|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 펄스 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
여러분의 관심을 끈 임펄스 금속 탐지기는 아이디어를 프로그래밍 가능한 단일 칩 마이크로컨트롤러를 기반으로 한 완제품. 그는 소프트웨어를 개발했을 뿐만 아니라 본격적인 테스트와 광범위한 디버깅 작업을 수행했습니다. 현재 모스크바 회사 "Master Kit"는 설명된 금속 탐지기의 자체 조립을 위해 무선 아마추어를 위한 키트를 생산할 계획입니다. 이 키트에는 인쇄 회로 기판과 이미 프로그래밍된 컨트롤러를 포함한 전자 부품이 포함됩니다. 아마도 보물 사냥과 유물을 좋아하는 많은 사람들에게 그러한 키트를 구입하고 그에 따른 간단한 조립은 값 비싼 산업용 장치를 구입하거나 금속 탐지기를 완전히 스스로 만드는 것보다 편리한 대안이 될 것입니다. 자신감이 있고 마이크로 프로세서 펄스 금속 탐지기를 만들고 프로그래밍 할 준비가 된 사람들을 위해 인터넷의 Yuri Kolokolov 개인 페이지에는 Intel HEX 형식의 컨트롤러 펌웨어 평가판 및 기타 유용한 정보가 있습니다. 이 펌웨어 버전은 일부 금속 검출기 작동 모드가 없다는 점에서 정식 버전과 다릅니다. 펄스 또는 와전류 금속 탐지기의 작동 원리는 금속 물체의 펄스 와전류의 여기와 이러한 전류가 유도하는 24차 전자기장의 측정을 기반으로 합니다. 이 경우 여기 신호는 센서의 송신 코일에 지속적으로 공급되는 것이 아니라 주기적으로 펄스 형태로 공급됩니다. 전도성 물체에서 감쇠된 와전류가 유도되어 감쇠된 전자기장을 여기시킵니다. 이 필드는 차례로 센서의 수신 코일에 감쇠 전류를 유도합니다. 전도 특성과 물체의 크기에 따라 신호의 모양과 지속 시간이 바뀝니다. 무화과. XNUMX. 펄스형 금속 탐지기의 수신 코일의 신호를 개략적으로 보여줍니다.
펄스 금속 탐지기에는 장점과 단점이 있습니다. 장점은 광물화된 토양과 염수에 대한 민감도가 낮고, 단점은 금속 유형에 따른 선택성이 낮고 상대적으로 에너지 소비가 높다는 점입니다. 실용적인 디자인 대부분의 실용적인 펄스형 금속 탐지기 설계는 XNUMX코일 회로 또는 추가 전원이 있는 단일 코일 회로에 구축됩니다. 첫 번째 경우 장치에는 별도의 수신 코일과 방출 코일이 있어 센서 설계가 복잡합니다. 두 번째 경우에는 센서에 코일이 하나만 있고 유용한 신호를 증폭하기 위해 증폭기가 사용되며 이 신호는 추가 전원으로 구동됩니다. 이 구성의 의미는 다음과 같습니다. 자기 유도 신호는 전송 코일에 전류를 공급하는 데 사용되는 전원의 전위보다 전위가 높습니다. 따라서 이러한 신호를 증폭하기 위해서는 증폭기에 자체 전원이 있어야 하며 그 전위는 증폭되는 신호의 전압보다 높아야 합니다. 또한 장치 회로를 복잡하게 만듭니다. 제안된 단일 코일 설계는 위의 단점이 없는 원래 방식에 따라 제작되었습니다. 주요 기술 특성
탐지 깊이:
제안된 펄스 금속 검출기의 설계가 상대적으로 단순함에도 불구하고 마이크로 컨트롤러에 특수 프로그램을 입력해야 하기 때문에 가정에서의 제조가 어려울 수 있습니다. 마이크로컨트롤러와 함께 작동할 수 있는 적절한 자격과 소프트웨어 및 하드웨어가 있는 경우에만 이 작업을 수행할 수 있습니다. 구조 계획 블록 다이어그램은 그림에 나와 있습니다. 25 장치의 기본은 마이크로컨트롤러입니다. 그것의 도움으로 장치의 모든 노드를 제어하고 장치의 표시 및 일반 제어를 위해 시간 간격이 형성됩니다. 강력한 키의 도움으로 센서 코일에서 에너지가 펄스되고 전류가 중단된 후 자기 유도 펄스가 발생하여 대상의 전자기장을 여기시킵니다.
