Il principio di funzionamento del circuito del metal detector proposto è abbastanza semplice ma molto interessante. La funzione di rilevamento viene attivata rilevando la diminuzione del livello Q della rete LC associata al circuito in presenza di un metallo a un livello di prossimità specificato.
introduzione
Fondamentalmente l'oscillatore incorporato di IC CS209 è reso funzionale con l'inclusione di una rete sintonizzata LC risonante parallela in combinazione con un resistore di feedback cablato con le uscite pin OSC e RF.
L'impedenza della rete risonante sintonizzata può essere prevista al livello massimo fintanto che la frequenza della sorgente di pilotaggio è uguale alla frequenza di risonanza della rete del circuito LC.
Rilevando la presenza di un oggetto metallico in prossimità del sensore dell'induttore, l'ampiezza della tensione della rete LC inizia gradualmente a scendere in corrispondenza della vicinanza del metallo all'induttore.
A causa del suddetto fattore, quando il frame di oscillazione del chip scende e raggiunge un certo livello di soglia, attiva la posizione delle uscite complementari in modo tale che cambino stato.
La tecnica precisa delle operazioni può essere intesa come segue:
Facendo riferimento alla figura, non appena viene rilevato un oggetto metallico all'ingresso dell'induttore, il condensatore collegato al DEMOD viene caricato tramite una sorgente di corrente incorporata di 30 uA.
Tuttavia durante il processo di rilevamento la corrente di cui sopra viene deviata dal condensatore proporzionalmente alla polarizzazione negativa generata sulla rete LC.
Pertanto la carica dal condensatore viene rimossa attaccata al DEMOD con ogni ciclo negativo generato attraverso la rete LC.
La tensione CC con ondulazione sul condensatore del DEMOD viene quindi direttamente referenziata con un livello di tensione interno fisso 1,44.
Quando la procedura forza lo scatto del comparatore interno, commuta il transistor che introduce un 23,6 K Ohm in parallelo al resistore 4K8 dato.
Questo livello di riferimento risultante equivale quindi a circa 1,2 volt, il che introduce una sorta di isteresi nel circuito e diventa ideale per prevenire trigger errati o falsi.
Il potenziometro di feedback collegato attraverso l'OSC e la RF viene utilizzato per impostare il campo di rilevamento del circuito.
Aumentando la resistenza del potenziometro, aumenta naturalmente il range di rilevamento e successivamente il punto di intervento delle uscite.
Tuttavia, il rilevamento e i punti di scatto possono anche dipendere dalla configurazione LC e dal Q della rete LC.
Come impostare il circuito del rivelatore di metalli
Il circuito di metal detector proposto può essere impostato inizialmente seguendo i passaggi descritti di seguito:
Posizionare un oggetto metallico a una distanza relativamente maggiore dall'induttore, supponendo che Q dell'LC sia alla massima sensibilità e che la distanza sia all'interno dell'intervallo consentito fornito dal fattore Q dell'induttore.
Con questa configurazione regolare il potenziometro in modo tale che le uscite cambino semplicemente gli stati che indicano il rilevamento dell'oggetto metallico.
Ripetere la procedura di regolazione aumentando gradualmente la distanza fino ad ottimizzare una adeguata sensibilità massima del circuito.
La rimozione o lo spostamento manuale del metallo dovrebbe far sì che l'uscita del circuito inverta gli stati, confermando il perfetto funzionamento del circuito.
Sebbene il circuito sia in grado di rilevare metalli entro un intervallo di 0,3 pollici, l'intervallo può essere opportunamente aumentato aumentando il Q dell'induttore.
Il fattore Q è direttamente proporzionale alla sensibilità del circuito e al grado di rilevamento.
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