Повышение чувствительности для измерения напряжения

Как вы обнаружили, сопротивление 20-мм металлической сферы очень мало. Это в сочетании с контактным сопротивлением сделает невозможным использование метода измерения сопротивления для различения стали и латуни. Гораздо более надежным подходом было бы обнаружение железных шариков и переключение отклоняющего устройства при их обнаружении. Пусть все остальное остается без изменений.

Принципы работы индуктивных датчиков приближения компании Rockwell Automation дают хорошее объяснение практического использования и работы этих устройств.

Рисунок 1. Базовая установка индуктивного бесконтактного переключателя.

Рисунок 2. Реакция в зависимости от целевого расстояния.

Рисунок 3. Поправочные коэффициенты для стали и латуни.

Рисунок 3 самый интересный. Это показывает, что датчик может различать сталь и латунь, просто увеличивая расстояние. В вашем случае вы бы:

• Установите датчик над дорожкой и смотрит вниз на шары, проходящие внизу.
• Перемещайте датчик внутрь, пока он надежно не обнаружит стальные шарики.
• Убедитесь, что он не реагирует на латунные шарики.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Рисунок 4. Полная схема.

На рис. 4 показано добавление таймера с (регулируемой) задержкой выключения, чтобы удерживать соленоид во включенном состоянии достаточно долго, чтобы мяч был отклонен, прежде чем переключиться обратно в положение по умолчанию.

• Датчики доступны для работы от 10 до 24 В постоянного тока.
• Типы PNP переключают нагрузку, которая подключена к земле, и их иногда называют типом «источника», поскольку ток поступает от переключателя.
• Типы NPN переключают нагрузку, которая подключена к V +, и иногда их называют «втекающими», поскольку ток поступает откуда-то еще, но «впадает» в общий через переключатель.
• Выберите PNP или NPN в соответствии с вашим таймером.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Рисунок 1. Ваша тестовая схема. Рисунок 2. Эквивалентная схема.

Вы забываете, что ваше измерение даст вам контактное сопротивление, которое будет намного выше, чем сопротивление вашего мяча.

^{смоделируйте эту схему}

Рис. 3 и 4. Соединение Кельвина.

Вам необходимо установить соединение Кельвина с измеряемой деталью. Так как в цепи счетчика протекает небольшой ток и она имеет большое сопротивление, контактное сопротивление счетчика становится менее значительным.

Как измерить:

• Пропустите через шар как можно больший ток, чтобы создать значительное напряжение.
• Измерьте ток амперметром.
• Измерьте напряжение на шаре с помощью контактов Кельвина.
• Рассчитайте сопротивление из R = V / I.

Я собираюсь перейти к тому, что я считаю финальной игрой в этом...

Моя цель — усилить разность напряжений на каждом шарике, чтобы я мог подключить их к микроконтроллеру, который может различать материал шариков в зависимости от значения напряжения.

Используйте переменный ток, но не обычный переменный ток — я говорю о нескольких сотнях кГц, обычно 300 кГц, которые используются в пищевых и фармацевтических металлоискателях (да, я разработал пару). Эти машины могут довольно успешно различать размер и содержание материала. Я говорю о разнице между железом, латунью и нержавеющей сталью: -

Если вы хотите что-то гораздо более простое, укажите свои потребности более явно.