一种检测移动金属物体的装置。方案、说明

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目的和工作原理

所描述的装置的操作原理基于金属物体中产生的涡流对产生磁场的线圈的品质因数的影响。

它可以在很多情况下使用：

检测任何原材料或成品的移动质量中不需要的金属物体；
计算金属零件或通过检查站的车辆数量等。

示意图

该装置的原理图如图2.26所示。 XNUMX。它由四个主要部分组成：

发电机（VT1、VT2）；
其信号处理单元（VT3、DA1）；
电子继电器（VT4、VT5、K1）；
传感器，即线圈L1，它与电容器C1、C2组成发电机的振荡电路。

晶体管VT2执行晶体管VT1的稳定电流源和动态负载的功能。通过将经二极管VD4、VD6整流的发电机输出电压的恒定分量施加到该晶体管的栅极（通过积分电路R5C1R1和线圈L2）来稳定所产生的振荡的幅度。

信号处理单元包含：

射极跟随器晶体管VT3；
整流器，根据二极管VD3，VD4上的电压加倍的方案制成；
运算放大器DA9上有不同时间常数的积分电路R11C11R13C10和R12C12R14C1以及比较器。

米。 2.26。一种检测移动金属物体的装置示意图（点击放大）

稳态时，比较器输出电压为零，晶体管VT4、VT5截止，继电器K1失电。上电瞬间，晶体管VT1的栅极电位为零，其陡度最大，发电机为自激式。随着电容器C6充电，振荡幅度逐渐减小，几秒钟后稳定在一定水平。大约在同一时间，运算放大器 DA1 的输出端设置为零电压。

当金属物体接近线圈L1时，L1C1C2电路中的损耗增加，并且产生的振荡幅度在一段时间内减小（由R4C6R5电路元件的参数决定）。结果，整流器（VD3、VD4）输出端的电压以及运算放大器 DA1 反相输入端的电压稍有延迟就会降低。由于此时其另一个输入端的电位还没有来得及改变（由于R10C12R12C14电路的时间常数较大），比较器的输出电压突然下降。

同时晶体管VT4、VT5打开，继电器K1动作，发出停止传送带的指令或开启报警器。根据图中所示的集成电路元件的额定值，该设备可以检测移动速度超过 0,5 m/s 的物体。

调整

灵敏度可以通过调谐电阻R1来调节。积分电路输入端的缓慢电压波动（当金属物体的运动速度小于规定速度时）不会在运放DA1的输入端引起电位差，因此比较器不工作。

该设备不会响应 L1 线圈附近的静止金属物体。

应用零件

线圈 L1 采用直径 320 mm 的圆形框架，包含 250 匝绞合绕组线（利兹线）PEL 35 x 0,05。线圈电感 42 mH，直流电阻 32 欧姆。该装置产生的振荡频率约为 23,5 kHz。

设备可使用K553UD1A OU，KT315（VT3）、KT349（VT4）、KT608A（VT5）系列晶体管，D220（VD1-VD5）和D223（VD6）系列二极管，RES9继电器（通证RS4.524.202 )。

作者：Tenev L.

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