FR2459474A1 - Metal detector in wood and animals - employs parallel amplifier circuit to provide corrective current for balancing - Google Patents

Abstract

The electronic metal detector which is insensitive to temperature effects is used to detect metal in timber or animals. Balancing of the detector circuits is stable and precise. Two coils (L2,L4) are connected in series opposition in a search disc (25) and are connected to an oscillator circuit (24). A third coil (L3) is connected to a two stage tuned amplifier whose output is applied to a loudspeaker (27) and to two indicators (28,29). The inductive bridge circuit formed by the coils is balanced by taking a signal from the oscillator and applying it via a voltage divider circuit (1,2) to the inputs of two amplifiers (22,23) in parallel. Two multiturn potentiometers (13,14) provide balancing controls. The common output is applied as a corrective current to the third coil (L3) to provide balance conditions in the absence of metal.

Description

BREVET D'INVENTION
Appareils détecteurs de métaux à dispositif d'équilibrage électronique,pour la recherche dans le bois et le corps des animaux,ou autres applications.PATENT
Metal detecting devices with electronic balancing device, for research in wood and animal bodies, or other applications.

Les détecteurs de métaux existants pour la recherche dans le bois et la chirurgie tetérinaire sont du type T.B.F. à induction nutuelle,l'équilibre du pont d'induction situé dans le disque d'exploration est réalisé avec des selfs spéciales dol tées d'un mécanisme de freinage et de rattrapage de jeu.The existing metal detectors for wood research and teterinary surgery are of the T.B.F. type. with nutual induction, the balance of the induction bridge located in the exploration disc is achieved with special inductors with a braking and backlash mechanism.

Les détecteurs de métaux existants dans le domaine scierie et vétérinaire ou autres présentent plusieurs inconvénients,l'équilibrage du pont d'induction mutuelle nécessite trois selfs de réglages,une à noyau de fer pour le dégrossissage, deux pour les réglages fins dont une à noyau de fer et une à noyau laiton,leurs mécanismes est trés délicat,les différences de température font varier le coefficient d'induction de ces selfs et de ce fait nécessite une retouche fréquente des réglages par l'utilisateur,de plus elles sont inexistantes sur le marché et leurs fabrications est trés onéreuse vu la difficulté de fabrication.Metal detectors existing in the sawmill and veterinary or other fields have several drawbacks, balancing the mutual induction bridge requires three adjustment chokes, one with an iron core for roughing, two for fine adjustments, one of which with a core of iron and one with a brass core, their mechanisms are very delicate, the temperature differences vary the induction coefficient of these inductors and therefore requires frequent retouching of the settings by the user, moreover they are non-existent on the market and their manufacturing is very expensive given the difficulty of manufacturing.

Dans le nouveau systéme employé,l'originalité réside dans le dispositif d'équilibrage électronique du pont d'induction mutuelle,celui-ci emploi deux amplis opérationnels associés avec des résistances,condensateurs et deuxpotentiométres à dix tours de préçisions qui permettent les réglages désirés.In the new system used, the originality lies in the electronic balancing device of the mutual induction bridge, which employs two operational amplifiers associated with resistors, capacitors and two potentiometers with ten precision laps which allow the desired settings.

Les avantages sont les suivants,deux réglages sont seulement nécessaires pour réaliser l'équilibrage du pont d'induction mutuelle,les différences de tempéra- ture n'ont pratiquement aucune influence sur ce dispositif,donc trés peu de retouche sur les réglages ce qui ce traduit par un gain de temps trés appréciable pour l'utilisateur,le temps de fabrication se trouve réduit par rapport aux selfs,prix de revient également réduit,l'ensemble peutse monter sur un circuit imprimé embrochable ce qui facilite l'entretient et le dépannage.The advantages are as follows, two adjustments are only necessary to achieve the balancing of the mutual induction bridge, the differences in temperature have practically no influence on this device, therefore very little retouching on the adjustments which translates into a saving of time very appreciable for the user, the manufacturing time is reduced compared to the chokes, cost price also reduced, the unit can be mounted on a plug-in printed circuit which facilitates maintenance and troubleshooting .

Un inverseur permet la mise en service d'un indicateur lumineux à diodes L.E.D.An inverter allows the commissioning of a L.E.D.

permettant la détection de nuit.allowing night detection.

Le dispositif électronique d'équilibrage se compose de 2 circuits intégrés opérationnels 22 et 23, de 12 résistances 1 à 12 de 2 condensateurs plastique 15 et 16, de 5 condensateurs électrochimiques 17 à 21 et de 2 potentiomètres de préçi sion à 10 tours 13 et 14.The electronic balancing device is made up of 2 operational integrated circuits 22 and 23, 12 resistors 1 to 12, 2 plastic capacitors 15 and 16, 5 electrochemical capacitors 17 to 21 and 2 10-turn precision potentiometers 13 and 14.

