Главная >> Металлоискатели >> Компенсация плохой настройки катушек металлоискателя.

Компенсация плохой настройки катушек металлоискателя.

При отсутствии опыта в изготовлении датчиков металлоискателей первые попытки часто оказываются не очень удачными, а потраченные время и материалы уже не вернуть. При этом зачастую заставить нормально работать косячный датчик вполне возможно.

В данной статье описана схема компенсации, позволяющая исправить плохое сведение катушек датчика металлоискателя. Многие современные металлодетекторы позволяют внутренней схемой компенсировать данный недостаток датчика, например металлодетекторы АНКЕР ss-60 содержат такой фрагмент схемы:

Ярко выделенные элементы формируют четыре напряжения: U, U90°, U180° и U270°.

Предлагаемая ниже схема гораздо проще и тоже может быть использована с любыми типами датчиков. Для её реализации использовано всего 4 элемента. Кроме того, процесс настройки в разы проще и быстрее, чем традиционное сведение катушек датчика.

Компенсирующая катушка

Для DD-датчиков содержит количество витков, равное 5% от количества витков передающей катушки Tx. Имеет такие же размеры, как передающая катушка и укладывается рядом с ней. Сечение используемого провода принципиального значения не имеет.

Для кольцевых датчиков с концентрическим расположение катушек Tx и Rx следует применить штатную катушку Cx с количеством витков взятых с запасом, которое было до начала подстройки датчика. Катушка Cx имеет размеры как передающая катушка и укладывается рядом с ней.

Фазовращатели

Стандартная схема фазовращателя приведена для того, чтобы было понятно как работает RC-цепочка в качестве фазовращателя.

Схема, приведённая ниже - является полным аналогом расположенной выше схемы:

Поменяв местами конденсатор C и резистор R мы получим вектор выходного напряжения равный по величине, но противоположный по направлению выходному напряжению предыдущей схемы.

Предлагаемая мной схема содержит 2 фазосдвигающих цепочки:
C1 с верхней частью резистора R2 и C2 с нижней частью резистора R2.

R1 и R2 - одинаковые.
C1 и C2 - тоже одинаковые, и выбираются исходя из условия: их реактивное сопротивление на частоте передачи должно быть равно половине активного сопротивления резисторов R1 и R2:

Xc = 1 / (2πFC) = R1 / 2 = R2 / 2.

При таком соотношении элементов получается сдвиг фаз относительно напряжения обмотки близкий к + 90° и -90°.

R1 и R2 - по 10 кОм.

Резистор R1 регулирует компенсирующее напряжение по оси 0°... 180°
Резистор R2 регулирует компенсирующее напряжение по оси -90°... +90°

таким образом можно создать компенсирующее напряжение величиной от 0 до 70% напряжения на обмотке Cx с любым фазовым сдвигом от 0° до 360°

Определить необходимое значение ёмкости можно по формуле:

С = 1 / (2πFXc) , где , где Xc = R1 / 2 = R2 / 2.

В качестве примера для частоты передатчика:
F = 8 000 Гц
при резисторах:
R1 = R2 = 10 кОм
надо использовать конденсаторы:
C1 = C2 = 3900 -12 Ф = 3900 пФ.

Выходы схемы включаются последовательно с контуром приёмной обмотки Rx. Ползунок резистора R1 соединён с корпусом, а ползунок резистора R2 с выводом обмотки приёмника (в разрыв нулевого вывода).

Важным достоинством схемы является то, что она позволяет компенсировать не только активную составляющую (обычно из-за плохого сведения катушек), но и реактивную (емкостные наводки в кабеле). п»ї


Принцип действия металлоискателя..
Принцип действия современного металлоискателя, использующего метод индукционного баланса - IB/TR (Induction Balance / Transmitter-Reciver) с использованием очень низких рабочих частот - VLF/TR.

Подробное описание принципа действия металлоискателя с дискриминацией металлов:


Передающая часть металлоискателя
Передатчик обычно выполняется по одной из четырёх популярных схем: Транзисторный LC - генератор, где в частотозадающий контур входит передающая катушка Tx поискового датчика.

Пример такой схемы изображён на рисунке:


Приёмная часть металлоискателя

Приёмник содержит 4 элемента, которые есть во всех металлоискателях, работающих по принципу VLF/TR.

  • усилитель ВЧ (усиливает сигнал с частотой передатчика);
  • фазовый детектор;
  • ФНЧ + усилитель НЧ (усиливает сигнал с частотой 10-13 Гц);
  • схема дискриминации и индикации;

Компенсация плохого сведения катушек металлоискателя.
В данной статье описана схема компенсации, позволяющая исправить плохое сведение катушек датчика металлоискателя. Предлагаемая ниже схема очень проста и может быть использована в любых типах датчиков. Для её реализации использовано всего 6 элементов.

Применение усилителя в датчике металлоискателя..
Чувствительность металлоискателя ограничивается множеством параметров, наиболее важными из которых являются:

- принцип действия металлоискателя:
- напряженность магнитного поля, создаваемого передающей катушкой Tx;
- размер прёмной катушки Rx;
- частота, на которой работает металлоискатель;
- качество изготовления датчика металлоискателя;
- качество кабеля от датчика до блока обработки сигналов;