一种检测移动金属物体的装置。方案、说明

一种检测移动金属物体的装置。无线电电子电气工程百科全书

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所述装置的工作原理是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。它可用于检测任何原材料或成品的移动体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。

该装置的示意图如图所示。它由一个发电机（VT1、VT2）、其信号处理单元（VT3、DA1）和一个电子继电器（VT4、VT5、K1）组成。线圈 L1 用作传感器。与电容器 C1 和 C2 形成发电机的振荡电路。晶体管VT2起到稳定电流源和晶体管VT1动态负载的作用。通过将由二极管 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），可以稳定产生的振荡幅度。

（点击放大）

信号处理单元包含一个 VT3 晶体管上的射极跟随器，一个整流器。根据将二极管 VD3、VD4 上的电压加倍的方案，将具有不同时间常数的目标 R9C11R11C13 和 R10C12R12C14 以及运算放大器 DA1 上的比较器集成在一起。在稳定状态下，比较器的输出电压为0，晶体管VT4。 VT5 闭合，继电器 K1 断电。

上电瞬间，晶体管VT1的栅极电位等于0，其陡度最大，发电机自激。随着电容器 C6 的充电，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 电路中的损耗会增加，并且产生的振荡幅度会在一段时间内减小（由 R4C6R5 电路元件的参数决定）。结果，整流器（VD3，VD4）输出端的电压，并有轻微的延迟 - 以及运算放大器 DA1 的反相输入端的电压降低，并且由于其另一个输入端的电位没有时间此时发生变化（由于 R10C12R12C14 电路的时间常数较大），输出电压比较器跳降。同时，晶体管VT4、VT5打开，继电器K1动作，发出停止传送带或开启报警的命令。

根据图表中显示的积分电路元件的额定值，该设备可以检测以超过 0,5 m/s 的速度移动的物体。灵敏度由调谐电阻 R1 调节。积分电路输入端的缓慢电压波动（金属物体的移动速度小于规定值）不会在运放 DA1 的输入端产生电位差，因此比较器不工作。该设备不对 L1 线圈附近的静止金属物体做出响应。

线圈 L1 采用直径为 320 mm 的圆形框架形式，包含 250 匝绞合绕组线（李兹线）PEL 35X0,05。线圈电感 42 mH，直流电阻 32 ohms。该设备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.；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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