라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 미세 회로의 고급 펄스 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 다른 유형의 금속 탐지기와 마찬가지로 PI(Pulse Induction) 유형 금속 탐지기는 지속적으로 개선되고 있습니다. 새로운 회로 솔루션을 사용한 결과 이러한 장치의 감도를 훨씬 더 높일 수 있습니다. 저자에 따르면, 제안된 장치의 설계는 초보자 라디오 아마추어가 반복하기에는 상당히 복잡합니다. 또한 이 장치를 조정할 때 특정 어려움이 발생할 수 있습니다. 설치 중 오류 및 장치의 잘못된 설정으로 인해 값 비싼 요소가 고장날 수 있다는 사실에 특별한주의를 기울일 필요가 있습니다. 회로도 제안된 개선된 펄스 금속 검출기의 개략도는 송신기 유닛과 수신기 유닛의 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 안타깝게도 이 책의 분량이 제한되어 있어 이 장치를 만드는 데 사용된 회로 솔루션의 모든 기능을 자세히 설명할 수 없습니다. 따라서 가장 중요한 노드와 캐스케이드의 기능에 대한 기본 사항은 다음과 같습니다. 이미 언급했듯이 이 금속 탐지기는 이 장의 이전 섹션에서 논의된 장치의 개선된 버전입니다. 특정 변경 사항이 펄스 형성 및 동기화 모듈, 송신기 및 전압 변환기에 영향을 미쳤습니다. 수신기 블록 체계는 더 중요한 변화를 겪었습니다(그림 3.18). 송신기 장치에는 펄스 성형 및 동기화 모듈, 송신기 자체 및 전압 변환기가 포함됩니다.
전체 설계의 주요 구성 요소는 ATMEL의 AT1C89 유형 IC2051 마이크로프로세서에서 만들어지고 송신기에 대한 펄스 형성과 다른 모든 장치의 작동을 제어하는 신호를 제공하는 펄스 성형 및 동기화 모듈입니다. 마이크로 컨트롤러 IC1의 작동 주파수는 석영 공진기(6MHz)에 의해 안정화됩니다. 지정된 작동 주파수 값에서 마이크로프로세서는 금속 검출기의 다양한 단계에 대한 주기적인 제어 펄스 시퀀스를 생성합니다. 처음에는 트랜지스터 T1에 대한 제어 펄스가 마이크로프로세서의 IC14/6 출력에서 생성된 후 트랜지스터 T1에 대한 IC15/7 출력에서 유사한 펄스가 생성됩니다. 그런 다음 이 과정을 한 번 더 반복합니다. 결과적으로 전압 변환기가 시작됩니다. 또한 IC1/8, IC1/7, IC1/6, IC1/17, IC1/16 및 IC1/18의 결론에서 순차적으로 송신기 시작 펄스가 형성됩니다. 이 경우 이러한 펄스의 지속 시간은 동일하지만 각 후속 펄스는 이전 펄스에 비해 몇 주기 지연됩니다. 핀 IC1/8에서 생성된 첫 번째 펄스의 시작은 핀 IC1/15에서 두 번째 펄스의 중간과 일치합니다. 스위치 P1을 사용하여 시작 펄스와 관련하여 송신기 시작 펄스의 지연 시간을 선택할 수 있습니다. 핀 IC1/18에서 펄스가 끝난 후 몇 사이클 후에 분석기 증폭기를 위한 짧은 스트로브 펄스가 핀 IC1/2에서 생성됩니다. 이전에 고려한 회로와 달리 이 장치에서는 여러 사이클 후에 마이크로 컨트롤러의 동일한 출력에서 두 번째 스트로브 펄스가 형성됩니다. 