Способ настройки автогенераторного металлоискателя Советский патент 1987 года по МПК G01R33/02 G01R33/12 

1

Изобретение относится к электронной технике и может быть применено для регистрации изготовленных металлических деталей в системах учета дискретного производст на.

Цель изобретения - повышение чувствительности путем учета как активного, так и реактивного сопротивления, вносимого металлическим предметом в катушку колебательного контура автогенераторного металлоискателя.

На фиг.1 показаны резонансные кривые при настройке металлоискателя; на фиг.2 - блок-схема устройства, реализуюп;его предлагаемый способ.

Изменяя фазу обратной связи автогенераторного металлоискатаая (фиг.1 можно возбудить его на частоте, отличающейся от резонансной частоты колебательного контура автогенераторного металлоискателя. При внесении металлического предмета в зону обнаружения датчика резонансная кривая колебательного контура, образованного катушкой индуктивности датчика и емкостью автогенератора, изменяется изменяясь по величине и сдвигаясь относительно своего первоначального положения, образуя семейство резонансных характеристик .

Частота автогенераторного металлоискателя не сможет мгновенно изменяться вследствие наличия задержки t в его цепях, и в первую очередь задержки в цепи обратной связи автогенератора, что приведет к дополнительному затуханию в колебательном контуре с металлическим предметом путем сдвиг а резонансной кривой на величину dAf (изменение амплитуды за счет изменения частоты автогенераторного металлоискателя) к лЛ(9, которое вызывается внесением эквивалентного сопротивления Rj в катушку индуктивности колебательног о контура металлическим предметом.

Таким образом, рабочая частота автогенераторного металлоискателя должна быть сдвинута относительно резонансной частоты колебательного контура в CTopoiiy, противоположную смещению резонансной кривой при появлении металлического предмета. Необходимым обнаружения металлического предмета автогенераторным металлоискателем я ляется существовали автогенераторшях колебаний,

394642

способствующих тому, что рабочая точка (фиг.1) на резонансной кривой должна размещаться выше линии, соот- ветстпующе) условик баланса амплитуд. Устройство (ttiHr.2) содержит колебательный контур 1 автогенератора с датчиком 2 в виде катушки иьщуктив- ности, входящей в колебательный кон10 тур, нелинейный элемент 3 (транзистор) и цепь обратной связи, включающую блок 4 регулировки амплитуды и блок 5 регулировки фазы обратной связи.

)ti Устройство работает следующим образом.

Настраивают автогенераторныр ме- таллоискатель. Для этого, изменяя величину сопротивления резистора в

20 цепи обратной связи автогенератора, измеряют амплитуду выходного сигнала автогенератора без регистрируемого предмета и при внесенном предмете в зону обнаружения датчика 2. Опре Ь деляют диапазон регулировки автогенератора от минимума разности измеренных амплитуд до полного срыва колебаний автогенератора, фиксируя величину резистора в блоке обратной связи, в

30 блоке 4 автогенераторного металлоискателя, в середине полученного диапазона. Получают peзoнaнc iyю кривую Л(Г) колебательного контура автогенератора в отсутствии и при наличии

У регистрируемого предмета в зоне обнаружения датчика 2. Определяют при

этом

резонансные частоты f и fj

знак разности между ними uf f -fj. Фазовращателем в цепи обратной связи

блока 5 автогенераторного металлоис- кателя увеличивают фазовый сдвиг таким образом, чтобы сдвиг на выходе автогенератора устанавливался противоположным знаку Лf. Последовательно

увеличивая величину сопротивления резистора RP и величину фазового сдвига л с/, измеряют величину амплитуды выходного сигнала в отсутствии предмета и ее изменение при внесении

предмета. Регулировка прекращается при максимуме изменения величи й 1 амш:итуды, что соответствует максимуму чувствительности.

Носле настройки автогенератора в

рабочую область датчика 2 колеба- тельно о контура 1 подается регистрируемое . При этом к основному изменению амплитуды за счет внесения активного сопротивления

31

йЛ добавляется изменение амплитуды Af вследствие настройки автогенератора на склон резонансной характеристики колебательного контура, где крутизна характеристики A(f) больше, чем на вершине резонансной характеристики колебательного контура .

Формул

изобретения

Способ настройки автогенераторного металлоискателя, заключающийся в измерении амплитуды выходного сигнала автогенератора без регистрируемого объекта и при внесении его в зону обнаружения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, определяют диапазон регулировки автогенератора от минимума разности измеренных амплитуд до полного срыва колебаний автогенератора, фиксируют величину ре19ДЬ44

эистора обратной связи автогенератора в середине полученного диапазона, получают резонансную кривую A(f) колебательного контура автогенератора в отсутствии и при наличии регистрируемого объекта в зоне обнаружения датчика, определяют резонансные частоты f и fj и знак разности между 1Q ними /jf f 1 f, , с помощью фазовращателя в цепи обратной связи автогенератора увеличивают фазовый сдвиг до смены знака сдвига частоты на выходе автогенератора на противо- 15 положный знаку /1 f, одновременно изменяют величину резистора обратной связи, увеличивая его сопротивление, измеряют величину амплитуды выходного сигнала в отсутствие регистрируе20 мого объекта и ее изменение при внесении его, фиксируют фазовый сдвиг и величину резистора обратной связи при максимуме изменения величины амплитуды,

Изобретение относится к электронной технике и реализовано в устройстве, содержащем колебательный контур I автогенератора (А) с датчиком 2 в виде катушки индуктивности, нелинейный элемент 3 (транзистор) и цепь обратной связи,включающую в себя блок 4 регулировки амплитуды и блок 5 регулировки фазы обратной связи. Цель - повышение чувствительности устройства. Для ее достижения определяют диапазон регулировки А от минимума разности измеренных амплитуд до полного срыва колебаний А. Фиксируют величину резистора () обратной связи А в середине полученного диапазона, получают резонансную кривую колебательного контура А в отсутствии и при наличии регистрируемого объекта в зоне обнаружения датчика и определяют резонансные частоты и знак разности между ними. С помощью фазовращателя в цепи обратной связи А увеличивают фазовый сдвиг до смены знака сдвига частоты на выходе А на противоположный. Одновременно изменяют величину Р обратной связи, увеличивая его сопротивление, измеряют величину амплитуды выходного сигнала в отсутствии регистрируемого объекта и ее изменение при его внесении, фиксируют фазовый сдвиг и величину Р обратной связи при максимуме изменения величины амплитуды. 2 ил. с сл оэ оо со 4 О5 4: (pus.Z

К.

4/V

JcfloBue ffa/jaHca аг плитуд

Напрабление с/ ешения pesoHaf cHOi мриоой

fpab. Jpn.1

Фиг. 1

Редактор Н.Рогулич

Составитель А.Романов

Техред Л.Олийнык Корректор А.Зимокосов

Заказ 4215/34 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/