เมื่อผลิตเครื่องตรวจจับโลหะทุกประเภท ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคุณภาพของคอยล์ค้นหา (คอยล์) และการปรับความถี่การค้นหาการทำงานอย่างแม่นยำ ช่วงการตรวจจับและความเสถียรของความถี่ในการสร้างขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เป็นอย่างมาก มันมักจะเกิดขึ้นว่าด้วยวงจรที่ถูกต้องและทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ความถี่ "ลอย" ซึ่งแน่นอนสามารถอธิบายได้ด้วยความไม่แน่นอนของอุณหภูมิขององค์ประกอบที่ใช้ (ตัวเก็บประจุเป็นหลัก) ฉันได้ประกอบเครื่องตรวจจับโลหะที่แตกต่างกันมากกว่าหนึ่งโหลเป็นการส่วนตัวและในทางปฏิบัติความเสถียรของอุณหภูมิขององค์ประกอบแบบพาสซีฟยังคงไม่ได้ให้ความเสถียรของความถี่ที่รับประกันได้หากคอยล์ค้นหานั้นทำอย่างไม่ระมัดระวังและไม่รับประกันการปรับความถี่การทำงานที่แม่นยำ ต่อไป จะมีการให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการผลิตคอยล์เซ็นเซอร์คุณภาพสูงและการกำหนดค่าสำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบคอยล์เดี่ยว

การทำรอกที่ดี

โดยทั่วไปแล้ว ขดลวดเครื่องตรวจจับโลหะจะถูกพัน "เป็นกลุ่ม" บนแมนเดรลบางประเภท เช่น กระทะ โถ ฯลฯ เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม จากนั้นพวกเขาก็พันด้วยเทปไฟฟ้า ฟอยล์ป้องกัน และอีกครั้งด้วยเทปไฟฟ้า คอยล์ดังกล่าวไม่มีความแข็งแกร่งและเสถียรภาพของโครงสร้างที่จำเป็น มีความไวต่อการเสียรูปเพียงเล็กน้อยและเปลี่ยนความถี่อย่างมากแม้จะใช้นิ้วบีบอย่างง่าย ๆ ก็ตาม! จะต้องปรับเครื่องตรวจจับโลหะที่มีคอยล์ดังกล่าวเป็นระยะ ๆ และปุ่มควบคุมจะทำให้นิ้วของคุณมีแคลลัสเจ็บมาก :) มักจะแนะนำให้ “เติมอีพอกซีลงในคอยล์ดังกล่าว” แต่ควรเติมอีพอกซีไว้ที่ไหนถ้าคอยล์ไม่มีโครง?.. ฉันสามารถเสนอวิธีที่ง่ายและสะดวกในการทำคอยล์คุณภาพสูงที่ปิดผนึกและทนทานได้ ต่ออิทธิพลภายนอกทุกประเภท มีความแข็งแกร่งของโครงสร้างเพียงพอ และยิ่งกว่านั้น ยังให้การยึดติดกับแท่งแท่งอย่างง่ายดายโดยไม่ต้องใช้ขายึดใดๆ

