Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 
3. Схема магнитометрического датчика. 
Автор Сообщение
Конструктор
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
25.02.2004 20:37

Сообщений: 780

Откуда:
Петрозаводск
Сообщение 3. Схема магнитометрического датчика.
3. Принципиальная схема магнитометрического датчика.

На плате магнитометрического датчика (устанавливаемой в корпусе датчика РМ-Ферро внутри индуктивного датчика Q-метра) расположены не только сами магнито-чувствительные микросхемы, но и элементы электронной схемы, обеспечивающие предварительное усиление и фильтрацию сигнала, балансировку магнитного поля Земли (МПЗ) и стабилизацию режима магнито-чувствительных микросхем.
Принципиальная схема магнитометрического датчика представлена на Рис. 2.
Вложение:
Комментарий к файлу: Рис. 2. Схема датчика магн.
-Ф. Схема датчика магн..JPG
-Ф. Схема датчика магн..JPG [ 172.98 | Просмотров: 10003 ]

На схеме:
DT1 и DT2 – магнито-чувствительные микросхемы HMC1021Z, преобразующие изменение магнитного поля в электрический сигнал на выходах 1 и 8.
DA1.1 и DA2.1 – согласующие дифференциальные усилители.
DA1.2 – инвертор полярности сигнала. Необходим для того, что бы на сумматор поступали разно полярные сигналы.
DA2.2, R11, R12, R13, R16 – сумматор сигналов с выходов DA1.2 и DA2.1. С помощью подстроечного резистора R12 производится балансировка МПЗ.
Фильтр низкой частоты R18, C4 (fср. = 160 Гц), а так же конденсатор C2 в цепи обратной связи сумматора, обеспечивают подавление наводок высокочастотного (10 КГц) сигнала Q-генератора.
Для обеспечения стабильного режима магнито-чувствительных микросхем внутри их корпусов встроены миниатюрные индуктивные катушки (выводы 3 и 5 микросхем), на которые должны подаваться разно полярные короткие импульсы тока. Они формируются RC-генератором на DA3.2, повторителем DA3.1 и конденсатором C1. На выходе повторителя присутствует сигнал близкий к меандру, а на выходе конденсатора - короткие импульсы с чередующейся полярностью. Частота генератора составляет около 1,6 Гц и определяется элементами R14 и C3.
На выводы 1 и 4 схемы подаётся двух полярное питание +4,5 V и -4,5 V от батареи напряжением 9 V. Искусственная «средняя точка» питания (она же «общий провод» и экран) формируется с схеме платы обработки сигнала и поступает на вывод 2 схемы магнитометрического датчика по экрану соединительного кабеля.
Выходной сигнал с вывода 3 схемы магнитометрического датчика поступает по соединительному кабелю в схему платы обработки сигнала.


29.12.2013 19:44
Профиль WWW
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
30.01.2014 15:27

Сообщений: 1

Откуда:
Украина

Прибор: рамка
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
Добрый день.

А можно глупый вопрос? Почему в схеме Вы применили два одновекторных магнитометра HMC1021 вместо одного двухвекторного с гарантированно ортогональными векторами HMC1022? Разве так не дешевле и с настройкой беспроблемней?

_________________
Микроконтроллеры - это наше всё!


30.01.2014 15:36
Профиль Отправить e-mail WWW
Конструктор
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
25.02.2004 20:37

Сообщений: 780

Откуда:
Петрозаводск
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
Eddy71 писал(а):
...Почему в схеме Вы применили два одновекторных магнитометра HMC1021 вместо одного двухвекторного с гарантированно ортогональными векторами HMC1022? ...

Немножко опередили события :D . Я планирую чуть позже предоставить видеотест с РМ-Ферро, а после него добавить тему с возможными усовершенствованиями.
РМ-Ферро - это мой первый опыт работы с магнито-чувствительными микросхемами, доведённый до рабочего образца. Он показал интересные результаты. В чём то хуже IB, в чём то лучше. Одно только отсутствие влияния грунта или солёной воды на 100%-ю достоверность "дискриминации" чего стоит :D . Возможно, темой Q+магнитометр или PI+магнитометр заинтересуется кто-то, кто имеет больший опыт применения магнито-чувствительных микросхем, и разработает более эффективный магнитометрический датчик.


