| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2115143
МЕТАЛЛОШУКАЧ
Ім'я заявника: Лєпіної Леонард Едуардович
Ім'я винахідника: Лєпіної Леонард Едуардович
Ім'я патентовласника: Лєпіної Леонард Едуардович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1997.04.02
Використання: в області виявлення струмопровідних і феромагнітних предметів за допомогою індукційних котушок, що створюють змінне магнітне поле, для спрощення схеми обробки інформації та забезпечення ефективної безинерціонной індикації, не обмеженої межами шкали приладу, зручності регулювання чутливості в широких межах і можливості роботи в темряві під водою.
Суть винаходу: металошукач містить опорний і перебудовується генератори, змішувач і пристрій індикації, останнім виконано у вигляді ланцюжка з n світлодіодів, розташованих у формі кільця або лінії, що створюють ефект "біжить вогника", і додатково містить лічильник-дешифратор з n виходами, до яких приєднані світлодіоди, елемент затримки, дільник на n, тригер і елемент заборони світла, при цьому вихід перебудовується генератора додатково з'єднаний зі рахунковими входами C лічильника-дешифратора і дільника на n, вихід змішувача з'єднаний з входом елемента затримки і входом установки S тригера, вихід елемента затримки з'єднаний з входом скидання R подільника на n, вихід якого з'єднаний з входом скидання R тригера, прямий вихід Q якого з'єднаний з входом скидання R лічильника-дешифратора і з входом елемента заборони світла, вихід якого з'єднаний із загальним проводом світлодіодів, а інверсний вихід 
тригера з'єднаний з входом заборони рахунку ЄС лічильника-дешифратора.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області виявлення струмопровідних і феромагнітних предметів за допомогою індукційних котушок, що створюють змінне магнітне поле.
Відомий металошукач, який містить перебудовується і опорний генератори, послідовно з'єднані комутатор, перший лічильник імпульсів і перший запам'ятовує блок, елемент корекції, цифроаналоговий перетворювач, індикатор, другий запам'ятовує блок, вихід якого з'єднаний з керуючим входом елемента корекції, і другий лічильник імпульсів, вхід якого підключений до виходу опорного генератора, а вихід з'єднаний з керуючими входами першого запам'ятовуючого блоку і комутатора, вхід якого підключений до перебудовується генератора. Для підвищення продуктивності вимірювань за рахунок автоматизації процесу корекції показань індикатора металошукач забезпечений дешифратором і третім лічильником імпульсів.
Відомі й і інші металошукачі, які містять опорний і перебудовується генератори, схеми порівняння частоти, стрілочні і звукові індикатори - головні телефони.
Загальна структурна схема зазначених аналогів приведена нижче. Підвищення чутливості в них досягається за рахунок порівняння опорної частоти з вищими гармоніками частоти автогенератора.
Недоліками відомих металошукачів є: обмеження чутливості, обумовлене сприйняттям сигналів на слух; незручність для аквалангістів при роботі під водою; небажане привернення уваги людей звуком; незручність при роботі з навушниками через безліч проводів.
Найбільш близьким до заявляється технічному рішенню є металошукач (авт.св. N 1327033, 1987 - прототип).
Металошукач містить опорний і перебудовується генератори, схему управління і індикатор. Для підвищення продуктивності і спрощення в металошукач введені послідовно з'єднані комутатор, перший лічильник імпульсів, перше пристрій, що запам'ятовує, схема корекції і цифроаналоговий перетворювач, другий лічильник імпульсів, і друге пристрій, що запам'ятовує. Вихід цифроаналогового перетворювача з'єднаний зі стрілочним індикатором.
При появі в зоні дії металошукача токопроводящего предмета відбувається зміна частоти перебудовується генератора, що в результаті багаторазових перетворень, запам'ятовування і корекції призводить до появи відповідної цифрової інформації, що надходить в цифроаналоговий перетворювач, і далі - до відхилення стрілки індикатора.
