Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Среда, 22 января
 
 

Это интересно!

Ранее

Обзор новинок на рынке микроконтроллеров за февраль 2010 года

Подборка анонсов новых семейств микроконтроллеров за февраль 2010 г.

Микропроцессоры для космических применений

В статье дается обзор зарубежных и отечественных микропроцессоров, устойчивых к воздействующим факторам космического пространства.

Аппаратное обеспечение системы ProVision фирмы JTAG Technologies

В тринадцатой статье цикла «Основы технологии граничного сканирования и тестопригодного проектирования» авторы предлагают обзор аппаратных средств системы ProVision фирмы JTAG Technologies, предназначенных для сопряжения с JTAG-тестируемыми печатными платами (ПП) и узлами.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

10 марта

Импульсный металлоискатель

В статье описаны конструкция и принцип работы импульсного металлоискателя NM8042/BM8042.



Принцип действия импульсного, или вихретокового, металлоискателя основан на возбуждении в металлическом объекте импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи. Возбуждающий сигнал подается в передающую катушку датчика периодически в виде импульсов, которые наводят в проводящих объектах затухающие вихревые токи. Под действием этих токов в приемной катушке датчика также индуцируется затухающий ток. Далее по изменению параметров осциллограммы можно судить о проводящих свойствах и размерах объекта.

К достоинствам импульсных металлоискателей относится малая чувствительность к минерализованному грунту и соленой воде, к недостаткам — плохая селективность по типу металла и сравнительно большое потребление энергии.

Основные технические характеристики металлоискателя:

– напряжение питания 7,5...14 В;

– потребляемый ток не более 90 мА.

Глубина обнаружения:

– монета (∅ 25 мм) — 20 см;

– пистолет  — 40 см;

– каска — 60 см.

Предлагаемый металлоискатель выпускается в виде наборов для сборки NM8042 и в виде спаянных и настроенных блоков BM8042.

Структура и принцип работы устройства

Структурная схема металлоискателя изображена на рисунке 1. Основой устройства является микроконтроллер, который помимо общего управления всеми узлами осуществляет формирование импульсной последовательности. С помощью мощного ключа на полевом транзисторе IRF740 производится импульсное накопление энергии в катушке датчика, а затем прерывание тока, после которого возникает импульс самоиндукции, возбуждающий электромагнитное поле в мишени.

Рис.1. Структурная схема импульсного металлоискателя

«Изюминкой» предлагаемой схемы является применение дифференциального усилителя во входном каскаде. Он служит для усиления сигнала, напряжение которого выше напряжения питания, и привязке его к потенциалу +5 В. Дальнейшее усиление производится в приемном усилителе, имеющем большой коэффициент усиления.

В интеграторе 1 производится измерение полезного сигнала. Во время прямого интегрирования происходит накопление полезного сигнала в виде напряжения, которое во время обратного интегрирования преобразуется в длительность импульса. Второй интегратор имеет большую постоянную интегрирования и служит для балансировки усилительного тракта по постоянному току.

Принципиальная схема устройства доступна на сайте www.masterkit.ru. Перечень электронных компонентов приведен в таблице 1. На рисунке 2 показано рекомендуемое расположение компонентов на монтажной плате.

Рис.2. Расположение компонентов на монтажной плате

При настройке и эксплуатации устройства следует соблюдать меры электробезопасности, поскольку на коллекторе IRF740 и на датчике появляется высокое, потенциально опасное для жизни, напряжение.

Табл. 1. Перечень элементов

Резисторы

R1, R3 = 390 Ом (0,5Вт); R2 = 20 Ом; R4, R5, R9 – R12, R16, R17, R19, R25, R28 = 10 кОм;

R6, R8, R13, R18, R22, R23, R24 = 1 кОм; R7 = 1 кОм (подстроечный)

R14 = 2 МОм; R15, R26, R27 = 56 кОм; R20 = 20 кОм; R21 = 300 кОм; R29 = 10 кОм (переменный)

Конденсаторы

С1 = 2200 мкФ (16 В, ∅13); С2, С3, С7, C9, С10, С11 = 0,1 мкФ (104); С4, С5 = 27 пФ (27 или 270); С6, С12, С13 = 470 пФ (471 или n47); С8 = 4700 пФ (472)

Диоды

D1 = TL074CN; D2 = CD4066 (HEF4066, MC14066); D3 = AT90S2313-10PI; D4 = 78L05

Транзисторы

VT1 = IRF740; VT2—VT4 = 2N5551

Другое

Q1 = кварцевый резонатор 10 МГц; S1 = SPA106B1 (кнопка); S4 = SS 309 (тумблер); VD1,
VD2 = 1N4148; VD3—VD7 = светодиод ( ∅3 мм, красный); VD8 = светодиод ( ∅3 мм, зеленый);

Y1 = наушники; K211 = разъем для наушников; корпус (BOX-M42BN); колодка для D3 (20PIN); печатная плата (А8042, 82×52 мм)

Программное обеспечение

На момент написания этой статьи разработаны и протестированы полная и демо-версии программного обеспечения. В демо-версии программы отсутствует функция точной регулировки чувствительности прибора. В состав набора NM8042 входит полная версия прошивки.

В последующих версиях ПО планируется введение дополнительных режимов. Получить информацию о наличии обновлений, а также скачать демонстрационные версии программ для самостоятельного изготовления металлоискателя можно на персональной страничке Юрия Колоколова [1] или на сайте [4].

Изготовление поисковой катушки

Катушка представляет собой 27 витков эмалированного провода сечением 0,7...0,8 мм, намотанных в виде кольца ∅180...190 мм. После намотки катушки витки необходимо обмотать изоляционной лентой.

Подключение датчика осуществляется с помощью витой пары из монтажного провода. Для этого берутся два куска провода нужной длины, которые свиваются вместе из расчета одна скрутка на сантиметр. С одной стороны этот кабель подпаивается к катушке, с другой — к плате. Следует помнить, что корпус датчика и штанга металлоискателя не должны содержать металлических дета-
лей.

Перед установкой платы металлоискателя в корпус, в нем необходимо сделать отверстия под выносные элементы (светодиоды, регулятор чувствительности, разъемы и кноп-ки).

Металлоискатель BM8042 предназначен для поиска металлических предметов в грунте, стенах и т.д.

Прибор по своим характеристикам превосходит свои отечественные и зарубежные аналоги. Простота эксплуатации позволяет использовать металлоискатель даже начинающим кладоискателям.

Вы можете заказать металлоискатель BM8042 по почте наложенным платежом, позвонив бесплатно с мобильного или городского телефона по горячей линии «Мастер Кит»:
8-800-200-0934 (с 9.00 до 18.00 кроме выходных).

Более подробно ознакомиться с ассортиментом нашей продукции и точками продаж можно с помощью бумажного каталога «Мастер Кит-2010. Выпуск 1» или на сайте www.masterkit.ru.

Литература

1. home.skif.net/~yukol.

2. www.aha.ru/~aish.

3. Щедрин А. И. «Новые металлоискатели для поиска кладов и реликвий»//М.: «Горячая линия-Телеком», 2003. — 173 с.

4. www.masterkit.ru.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Андрей Щедрин; Юрий Колоколов



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2020 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты