Um dispositivo para detectar objetos metálicos em movimento. Esquema, descrição

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O princípio de funcionamento do dispositivo descrito é baseado no efeito das correntes parasitas que surgem em um objeto metálico no fator de qualidade da bobina que cria um campo magnético. Ele pode ser usado para detectar objetos metálicos indesejados em uma massa em movimento de qualquer matéria-prima ou produto acabado, para contar peças metálicas ou o número de veículos que passam por um posto de controle, etc.

O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na figura. Consiste em um gerador (VT1, VT2), um nó para processamento de seu sinal (VT3, DA1) e um relé eletrônico (VT4, VT5, K1). A bobina L1 serve como sensor. formando com os capacitores C1 e C2 o circuito oscilatório do gerador. O transistor VT2 desempenha as funções de fonte de corrente estável e carga dinâmica do transistor VT1. A amplitude das oscilações geradas é estabilizada aplicando-se à porta deste transistor (através do circuito integrador R4C6R5 e da bobina L1) a componente constante da tensão de saída do gerador retificada pelos diodos VD1, VD2.

(clique para ampliar)

A unidade de processamento de sinal contém um seguidor de emissor em um transistor VT3, um retificador. feito de acordo com o esquema de duplicação da tensão nos diodos VD3, VD4, integrando os alvos R9C11R11C13 e R10C12R12C14 com diferentes constantes de tempo e um comparador no op-amp DA1. Em estado estacionário, a tensão de saída do comparador é 0, transistores VT4. VT5 estão fechados e o relé K1 está desenergizado.

No momento da energização, o potencial de porta do transistor VT1 é igual a 0, sua inclinação é máxima e o gerador é auto-excitado. À medida que o capacitor C6 é carregado, a amplitude de oscilação diminui gradualmente e após alguns segundos se estabiliza em um determinado nível. Ao mesmo tempo, a tensão zero é definida na saída do amplificador operacional DA1.

Quando um objeto metálico se aproxima da bobina L1, as perdas no circuito L1C1C2 aumentam e a amplitude das oscilações geradas diminui por algum tempo (determinado pelos parâmetros dos elementos do circuito R4C6R5). Como resultado, a tensão na saída do retificador (VD3, VD4) e com um pequeno atraso - e na entrada inversora do amplificador operacional DA1 diminui e, como o potencial de sua outra entrada não tem tempo para mudar por este tempo (devido à maior constante de tempo do circuito R10C12R12C14), o comparador de tensão de saída salta para baixo. Ao mesmo tempo, os transistores VT4, VT5 abrem e o relé K1 é acionado, dando um comando para parar a esteira ou acionando o alarme.

Com as classificações dos elementos dos circuitos integradores indicadas no diagrama, o dispositivo detecta objetos que se deslocam a uma velocidade superior a 0,5 m/s. A sensibilidade é ajustada pelo resistor do trimmer R1. Flutuações lentas de tensão nas entradas dos circuitos integradores (a velocidade de movimento dos objetos metálicos é menor que a especificada) não causam uma diferença de potencial nas entradas do amplificador operacional DA1, portanto, o comparador não funciona. O dispositivo não responde a objetos metálicos estacionários nas proximidades da bobina L1.

A bobina L1 é feita na forma de uma armação redonda com um diâmetro de 320 mm e contém 250 voltas de fio de enrolamento trançado (fio litz) PEL 35X0,05. Indutância da bobina 42 mH, resistência DC 32 ohms. A frequência das oscilações geradas pelo dispositivo é de cerca de 23,5 kHz.

No dispositivo, você pode usar o K553UD1A OU, transistores das séries KT315 (VT3), KT349 (VT4), KT608A (VT5), diodos das séries D220 (VD1-VD5) e D223 (VD6), relé RES9 (passaporte RS4.524.202).

Autor: Tenev L.; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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