제안된 방식의 "하이라이트"는 입력 단계에서 차동 증폭기를 사용하는 것입니다. 전압이 공급 전압보다 높은 신호를 증폭하고 특정 전위(+5V)에 바인딩하는 역할을 합니다. 추가 증폭을 위해 이득이 높은 수신 증폭기가 사용됩니다. 첫 번째 적분기는 유용한 신호를 측정하는 데 사용됩니다. 직접 적분 시 유용한 신호는 전압 형태로 축적되고 역적분 시 결과는 펄스 지속 시간으로 변환됩니다. 두 번째 적분기는 큰 적분 상수(240ms)를 가지며 직류에 대해 증폭 경로의 균형을 맞추는 역할을 합니다. 회로도 펄스 금속 탐지기의 개략도는 Fig. 26 - 차동 증폭기, 수신 증폭기, 적분기 및 강력한 스위치.
무화과에. 그림 27은 마이크로컨트롤러와 컨트롤 및 표시를 보여줍니다. 제안된 디자인은 전적으로 가져온 구성 요소를 기반으로 개발되었습니다. 주요 제조업체의 가장 일반적인 구성 요소가 사용됩니다. 일부 요소를 국내 요소로 교체하려고 시도할 수 있습니다. 이에 대해서는 아래에서 설명합니다. 사용되는 대부분의 요소는 공급이 부족하지 않으며 전자 부품 판매 회사를 통해 러시아 및 CIS의 대도시에서 구입할 수 있습니다.
전계 효과 트랜지스터 VT1에 강력한 키가 조립됩니다. 적용된 IRF740 유형의 전계 효과 트랜지스터는 게이트 커패시턴스가 1000pF 이상이므로 VT2 트랜지스터의 예비 단계를 사용하여 빠르게 닫습니다. 강력한 키의 개방 속도는 유도 부하의 전류가 점진적으로 증가하기 때문에 더 이상 중요하지 않습니다. 저항 R1, R3은 자기 유도 에너지를 "소광"하도록 설계되었습니다. 이들 등급은 트랜지스터 VT1의 안전한 작동과 센서 인덕턴스 및 기생 인터턴 커패시턴스에 의해 형성되는 회로의 과도 프로세스의 비주기적 특성을 보장하기 위해 선택됩니다. 보호 다이오드 VD1, VD2는 차동 증폭기의 입력에서 전압 강하를 제한합니다. 차동 증폭기는 D1.1 연산 증폭기에 조립됩니다. 칩 D1은 쿼드 연산 증폭기 유형 TL074입니다. 특징은 고속, 저소비 전력, 저소음, 높은 입력 임피던스뿐 아니라 공급 전압에 가까운 입력 전압에서 작동하는 기능입니다. 이러한 속성은 특히 차동 증폭기와 회로 전체에서 사용을 결정했습니다. 차동 증폭기의 이득은 약 7이며 저항 R3, R6-R9, R11의 값에 의해 결정됩니다. 수신 증폭기 D1.2는 이득이 56인 비반전 증폭기입니다. 자기 유도 펄스의 고전압 부분이 작동하는 동안 이 계수는 아날로그 스위치 D1을 사용하여 2.1로 감소합니다. 이렇게 하면 입력 증폭 경로의 과부하를 방지하고 약한 신호를 증폭하기 위한 모드로 빠르게 진입할 수 있습니다. 트랜지스터 VT3 및 트랜지스터 VT4는 마이크로 컨트롤러에서 아날로그 스위치로 공급되는 제어 신호의 레벨을 일치시키도록 설계되었습니다. 두 번째 적분기 D1.3의 도움으로 입력 증폭 경로는 직류에 의해 자동으로 균형을 이룹니다. 240ms의 통합 상수는 이 피드백이 빠르게 변화하는 유용한 신호의 증폭에 영향을 미치지 않도록 충분히 크게 선택됩니다. 이 적분기를 사용하면 신호가 없을 때 증폭기 D1.2의 출력이 +5V로 유지됩니다. 측정 첫 번째 적분기는 D1.4에서 만들어집니다. 유용한 신호를 통합할 때 D2.2 키가 열리고 그에 따라 D2.4 키가 닫힙니다. 논리적 인버터는 D2.3 키에서 구현됩니다. 신호 통합이 완료되면 D2.2 키가 닫히고 D2.4 키가 열립니다. 저장 커패시터 C6은 저항 R21을 통해 방전되기 시작합니다. 방전 시간은 유용한 신호 통합이 끝날 때 커패시터 C6에 설정된 전압에 비례합니다. 이 시간은 아날로그-디지털 변환을 수행하는 마이크로 컨트롤러에 의해 측정됩니다. 커패시터 C6의 방전 시간을 측정하기 위해 D3 마이크로 컨트롤러에 내장된 아날로그 비교기와 타이머가 사용됩니다. LED의 도움으로 VD3...VD8 표시등이 만들어집니다. 버튼 S1은 마이크로 컨트롤러의 초기 재설정을 위한 것입니다. 스위치 S2 및 S3은 장치의 작동 모드를 설정합니다. 가변 저항 R29를 사용하여 금속 탐지기의 감도를 조정합니다. 작동 알고리즘 그림에서 설명된 펄스 금속 탐지기의 작동 원리를 명확히 하기 위해. 도 28은 장치의 가장 중요한 지점에서의 신호 파형을 보여준다.
간격 A 시간에 VT1 키가 열립니다. 톱니파 전류가 센서 코일 - 파형 2를 통해 흐르기 시작합니다. 전류가 약 2A에 도달하면 키가 닫힙니다. 트랜지스터 VT1의 드레인에서 자체 유도 전압 서지가 발생합니다 - 파형 1. 이 서지의 크기는 300V (!) 이상이며 저항 R1, R3에 의해 제한됩니다. 증폭 경로의 과부하를 방지하기 위해 제한 다이오드 VD1, VD2가 사용됩니다. 또한 이를 위해 간격 A(코일의 에너지 축적) 및 간격 B(자기 유도 배출) 시간 동안 키 D2.1이 열립니다. 이렇게 하면 경로의 종단 간 게인이 400에서 7로 감소합니다. 오실로그램 3은 증폭 경로(핀 8 D1.2)의 출력 신호를 보여줍니다. 구간 C에서 시작하여 키 D2.1이 닫히고 경로의 게인이 커집니다. 보호 간격 C가 완료된 후 증폭 경로가 모드로 들어가는 동안 D2.2 키가 열리고 D2.4 키가 닫힙니다. 유용한 신호의 통합이 시작됩니다-간격 D. 이 간격 후에 키 D2.2 .2.4가 닫히고 D6 키가 열립니다 - "역방향" 통합이 시작됩니다. 이 시간(간격 E 및 F) 동안 커패시터 C1.0은 완전히 방전됩니다. 내장형 아날로그 비교기를 사용하여 마이크로 컨트롤러는 입력 유용한 신호의 레벨에 비례하는 간격 E의 값을 측정합니다. 펌웨어 버전 XNUMX의 경우 다음 간격 값이 설정됩니다.
마이크로컨트롤러는 수신된 디지털 데이터를 처리하고 VD3-VD8 LED 및 Y1 사운드 방출기를 사용하여 대상이 센서에 미치는 영향의 정도를 나타냅니다. LED 표시는 포인터 표시기와 유사합니다. 대상이 없으면 VD8 LED가 켜진 다음 노출 수준에 따라 VD7, VD6 등이 순차적으로 켜집니다. 부품 유형 및 디자인 연산 증폭기 D1 TL074N 대신 TL084N 또는 TL072N, TL082N 유형의 두 개의 이중 연산 증폭기를 사용해 볼 수 있습니다. D2 칩은 CD4066 타입의 쿼드 아날로그 키로 국산 K561KTZ 칩으로 대체가 가능하다. D4 AT90S2313-10PI 마이크로 컨트롤러에는 직접적인 아날로그가 없습니다. 회로는 회로 내 프로그래밍을 위한 회로를 제공하지 않으므로 다시 프로그래밍할 수 있도록 컨트롤러를 소켓에 설치하는 것이 좋습니다. 78L05 스태빌라이저는 극단적인 경우 KR142EN5A로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1 유형 IRF740은 IRF840으로 대체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT2-VT4 유형 2N5551은 문자 색인이 있는 KT503으로 대체할 수 있습니다. 그러나 핀아웃이 다르다는 사실에 주의해야 합니다. LED는 모든 유형이 될 수 있으며 VD8은 다른 글로우 색상을 사용하는 것이 바람직합니다. 다이오드 VD1, VD2 유형 1N4148. 저항은 모든 유형일 수 있으며 R1 및 R3의 전력 손실은 0,5W여야 하며 나머지는 0,125 또는 0,25W일 수 있습니다. 저항이 9% 이하로 차이가 나도록 R11와 R5을 선택하는 것이 바람직합니다. 조정 저항 R7 다중 회전을 사용하는 것이 바람직합니다. 커패시터 C1은 전해성이며 16V 전압의 경우 나머지 커패시터는 세라믹입니다. 커패시터 C6은 좋은 TKE와 함께 사용하는 것이 바람직합니다. 버튼 S1, 스위치 S2-S4, 가변 저항 R29는 크기에 맞는 모든 유형이 될 수 있습니다. 음원으로 피에조 이미 터 또는 플레이어의 헤드폰을 사용할 수 있습니다. 장치 본체의 디자인은 임의적일 수 있습니다. 센서 근처의 로드(최대 1m)와 센서 자체에는 금속 부품과 패스너가 없어야 합니다. 막대 제조를 위한 출발 물질로서 플라스틱 텔레스코픽 낚싯대를 사용하는 것이 편리하다. 센서에는 직경 27 ~ 0,6mm의 와이어 0,8개가 포함되어 있으며 맨드릴 190mm에 감겨 있습니다. 센서에는 스크린이 없으며 막대에 대한 고정은 무거운 나사, 볼트 등을 사용하지 않고 수행해야 합니다. (!) 