Индуктивные и емкостные дистанционные детекторы

Робот Онлайн > Робототехника > Индуктивные и емкостные дистанционные детекторы

Индуктивные детекторы пригодны для обнаружения как магнитных, так и немагнитных токопроводящих материалов. Разработано много типов индуктивных устройств дистанционного детектирования.

В одном простом устройстве, внедренном автором в производство несколько лет назад, использовался электронный генератор, обратная связь в котором зависела от наличия или отсутствия металлических проводящих материалов в окрестностях формирующей части индуктивной катушки генератора.

Основная часть схемы устройства образует генератор с двумя резонансными цепями без индуктивной связи между ними. Как видно из рисунка, преобразованием этой схемы легко показать, что она эквивалентна схеме генератора с резонансной цепью с одним отводом.

В отсутствии проводника в непосредственной близости от катушки детектора Lp схема генерирует колебания в классе С, и при этом среднее значение тока через нагрузку поддерживается очень низким благодаря напряжению смещения, приложенному к входному конденсатору С.

Если к катушке детектора поднести проводник, то действующее на ней напряжение падает. Если это падение значительно, то обратная связь становится недостаточной для поддержания генерации. Если вследствие этого генерация прекращается, то напряжение смещения, приложенное к конденсатору С, медленно спадает по мере разряда конденсатора С через катушку индуктивности Lp и сопротивление утечки R. При падении напряжения смещения ток через нагрузку возрастает.

Это возрастание тока через нагрузку может быть использовано для управления внешними переключающими схемами. Таким образом, наличие проводящего материала в непосредственной близости от катушки индуктивности Lp может быть обнаружено и использовано для работы внешних устройств.

Хотя приборы этого типа применяются достаточно широко, они недостаточно гибки в использовании, к тому же выбор катушек детекторов ограничен. Подобные устройства могут применяться для обнаружения изменения емкости между внешним электродом и уровнем земли с помощью стационарной катушки индуктивности Lp и внешнего детекторного емкостного зонда Ср. При достаточно большом возрастании величины Ср из-за присутствия вблизи зонда детектора диэлектрика любого типа обратная связь ослабляется настолько, что генерирование колебаний прекращается и могут выдаваться управляющее воздействия для внешних переключающих устройств.

Высокочастотные колебания генератора подаются на мостовую схему, образованную двумя индуктивными или емкостными элементами.

В одном из типов емкостного детектора, используемого в промышленности, емкостный зонд периодически заряжается до фиксированного напряжения, а затем разряжается через резистор. Среднее напряжение на резисторе зависит от величины емкости зонда. Один из вариантов колебательного индуктивного детектора основан па применении регулируемого сопротивления для изменения рабочей точки, а другой — на измерении разности показаний при наличии и отсутствии объекта измерения; кроме того, применяются и способы, основанные на выравнивании температур.

Для управления вживленными в тело переключательными устройствами  и передачи сигналов от тела человека во внешнюю среду  используются радиочастоты.