Het werkingsprincipe van het voorgestelde metaaldetectorcircuit is vrij eenvoudig maar toch zeer interessant. De detectiefunctie wordt geactiveerd door het waarnemen van de afname van het Q-niveau van het LC-netwerk dat bij het circuit hoort in de aanwezigheid van een metaal op een bepaald naderingsniveau.
Invoering
In feite de ingebouwde oscillator van de IC CS209 is functioneel gemaakt door de opname van een parallel resonant LC-afgestemd netwerk in combinatie met een feedbackweerstand die is aangesloten op de OSC- en RF-pin-outs.
De impedantie van het afgestemde resonantienetwerk kan op het maximale niveau worden verwacht zolang de aanstuurbronfrequentie gelijk is aan de resonantiefrequentie van het LC-circuitnetwerk.
Bij het detecteren van de aanwezigheid van een metalen voorwerp in de onmiddellijke nabijheid van de inductorsensor, begint de spanningsamplitude van het LC-netwerk geleidelijk te dalen overeenkomstig de nabijheid van het metaal tot de inductor.
Als gevolg van de bovenstaande factor, wanneer het oscillatieframe van de chip zakt en een bepaald drempelniveau bereikt, wordt de positie van de complementaire uitgangen geactiveerd zodat ze van toestand veranderen.
De precieze technische bewerkingen kunnen als volgt worden begrepen:
Verwijzend naar de figuur, zodra een metalen voorwerp wordt gedetecteerd bij de inductor-ingang, wordt de condensator die is aangesloten op de DEMOD opgeladen via een ingebouwde stroombron van 30 uA.
Tijdens het detectieproces wordt de bovenstaande stroom echter evenredig van de condensator afgeweken met de gegenereerde negatieve voorspanning op het LC-netwerk.
Daarom wordt de lading van de condensator verwijderd die aan DEMOD is gekoppeld bij elke negatieve cyclus die over het LC-netwerk wordt gegenereerd.
De gelijkspanning met rimpel over de condensator van de DEMOD wordt dan direct gerefereerd met een intern vast 1.44 spanningsniveau.
Wanneer de procedure de interne comparator dwingt uit te schakelen, schakelt deze de transistor die een 23,6 K Ohm parallel aan de gegeven 4K8-weerstand introduceert.
Dit resulterende referentieniveau is dan gelijk aan ongeveer 1,2 volt, wat een soort hysterese in de schakeling introduceert, en ideaal geschikt wordt om verkeerde of valse triggering te voorkomen.
De feedbackpot die is aangesloten over de OSC en de RF wordt gebruikt voor het instellen van het detectiebereik van het circuit.
Het verhogen van de weerstand van de pot vergroot uiteraard het detectiebereik en daarmee het uitschakelpunt van de uitgangen.
De detectie en de uitschakelpunten kunnen echter ook afhankelijk zijn van de LC-configuratie en de Q van het LC-netwerk.
Hoe het metaaldetectorcircuit te installeren
Het voorgestelde metaaldetectorcircuit kan in eerste instantie worden opgezet door de hieronder beschreven stappen te volgen:
Plaats een metalen voorwerp op een relatief grotere afstand van de inductor, ervan uitgaande dat de Q van de LC de maximale gevoeligheid heeft en de afstand binnen het toegestane bereik van de Q-factor van de inductor ligt.
Met deze opstelling past u de pot zo aan dat de uitgangen gewoon van toestand veranderen, wat aangeeft dat het metalen object is gedetecteerd.
Herhaal de afstelprocedure door de afstand geleidelijk te vergroten totdat een geschikte maximale gevoeligheid van het circuit is geoptimaliseerd.
Het handmatig verwijderen of verplaatsen van het metaal zou ervoor moeten zorgen dat de uitvoer van het circuit terugkeert naar toestanden, wat de perfecte werking van het circuit bevestigt.
Hoewel de schakeling metalen kan detecteren binnen een bereik van 0,3 inch, kan het bereik op geschikte wijze worden vergroot door de Q van de inductor te vergroten.
De Q-factor is rechtevenredig met de gevoeligheid van het circuit en de mate van detecties.
Vorige: Proximity Detector IC CS209A Pinouts - Datasheet uitgelegd Volgende: NiMH-batterijladercircuit