또한 마이크로프로세서 출력 IC1/12 및 IC1/13은 수신기 장치의 트랜지스터 T31 및 T32에 대한 제어 신호를 생성합니다. 트랜지스터 T31에 대한 제어 펄스의 중간은 핀 IC1/2의 첫 번째 게이트 펄스의 중간과 일치하지만 핀 IC1/12의 펄스 폭은 거의 두 배입니다. 이 경우 표시된 펄스는 음의 극성을 갖습니다. 핀 IC1/13에서 제어 펄스 신호의 시작은 마이크로컨트롤러의 핀 IC1/14에서 두 번째 펄스의 중간과 거의 일치하지만 핀 IC1/2에서 생성된 두 번째 스트로브 펄스가 끝난 후 몇 사이클 후에 끝납니다. . 그런 다음 IC1 / 11의 출력에서 \u35b\uXNUMXb수신기의 음향 신호 회로의 트랜지스터 TXNUMX에 대한 제어 신호가 생성됩니다. 잠시 후 마이크로 컨트롤러의 해당 출력에서 제어 펄스 시퀀스가 다시 형성됩니다. 이전에 IC5에 의해 안정화된 +2V 공급 전압이 마이크로컨트롤러의 IC1/20 핀에 적용됩니다. 트랜지스터 T6-T8 및 스태빌라이저 IC3에서 만들어진 전압 변환기는 수신 부분의 캐스케이드에 전원을 공급하는 데 필요한 +5V의 공급 전압을 형성합니다. 트랜지스터 T7 및 T8에 대한 제어 신호는 마이크로컨트롤러 IC1의 해당 핀에서 생성되는 반면, 이 신호는 트랜지스터 T8에 조립된 레벨 변환기를 통해 트랜지스터 T6에 공급됩니다. 또한 생성 된 공급 전압은 IC3 마이크로 회로에 의해 안정화되며 출력에서 \u5b\uXNUMXb+XNUMXV 전압이 수신기 단계에 공급됩니다. 송신기의 출력단은 강력한 트랜지스터 T1, T2 및 T3에서 만들어지며 저항 R1-R1 체인에 의해 분로되는 코일 L6 인 공통 부하에서 작동합니다. 출력단 트랜지스터의 동작은 트랜지스터 T4에 의해 제어된다. 트랜지스터 T4의 베이스로의 제어 신호는 프로세서 IC1의 해당 출력으로부터 트랜지스터 T5를 통해 공급된다. 이전 섹션에서 고려한 금속 탐지기에서와 같이 메모리에 저장된 프로그램에 따라 마이크로프로세서 IC1에서 생성된 펄스는 스위치를 통해 트랜지스터 T5의 입력으로 공급되고 트랜지스터 T4를 통해 출력으로 공급됩니다. 트랜지스터 T1-T3에서 만들어진 송신기의 단계, 그리고 트랜시버 코일 L1로. L1 코일의 커버리지 영역에 금속 물체가 나타나면 송신기 펄스에 의해 시작된 외부 전자기장의 영향으로 와상 표면 전류가 표면에서 여기됩니다. 이러한 전류의 수명은 코일 L1에서 방출되는 펄스의 지속 시간에 따라 달라집니다. 표면 전류는 코일 L1에 의해 수신되고 증폭되어 분석 회로에 공급되는 1차 펄스 신호의 소스입니다. 자기 유도 현상으로 인해 XNUMX차 신호의 지속 시간은 송신 코일에서 방출되는 펄스의 지속 시간보다 더 길어집니다. 이 경우, XNUMX차 펄스 신호의 형태는 감지된 금속 물체가 만들어지는 재료의 특성에 따라 달라집니다. 코일 LXNUMX에 의해 방출되고 수신되는 펄스 매개변수의 차이에 대한 정보 처리는 금속 물체의 존재에 대한 표시 장치에 대한 데이터의 형성을 제공합니다. 수신기 장치(그림 3.19)는 XNUMX단계 입력 신호 증폭기, 예시적인 신호 증폭기, 분석기 증폭기, 능동형 협대역 필터, 저주파 필터, 바이어스 전압 생성 회로, 스위칭 회로 및 사운드를 포함합니다. 표시 회로.
