動く金属物体を検出する装置。スキーム、説明

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動く金属物体を検出する装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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説明されているデバイスの動作原理は、磁場を生成するコイルの品質係数に対する金属物体で発生する渦電流の影響に基づいています。原材料や完成品の移動塊内の不要な金属物体を検出したり、金属部品やチェックポイントを通過した車両の数を数えたりするために使用できます。

デバイスの概略図を図に示します。これは、ジェネレータ（VT1、VT2）、その信号を処理するためのノード（VT3、DA1）、および電子リレー（VT4、VT5、K1）で構成されています。コイル L1 はセンサーとして機能します。コンデンサ C1 と C2 で発生器の発振回路を形成します。トランジスタ VT2 は、トランジスタ VT1 の安定した電流源と動的負荷の機能を実行します。生成された振動の振幅は、ダイオード VD4、VD6 によって整流された発電機出力電圧の一定成分を (積分回路 R5C1R1 およびコイル L2 を介して) このトランジスタのゲートに適用することによって安定化されます。

（クリックして拡大）

信号処理ユニットには、整流器であるVT3トランジスタのエミッタフォロワが含まれています。ダイオードVD3、VD4の電圧を9倍にし、ターゲットR11C11R13C10とR12C12R14C1を異なる時定数で統合し、オペアンプDA0にコンパレーターを組み込むスキームに従って作成されました。定常状態では、比較器の出力電圧は 4、トランジスタ VT5 です。 VT1 が閉じられ、リレー KXNUMX が消勢されます。

電源投入の瞬間、トランジスタVT1のゲート電位は0に等しく、その勾配は最大で、発電機は自励します。コンデンサ C6 が充電されると、発振振幅は徐々に減少し、数秒後には一定のレベルで安定します。ほぼ同時に、オペアンプ DA1 の出力にゼロ電圧が設定されます。

金属物体がコイル L1 に近づくと、L1C1C2 回路の損失が増加し、生成された振動の振幅がしばらくの間減少します (R4C6R5 回路要素のパラメーターによって決まります)。その結果、整流器の出力（VD3、VD4）の電圧がわずかに遅れて減少し、オペアンプDA1の反転入力の電圧が低下します。他の入力の電位には時間がないため、（R10C12R12C14回路の時定数が大きいため）この時間までに変化すると、出力電圧コンパレータはジャンプダウンします。同時に、トランジスタ VT4、VT5 が開き、リレー K1 がアクティブになり、コンベアベルトを停止するか、アラームをオンにするように命令します。

図に示されている積分回路の要素の定格により、デバイスは 0,5 m/s 以上の速度で移動する物体を検出します。感度はトリマ抵抗 R1 で調整します。積分回路の入力での遅い電圧変動（金属物体の移動速度が指定された速度よりも遅い）は、オペアンプDA1の入力で電位差を引き起こさないため、コンパレータは機能しません。デバイスは、L1 コイルの近くにある静止した金属物体には反応しません。

コイル L1 は、直径 320 mm の円形フレームの形で作られ、250 ターンのより線巻線 (リッツ線) PEL 35X0,05 が含まれています。コイルインダクタンス42mH、DC抵抗32Ω。デバイスによって生成される振動の周波数は約 23,5 kHz です。

このデバイスでは、K553UD1A OU、KT315 (VT3)、KT349 (VT4)、KT608A (VT5) シリーズのトランジスタ、D220 (VD1-VD5) および D223 (VD6) シリーズのダイオード、RES9 リレー (パスポートRS4.524.202)。

著者: テネフ L. 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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