Le fonctionnement est le suivant,les inductances L2 et L4 contenues dans le disque d'exploration 25 sont connectées à une source de courant alternatif sinusoi- dal,ce courant est engendré par l'oscillateur 24,l'inductance L3 est connectée à un amplificateur à deux étages accordés dont le courant amplifié est appliqué au Haut-Parleur 27 et aux indicateurs 28 et 29.The operation is as follows, the inductors L2 and L4 contained in the exploration disc 25 are connected to a sinusoidal alternating current source, this current is generated by the oscillator 24, the inductance L3 is connected to an amplifier with two tuned stages whose amplified current is applied to the Speaker 27 and to the indicators 28 and 29.

Les inductances L2 et L sont connectées en série, de sorte que leurs champs magnétiques sont en opposition et leur coefficient d'induction mutuelle relativement à L3 est pratiquement nul.The inductors L2 and L are connected in series, so that their magnetic fields are in opposition and their mutual induction coefficient relative to L3 is practically zero.

Pour obtenir l'équilibre exact du pont d'induction,un signal prélevé sur l'oscillateur 24 est appliqué sur les entrées des C.I. 22 et 23 par l'intermédiaire du diviseur de tension constitué par les résistances 1 et 2 , des condensateurs 15 et 16 , les résistances 3,4,5,6 sont d'égales valeurs,les potentiomètres 13 et 14 étants en butées côté nasse nous avons deux inverseurs de gain unitaire G = - 1 par contresur les autres butées cela devient des non inverseurs de gain unitaire
G = + 1 et à mi course G = O d'ou tension de sortie nulle,grace aux résistances de charge 7 et 8 de valeur différente nous pouvons obtenir à la sortiede ce dispositif un courant de sens et intensité ré glable avec une trés grande préçision, ce courant est fabriqué par 2 amplis opérationnels en paralléles,le retour de l'inductance L3 se faisant sur le point de jonction des résistances 8 et 9 ( 9 étant de trés faible valeur ) il devient aisé en agissant sur les potentiomètres 13 et 14 d'obtenir un équilibre prévis du pont d'induction mutuelle du disque d'exploration,cela se traduit par une stabilité et une sensibilité plus grande des appareils.To obtain the exact balance of the induction bridge, a signal taken from the oscillator 24 is applied to the inputs of the ICs 22 and 23 via the voltage divider constituted by the resistors 1 and 2, the capacitors 15 and 16, the resistors 3,4,5,6 are equal values, the potentiometers 13 and 14 being in stops on the trap side we have two unit gain inverters G = - 1 by cons on the other stops it becomes non-gain inverters unitary
G = +1 and halfway G = O or zero output voltage, thanks to the load resistors 7 and 8 of different value we can get at the output of this device a current of adjustable direction and intensity with a very large precision, this current is produced by 2 operational amplifiers in parallel, the return of the inductor L3 being made on the junction point of the resistors 8 and 9 (9 being very low value) it becomes easy by acting on the potentiometers 13 and 14 to obtain a predicted balance of the mutual induction bridge of the exploration disc, this results in greater stability and sensitivity of the devices.

Un métal dans le champ du disque d'exploration provoque un déséquilibre du pont et induit uncourant dans L3 qui anplifié est dirigé vers les indicateurs. A metal in the field of the exploration disc causes an imbalance of the bridge and induces a current in L3 which, when amplified, is directed towards the indicators.

Claims (5)

REVENDICATIONS sité convenable faisant équilibre au courant d'indu tion de l'oscillateur. suitable sity balancing the induction current of the oscillator. en parallèles qui permettent d'obtenir un courant de correction de sens et inten in parallel which allow to obtain a direction correction current and inten d'exploration constitue de deux amplis à circuits intégrés opérationnels montés  exploration consists of two operational integrated circuit amps mounted caractérisé par le fait qu'un dispositif électronique d'équilibrage du disque characterized by the fact that an electronic disk balancing device 1 Au exils détecteurs de .étaux pour scierie et chirurgie vétérinaire ou autres, 1 In exile detectors of vices for sawmill and veterinary surgery or others, 2 Suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les amplis sont réalisés2 According to claim 1 characterized in that the amplifiers are made avec des circuits intégrés opérationnels constitués de transistors. with operational integrated circuits consisting of transistors. 3 Suivant revendication 2 caractérisé par le fait que ce dispositif peut être réa3 According to claim 2 characterized in that this device can be reacted lisé sur circuit-imprimé et présenté en carte esbrochable interchangeable. read on a printed circuit and presented as an interchangeable plug-in card. 4 Suivant 1 'enseible des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les pot4 According to 1 ensible of claims 1 to 3 characterized in that the pots entiométres à 10 tours permettent une trés grande souplesse de réglage,uno exel-  entiometers at 10 turns allow very great adjustment flexibility, uno exel- lente stabilité et prévision. slow stability and forecast. 5 Suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que le moyen de perception5 According to claim 5 characterized in that the means of perception sonore ou visuel peut autre amélioré par un systéme visuel par simple ampoule ou sound or visual can other improved by a visual system by simple bulb or diode L.E.D. permettant une utilisation de nuit.  diode L.E.D. allowing night use.