Detectores de metal categoria FD (Domínio da Frequência), teoria. Esquema, descrição

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A maioria dos projetos de detectores de metal conhecidos pelo autor pertence a dispositivos da categoria FD (Domínio de Frequência) e usa o princípio de avaliar a mudança no campo elétrico sob a influência de um objeto de metal. Uma característica comum de tais dispositivos é uma bobina ativa que gera um campo elétrico. No entanto, há uma exceção a essa regra: detectores de objetos de metal que funcionam com base no princípio "transmitir-receber". Eles usam duas bobinas: transmitindo e recebendo.

Projetos separados de detectores de metal do grupo FD diferem na forma de analisar mudanças nos parâmetros de campo sob a influência de objetos de metal próximos, bem como nos critérios para avaliar essas mudanças.

Entre os dispositivos da categoria FD, os mais comuns, devido à simplicidade das soluções de circuito, são os detectores de objetos metálicos, que se baseiam no princípio de medir a frequência dos batimentos que ocorrem quando dois sinais próximos em frequência são adicionados. Na literatura especializada, esses dispositivos são freqüentemente chamados de detectores de metal BFO (Beat Frequency Oscillator). Deve-se reconhecer que, ao procurar metais com propriedades ferromagnéticas fracas, como cobre, estanho ou prata, os detectores de metais BFO são menos sensíveis do que os dispositivos cuja operação é baseada em outros princípios.

Os detectores de metal que usam o princípio de medir o desvio de frequência do oscilador de referência sob a influência de objetos de metal que caíram na área de cobertura da bobina de busca podem ser divididos em um grupo de dispositivos chamados detectores de metal baseados em medidores de frequência. Na literatura especializada, tais aparelhos são por vezes referidos pela sigla FM (Frequency Meter). Pode-se argumentar que atualmente, em conexão com o desenvolvimento da base do elemento, dispositivos desse tipo estão passando por um renascimento.

Na literatura especializada, às vezes são fornecidos esquemas de detectores de objetos de metal, baseados no chamado princípio de ressonância ou quase ressonância. Nesses dispositivos, a mudança na frequência e amplitude do oscilador de medição é analisada por meio de um filtro sintonizado em uma frequência quase ressonante, ou seja, no declínio de suas características. Esses dispositivos são freqüentemente chamados de OR (Off Resonance).

Um grupo separado consiste em detectores de ponte de objetos de metal. Uma característica do circuito de tais dispositivos é que a bobina de medição (busca) está incluída em um dos braços da ponte de medição (em uma frequência ressonante ou quase ressonante). Nesse caso, a variação da tensão na diagonal da reatância é estimada.

Recentemente, houve um aumento significativo no interesse por detectores de objetos metálicos, cuja operação é baseada no chamado princípio "transmitir-receber". Deve-se notar que, em um sentido amplo, os detectores de metal que usam o princípio "transmitir-receber" incluem não apenas dispositivos que operam com sinal contínuo (categoria FD), mas também dispositivos que usam sinal pulsado (categoria TD). A principal diferença entre esses dois grupos de detectores de metais não está apenas na forma do sinal utilizado. Os dispositivos que funcionam com um sinal senoidal são equipados com duas bobinas - transmissão e recepção. Neste caso, o sistema de bobina é balanceado para indução mútua zero. Portanto, esses dispositivos são freqüentemente chamados de detectores de metal balanceados. Na literatura estrangeira, esses detectores de metais são geralmente referidos como TR-IB (Transmitter Receiver - Induction Balance) ou simplesmente TR. Em dispositivos do tipo TR-IB, durante o processo de busca, a bobina receptora recebe um sinal iniciado por correntes parasitas que ocorrem em um objeto de metal sob a influência de um sinal de transmissão. A análise dos parâmetros do sinal recebido (por exemplo, amplitude e deslocamento de fase) é a fonte de informações sobre a presença e características de objetos de metal encontrados na área de operação do dispositivo.

Autor: Adamenko M.V.

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