Détecteurs de métaux catégorie FD (Frequency Domain), théorie. Schéma, description

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Détecteurs de métaux catégorie FD (Frequency Domain), théorie. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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La plupart des conceptions de détecteurs de métaux connues de l'auteur appartiennent à des appareils de la catégorie FD (Frequency Domain) et utilisent le principe d'évaluation de l'évolution du champ électrique sous l'influence d'un objet métallique. Une caractéristique commune de ces dispositifs est une bobine active qui génère un champ électrique. Cependant, il existe une exception à cette règle : les détecteurs d'objets métalliques qui fonctionnent selon le principe « émission-réception ». Ils utilisent deux bobines : émission et réception.

Les conceptions distinctes des détecteurs de métaux du groupe FD diffèrent dans la manière d'analyser les modifications des paramètres de champ sous l'influence d'objets métalliques rapprochés, ainsi que dans les critères d'évaluation de ces modifications.

Parmi les appareils de la catégorie FD, les plus courants, en raison de la simplicité des solutions de circuit, sont les détecteurs d'objets métalliques, qui reposent sur le principe de la mesure de la fréquence des battements qui se produisent lorsque deux signaux proches en fréquence sont ajoutés. Dans la littérature spécialisée, de tels dispositifs sont souvent appelés détecteurs de métaux BFO (Beat Frequency Oscillator). Il faut reconnaître que lors de la recherche de métaux aux propriétés ferromagnétiques faibles, comme le cuivre, l'étain ou l'argent, les détecteurs de métaux BFO sont moins sensibles que les appareils dont le fonctionnement est basé sur d'autres principes.

Les détecteurs de métaux qui utilisent le principe de mesure de l'écart de fréquence de l'oscillateur de référence sous l'influence d'objets métalliques tombés dans la zone de couverture de la bobine de recherche peuvent être divisés en un groupe d'appareils appelés détecteurs de métaux à fréquencemètre. Dans la littérature spécialisée, de tels appareils sont parfois désignés par l'abréviation FM (Frequency Meter). On peut affirmer qu'à l'heure actuelle, dans le cadre du développement de l'élément de base, les dispositifs de ce type connaissent une renaissance.

Dans la littérature spécialisée, des schémas de détecteurs d'objets métalliques sont parfois donnés, qui sont basés sur le principe dit de hors résonance ou de quasi résonance. Dans ces dispositifs, l'évolution de la fréquence et de l'amplitude de l'oscillateur de mesure est analysée à l'aide d'un filtre accordé sur une fréquence proche de la résonance, c'est-à-dire à la baisse de ses caractéristiques. Ces dispositifs sont souvent appelés OR (Off Resonance).

Un groupe distinct se compose de détecteurs de pont d'objets métalliques. Une caractéristique du circuit de tels dispositifs est que la bobine de mesure (de recherche) est incluse dans l'un des bras du pont de mesure (à une fréquence de résonance ou quasi-résonnante). Dans ce cas, la variation de tension sur la diagonale de la réactance est estimée.

Récemment, il y a eu une augmentation significative de l'intérêt pour les détecteurs d'objets métalliques, dont le fonctionnement est basé sur le principe dit « d'émission-réception ». Il est à noter que, au sens large, les détecteurs de métaux utilisant le principe « émission-réception » comprennent non seulement les appareils fonctionnant avec un signal continu (catégorie FD), mais également les appareils utilisant un signal pulsé (catégorie TD). La principale différence entre ces deux groupes de détecteurs de métaux ne réside pas seulement dans la forme du signal utilisé. Les appareils fonctionnant avec un signal sinusoïdal sont équipés de deux bobines - émission et réception. Dans ce cas, le système de bobines est équilibré à zéro induction mutuelle. Par conséquent, ces dispositifs sont souvent appelés détecteurs de métaux équilibrés. Dans la littérature étrangère, ces détecteurs de métaux sont généralement appelés TR-IB (Transmitter Receiver - Induction Balance) ou simplement TR. Dans les dispositifs de type TR-IB, lors du processus de recherche, la bobine réceptrice reçoit un signal initié par des courants de Foucault qui se produisent dans un objet métallique sous l'influence d'un signal d'émission. L'analyse des paramètres du signal reçu (par exemple, l'amplitude et le déphasage) est la source d'informations sur la présence et les caractéristiques des objets métalliques trouvés dans la zone de fonctionnement de l'appareil.

Auteur : Adamenko M.V.

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