Преобразователь напряжение-частота

Преобразует входное постоянное или медленно изменяющееся на­пряжение в прямоугольное напряжение, частота которого пропорцио­нальна входному напряжению.

На вход ПНЧ поступает напряжение с выхода суммирующего усили­теля, которое тем больше, чем больше размеры и масса металлического предмета и чем меньше расстояние между ним и поисковым элементом. Выходное напряжение ПНЧ управляет ключом К, в цепь которого вклю­чен звуковой излучатель. Благодаря ПНЧ тон звуковой сигнализации тем выше, чем больше металлический предмет и ближе к поисковому элементу. При досмотре это позволяет косвенно судить о характере предмета.

Функциональная схема ПНЧ изображена на рис. 3.. ПНЧ состоит из инвертирующего усилителя (ИУ) с единичным коэффициентом усиления, ключа, интегратора (И), регенеративного компаратора (РК) и формирователя коммутирующих импульсов (ФКИ).

С помощью инверти­рующего усилителя и ключа на входе интегратора из однопо-лярного выходного напряжения суммирующе­го усилителя формируется биполярное, пря­моугольное напряжение. Оно преобразуется интегратором в биполярное треугольное напряжение, скорость нарастания и спада которого пропорци­ональна выходному напряжению суммирующего усилителя, т. е. полезно­му сигналу. Выходное напряжение регенеративного компаратора может принимать одно из двух значений - +Е_П или 0, Из этого напряжения в схеме компаратора образуется порог сравнения, изменяющийся синхронно с ним, симметрично относительно уровня +Е_В /2, Переключение компаратора про­исходит, когда треугольное выходное напряжение интегратора достигает действующего в данном интервале времени порога. Через логическую схе­му ФКИ выходное напряжение компаратора управляет клю­чом. Поступающий на второй вход ФКИ логический сигнал с выхода поро­гового устройства несет информацию о знаке выходного на­пряжения суммирующего усилителя относительно уровня нуля. Этим достигается необходимая для работы ПНЧ фазировка пере­ключения электронного ключа.

Формирователь компенсирующего напряжения

Формирователь выполняет три функции:

- ускоренную компенсацию остаточного напряжения датчика после включения питания;

- замедленную компенсацию полезного сигнала после обнаружения металлического предмета;

- следящую компенсацию остаточного напряжения датчика между обнаружениями, т. е. поддержание металлоискателя в состоянии готов­ности к работе.

Таким образом, он формирует напряжение, приблизительно равное и противоположное по знаку выходному напряжению дифференциального усилителя. Причём, скорость формирования этого напряжения при включении питания очень большая (длительность компенсации единицы секунд). В рабочем состоянии компенсация длится в интервале до десяти секунд.

Таким образом, металлодетектор с ДМД обладает большими возможностями, по сравнению с металлодетектором с ВТП, но это достигается значительным усложнением схемы.