Недоліком даного відомого технічного рішення є складність перетворень, необхідність періодичної кнопкової корекції, а й інерційність стрілочного індикатора.
Завданням винаходу є спрощення схеми обробки інформації, забезпечення ефективної безінерційної індикації, не обмеженої межами шкали приладу, зручність регулювання чутливості в широких межах, можливість роботи в темряві під водою.
Зазначена задача досягається тим, що в металошукачі, що містить опорний і перебудовується генератори, змішувач і пристрій індикації, останнім виконано у вигляді ланцюжка з n світлодіодів, розташованих у формі кільця або лінії, що створюють ефект "біжить вогника", і додатково містить лічильник-дешифратор з n виходами, до яких приєднані світлодіоди, елемент затримки, дільник на n, тригер і елемент заборони світла, при цьому вихід перебудовується генератора додатково з'єднаний з рахунковими входами C лічильника-дешифратора і дільника на n, вихід змішувача з'єднаний зі входом елемента затримки і входом установки S тригера, вихід елемента затримки з'єднаний зі входом скидання R подільника на n, вихід якого з'єднаний з входом скидання R тригера, прямий вихід Q якого з'єднаний зі входом скидання R лічильника-дешифратора і з входом елемента заборони світла, вихід якого з'єднаний із загальним проводом світлодіодів , а інверсний вихід тригера з'єднаний зі входом заборони рахунки EC лічильника-дешифратора.
В цілому за рахунок сукупності характерних ознак досягається створення металошукача, що дозволяє спростити схему обробки інформації, забезпечити ефективну безінерційну індикацію, не обмежену межами шкали приладу, зручне регулювання чутливості в широких межах, зручність роботи в темряві під водою. При цьому величина переміщення "біжить вогника" (кут, кількість обертів і т.д.) пропорційна зміні частоти автогенератора і дозволяє наочно судити про відстань до предмета пошуку, а й про його розмірах, а напрямок переміщення через протилежної частотної реакції на кольорові (вихрострумовий ) і чорні (магнітна) метали дозволяє розрізняти чорні і кольорові метали.
Поєднання звукової індикації з пропонованої світловий дозволяє більш оперативно і швидко проводити пошук струмопровідних і феромагнітних предметів.
Більш докладно пропоноване технічне рішення розглядається на блок-схемі фіг. 1 і принциповій електричній схемі фіг. 2.
Блок-схема металошукача, зображена на фіг. 1, складається з наступних елементів: 1 - перебудовується автогенератор з пошуковою котушкою, 2 - генератор опорної частоти, 3 - змішувач, 4 - елемент затримки, 5 - дільник на n, 6 - тригер, 7 - лічильник-дешифратор на n виходів, 8 - елемент заборони світла (вимикання світлодіодів).
Металошукач працює наступним чином (див. Блок-схему на фіг. 1).
При відсутності металевого предмета пошуку в магнітному полі котушки перебудовується автогенератора 1 частота останнього постійна, і на виході змішувача 3 місце постійне значення різниці частот (або їх гармонік). У проміжку між імпульсами різницевої частоти тригер 6 під дією більш частих імпульсів з виходу дільника 5 знаходиться в стані скидання R, лічильник-дешифратор 7 - в стані заборони рахунки EC, елемент заборони світла 8 відкритий, при цьому включений будь-якої один з світлодіодів. При надходженні з виходу змішувача 3 чергового імпульсу різницевої частоти тригер 6 перекидається в стан установки S, при цьому по ланцюгу скидання R, лічильника-дешифратора 7 відбувається його скидання на "0", по ланцюгу EC - включення дозволу рахунку, а елемент 8 відключає світлодіоди . Одночасно запускається елемент затримки 4 з постійним часом затримки, що перевищує період проходження вихідних імпульсів дільника 5, тобто перевищує максимальний час перемикання діодів лічильника-дешифратора 7, після чого елемент затримай 4 видає імпульс скидання на "0" подільника 5, здійснюючи таким чином тимчасову прив'язку початку відліку до початку кожного періоду різницевої частоти. Поки разностная частота постійна, кожен її імпульс за часом збігається з будь-яким одним і тим же імпульсом в послідовності з n імпульсів рахунку лічильника-дешифратора, який виробляє від моменту скидання на "0" до приходу імпульсу заборони рахунку одне і те ж кількість перемикань виходів, що кожен раз призводить до включення одного й того ж світлодіода, тобто при цьому "вогник" в ланцюзі нерухомий. При наближенні котушки автогенератора 1 до металевого предмету його частота і, отже, період проходження імпульсів різницевої частоти змінюються, що призводить до зсуву в часі моменту їх потрапляння в інтервал з n імпульсів рахунку, в результаті чого кількість перемикань лічильника 7 від скидання до зупинки змінюється, і відповідно по черзі включаються сусідні світлодіоди, створюючи ефект "біжить вогника".
