Detector de metais no princípio da transmissão-recepção, teoria. Esquema, descrição

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Os termos "transmitir-receber" e "sinal refletido" em vários dispositivos detectores são geralmente associados a métodos como eco de pulso e radar, o que é uma fonte de confusão quando se trata de detectores de metais. Ao contrário de vários tipos de localizadores, em detectores de metais deste tipo tanto os sinais transmitidos (emitidos) quanto os recebidos (refletidos) são contínuos, existem simultaneamente e coincidem em frequência.

O princípio de funcionamento dos detectores de metais de transmissão e recepção é registrar um sinal refletido (ou, como dizem, reemitido) por um objeto metálico (alvo). O sinal refletido ocorre devido à influência do campo magnético alternado da bobina transmissora (emissora) do detector de metais no alvo. Assim, um dispositivo deste tipo implica a presença de pelo menos duas bobinas, uma das quais transmite e a outra recebe.

O principal problema fundamental que se resolve em detectores de metais deste tipo é a escolha da disposição relativa das bobinas, em que o campo magnético da bobina emissora, na ausência de objetos metálicos estranhos, induz um sinal zero na bobina receptora. (ou no sistema de recebimento de bobinas). Assim, é necessário evitar o impacto direto da bobina transmissora na bobina receptora. O aparecimento de um alvo de metal próximo às bobinas levará ao aparecimento de um sinal na forma de uma força eletromotriz alternada (fem) na bobina receptora.

À primeira vista pode parecer que na natureza existem apenas duas opções para o arranjo relativo das bobinas, nas quais não há transmissão direta de um sinal de uma bobina para outra (ver Fig. 1, a e b) - bobinas com perpendicular e cruzamento de eixos.

Detector de metais no princípio da transmissão-recepção, teoria
Arroz. 1. Opções para o arranjo relativo das bobinas do sensor do detector de metais com base no princípio de “transmissão-recepção”

Um estudo mais aprofundado do problema mostra que pode haver tantos sistemas diferentes de sensores detectores de metais quanto desejado. Mas estes são sistemas mais complexos com mais de duas bobinas, conectadas eletricamente de acordo. Por exemplo, na Fig. 1, c mostra um sistema de uma bobina emissora (no centro) e duas bobinas receptoras, conectadas em contracorrente de acordo com o sinal induzido pela bobina emissora. Assim, o sinal na saída do sistema de bobinas receptoras é idealmente igual a zero, uma vez que a fem é induzida nas bobinas. mutuamente compensados.

De particular interesse são os sistemas de sensores com bobinas coplanares (ou seja, localizadas no mesmo plano). Isso se explica pelo fato de que detectores de metais costumam ser utilizados para busca de objetos localizados no solo, e aproximar o sensor da distância mínima da superfície terrestre só é possível se suas bobinas forem coplanares. Além disso, tais sensores são geralmente compactos e cabem bem em invólucros de proteção como “panqueca” ou “disco voador”.

As principais opções para o arranjo relativo das bobinas coplanares são mostradas na Fig. 2, a e b. No diagrama da Fig. 2, e a posição relativa das bobinas é escolhida de modo que o fluxo total do vetor de indução magnética através da superfície limitada pela bobina receptora seja igual a zero. No diagrama da Fig. 2, b uma das bobinas (receptora) é torcida em forma de oito, de modo que a fem total induzida nas metades das voltas da bobina receptora, localizada em uma asa do oito, compense uma fem total semelhante, dirigida na outra ala do G2. Vários outros designs de sensores com bobinas coplanares também são possíveis, por exemplo Fig. XNUMX, e.

Detector de metais no princípio da transmissão-recepção, teoria
Arroz. 2. Opções coplanares para o arranjo relativo das bobinas do detector de metais de acordo com o princípio de “transmissão-recepção”

A bobina receptora está localizada dentro da bobina emissora. A fem induzida na bobina receptora. é compensado por um dispositivo transformador especial que seleciona parte do sinal da bobina emissora.

Autor: Shchedrin A.I.

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