提案された金属探知機回路の動作原理は非常に基本的ですが、非常に興味深いものです。検出機能は、指定された近接レベルの金属の存在下で、回路に関連付けられたLCネットワークのQレベルの低下を検出することによってトリガーされます。
前書き
基本的にの内蔵発振器 IC CS209 OSCおよびRFピン配列に配線されたフィードバック抵抗と組み合わせて並列共振LC調整ネットワークを含めることで機能します。
調整された共振ネットワークのインピーダンスは、駆動源の周波数がLC回路ネットワークの共振周波数に等しい限り、最大レベルで期待できます。
インダクタセンサーに近接した金属物体の存在を検出すると、LCネットワークの電圧振幅は、インダクタへの金属の近接に対応して徐々に低下し始めます。
上記の要因により、チップの発振フレームが低下して特定のしきい値レベルに達すると、相補出力の位置がトリガーされ、状態が変化します。
操作の正確な技術的操作は、次のように理解できます。
図を参照すると、インダクタ入力で金属物体が検出されるとすぐに、DEMODに接続されたコンデンサは30uAの内蔵電流源を介して充電されます。
ただし、検出プロセス中、上記の電流は、LCネットワークで生成された負のバイアスに比例してコンデンサから逸脱します。
“製品計算機の最小合計 ”
したがって、コンデンサからの電荷は、LCネットワーク全体で負のサイクルが生成されるたびにDEMODに接続されて除去されます。
次に、DEMODのコンデンサにリップルがあるDC電圧は、内部の固定1.44電圧レベルで直接参照されます。
この手順で内部コンパレータを強制的にトリップすると、トランジスタが切り替わり、23.6Kオームが所定の4K8抵抗と並列に導入されます。
この結果の基準レベルは約1.2ボルトに等しくなり、回路にある種のヒステリシスを導入し、誤ったまたは誤ったトリガーを防ぐのに理想的になります。
OSCとRFの間に接続されたフィードバックポットは、回路の検出範囲を設定するために使用されます。
ポットの抵抗を増やすと、もちろん検出範囲が広がり、続いて出力のトリップポイントが増えます。
ただし、検出ポイントとトリップポイントは、LC構成とLCネットワークのQにも依存する場合があります。
金属探知機回路の設定方法
提案された金属探知機回路は、以下に説明するステップに従うことによって最初にセットアップすることができます。
LCのQが最大感度にあり、距離がインダクタのQファクターによって提供される許容範囲内にあると仮定して、インダクタから比較的遠い距離に金属物体を配置します。
この設定で、出力が金属物体の検出を示す状態をシフトするようにポットを調整します。
回路の適切な最大感度が最適化されるまで、距離を徐々に増やして調整手順を繰り返します。
金属を手動で取り外したり移動したりすると、回路の出力が状態に戻り、回路が完全に機能していることが確認されます。
回路は0.3インチの範囲内の金属を検出できますが、インダクタのQを上げることにより、範囲を適切に増やすことができます。
Qファクターは、回路の感度と検出の程度に正比例します。
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