그렇지 않으면 그 제조 기술은 유도 금속 탐지기와 동일할 수 있습니다. 차폐 케이블은 정전 용량이 높기 때문에 센서와 전자 장치를 연결하는 데 사용할 수 없습니다. 이러한 목적을 위해 예를 들어 함께 꼬인 MGSHV 유형의 두 개의 절연 전선을 사용해야합니다. 장치 설정 주목! 이 장치는 VT1 컬렉터와 센서에 잠재적으로 생명을 위협하는 높은 전압이 있습니다. 따라서 설치 및 작동 시 전기 안전 조치를 준수해야 합니다. 다음 순서로 장치를 설정하는 것이 좋습니다. 1. 설치가 올바른지 확인하십시오. 2. 전원을 인가하고 소비 전류가 100(mA)를 초과하지 않는지 확인합니다. 3. 트리머 저항 R7을 사용하여 핀 7 D1.4의 파형이 그림의 파형 4에 해당하도록 증폭 경로의 균형을 달성하십시오. 28. 이 경우 구간 D 끝의 신호가 변경되지 않도록 해야 합니다. 이 위치의 파형은 수평이어야 합니다. 적절하게 조립된 장치는 추가 구성이 필요하지 않습니다. 센서를 금속 물체로 가져와 표시 요소가 작동하는지 확인해야 합니다. 컨트롤 작동에 대한 설명은 소프트웨어 설명에 나와 있습니다. 소프트웨어 이 글을 쓰는 시점에 소프트웨어 버전 1.0 및 1.1이 개발 및 테스트되었습니다. Intel HEX 형식의 버전 1.0 "펌웨어" 코드는 인터넷 Yuri Kolokolov의 개인 페이지인 home.skif.net/~yukol/index.htm에서 찾을 수 있습니다. 소프트웨어의 상용 버전 1.1은 Master Kit에서 생산한 키트의 일부로 이미 프로그래밍된 마이크로컨트롤러 형태로 제공될 예정입니다. 버전 1.0은 다음 기능을 구현합니다.
소프트웨어 버전 1.1은 가변 저항 R29를 사용하여 장치의 감도를 조정할 수 있다는 점에서 다릅니다. 새 버전의 소프트웨어에 대한 작업은 계속되며 추가 모드를 도입할 계획입니다. 새 모드를 제어하기 위해 스위치 S1, S2가 예약되어 있습니다. 광범위한 테스트를 거친 새 버전은 "마스터 키트" 세트로 제공됩니다. 새 버전에 대한 정보는 인터넷의 Yuri Kolokolov 개인 페이지인 home.skif.net/~yukol/index.htm에 게시됩니다. 저자: Shchedrin A.I.
터치 에뮬레이션을 위한 인조 가죽
15.04.2024 펫구구 글로벌 고양이 모래
15.04.2024 배려심 많은 남자의 매력
14.04.2024
▪ GeForce GTX 1650 로우 프로파일 가속기
▪ 사이트의 섹션 초보자 라디오 아마추어를 위한 것입니다. 기사 선택 ▪ 르네상스의 인본주의 이념과 그 주요 특징, 사회적 기원은 무엇이었는가? 자세한 답변 ▪ 기사 간단한 구형파 발생기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 기사에 대한 의견: 드미트리 안녕하세요! 그리고 AT90S2313-10PI 컨트롤러를 선택한 이유는 무엇입니까? 금속탐지기는 철금속과 비철금속을 구별합니까? STM32F030F4P6 컨트롤러에서 금속 탐지기를 만들고 싶습니다(50r/pc가 있습니다). 또는 다리가 더 많은 사람에게 다리가 충분하지 않으면 ... 작동 원리를 연구합니다 ... 내가 이해하는대로 컨트롤러의 작업은 다음과 같습니다. 1) 코일에 전압을 가합니다 (출력 T0) 2) 역임펄스(T1)에 대한 증폭기 보호 활성화 3) 코일 비활성화 및 자체 유도 펄스의 댐핑 대기 4) 증폭기 보호(핀 T1)를 끄고 유용한 신호 처리 켜기( 핀 T2) 5) 타이머 켜기 6) T3 핀에 연결된 트리거가 중단되면 타이머에서 판독값을 가져옵니다. 7) 값을 기준과 비교하고 해당 표시를 제공합니다. 도움이 되는 글 감사합니다. 교육에 의한 건축업자, 부정확한 이유로 저를 발로 차지 마십시오. 이것은 컨트롤러를 사용하는 두 번째 프로젝트이고 전자 제품에서 전체 2번째 또는 4번째입니다.
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어