrico in ingresso in una forma conveniente per la percezione umana. Può essere progettato sulla base di soluzioni utilizzate in altri tipi di rivelatori di metalli.

Gli svantaggi dei metal detector pulsati includono la difficoltà di implementare in pratica la discriminazione degli oggetti per tipo di metallo, la complessità dell'apparecchiatura per generare e commutare impulsi di corrente e tensione di grande ampiezza e un alto livello di interferenza radio.

Autore: Shchedrin AI

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