금속 물체의 신호는 코일 L1에 의해 수신되고 다이오드 D1 및 D2에서 만들어진 보호 회로를 통해 연산 증폭기 IC31 및 IC32에서 만들어진 입력 32단계 용량성 피드백 증폭기에 공급됩니다. IC32 칩의 출력(핀 IC6/33)에서 증폭된 펄스 신호는 ICXNUMX 칩을 기반으로 한 증폭기 분석기로 공급됩니다. 장치 작동 중에 증폭기 IC33은 지속적으로 꺼지고 스트로브 펄스가 해당 입력 (출력 IC33 / 8)에 도달하는 경우에만 공급 전압이 공급됩니다. 증폭기 출력 (핀 IC33 / 5)의 공급 전압 끝에서 몇 초 동안 수신 신호 레벨이 유지되며 스트로브 펄스에 노출되는 동안 고정됩니다. 신호 레벨 유지 시간은 커패시터 C65의 커패시턴스에 따라 다릅니다. 따라서 수신 된 펄스 신호는 증폭기의 한 입력 (핀 IC33 / 3)에 적용되고 펄스 형성 및 동기화 모듈 (핀 IC33 / 8)의 해당 게이트 펄스는 두 번째 입력 (핀 IC64 / 1)에 공급됩니다. ) 커패시터 C2를 통해. 그런 다음 선택한 신호는 IC34a 요소에서 만들어지고 6MHz의 주파수로 조정되는 능동 필터를 통과합니다. 회로도에 표시된 이 필터의 개별 요소 매개변수를 얻으려면 저항과 커패시터를 병렬로 연결하는 것이 좋습니다. 예를 들어 다이어그램에 표시된 커패시터 C67 (0,044μF)의 커패시턴스 값은 각각 0,022μF의 용량으로 두 개의 커패시터를 병렬로 연결하여 달성됩니다. 작동 주파수가 1MHz가 아닌 Q6 석영 소자를 사용할 때 개별 필터 소자의 값을 다시 계산해야 한다는 점에 유의해야 합니다. 필터 출력에서 신호는 IC1b 요소에서 만들어진 게인 34의 반전 증폭기가 입력에 설치된 동기식 검출기로 공급됩니다. 동시에 IC37 마이크로 회로의 해당 접점 쌍 (단자 IC37 / 1,2 및 IC37 / 3,4)을 닫으면 커패시터 C71과 함께 적분 회로에 공급되는 음의 신호가 전환됩니다. IC37 마이크로 회로의 제어 신호는 트랜지스터 T31-T33에서 만들어진 캐스케이드에 의해 형성됩니다. 적분 회로의 출력에서 펄스 신호는 IC35 칩에서 만들어지고 동시에 저역 통과 필터의 기능을 수행하는 증폭 단계의 입력으로 전달됩니다. 연산 증폭기 출력 (IC35 / 6 핀)의 전압 강하는 트랜지스터 T34가 열리고 헤드폰 BF1의 공통 와이어에 연결됩니다. 제어 신호가 마이크로 컨트롤러의 해당 출력(핀 IC1/11)에서 T35 트랜지스터로 수신되면 전화기에서 오디오 주파수 신호가 들립니다. 저항 R77은 BF1 헤드폰을 통해 흐르는 전류를 제한합니다. 이를 선택하면 음향 신호의 볼륨을 조정할 수 있습니다. 핀 IC35/6의 신호는 다른 연산 증폭기(핀 IC36/2)의 입력으로도 공급되며, 이 연산 증폭기의 작업은 출력 신호를 재설정하는 것입니다. 그 용도는 IC33 마이크로 회로의 출력에서 검색 코일 L1 커버리지 영역에 금속 물체가 없어도 시변 출력 신호가 형성되어 결과 신호의 진폭이 달라진다는 사실에 의해 설명됩니다. 제로에서. 저항 R86의 도움으로 첫 번째 스트로브 펄스가 도착하는 순간 정확하게 바이어스 전압이 두 번째 증폭 단계(핀 IC32/2)의 입력에 적용됩니다. 필요한 바이어스 전압 레벨은 핀 IC35 / 6의 출력 신호 레벨에 따라 다르며 IC73 칩의 통합 회로 C78, R80-R36 및 증폭기 스테이지에 의해 형성됩니다. 