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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector de metales palpitante, teoría. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales El nombre "detector de metales palpitante" es un eco de la terminología adoptada en la ingeniería de radio desde la época de los primeros receptores superheterodinos. Un latido es un fenómeno que se manifiesta más notoriamente cuando se suman dos señales periódicas con frecuencias cercanas y aproximadamente las mismas amplitudes, y consiste en la ondulación de la amplitud de la señal total. La frecuencia de pulsación es igual a la diferencia de frecuencia de las dos señales sumadas. Al pasar una señal pulsante de este tipo a través de un rectificador (detector), se puede aislar una señal de diferencia de frecuencia. Dichos circuitos han sido tradicionales durante mucho tiempo, pero en la actualidad ya no se usan ni en ingeniería de radio ni en detectores de metales. Tanto allí como allí, los detectores de amplitud fueron reemplazados por detectores síncronos, pero el término "en latidos" se ha mantenido hasta el día de hoy. El principio de funcionamiento de un detector de pulsaciones es muy simple y consiste en registrar la diferencia de frecuencia de dos generadores, uno de los cuales es estable en frecuencia y el otro contiene un sensor, un inductor en su circuito de ajuste de frecuencia. El dispositivo se ajusta de tal manera que, en ausencia de metal cerca del sensor, las frecuencias de los dos generadores coinciden o tienen un valor muy cercano. La presencia de metal cerca del sensor provoca un cambio en sus parámetros y, como resultado, un cambio en la frecuencia del generador correspondiente. Este cambio suele ser muy pequeño, pero el cambio en la diferencia entre las frecuencias de los dos osciladores ya es significativo y se puede registrar fácilmente. La diferencia de frecuencia se puede registrar de varias maneras, desde la más simple, cuando la señal de diferencia de frecuencia se escucha en auriculares o a través de un altavoz, hasta los métodos de medición de frecuencia digital. La sensibilidad del detector de metales a los latidos depende, entre otras cosas, de los parámetros para convertir el cambio en la impedancia del sensor en frecuencia. Normalmente, la conversión consiste en obtener la diferencia de frecuencia de un generador estable y un generador con bobina sensora en un circuito de ajuste de frecuencia. Por lo tanto, cuanto más altas sean las frecuencias de estos generadores, mayor será la diferencia de frecuencia en respuesta a la aparición de un objetivo de metal cerca del sensor El registro de pequeñas desviaciones de frecuencia es una cierta dificultad. Entonces, de oído, puede registrar con confianza una deriva de frecuencia de una señal de tono de al menos 10 Hz. Visualmente, al hacer parpadear el LED, puede registrar una deriva de frecuencia de al menos 1 Hz. De otras formas, es posible lograr un registro y una diferencia de frecuencia menor, sin embargo, este registro requerirá un tiempo significativo, lo cual es inaceptable para los detectores de metales, que siempre funcionan en tiempo real. La forma de asignar una pequeña diferencia de frecuencia entre dos generadores genera un problema técnico importante: la captura de fase. El problema es que dos osciladores sintonizados a frecuencias muy cercanas tienden a sincronizarse falsamente entre sí. Esta sincronización se manifiesta en el hecho de que cuando intenta acercar la diferencia de frecuencia de dos generadores a cero de alguna manera, cuando la diferencia de frecuencia alcanza un cierto umbral, hay una transición abrupta al estado de los generadores cuando sus frecuencias coinciden . Los generadores se sincronizan. Físicamente, el fenómeno de bloqueo de fase se explica por las no linealidades que inevitablemente están presentes en cualquier generador y la penetración parásita de la señal de un generador a otro (a través de circuitos de potencia, a través de capacitancias parásitas, etc.). Como muestra la práctica, si no recurre a trucos especiales como el desacoplamiento optoelectrónico de los generadores, es realista obtener para la diferencia de frecuencia el umbral para el inicio de la sincronización parásita del orden de 10"4 con respecto a la frecuencia del generador. sensibilidad máxima 10 ... 100 kHz y superior. La selectividad de los metales a tales frecuencias, que están muy lejos de ser óptimas, es muy débil. Además, es prácticamente imposible determinar la fase de la señal reflejada a partir del cambio de frecuencia del oscilador. Por lo tanto, el detector de metales no tiene selectividad en los latidos. La respuesta del instrumento a un objeto metálico es inversamente proporcional a la sexta potencia de la distancia. Es prácticamente el mismo que el de los detectores de metales según el principio "transmitir-recibir". Sin embargo, el rango de detección de este tipo de instrumentos suele ser mucho peor debido al efecto de sincronización espuria. Autor: Shchedrin A.I.
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