Princip činnosti navrhovaného obvodu detektoru kovů je zcela základní, ale velmi zajímavý. Detekční funkce se spouští snímáním poklesu úrovně Q sítě LC spojené s obvodem v přítomnosti kovu na stanovené úrovni blízkosti.
Úvod
V podstatě vestavěný oscilátor IC CS209 je funkční se začleněním paralelně rezonanční LC laděné sítě ve spojení se zpětnovazebním rezistorem zapojeným do OSC a RF vývodů.
Impedanci naladěné rezonanční sítě lze očekávat na maximální úrovni, pokud je frekvence zdroje řízení stejná jako rezonanční frekvence sítě obvodů LC.
Při detekci přítomnosti kovového předmětu v těsné blízkosti senzoru induktoru postupně začíná klesat amplituda napětí LC sítě, což odpovídá blízkosti kovu k induktoru.
Kvůli výše uvedenému faktoru, když oscilační rámec čipu klesne a dosáhne určité prahové úrovně, spustí polohu doplňkových výstupů tak, že mění stavy.
Přesné technické operace lze chápat takto:
S odkazem na obrázek, jakmile je na vstupu induktoru detekován kovový předmět, kondenzátor připojený k DEMOD se nabije prostřednictvím zabudovaného zdroje proudu 30 uA.
Během procesu detekce se však výše uvedený proud úměrně odchyluje od kondenzátoru s generovaným záporným předpětím v LC síti.
Proto je náboj z kondenzátoru odstraněn připojený k DEMOD s každým negativním cyklem generovaným v síti LC.
Stejnosměrné napětí s vlněním nad kondenzátorem DEMOD je pak přímo odkazováno na interní pevnou napěťovou hladinu 1,44.
Když procedura nutí vnitřní komparátor k vypnutí, přepne tranzistor, který paralelně s daným rezistorem 4K8 zavede 23,6 K Ohmů.
Tato výsledná referenční úroveň se potom rovná téměř 1,2 voltu, což v obvodu zavádí určitou hysterezi, a je ideálně vhodná pro prevenci nesprávného nebo nesprávného spuštění.
Zpětná vazba připojená přes OSC a RF se používá k nastavení rozsahu detekce obvodu.
Zvýšení odporu hrnce samozřejmě zvyšuje rozsah detekce a následně vypínací bod výstupů.
Detekce a vypínací body však mohou také záviset na konfiguraci LC a Q sítě LC.
Jak nastavit obvod detektoru kovů
Navrhovaný obvod detektoru kovů lze nejprve nastavit podle níže popsaných kroků:
Umístěte kovový předmět do relativně větší vzdálenosti od induktoru, za předpokladu, že Q na LC je na maximální citlivosti a vzdálenost je v povoleném rozsahu poskytnutém Q faktorem induktoru.
S tímto nastavením upravte pot tak, aby výstupy pouze posunovaly stavy indikující detekci kovového předmětu.
Postup nastavení opakujte postupným zvyšováním vzdálenosti, dokud nebude optimalizována vhodná maximální citlivost obvodu.
Ruční odstranění nebo přemístění kovu by mělo zajistit, aby se výstup obvodu vrátil do stavu, což potvrdí dokonalou funkci obvodu.
I když je obvod schopen detekovat kovy v rozsahu 0,3 palce, lze rozsah vhodně zvýšit zvýšením Q induktoru.
Faktor Q je přímo úměrný citlivosti obvodu a stupni detekce.
Dvojice: Pinouty detektoru vzdálenosti IC CS209A - vysvětlení datového listu Další: Obvod nabíječky baterií NiMH
