Un dispositivo para detectar objetos metálicos en movimiento. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Objeto y principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del dispositivo descrito se basa en el efecto de las corrientes parásitas que surgen en un objeto metálico sobre el factor de calidad de la bobina que crea un campo magnético.
Se puede utilizar en muchos casos:
- detectar objetos metálicos no deseados en la masa en movimiento de cualquier materia prima o producto terminado;
- contar piezas metálicas o el número de vehículos que pasan por un puesto de control, etc.
Diagrama esquemático
El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la fig. 2.26. Consta de cuatro partes principales:
- generador (VT1, VT2);
- su nodo de procesamiento de señales (VT3, DA1);
- relé electrónico (VT4, VT5, K1);
- sensor, que es la bobina L1, que forma el circuito oscilatorio del generador con los condensadores C1 y C2.
El transistor VT2 realiza las funciones de fuente de corriente estable y carga dinámica del transistor VT1. La amplitud de las oscilaciones generadas se estabiliza aplicando a la puerta de este transistor (a través del circuito integrador R4C6R5 y la bobina L1) el componente constante del voltaje de salida del generador rectificado por los diodos VD1, VD2.
La unidad de procesamiento de señales contiene:
- transistor seguidor de emisor VT3;
- rectificador, hecho de acuerdo con el esquema de duplicación de voltaje en los diodos VD3, VD4;
- integrando circuitos R9C11R11C13 y R10C12R12C14 con diferentes constantes de tiempo y un comparador en el amplificador operacional DA1.
Arroz. 2.26. Diagrama esquemático de un dispositivo para detectar objetos metálicos en movimiento (haga clic para ampliar)
En estado estable, el voltaje de salida del comparador es cero, los transistores VT4, VT5 están cerrados y el relé K1 está desenergizado. En el momento del encendido, el potencial de puerta del transistor VT1 es cero, su pendiente es máxima y el generador se autoexcita. A medida que se carga el condensador C6, la amplitud de oscilación disminuye gradualmente y después de unos segundos se estabiliza en un cierto nivel. Casi al mismo tiempo, se establece un voltaje cero en la salida del amplificador operacional DA1.
Cuando un objeto metálico se acerca a la bobina L1, las pérdidas en el circuito L1C1C2 aumentan y la amplitud de las oscilaciones generadas disminuye durante algún tiempo (determinada por los parámetros de los elementos del circuito R4C6R5). Como resultado, el voltaje en la salida del rectificador (VD3, VD4), y con un ligero retraso, y en la entrada inversora del amplificador operacional DA1 disminuye. Dado que el potencial de su otra entrada no tiene tiempo de cambiar en ese momento (debido a la mayor constante de tiempo del circuito R10C12R12C14), el voltaje de salida del comparador cae abruptamente.
Al mismo tiempo, los transistores VT4, VT5 se abren y se activa el relé K1, dando una orden para detener la cinta transportadora o activando la alarma. Con las clasificaciones de los elementos de los circuitos integradores indicadas en el diagrama, el dispositivo detecta objetos que se mueven a una velocidad superior a 0,5 m/s.
Ajuste
La sensibilidad se puede ajustar mediante una resistencia sintonizada R1. Las fluctuaciones lentas de voltaje en las entradas de los circuitos integradores (cuando la velocidad de movimiento de los objetos metálicos es menor que la especificada) no causan una diferencia de potencial en las entradas del amplificador operacional DA1, por lo que el comparador no funciona.
El dispositivo no responde a objetos metálicos estacionarios cerca de la bobina L1.
Piezas aplicadas
La bobina L1 tiene la forma de un marco redondo con un diámetro de 320 mm y contiene 250 vueltas de alambre trenzado (alambre litz) PEL 35 x 0,05. Inductancia de bobina 42 mH, resistencia CC 32 ohmios. La frecuencia de las oscilaciones generadas por el dispositivo es de aproximadamente 23,5 kHz.
En el dispositivo, puede usar K553UD1A OU, transistores de la serie KT315 (VT3), KT349 (VT4), KT608A (VT5), diodos de la serie D220 (VD1-VD5) y D223 (VD6), relé RES9 (pasaporte RS4.524.202).
Autor: Tenev L.
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La serie GMOV le permite seleccionar supresores con voltajes de operación que van de 45 a 320V (Vrms) y de 56 a 415V (Vdc). Las corrientes máximas son de hasta 6,000 A para el GMOV de 14 mm y de hasta 10,000 20 A para las versiones de XNUMX mm.
La energía de disipación del GMOV para pulsos de 8/20 µs (según IEC 61000-4-5) alcanza los 180 J para el marco de 14 mm y aumenta hasta los 360 J para el marco de 20 mm.
A diferencia de un solo varistor, que tiene la desventaja de la degradación y el envejecimiento (lo que da como resultado un rendimiento de protección deficiente), esta combinación de pararrayos de gas y varistor prolonga en gran medida la vida útil y la confiabilidad del componente. El pararrayos de gas aísla el varistor del circuito, apagándolo hasta que aparece un pulso. Por lo tanto, el varistor en ausencia de sobretensiones de gran amplitud está en modo de espera.
También vale la pena señalar que la corriente de fuga en el circuito del pararrayos de gas-varistor es mínima (<0,1 μA) debido a la alta resistencia de aislamiento del pararrayos de gas en un estado no conductor, lo que mejora significativamente el consumo de energía del producto final. y reduce el problema del sobrecalentamiento excesivo de los componentes.
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