바이어스 전압 생성 회로는 IC37 칩(IC37/9,8 핀)의 해당 접점이 닫히는 동안에만 작동합니다. 이 시간 세그먼트의 기간은 37주기입니다. 이 경우 IC31 마이크로 회로의 제어 신호는 트랜지스터 T33-T2에서 만들어진 캐스케이드에서 나옵니다. 이렇게 하면 첫 번째 및 두 번째 스트로브 펄스가 도착할 때 생성되는 신호 레벨의 평준화가 보장됩니다. SXNUMX 버튼을 누르면 영점 조정 시간이 크게 단축됩니다. 세부 사항 및 디자인 고려중인 장치의 모든 부분 (검색 코일 L1, 스위치 P1, 스위치 S1 및 버튼 S2 제외)은 양면 호일로 만들어진 3.20x95mm 크기의 인쇄 회로 기판 (그림 65)에 있습니다. getinax 또는 textolite.
이 장치에 사용되는 부품에 대한 특별한 요구 사항은 없습니다. 아무 문제 없이 인쇄 회로 기판에 배치할 수 있는 작은 크기의 커패시터 및 저항을 사용하는 것이 좋습니다. 회로도에 표시된 개별 요소의 매개 변수를 달성하려면 저항과 커패시터를 병렬로 연결해야 합니다(그림 3.21). 이러한 요소를 수용하기 위해 인쇄 회로 기판에 추가 공간이 제공됩니다.
LF356(IC31, IC32) 유형의 칩은 LM318 또는 NE5534로 교체할 수 있지만 이러한 교체로 인해 시설에 문제가 발생할 수 있습니다. 다이어그램에 표시된 IL35 유형 마이크로 회로 외에도 증폭기 IC071로 CA3140, OP27 또는 OP37 마이크로 회로를 사용할 수 있습니다. 칩 유형 R061(IC36)은 CA3140으로 쉽게 교체됩니다. 트랜지스터 T1-T3은 회로도에 표시된 것 외에도 BU2508, BU2515 또는 ST2408 유형의 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 석영 공진기의 작동 주파수는 6MHz여야 합니다. 공진 주파수가 2~6MHz인 다른 석영 소자를 사용할 수 있습니다. 그러나이 경우 IC34a 요소에서 만든 필터 요소의 매개 변수를 다시 계산해야 합니다. 마이크로 프로세서 IC1을 장착하려면 특수 소켓을 사용하십시오. 이 경우 모든 설치 작업이 완료된 후에야 마이크로 컨트롤러가 보드에 설치됩니다. 개별 요소의 값을 선택할 때 납땜과 관련된 조정 작업을 수행할 때도 이 조건을 준수해야 합니다. 인덕턴스가 1μH 여야하는 코일 L500의 제조에 특별한주의를 기울여야합니다. 이 코일의 디자인은 이전 섹션에서 논의된 금속 탐지기에 사용되는 L1 검색 코일의 디자인과 실질적으로 다르지 않습니다. 직경 250mm의 링 형태로 만들어지며 직경 30mm 이하의 와이어가 0,5회 감겨 있습니다. 더 큰 직경의 와이어를 사용하면 코일의 전류가 증가하지만 기생 맴돌이 전류가 더 빨리 증가하여 장치의 감도가 저하됩니다. 펄스 방출 중 인접한 턴 사이의 전위차가 1V에 도달하기 때문에 L20 코일 제조에 바니시 와이어를 사용하는 것은 권장되지 않는다는 점을 상기해야 합니다. 예를 들어 첫 번째 및 다섯 번째 권선과 같은 근처의 도체는 절연 파괴가 실질적으로 보장됩니다. 차례로 이것은 송신기 트랜지스터 및 기타 요소의 고장으로 이어질 수 있습니다. 따라서 L1코일의 제조에 사용되는 전선은 최소한 PVC로 절연 처리되어야 한다. 