สำหรับโครงนั้น ขดลวดสามารถทำได้โดยใช้กล่องพลาสติก (ช่องเคเบิล) ที่มีหน้าตัดที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สำหรับลวด 80 - 100 รอบที่มีหน้าตัด 0.3...0.5 มม. กล่องที่มีหน้าตัด 15 X 10 หรือน้อยกว่านั้นค่อนข้างเหมาะสม ขึ้นอยู่กับหน้าตัดของสายไฟเฉพาะของคุณ สำหรับการคดเคี้ยว ลวดทองแดงแกนเดี่ยวสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสต่ำเหมาะสำหรับเป็นลวดพัน ขายเป็นม้วน เช่น CQR, KSPV เป็นต้น นี่คือลวดทองแดงเปลือยที่มีฉนวนพีวีซี สายเคเบิลอาจมีสายไฟแกนเดี่ยว 2 เส้นขึ้นไปที่มีหน้าตัด 0.3 ... 0.5 มม. ในฉนวนที่มีสีต่างกัน เราถอดปลอกด้านนอกของสายเคเบิลออกและรับสายไฟที่จำเป็นหลายเส้น ลวดดังกล่าวมีความสะดวกโดยช่วยลดความเป็นไปได้ของการลัดวงจรเนื่องจากฉนวนคุณภาพต่ำ (เช่นในกรณีของสายไฟที่มีฉนวนเคลือบเงาของยี่ห้อ PEL หรือ PEV ซึ่งไม่สามารถมองเห็นความเสียหายเล็กน้อยได้ด้วยตา) ในการพิจารณาว่าสายไฟควรพันขดลวดได้นานแค่ไหนคุณต้องคูณเส้นรอบวงของขดลวดด้วยจำนวนรอบและเว้นระยะขอบเล็กน้อยไว้สำหรับขั้วต่อ หากคุณไม่มีลวดที่มีความยาวตามที่กำหนดคุณสามารถพันลวดได้จากลวดหลายชิ้นซึ่งปลายของลวดบัดกรีกันอย่างดีและหุ้มฉนวนอย่างระมัดระวังด้วยเทปไฟฟ้าหรือใช้ท่อหดด้วยความร้อน

ถอดฝาครอบออกจากช่องเคเบิลแล้วตัดผนังด้านข้างด้วยมีดคม ๆ ทุกๆ 1 ... 2 ซม.:

หลังจากนั้น ช่องเคเบิลสามารถเดินไปรอบๆ พื้นผิวทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ (ขวด กระทะ ฯลฯ) ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของคอยล์เครื่องตรวจจับโลหะ ปลายของช่องเคเบิลติดกาวเข้าด้วยกันและได้โครงทรงกระบอกพร้อมด้านข้าง ไม่ใช่เรื่องยากที่จะพันลวดตามจำนวนรอบที่ต้องการลงบนเฟรมดังกล่าวแล้วเคลือบด้วยวานิช อีพ็อกซี่หรือเติมทุกอย่างด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟัน

จากด้านบนโครงพร้อมลวดปิดด้วยฝาปิดช่องเคเบิล หากด้านข้างของฝานี้ไม่สูง (ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของกล่อง) ก็ไม่จำเป็นต้องตัดด้านข้างเพราะมันโค้งงอได้ค่อนข้างดีอยู่แล้ว ปลายเอาต์พุตของคอยล์จะถูกดึงออกมาติดกัน

ส่งผลให้ขดลวดปิดผนึกมีความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่ดี ขอบคม ส่วนที่ยื่นออกมา และความไม่สม่ำเสมอของช่องเคเบิลทั้งหมดควรเรียบโดยใช้กระดาษทรายหรือพันด้วยเทปพันสายไฟ

หลังจากตรวจสอบการทำงานของคอยล์แล้ว (สามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อคอยล์แม้ว่าจะไม่มีตะแกรงกับเครื่องตรวจจับโลหะเพื่อดูเจนเนอเรชั่น) ให้เติมกาวหรือยาแนวและประมวลผลสิ่งผิดปกติด้วยเครื่องจักร คุณควรสร้างตะแกรง ในการทำเช่นนี้ให้นำฟอยล์จากตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าหรือฟอยล์อาหารจากร้านค้าซึ่งถูกตัดเป็นเส้นกว้าง 1.5 ... 2 ซม. ฟอยล์พันรอบขดลวดให้แน่นโดยไม่มีช่องว่างทับซ้อนกัน คุณต้องทิ้งไว้ระหว่างปลายฟอยล์ในตำแหน่งของขั้วคอยล์ ช่องว่าง 1 ... 1.5 ซม มิฉะนั้นจะเกิดการลัดวงจรและขดลวดจะไม่ทำงาน ควรยึดปลายฟอยล์ด้วยกาว จากนั้นด้านบนของฟอยล์จะถูกพันตามความยาวทั้งหมดด้วยลวดกระป๋อง (ไม่มีฉนวน) เป็นเกลียวโดยเพิ่มทีละประมาณ 1 ซม. ลวดจะต้องถูกกระป๋องมิฉะนั้นอาจเกิดการสัมผัสโลหะที่เข้ากันไม่ได้ (อลูมิเนียม - ทองแดง) ปลายด้านหนึ่งของสายนี้จะเป็นลวดร่วมของคอยล์ (GND)

