工作原理: 我們?cè)谧瞿承┲悄芸刂圃O(shè)計(jì)時(shí),需要檢測(cè)金屬物的位置或探知是否存在金屬,這些智能控制裝置如智能小車感應(yīng)鐵塊、機(jī)器人探“雷”和金屬接近開關(guān)等。在平時(shí)的制作中買一個(gè)金屬傳感器價(jià)格高且使用效果也可能不太滿意。透鏡將紅外線輻射傳送到紅外檢測(cè)器,當(dāng)輻射量達(dá)到出發(fā)點(diǎn)時(shí),電子開關(guān)輸出線路就被觸發(fā)。該產(chǎn)品還特別設(shè)計(jì)了電子補(bǔ)償線路,能補(bǔ)償高溫環(huán)境和器件老化帶來的變化,所以無需再調(diào)節(jié),能確保運(yùn)行的高度安全性和可靠性。三個(gè)不同溫度設(shè)置點(diǎn)提供了最佳溫度影響。 主要應(yīng)用領(lǐng)域,羽田系列金屬檢測(cè)儀在食品安全方面探測(cè)特點(diǎn): 1、軋鋼廠:控制剪切機(jī),監(jiān)視熱桿,控制錕床,線圈調(diào)節(jié),開關(guān)橫切吊機(jī),冷床,卷取控制,監(jiān)視邊緣清洗,連鑄或跟蹤高速線圈。 2、焦?fàn)t:監(jiān)視淬火,剪切壓下裝置,以及爐內(nèi)排氣火焰和傳送裝置。 3、鍛壓鑄造:監(jiān)視澆鑄過程,位置控制,垃圾焚化爐,監(jiān)視傳送帶,鼓風(fēng)爐,廢物監(jiān)視,玻璃業(yè),監(jiān)視鑄壓模。 4、金屬檢測(cè)儀一般工業(yè):任何需要利用紅外輻射發(fā)出可靠信號(hào)的地方。
一、電路原理
本金屬探測(cè)儀的原理圖如圖 1 所示,反相器 IC1 與****的電感和電容構(gòu)成了一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器,振蕩頻率主要由電感 L ,電容器 C2 、 C3 、 C4 決定。調(diào)節(jié)電位器 RP 可使電路處在剛剛起振狀態(tài)下。微小的振蕩信號(hào)通過由 IC2 和 R1 組成的放大電路進(jìn)行放大。再經(jīng)二極管 VD 整流,電容器 C5 濾波,最后經(jīng)過反相器 IC3 和 IC4 進(jìn)行放大和整形。在 IC4 和 IC5 的輸出端得到兩路反相的輸出信號(hào)。
在金屬探測(cè)儀設(shè)備的探頭電感 L 沒有接近金屬物體時(shí),電路正常起振,振蕩信號(hào)通過反相器 IC2 放大及整流濾波,在反相器 IC3 的輸入端形成一個(gè)負(fù)電壓,使 IC3 的輸出端為高電平,反相器 IC4 的輸出端為低電平, IC5 的輸出端為高電平,發(fā)光二極管發(fā)光,有利于控制器拾取該信號(hào)。當(dāng)有金屬物體接近時(shí),電感 L 的 Q 值下降,使電路停振。由于反相器 IC3 的輸入端通過電阻 R2 上拉到 Vcc ,所以 IC3 的輸出端為低電平, IC4 、 IC5 輸出端分別為高
二、元器件選擇
圖 1 中要求反相器 IC1 工作在線性狀態(tài),所以選用 CD4069 六反相器集成電路。 Vcc 接正電源, Vss 接負(fù)電源,電源電壓可以為 3V ~ 15V(DC) ,用 +5V 供電完全能實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)直接連接。 電平和低電平,發(fā)光二極管不發(fā)光。
電感 L 探頭是非常重要的元件,它的性能直接關(guān)系到感應(yīng)器的感應(yīng)性能。在制作中可有以下選擇:
(1) 可以選用從舊收音機(jī)上拆卸的帶磁性棒的繞線電感,要求能讓振蕩器正常起振,但感應(yīng)距離較近,一般在 2cm 左右。 (2) 選用大約為 6 . 8mH 的立式電感,電感的電阻值最好在 10 Ω以內(nèi),電感器的電阻越大,則探測(cè)距離越小。 (3) 自制高 Q 值的電感探頭,可以用φ 0 . 15mm ~φ 0 . 2mm 的漆包線在φ 10mm 的磁棒上繞 300 匝,探測(cè)距離可達(dá) 20cm 以上。
電容器最好均使用滌綸電容器,這種檢針器電容器比較穩(wěn)定,二極管可以用 1N4148 ,電位器用小型微調(diào)電位器。
三、調(diào)試與安裝
金屬探測(cè)儀廠家的。 PCB 圖如圖 2 所示,電路板尺寸為 37mm × 29mm ( 若用貼片元件設(shè)計(jì)尺寸將更小 ) ,所有元器件都可焊接在電路板上,注意留出安裝電感器的邊板,整個(gè)電路板安裝在一個(gè)盒里,要能方便電感器探測(cè)金屬。若示波器在輸出端能測(cè)到方波,則不需進(jìn)行其他調(diào)試。注意不要用金屬盒做安裝盒,以免影響正常工作。筆者將此金屬感應(yīng)器用于智能小車檢測(cè)金屬塊和非接觸開關(guān)中取得了良好的效果。
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