金属探知機カテゴリ FD (周波数ドメイン)、理論。スキーム、説明

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カテゴリ FD (周波数領域) の金属探知機、理論。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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著者が知っている金属探知機の設計のほとんどは FD (周波数領域) カテゴリのデバイスに属し、金属物体の影響下での電場の変化を評価する原理を使用しています。このようなデバイスの共通の特徴は、電場を生成するアクティブコイルです。ただし、この規則には例外があります。それは、「送信-受信」原理で動作する金属物体検出器です。送信と受信の XNUMX つのコイルを使用します。

FD グループの金属探知機の個々の設計は、近くの金属物体の影響下でのフィールドパラメータの変化を分析する方法と、これらの変化を評価する基準が異なります。

FD カテゴリのデバイスの中で最も一般的なのは、回路設計の単純さのため、金属物体の検出器です。これは、類似した周波数の XNUMX つの信号が加算されたときに発生するビートの周波数を測定する原理に基づいています。専門文献では、このような装置は BFO (Beat Frequency Oscillator) 金属探知機と呼ばれることがよくあります。銅、錫、銀などの弱い強磁性を持つ金属を探す場合、BFO 金属探知機は他の原理に基づいて動作する装置よりも感度が低いことを認識する必要があります。

金属探知機は、サーチコイルの範囲内にある金属物の影響による基準発振器の周波数偏差を測定する原理を使用しており、周波数計に基づいて金属探知機と呼ばれる機器のグループに分類できます。専門文献では、このようなデバイスは FM (周波数メーター) という略語で呼ばれることもあります。現在、要素ベースの発展により、このタイプのデバイスは復活を遂げていると言えます。

専門文献には、いわゆるオフレゾナンスまたはニアレゾナンス原理に基づいた金属物体の検出器の図が記載されている場合があります。これらのデバイスでは、測定ジェネレータの周波数と振幅の変化が、共振周波数付近、つまりその特性の減衰時に同調されたフィルタを使用して分析されます。このようなデバイスは、OR (Off Resonance) と略されることがよくあります。

別のグループは金属物体の橋梁検出器で構成されます。このような装置の回路の特徴は、測定（検索）コイルが測定ブリッジのアームのXNUMXつに（共振周波数または共振周波数に近い周波数で）接続されていることです。この場合、リアクタンスの対角線上の電圧の変化が評価されます。

最近、いわゆる「送受信」原理に基づいて機能する金属物体の検出器に対する関心が大幅に高まっています。なお、送受信原理を利用した金属探知機には、広義には連続信号で動作する装置（カテゴリFD）だけでなく、パルス信号を使用する装置（カテゴリTD）も含まれます。これら XNUMX つのグループの金属検出器の主な違いは、使用される信号の形状だけではありません。正弦波信号で動作するデバイスには、送信と受信の XNUMX つのコイルが装備されています。この場合、コイルシステムは相互誘導がゼロになるように平衡化されます。したがって、このようなデバイスはバランス型金属検出器と呼ばれることがよくあります。外国の文献では、これらの金属探知機は通常、TR-IB (Transmitter Receiver - Induction Balance) または単に TR と略されます。 TR-IB タイプのデバイスでは、検索プロセス中に、送信信号の影響下で金属物体に発生する渦電流によって開始される信号が受信コイルに送信されます。受信信号のパラメータ（振幅や位相シフトなど）の分析は、デバイスの動作領域で検出された金属物の存在と特性に関する情報源です。

著者：アダメンコM.V.

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