30.01.2014 19:43
Профиль WWW

Зарегистрирован:
5.05.2014 21:40

Сообщений: 2

Прибор: Tesoro waq
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
Приветствую вас Сергей. :) На мд4ю я заинтересовался схемой магнитометра на HMC 1021s. Тут я вижу что вы применили другой оу. С чем это связанно? Как я понимаю что схема с LMV324 самодостаточна если не считать отсутствия генератора импульсов для снятия остаточной намагниченности.Бродя по сети нашел индикатор магнитного поля на светодиодах. можно ли приделать его к приведенной мной схеме.(выделен красным) Спасибо.


Вложения:
Комментарий к файлу: Магнитометр
2zixzk4.gif
2zixzk4.gif [ 44.7 | Просмотров: 9377 ]
Комментарий к файлу: магнитометр с индикацией
img_001.jpg
img_001.jpg [ 164.96 | Просмотров: 9377 ]
5.05.2014 21:55
Профиль Отправить e-mail
Конструктор
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
25.02.2004 20:37

Сообщений: 780

Откуда:
Петрозаводск
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
luft007 писал(а):
.... применили другой оу. С чем это связанно? Как я понимаю что схема с LMV324 самодостаточна если не считать отсутствия генератора импульсов для снятия остаточной намагниченности.Бродя по сети нашел индикатор магнитного поля на светодиодах. можно ли приделать его к приведенной мной схеме.(выделен красным) Спасибо.

Разницы нет: LM358 или LM324. Просто я решил входные усилители расположить вблизи магнито-чувствительных микросхем для уменьшения наводок. С индикатором на светодиодах я бы не стал связываться - потребляет много тока, плохо заметен при солнечном свете и в придачу, имеет мало градаций чувствительности (будет трудно уловить мелкие изменения сигнала). Сделайте и потренируйтесь для начала на стрелочном индикаторе. А после проверки работоспособности магнитометра индикатор можно добавить любой - на светодиодах, с дисплеем или с изменяемой тональностью звука.


6.05.2014 0:27
Профиль WWW

Зарегистрирован:
5.05.2014 21:40

Сообщений: 2

Прибор: Tesoro waq
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
Датчики в сети можно приобрести за 500р. Как выглядит схема генератора сброса?


10.05.2014 19:35
Профиль Отправить e-mail
Конструктор
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
25.02.2004 20:37

Сообщений: 780

Откуда:
Петрозаводск
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
luft007 писал(а):
... Как выглядит схема генератора сброса?

На моей схеме (см. первое сообщение в теме) генератор с буфером собран на ОУ DA3. Но, обычно, на выход генератора добавляют ещё транзисторный ключ.


11.05.2014 10:53
Профиль WWW
Конструктор
Аватар пользователя

Зарегистрирован:
25.02.2004 20:37

Сообщений: 780

Откуда:
Петрозаводск
Сообщение Re: 3. Схема магнитометрического датчика.
Привожу усовершенствованную схему магнитометрического датчика. Она более простая и эффективная по сравнению с предыдущей, а так же не требует переделки схемы обработки сигнала. В новой схеме отсутствует отдельный генератор сброса (DA3 в предыдущей схеме). Управление сбросом осуществляется подачей сигнала управления из схемы Q-метра (с выхода DA2.2). В момент сработки Q-метра на цель на вход VT1 поступает сигнал управления, транзистор открывается и через конденсатор С1 на соответствующие входы магниточувствительных микросхем (МЧМ) поступает единичный короткий импульс сброса. В результате, в момент прохождения датчика над целью, магниточувствительные микросхемы находятся в стабильном режиме максимальной чувствительности.
Вложение:
 без генератора сброса.JPG
без генератора сброса.JPG [ 222.26 | Просмотров: 6251 ]

PS: Импульсы сброса на выходе генератора сброса DA3 в предыдущей схеме имеют небольшую амплитуду тока. Поэтому установка режима МЧМ происходит не мгновенно, а занимает некоторое время. Предметы с повышенной остаточной намагниченностью могут на время нарушать режим МЧМ.
Добавление мощных транзисторных ключей к выходу DA3 для увеличения силы тока импульсов сброса (аналогично существующим схемам магнитометров на МЧМ) потребует изменения схемы обработки сигнала.


7.11.2015 1:01
Профиль WWW
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Яндекс цитирования Rambler's Top100 Locations of visitors to this page