Funktionsprincipen för den föreslagna metalldetektorkretsen är ganska grundläggande men ändå väldigt intressant. Detekteringsfunktionen utlöses genom att känna av minskningen i Q-nivån för LC-nätverket associerat med kretsen i närvaro av en metall vid en specificerad närhetsnivå.
Introduktion
I grund och botten den inbyggda oscillatorn i IC CS209 görs funktionellt med inkluderingen av ett parallellt resonant LC-avstämt nätverk i kombination med ett återkopplingsmotstånd anslutet med OSC- och RF-stiftutgångarna.
Impedansen för det avstämda resonansnätverket kan förväntas vid maximal nivå så länge som drivkällans frekvens är lika med resonansfrekvensen för LC-kretsnätet.
När man detekterar närvaron av ett metallföremål i närheten av induktanssensorn börjar LC-nätverkets spänningsamplitud gradvis falla motsvarande metallens närhet till induktorn.
På grund av ovanstående faktor, när oscillationsramen på chipet sjunker och når en viss tröskelnivå, utlöses positionen för de kompletterande utgångarna så att de ändrar tillstånd.
Den exakta tekniska operationen kan förstås på följande sätt:
Med hänvisning till figuren laddas kondensatorn ansluten till DEMOD så snart ett metallföremål detekteras vid induktansingången via en inbyggd strömkälla på 30 uA.
Men under detekteringsprocessen avviks ovanstående ström från kondensatorn proportionellt med den genererade negativa förspänningen i LC-nätverket.
Därför tas laddningen från kondensatorn bort kopplad till DEMOD med varje negativ cykel som genereras över LC-nätverket.
DC-spänningen med krusning över DEMOD-kondensatorn hänvisas sedan direkt till en intern fast 1,44 spänningsnivå.
När proceduren tvingar den interna komparatorn att utlösas, växlar den transistorn som introducerar en 23,6 K ohm parallellt med det givna 4K8-motståndet.
Denna resulterande referensnivå motsvarar sedan nära cirka 1,2 volt vilket introducerar någon slags hysteres i kretsen och blir idealisk för att förhindra fel eller falsk utlösning.
Feedbackpotten ansluten över OSC och RF används för att ställa in detektionsområdet för kretsen.
Öka motståndet i potten, ökar naturligtvis räckvidden för detektering och därefter utgångarnas utlösningspunkt.
Detekteringen och utlösningspunkterna kan dock också vara beroende av LC-konfigurationen och Q för LC-nätverket.
Hur man ställer in metalldetektorkretsen
Den föreslagna metalldetektorkretsen kan ställas in initialt genom att följa nedan beskrivna steg:
Placera ett metallföremål på relativt större avstånd från induktorn, förutsatt att Q för LC är på maximal känslighet och att avståndet ligger inom det tillåtna området som tillhandahålls av induktans Q-faktor.
Med denna inställning justerar du potten så att utgångarna bara skiftar tillstånd som indikerar detekteringen av metallföremålet.
Upprepa justeringsproceduren genom att gradvis öka avståndet tills en lämplig maximal känslighet för kretsen är optimerad.
Om man tar bort eller förskjuter metallen manuellt bör kretsens utgång återgå till tillstånd, vilket bekräftar att kretsen fungerar perfekt.
Även om kretsen kan detektera metaller inom ett område av 0,3 tum, kan intervallet lämpligen ökas genom att öka induktans Q.
Q-faktorn är direkt proportionell mot kretsens känslighet och detektionsgraden.
Tidigare: Närhetsdetektor IC CS209A Pinouts - Förklarad datablad Nästa: NiMH batteriladdarkrets
