El principio de funcionamiento del circuito detector de metales propuesto es bastante básico pero muy interesante. La función de detección se activa al detectar la disminución en el nivel Q de la red LC asociada con el circuito en presencia de un metal a un nivel de proximidad especificado.
Introducción
Básicamente, el oscilador incorporado del IC CS209 se hace funcional con la inclusión de una red sintonizada LC resonante en paralelo junto con una resistencia de retroalimentación conectada con las salidas de clavijas de OSC y RF.
La impedancia de la red resonante sintonizada puede esperarse en el nivel máximo siempre que la frecuencia de la fuente de excitación sea igual a la frecuencia resonante de la red del circuito LC.
Al detectar la presencia de un objeto metálico en las proximidades del sensor inductor, la amplitud de voltaje de la red LC comienza a disminuir gradualmente en correspondencia con la proximidad del metal al inductor.
Debido al factor anterior, cuando el marco de oscilación del chip cae y alcanza un cierto nivel de umbral, activa la posición de las salidas complementarias de manera que cambian de estado.
La técnica precisa de las operaciones puede entenderse de la siguiente manera:
Con referencia a la figura, tan pronto como se detecta un objeto metálico en la entrada del inductor, el condensador conectado al DEMOD se carga a través de una fuente de corriente incorporada de 30 uA.
Sin embargo, durante el proceso de detección, la corriente anterior se desvía del capacitor proporcionalmente con la polarización negativa generada en la red LC.
Por lo tanto, la carga del condensador se elimina adjunta a DEMOD con cada ciclo negativo generado en la red LC.
El voltaje de CC con ondulación sobre el condensador del DEMOD se referencia directamente con un nivel de voltaje fijo interno de 1,44.
Cuando el procedimiento fuerza al comparador interno a dispararse, conmuta el transistor que introduce 23,6 K ohmios en paralelo a la resistencia de 4K8 dada.
Este nivel de referencia resultante equivale entonces a cerca de 1,2 voltios, lo que introduce algún tipo de histéresis en el circuito y resulta ideal para evitar disparos erróneos o falsos.
El potenciómetro de retroalimentación conectado a través del OSC y la RF se usa para configurar el rango de detección del circuito.
Incrementando la resistencia del potenciómetro, por supuesto aumenta el rango de detección y posteriormente el punto de disparo de las salidas.
Sin embargo, la detección y los puntos de disparo también pueden depender de la configuración del LC y de la Q de la red LC.
Cómo configurar el circuito del detector de metales
El circuito detector de metales propuesto se puede configurar inicialmente siguiendo los pasos que se describen a continuación:
Coloque un objeto metálico a una distancia relativamente mayor del inductor, suponiendo que Q del LC esté en la sensibilidad máxima y que la distancia esté dentro del rango permitido proporcionado por el factor Q del inductor.
Con esta configuración, ajuste la olla de modo que las salidas simplemente cambien de estado indicando la detección del objeto metálico.
Repita el procedimiento de ajuste aumentando gradualmente la distancia hasta que se optimice una sensibilidad máxima adecuada del circuito.
Quitar o desplazar el metal manualmente debe hacer que la salida del circuito revierte estados, confirmando el perfecto funcionamiento del circuito.
Aunque el circuito es capaz de detectar metales dentro de un rango de 0,3 pulgadas, el rango se puede aumentar de manera adecuada aumentando la Q del inductor.
El factor Q es directamente proporcional a la sensibilidad del circuito y al grado de detección.
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