Détecteur de métaux à impulsion, théorie. Schéma, description

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Détecteur de métaux à impulsion, théorie. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Dans les types de détecteurs de métaux électroniques considérés précédemment, le signal réfléchi est séparé du signal émis soit géométriquement - en raison de la position relative des bobines de réception et d'émission, soit à l'aide de circuits de compensation spéciaux. Bien entendu, il peut exister une manière temporelle de séparer les signaux émis et réfléchis. Cette méthode est largement utilisée, par exemple, dans l'écho d'impulsion et le radar. Lors de la localisation, le mécanisme de retard du signal réfléchi est dû au temps important de propagation du signal vers l'objet et retour.

En ce qui concerne les détecteurs de métaux, un tel mécanisme peut être le phénomène d'auto-induction dans un objet conducteur. Comment l'utiliser en pratique ? Après exposition à une impulsion d'induction magnétique, une impulsion de courant amortie apparaît et se maintient pendant un certain temps (du fait du phénomène d'auto-induction) dans un objet conducteur, provoquant un signal réfléchi retardé dans le temps. Il contient des informations utiles et doit être enregistré.

Ainsi, un autre schéma de construction d'un détecteur de métaux peut être proposé, fondamentalement différent de ceux envisagés précédemment en termes de méthode de séparation des signaux. Un tel détecteur de métaux s'appelle une impulsion. Il se compose d'un générateur d'impulsions de courant, de bobines réceptrices et émettrices pouvant être combinées en une seule, d'un dispositif de commutation et d'une unité de traitement du signal.

Le générateur d'impulsions de courant génère de courtes impulsions de courant d'une milliseconde qui entrent dans la bobine rayonnante, où elles sont converties en impulsions d'induction magnétique. Étant donné que la bobine rayonnante - la charge du générateur d'impulsions - a un caractère inductif prononcé, des surcharges sous forme de surtensions se produisent sur les fronts d'impulsion du générateur. De telles surtensions peuvent atteindre des dizaines de centaines (!) de volts en amplitude, cependant, l'utilisation de limiteurs de protection est inacceptable, car elle conduirait à un resserrement du front de l'impulsion de courant et de l'induction magnétique et, à terme, à compliquer la séparation des le signal réfléchi.

Les bobines réceptrice et émettrice peuvent être positionnées l'une par rapport à l'autre de façon tout à fait arbitraire, puisque la pénétration directe du signal émis dans la bobine réceptrice et l'action du signal réfléchi sur celle-ci sont séparées dans le temps. En principe, une bobine peut jouer à la fois le rôle de réception et d'émission, mais dans ce cas il sera beaucoup plus difficile de découpler les circuits de sortie haute tension du générateur d'impulsions de courant et les circuits d'entrée sensibles.

Le dispositif de commutation est conçu pour réaliser la séparation précitée des signaux émis et réfléchis. Il bloque les circuits d'entrée de l'appareil pendant un certain temps, qui est déterminé par la durée de l'impulsion de courant dans la bobine rayonnante, le temps pendant lequel la bobine est déchargée et le temps pendant lequel de courtes réponses de l'appareil provenant d'objets massifs et faiblement conducteurs tels que que le sol sont possibles. Passé ce temps, le dispositif de commutation doit assurer la transmission d'un signal de la bobine réceptrice vers l'unité de traitement du signal.

L'unité de traitement du signal est conçue pour convertir le signal électrique d'entrée en une forme adaptée à la perception humaine. Il peut être conçu sur la base de solutions utilisées dans d'autres types de détecteurs de métaux.

Les inconvénients des détecteurs de métaux pulsés incluent la difficulté de mettre en œuvre en pratique la discrimination des objets par type de métal, la complexité des équipements pour générer et commuter des impulsions de courant et de tension de grande amplitude et un niveau élevé d'interférences radio.

Auteur : Shchedrin A.I.

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