완성된 코일도 잘 절연하는 것이 좋습니다. 이를 위해 에폭시 수지 또는 다양한 폼 필러를 사용할 수 있습니다. 코일 L1은 각 코어의 직경이 코일 자체가 만들어지는 와이어의 직경보다 작아서는 안 되는 XNUMX코어 절연 전선을 사용하여 보드에 연결해야 합니다. 동축 케이블은 고유 정전 용량이 크기 때문에 사용하지 않는 것이 좋습니다. 사운드 신호의 소스는 임피던스가 8~32옴인 헤드폰이거나 유사한 코일 임피던스를 가진 소형 스피커일 수 있습니다. 이 금속 검출기가 소비하는 전류가 1mA를 초과하므로 B2용 전원으로 약 200Ah 용량의 충전식 배터리를 사용하는 것이 좋습니다. 요소가있는 인쇄 회로 기판과 전원 공급 장치는 적절한 하우징에 배치됩니다. 스위치 P1, 헤드폰 BF1 및 코일 L1용 커넥터, 스위치 S1 및 버튼 S2가 하우징 커버에 설치됩니다. 설립 이 장치는 최소 1m 거리에서 검색 코일 L1,5에서 금속 물체를 제거하는 조건에서 조정해야 합니다. 문제의 금속 탐지기 설정 및 조정의 특징은 개별 블록과 캐스케이드가 점진적으로 연결된다는 것입니다. 이 경우 각 연결 작업(납땜)은 전원이 꺼진 상태에서 수행됩니다. 우선, 마이크로 컨트롤러가 없을 때 IC1 마이크로 회로 소켓의 해당 핀에서 공급 전압의 존재와 크기를 확인해야 합니다. 이 전압이 정상이면 보드에 마이크로 프로세서를 설치하고 주파수 측정기 또는 오실로스코프를 사용하여 핀 IC1/4 및 IC1/5에서 신호를 확인해야 합니다. 이 핀의 파일럿 신호 주파수는 사용된 석영 공진기의 작동 주파수와 일치해야 합니다. 전압 변환기의 트랜지스터를 연결한 후(부하 없이) 소비 전류는 약 50mA 증가해야 합니다. 부하가 없을 때 커패시터 C10 양단의 전압은 20V를 초과해서는 안 됩니다. 그런 다음 송신기 단계를 연결해야 합니다. 트랜지스터 T1-T4의 작동 모드는 동일해야 하며 저항 R13-R16의 값을 선택하여 설정합니다. 저항 R1-R1에 의해 분로된 코일 L3의 저항은 약 500옴이어야 합니다. 이 경우이 회로의 접촉 실패는 송신기의 출력 트랜지스터의 실패를 수반하기 때문에 코일과 저항의 결론은 잘 납땜되어야합니다. 송신기 단계의 작동을 확인하려면 L1 코일을 귀에 대고 금속 탐지기의 전원을 켤 수 있습니다. 약 1초 후(마이크로컨트롤러를 재설정한 후) 낮은 신호음이 들릴 수 있으며, 이는 개별 코일 회전의 미세 진동으로 인해 발생합니다. 이 경우 오실로스코프를 사용하여 모양을 제어할 수 있는 트랜지스터 T3-T10의 콜렉터에 약 20-1μs 지속 시간의 변조되지 않은 뾰족한 펄스가 형성됩니다. 저항 R3-R1의 저항이 증가하면 지속 시간이 감소함에 따라 출력 펄스의 진폭이 증가합니다. 코일 L50 션트의 저항 값을 선택하려면 가변 저항을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 전류 전달 트랙과 엔진의 접촉을 단기간 위반하더라도 송신기의 출력 트랜지스터가 손상 될 수 있기 때문입니다. 따라서 션트의 값을 XNUMX옴 단위로 점진적으로 변화시키는 것이 바람직하다. 부품을 교체하기 전에 장치의 전원 공급 장치를 반드시 끄십시오. 다음으로 수신 부분 구성을 진행할 수 있습니다. 