Высокочувствительный индуктивный датчик

[PavelUral]

Всем доброго дня!

Возникла необходимость повторить одно устройство с датчиком, определяющим скорость вращения небольшой и легкой шестеренки из железа.
Основа датчика - ферритовое колечко с пропилом, диаметр колечка 7мм. На нем намотана катушка. Мимо пропила пролетают зубчики.

Вроде логично, что нужно из этого колечка и конденсатора сделать колебательный контур, настроить его в резонанс, и по изменению амплитуды следить за вращением.

Существующий девайс хоть и древний но рабочий, подключение осциллографа показало частоту 200кгц, амплитуда 5в, уменьшение амплитуды в момент прохода металла почти 2в.

После некоторого паяния была собрана схемка на замену, но результат не порадовал, даже после тщательного подбора компонентов полезный сигнал 0.4в при амплитуде около 4в. Сам датчик и конденсатор контура взяты со старого девайса.

Во общем понятно, что схема хитрее....

Еще заметил одну особенность оригинала, если зубчик шестеренки проходит ооочень медленно изменения сигнала не происходит, в моем варианте даже в статике амплитуда меньше.

Может у кого нибудь есть идеи как сделать схему более чувствительной к изменению индуктивности? А может есть какие то схемы более подходящие для этого?

[electroget]

[uquote="PavelUral",url="/forum/viewtopic.php?p=4289270#p4289270"]Может у кого нибудь есть идеи как сделать схему более чувствительной к изменению индуктивности? А может есть какие то схемы более подходящие для этого?[/uquote]
Схема это дело второе. Попробуйте взять индукционный датчик коленвала от автомобиля и посмотрите как он будет читать шестерню.

[ART_ME]

[uquote="PavelUral",url="/forum/viewtopic.php?p=4289270#p4289270"]Возникла необходимость повторить одно устройство с датчиком, определяющим скорость вращения небольшой и легкой шестеренки из железа.
Основа датчика - ферритовое колечко с пропилом, диаметр колечка 7мм. На нем намотана катушка. Мимо пропила пролетают зубчики.[/uquote]
Может не мимо пропила, а в пропиле?

[HochReiter]

1. Подсоединить к датчику L-метр, измерить изменение индуктивности и добротности при прохождении зуба шестерни мимо зазора.
2, Если оно небольшое, изменить конструкцию датчика.
3. Скорее всего, не понадобится.
ЗЫ: Почему амплитуда выходного сигнала зависит от скорости вращения шестерни?

[vlasovzloy]

В авто датчик катушка с приклееным магнитом

[Динозавр]

PavelUral, ---если зубчик шестеренки проходит ооочень медленно изменения сигнала не происходит,---
Признак работы АПЧ (ФАПЧ), компенсирующей нестабильности датчика и схемы.

[electroget]

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4289323#p4289323"]В авто датчик катушка с приклееным магнитом[/uquote]
Да.

[сэм]

А вы уверенны, что это феррит ,а не кольцевой магнит ?

[Martian]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4289288#p4289288"]Попробуйте взять индукционный датчик коленвала от автомобиля.[/uquote]А что не от паровоза? От автомобиля-то, наверно, мелковато будет, не?

[PavelUral]

В общем по условиям экспуатации (возможность пыли с примесями металла) использовать постоянный магнит нельзя, так же как и любую оптику.

Датчик коленвала авто вроде бы на эффекте холла, но в любом случае там из за точности деталей маленький зазор и большая железяка.

Феррит точно феррит, прямо видно склееные два колечка 7х2, и метал проходит выше зазора милиметра на 1.5 - 2 там еще и слой пластика между ними . В сам зазор ничего не попадает.

Да очень очень похоже на какую то автоподстройку частоты, или еще какую то опцию с обратной связью. По условиям задачи слишком медленным вращением можно принебречь. Вот думаю может можно отлавливать именно фронт, с помощью операционника затормозив один канал RC цепочкой.

Но вот тоже вопрос, девайс должен быть не "настольный", и если просто настроить контур на резонанс, то при изменениии температуры (даже если подобрать конденсатор с отрицательным ТКЕ), все равно ведь уплывет .... наверное. Вобщем автоподстройка была бы не лишней.

Самое бесячее то, что я вижу что у людей 15лет назад все работало!

[Arn]

в системе зажигания не индуктивный датчик, а элемент Пельтье.

[АлександрЛ]

А за счёт чего вы так решили?
Элемент Пельтье:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0 ... 1%8C%D0%B5
Датчики системы зажигания:
https://ptpit.ru/learn/WEB_TASKS42/42/2 ... /29/02.htm

Наиболее широкое распространение получили три типа датчиков частоты вращения/положения:

индукционные,
на эффекте Холла
оптические.

[КРАМ]

[uquote="PavelUral",url="/forum/viewtopic.php?p=4289270#p4289270"]После некоторого паяния была собрана схемка на замену, но результат не порадовал[/uquote]
Чтобы ответить на вопрос о причинах отсутствия радости, нужно увидеть ВАШУ схему.
Опять же возникает вопрос. Почему вы не анализировали прежнюю схему?
Ну и обычно, изменяющуюся индуктивность измеряют посредством моста переменного тока.
Схема тривиальная и никакого резонанса не требует.

[vlasovzloy]

Почему то думается мне если разрезать сердечник в середину разреза магнит не очень сильный и со второй стороны где зубы шестернки сделать очень тонкие концы размером с зубы, то дллжно все получиться. Еще сверху магнитный экран. Хотя и так поле будет ничтожно и ветром от шемтеренки сдувать будет мелкую железную пыль

[mickbell]

А если через датчик пропустить небольшой постоянный ток - то, может быть, и магнит не понадобится?

[PavelUral]

Датчик конечно обязательно попробую переделать, но пока хотелось бы повторить результат.

Схему пытался анализировать, точно не мост, паралельно катушке-датчику впаян кондер, "низ" замкнут на массу. "Сверху" подходят два траза и небольшой кондер. Глубже схему тяжело анализировать много выводной, не маркированной рассыпухи, кроме КТ315 я там ничего опознать не могу.

Про мостовую схему я думал, и может быть еще к ней вернусь, но вероятно изменение индуктивности будет очень мало, и следовательно очень не большой выходной сигнал. В мостовой схеме наверное было бы интересно намотать два датчика, поставить их рядом и подключить диагонально в плечи моста.

[electroget]

PavelUral,
В мостовой схеме с индуктивностью важен правильный выбор частоты.

[PavelUral]

Постоянным магнитам точно нет, все магитящяе всегда обростает шубой, ну и механника должна остаться максимально кондовой.

Добавлено after 4 minutes 1 second:
[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4289574#p4289574"]PavelUral,
В мостовой схеме с индуктивностью важен правильный выбор частоты.[/uquote]
Вот вот и как ее выбирать?

[electroget]

PavelUral,
Исходя из индуктивности датчика. Сопротивление индуктивности на определённой частоте должно примерно соответствовать сопротивлениям в остальных плечах моста. Это нужно экспериментировать с генератором синуса.

[HochReiter]

Когда я делал индуктивный датчик, то таки для начала посмотрел, насколько изменяется сопротивление при приближении металла. Индуктивное - незначительно, добротность катушки - очень заметно. Токи Фуко в шестерёнке и всё такое прочее. Сделал генератор с обратной связью на грани возбуждения. Но у меня была другая задача, другая конструкция датчика.