So erstellen Sie einen einfachen Metalldetektor mit dem IC CS209A

So erstellen Sie einen einfachen Metalldetektor mit dem IC CS209A

Das Funktionsprinzip der vorgeschlagenen Metalldetektorschaltung ist recht einfach, aber sehr interessant. Die Erfassungsfunktion wird ausgelöst, indem die Abnahme des Q-Pegels des LC-Netzwerks, das der Schaltung zugeordnet ist, in Gegenwart eines Metalls bei einem bestimmten Näherungspegel erfasst wird.

Einführung

Grundsätzlich ist der eingebaute Oszillator des IC CS209 wird durch die Aufnahme eines parallel resonanten LC-abgestimmten Netzwerks in Verbindung mit einem Rückkopplungswiderstand, der mit den OSC- und RF-Pinbelegungen verdrahtet ist, funktionsfähig gemacht.



Die Impedanz des abgestimmten Resonanznetzwerks kann auf dem maximalen Pegel erwartet werden, solange die Frequenz der Treiberquelle gleich der Resonanzfrequenz des LC-Schaltungsnetzwerks ist.



Beim Erkennen des Vorhandenseins eines metallischen Objekts in unmittelbarer Nähe des Induktorsensors beginnt die Spannungsamplitude des LC-Netzwerks allmählich zu fallen, entsprechend der Nähe des Metalls zum Induktor.

Aufgrund des obigen Faktors wird, wenn der Schwingungsrahmen des Chips abfällt und einen bestimmten Schwellenwert erreicht, die Position der komplementären Ausgänge so ausgelöst, dass sie ihre Zustände ändern.



Die genaue technische Funktionsweise kann wie folgt verstanden werden:

Bezugnehmend auf die Figur wird der an den DEMOD angeschlossene Kondensator über eine eingebaute Stromquelle von 30 uA aufgeladen, sobald ein Metallobjekt am Induktoreingang erkannt wird.

Während des Erfassungsprozesses wird der obige Strom jedoch proportional zur erzeugten negativen Vorspannung im LC-Netzwerk vom Kondensator weggeleitet.



Daher wird die Ladung von dem Kondensator entfernt, der an DEMOD angeschlossen ist, mit jedem negativen Zyklus, der über das LC-Netzwerk erzeugt wird.

Die Gleichspannung mit Welligkeit über dem Kondensator des DEMOD wird dann direkt mit einem internen festen Spannungspegel von 1,44 referenziert.

Wenn das Verfahren den internen Komparator zum Auslösen zwingt, schaltet es den Transistor, der parallel zum gegebenen 4K8-Widerstand 23,6 K Ohm einführt.

Dieser resultierende Referenzpegel entspricht dann ungefähr 1,2 Volt, was eine Art Hysterese in die Schaltung einführt, und wird ideal geeignet, um eine falsche oder falsche Auslösung zu verhindern.

Der über OSC und RF angeschlossene Rückkopplungstopf wird zum Einstellen des Erfassungsbereichs der Schaltung verwendet.

Das Erhöhen des Widerstands des Topfes erhöht natürlich den Erfassungsbereich und anschließend den Auslösepunkt der Ausgänge.

Die Erkennung und die Auslösepunkte können jedoch auch von der LC-Konfiguration und der Q des LC-Netzwerks abhängen.

So richten Sie die Metalldetektorschaltung ein

Die vorgeschlagene Metalldetektorschaltung kann anfänglich eingerichtet werden, indem die nachstehend beschriebenen Schritte befolgt werden:

Positionieren Sie ein Metallobjekt in einem relativ größeren Abstand vom Induktor, wobei angenommen wird, dass das Q des LC die maximale Empfindlichkeit aufweist und der Abstand innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, der durch den Q-Faktor des Induktors bereitgestellt wird.

Stellen Sie mit dieser Einstellung den Topf so ein, dass die Ausgänge nur die Zustände verschieben, die die Erkennung des Metallobjekts anzeigen.

Wiederholen Sie den Einstellvorgang, indem Sie den Abstand schrittweise vergrößern, bis eine geeignete maximale Empfindlichkeit der Schaltung optimiert ist.

Durch manuelles Entfernen oder Verschieben des Metalls sollte der Ausgang der Schaltung wieder in einen Zustand versetzt werden, der die einwandfreie Funktion der Schaltung bestätigt.

Obwohl die Schaltung Metalle in einem Bereich von 0,3 Zoll erfassen kann, kann der Bereich durch Erhöhen des Q des Induktors geeignet vergrößert werden.

Der Q-Faktor ist direkt proportional zur Empfindlichkeit der Schaltung und zum Erfassungsgrad.




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