Dispositif de détection d'objets métalliques en mouvement. Schéma, description

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Dispositif de détection d'objets métalliques en mouvement. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Concepteur radioamateur

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Le principe de fonctionnement du dispositif décrit est basé sur l'effet des courants de Foucault apparaissant dans un objet métallique sur le facteur de qualité de la bobine qui crée un champ magnétique. Il peut être utilisé pour détecter des objets métalliques indésirables dans une masse en mouvement de n'importe quelle matière première ou produit fini, pour compter des pièces métalliques ou le nombre de véhicules passant par un point de contrôle, etc.

Le schéma de principe de l'appareil est représenté sur la figure. Il se compose d'un générateur (VT1, VT2), d'un nœud de traitement de son signal (VT3, DA1) et d'un relais électronique (VT4, VT5, K1). La bobine L1 sert de capteur. formant avec les condensateurs C1 et C2 le circuit oscillant du générateur. Le transistor VT2 remplit les fonctions de source de courant stable et de charge dynamique du transistor VT1. L'amplitude des oscillations générées est stabilisée en appliquant à la grille de ce transistor (à travers le circuit intégrateur R4C6R5 et la bobine L1) la composante constante de la tension de sortie du générateur redressée par les diodes VD1, VD2.

(cliquez pour agrandir)

L'unité de traitement du signal contient un émetteur suiveur sur un transistor VT3, un redresseur. réalisé selon le schéma de doublement de la tension sur les diodes VD3, VD4, intégrant les cibles R9C11R11C13 et R10C12R12C14 avec différentes constantes de temps et un comparateur sur l'ampli-op DA1. En régime établi, la tension de sortie du comparateur est 0, transistors VT4. VT5 sont fermés et le relais K1 est désexcité.

A la mise sous tension, le potentiel de grille du transistor VT1 est égal à 0, sa pente est maximale et le générateur est auto-excité. Au fur et à mesure que le condensateur C6 se charge, l'amplitude d'oscillation diminue progressivement et après quelques secondes elle se stabilise à un certain niveau. À peu près au même moment, une tension nulle est définie à la sortie de l'ampli-op DA1.

Lorsqu'un objet métallique s'approche de la bobine L1, les pertes dans le circuit L1C1C2 augmentent et l'amplitude des oscillations générées diminue pendant un certain temps (déterminé par les paramètres des éléments du circuit R4C6R5). En conséquence, la tension à la sortie du redresseur (VD3, VD4), et avec un léger retard - et à l'entrée inverseuse de l'ampli-op DA1 diminue, et puisque le potentiel de son autre entrée n'a pas le temps de changer à ce moment (en raison de la plus grande constante de temps du circuit R10C12R12C14), le comparateur de tension de sortie saute. En même temps, les transistors VT4, VT5 s'ouvrent et le relais K1 est activé, donnant l'ordre d'arrêter la bande transporteuse ou d'activer l'alarme.

Avec les calibres des éléments des circuits intégrateurs indiqués sur le schéma, l'appareil détecte des objets se déplaçant à une vitesse supérieure à 0,5 m/s. La sensibilité est ajustée par la résistance ajustable R1. Les fluctuations de tension lentes aux entrées des circuits intégrateurs (la vitesse de déplacement des objets métalliques est inférieure à celle spécifiée) ne provoquent pas de différence de potentiel aux entrées de l'ampli-op DA1, de sorte que le comparateur ne fonctionne pas. L'appareil ne réagit pas aux objets métalliques stationnaires à proximité de la bobine L1.

La bobine L1 se présente sous la forme d'un cadre rond d'un diamètre de 320 mm et contient 250 tours de fil de bobinage toronné (fil de litz) PEL 35X0,05. Inductance de la bobine 42 mH, résistance CC 32 ohms. La fréquence des oscillations générées par l'appareil est d'environ 23,5 kHz.

Dans l'appareil, vous pouvez utiliser l'UO K553UD1A, les transistors des séries KT315 (VT3), KT349 (VT4), KT608A (VT5), les diodes des séries D220 (VD1-VD5) et D223 (VD6), le relais RES9 (passeport RS4.524.202).

Auteur : Tenev L. ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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