A javasolt fémdetektor áramkör működési elve meglehetősen alapvető, mégis nagyon érdekes. A detektálási funkció az áramkörhöz kapcsolódó LC hálózat Q szintjének csökkenésének érzékelésével érhető el fém jelenlétében egy meghatározott közelségi szinten.
Bevezetés
Alapvetően a beépített oszcillátor IC CS209 működését egy párhuzamos rezonáns, LC hangolt hálózat és az OSC és RF tűkimenetekkel összekötött visszacsatoló ellenállással együtt végzik.
A hangolt rezonáns hálózat impedanciája maximális szinten várható, amennyiben a meghajtó forrás frekvenciája megegyezik az LC áramkör hálózat rezonáns frekvenciájával.
Fémes tárgy jelenlétének detektálásakor az induktor szenzor közvetlen közelében az LC hálózat feszültségamplitúdója fokozatosan csökken, amely megfelel a fém és az induktor közelségének.
A fenti tényező miatt, amikor a chip oszcillációs kerete leesik és elér egy bizonyos küszöbszintet, kiváltja a komplementer kimenetek helyzetét úgy, hogy állapotot változtassanak.
A műveletek pontos technikai értelme a következőképpen értelmezhető:
Az ábrára hivatkozva, amint egy fém tárgyat észlelnek az induktor bemenetén, a DEMOD-hoz csatlakoztatott kondenzátor egy 30 uA beépített áramforráson keresztül feltöltődik.
Az észlelési folyamat során azonban a fenti áram a kondenzátortól az LC hálózatban generált negatív torzítással arányosan eltér.
Ezért a kondenzátor töltését eltávolítják a DEMOD-hoz, minden negatív ciklussal, amelyet az LC hálózaton generálnak.
A DEMOD kondenzátora felett hullámzó DC feszültséget ezután közvetlenül egy belső rögzített 1,44 feszültségszintdel referáljuk.
Amikor az eljárás a belső komparátort kioldásra kényszeríti, kapcsolja a tranzisztort, amely 23,6 K Ohmot vezet be az adott 4K8 ellenállással párhuzamosan.
Ez az eredményül kapott referenciaszint ekkor körülbelül 1,2 V-nak felel meg, ami valamiféle hiszterézist vezet be az áramkörbe, és ideális lesz a téves vagy hamis kiváltás megakadályozására.
Az OSC-n és az RF-n keresztül összekapcsolt visszacsatoló potot az áramkör érzékelési tartományának beállítására használják.
A fazék ellenállásának növelése természetesen növeli az érzékelési tartományt és ezt követően a kimenetek kioldási pontját.
Az észlelés és a kioldási pontok azonban függhetnek az LC konfigurációjától és az LC hálózat Q-jától is.
Hogyan állítsuk be a fémdetektor áramkört
A javasolt fémdetektor áramkört először az alábbiakban ismertetett lépések követésével lehet felállítani:
Helyezzen egy fém tárgyat viszonylag nagyobb távolságra az induktortól, feltételezve, hogy az LC Q-ja a maximális érzékenységre esik, és a távolság az induktor Q-tényezője által megengedett tartományon belül van.
Ezzel a beállítással állítsa be a potot úgy, hogy a kimenetek csak eltolják az állapotokat, jelezve a fémtárgy észlelését.
Ismételje meg a beállítási eljárást a távolság fokozatos növelésével, amíg az áramkör megfelelő maximális érzékenysége optimalizálódik.
A fém kézi eltávolításával vagy elmozdításával az áramkör kimenetének vissza kell állítania az állapotokat, ami megerősíti az áramkör tökéletes működését.
Habár az áramkör képes 0,3 hüvelykes tartományban detektálni a fémeket, a tartomány megfelelő növelhető az induktor Q növelésével.
A Q tényező egyenesen arányos az áramkör érzékenységével és a detektálás mértékével.
Előző: Proximity Detector IC CS209A Pinouts - Adatlap elmagyarázva Következő: NiMH akkumulátortöltő áramkör