모든 부품의 상태가 양호하고 설치가 올바르게 완료되면 금속 탐지기를 켠 후(시작 펄스 종료 후 약 20μs) 출력에서 오실로스코프를 사용하여 기하급수적으로 증가하는 신호를 관찰할 수 있습니다. IC31 마이크로 회로(핀 IC31 / 6)는 일정한 레벨의 신호로 바뀝니다. 이 신호의 에지 왜곡은 저항 R1, R2 및 R3을 선택하여 코일 L1을 션트함으로써 제거됩니다. 그런 다음 IC32 칩의 출력(핀 IC32/6)에서 신호의 모양과 진폭을 확인해야 합니다. 이 신호의 최대 진폭은 저항 R64의 값을 선택하여 설정됩니다. IC32 / 2 핀에 바이어스 전압을 설정하는 과정에서 별도의 전압 분배기에서 공급할 수 있습니다. 예를 들어 IC5 / 50핀. 전위차계 슬라이더는 저항 R32에 연결됩니다. IC33(핀 IC33/5)의 출력에서 직사각형 신호를 관찰할 수 있으며 진폭은 일시적으로 연결된 전위차계에 의해 제어됩니다. 다음으로 요소 IC34a 및 IC34b의 출력에서 신호를 제어해야 합니다. 이 경우 IC34/6,7의 출력에는 올바른 정현파가 있어야 합니다. 결과적으로 IC71 마이크로 회로의 입력에 공급되는 커패시터 C35에 일정한 전압이 형성됩니다. 튜닝 과정에서 일시적으로 연결된 전위차계의 엔진 위치 변경에 대한 장치의 반응을 관찰 할 수 있으며 그 후에 분배기 R84, R85를 대신 납땜해야합니다. 업무 절차 금속 물체 탐지기로 작업하는 절차는 이전 섹션에서 설명한 금속 탐지기를 사용하는 것과 크게 다르지 않습니다. 이 금속 검출기를 실제로 사용하기 전에 P1을 전환하여 최소 펄스 지연을 설정하십시오. 검색 코일 L1의 작업 영역에서 작업하는 동안 금속 물체가 있으면 헤드폰에 음향 신호가 나타납니다. 더 긴 펄스 지연으로 작동 모드로 전환하면 토양의 자기 특성의 영향을 배제할 뿐만 아니라 모든 종류의 이물질(녹슨 못, 담배 팩의 호일, 등) 및 후속 쓸데없는 검색. 저자: Adamenko M.V. 다른 기사 보기 섹션 금속 탐지기. 읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견. 과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품: 터치 에뮬레이션을 위한 인조 가죽
15.04.2024 펫구구 글로벌 고양이 모래
15.04.2024 배려심 많은 남자의 매력
14.04.2024
다른 흥미로운 소식: ▪ 새 비행 기록 ▪ Code Composer Studio - 플래티넘 에디션
무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료: ▪ 기사 지구상에서 가장 큰 거머리에게 누가 죽을 수 있습니까? 자세한 답변 ▪ 기사 석영 공진기 선택을 위한 테스터. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 기사에 대한 의견: 블라디미르 친애하는, 검색 엔진은 전자 엔지니어가 될 수 없습니다. XNUMX인 XNUMX조로 목숨을 건... 손님 그리고 최소한 이전 버전의 펌웨어는 어디에서 찾을 수 있습니까? 그것 없이는 단지 계획 일뿐입니다 ... 이 페이지의 모든 언어 홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰 www.diagram.com.ua |