Принципова електрична схема металошукача показана на фіг. 2. У ній перебудовується автогенератор реалізований на мікросхемі DD1, конденсаторах C1 і C2 і резисторах R1 і R2. Як індуктивності контуру служить пошукова котушка L1. Опорний генератор виконаний на мікросхемі DD2, кварцовому резонаторі ZQ1 і резистори R3. Змішувач виконаний на D-тригері DD4.1, елемент затримки - на транзисторі VT1 і елементах DD3.2, R5, R6, R12, C4 і C7; дільник на n - на мікросхемі DD5, тригер управління - на мікросхемі DD4.2, DD6 - лічильник-дешифратор. На транзисторі VT2 і резисторах R7 і R8 виконаний елемент заборони світла, на елементах DD3.1, C3, R4 - формувач коротких імпульсів скидання для мікросхем DD4 і DD6. До виходів лічильника-дешифратора DD6 підключена ланцюжок індикаторних світлодіодів VD1 ... VD10. Крім того, збережена звукова індикація у вигляді п'єзоелектричного звукового перетворювача, підключеного до виходів змішувача через буферні елементи DD3.3 і DD3.4.
Пропоноване технічне рішення повністю вирішує завдання, що стоїть перед винаходом.
На даний час технічне рішення, що характеризується сукупністю заявлених відмітних ознак, невідомо в Російській Федерації та за кордоном і відповідає вимогам критерію "новизна".
Пропоноване технічне рішення є оригінальним, істотно спрощуючи і покращуючи відомі технічні рішення, оптимізує конструкцію, не випливає очевидним чином з існуючого рівня техніки і відповідає вимогам критерію "винахідницький рівень".
В даний час виготовлено та випробувано кілька макетів і готується запуск виробів у виробництво.
Пропоноване пристрій - металошукач - може бути реалізовано промисловим способом з використанням відомих технічних засобів, технологій, матеріалів і комплектуючих і відповідає вимогам критерію "промислова придатність".
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Металошукач, що містить опорний і перебудовується генератори, змішувач і пристрій індикації, що відрізняється тим, що пристрій індикації виконано у вигляді ланцюжка з n світлодіодів, розташованих у формі кільця або лінії, що створюють ефект "біжить вогника", і додатково містить лічильник-дешифратор з n виходами , до яких приєднані світлодіоди, елемент затримки, дільник на n, тригер і елемент заборони світла, при цьому вихід перебудовується генератора додатково з'єднаний зі рахунковими входами з лічильника-дешифратора і дільника на n, вихід змішувача з'єднаний з входом елемента затримки і входом установки S тригера , вихід елемента затримки з'єднаний з входом скидання R подільника на n, вихід якого з'єднаний з входом скидання R тригера, прямий вихід Q якого з'єднаний з входом скидання R лічильника-дешифратора і з входом елемента заборони світла, вихід якого з'єднаний із загальним проводом світлодіодів, а інверсний вихід тригера з'єднаний з входом заборони рахунку ЄС лічильника-дешифратора.
Версія для друку
Дата публікації 12.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.