Un dispositivo para detectar objetos metálicos en movimiento. Esquema, descripción

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Un dispositivo para detectar objetos metálicos en movimiento. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El principio de funcionamiento del dispositivo descrito se basa en el efecto de las corrientes de Foucault que surgen en un objeto metálico sobre el factor de calidad de la bobina que crea un campo magnético. Se puede utilizar para detectar objetos metálicos no deseados en una masa en movimiento de cualquier materia prima o producto terminado, para contar piezas metálicas o el número de vehículos que pasan por un puesto de control, etc.

El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la figura. Consiste en un generador (VT1, VT2), un nodo para procesar su señal (VT3, DA1) y un relé electrónico (VT4, VT5, K1). La bobina L1 sirve como sensor. formando con los condensadores C1 y C2 el circuito oscilatorio del generador. 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) la componente constante de la tensión de salida del generador rectificada por los diodos VD1, VD2.

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La unidad de procesamiento de señales contiene un seguidor de emisor en un transistor VT3, un rectificador. hecho de acuerdo con el esquema de duplicación de voltaje en los diodos VD3, VD4, integrando los objetivos R9C11R11C13 y R10C12R12C14 con diferentes constantes de tiempo y un comparador en el amplificador operacional DA1. En estado estable, el voltaje de salida del comparador es 0, transistores VT4. VT5 están cerrados y el relé K1 está desenergizado.

En el momento del encendido, el potencial de puerta del transistor VT1 es igual a 0, su inclinación 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. Aproximadamente 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 un tiempo (determinado 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, y dado que el potencial de su otra entrada no tiene tiempo para cambia en este momento (debido a la mayor constante de tiempo del circuito R10C12R12C14), el comparador de voltaje de salida salta hacia abajo. Al mismo tiempo, los transistores VT4, VT5 se abren y el relé K1 se activa, dando un comando para detener la cinta transportadora o activando la alarma.

Con los valores nominales de los elementos de los circuitos integradores indicados en el diagrama, el dispositivo detecta objetos que se mueven a una velocidad de más de 0,5 m/s. La sensibilidad se ajusta mediante la resistencia de ajuste R1. Las fluctuaciones lentas de voltaje en las entradas de los circuitos integradores (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.

La bobina L1 tiene la forma de un marco redondo con un diámetro de 320 mm y contiene 250 vueltas de alambre de bobinado trenzado (alambre litz) PEL 35X0,05. Inductancia de bobina 42 mH, resistencia DC 32 ohmios. La frecuencia de las oscilaciones generadas por el dispositivo es de unos 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.; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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