จากนั้นม้วนทั้งหมดจะถูกพันด้วยเทปไฟฟ้าสองหรือสามชั้นเพื่อป้องกันหน้าจอฟอยล์จากความเสียหายทางกล

การปรับขดลวดให้เป็นความถี่ที่ต้องการเกี่ยวข้องกับการเลือกตัวเก็บประจุ ซึ่งเมื่อรวมกับขดลวดจะทำให้เกิดวงจรออสซิลเลชัน:

ตามกฎแล้วความเหนี่ยวนำที่แท้จริงของคอยล์ไม่สอดคล้องกับค่าที่คำนวณได้ ดังนั้นความถี่ของวงจรที่ต้องการสามารถทำได้โดยการเลือกตัวเก็บประจุที่เหมาะสม เพื่ออำนวยความสะดวกในการเลือกตัวเก็บประจุเหล่านี้จะสะดวกในการสร้างสิ่งที่เรียกว่า "ที่เก็บตัวเก็บประจุ" ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้สวิตช์ที่เหมาะสมเช่นประเภท P2K ที่มีปุ่ม 5 ... 10 ปุ่ม (หรือสวิตช์หลายตัวที่มีปุ่มน้อยกว่า) โดยมีการล็อคแบบขึ้นต่อกันหรือแบบอิสระ (เหมือนกันทั้งหมดสิ่งสำคัญคือมัน สามารถเปิดได้หลายปุ่มพร้อมกัน) ยิ่งมีปุ่มบนสวิตช์ของคุณมากเท่าไร คุณก็จะสามารถรวมคอนเทนเนอร์ใน "ร้านค้า" ได้มากขึ้นตามไปด้วย แผนภาพนั้นเรียบง่ายและแสดงไว้ด้านล่าง การติดตั้งทั้งหมดเป็นแบบบานพับ ตัวเก็บประจุจะถูกบัดกรีเข้ากับขั้วต่อปุ่มโดยตรง

นี่คือตัวอย่างการเลือกตัวเก็บประจุ วงจรการสั่นแบบอนุกรม (ตัวเก็บประจุสองตัว + คอยล์) ที่มีความจุประมาณ 5600 pF ด้วยการสลับปุ่ม คุณสามารถใช้ความจุที่แตกต่างกันซึ่งระบุไว้บนปุ่มที่เกี่ยวข้องได้ นอกจากนี้เมื่อเปิดหลายปุ่มพร้อมกัน คุณก็สามารถรับความจุทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่น หากคุณกดปุ่ม 3 และ 4 พร้อมกัน เราจะได้ความจุรวม 5610 pF (5100 + 510) และเมื่อคุณกด 3 และ 5 – 5950 pF (5100 + 850) ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถสร้างชุดตัวเก็บประจุที่จำเป็นเพื่อเลือกความถี่การปรับวงจรที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ คุณต้องเลือกความจุของตัวเก็บประจุใน "ตัวเก็บประจุ" ตามค่าที่กำหนดในวงจรเครื่องตรวจจับโลหะของคุณ ในตัวอย่างที่ให้ไว้นี้ ความจุของตัวเก็บประจุตามแผนภาพจะแสดงเป็น 5600pF ดังนั้นสิ่งแรกที่รวมอยู่ใน "ร้านค้า" ก็คือคอนเทนเนอร์เหล่านี้แน่นอน ถ้าอย่างนั้น ลองใช้ความจุที่มีพิกัดต่ำกว่า (เช่น 4700, 4300, 3900 pF) และความจุที่เล็กมาก (100, 300, 470, 1,000 pF) เพื่อการเลือกที่แม่นยำยิ่งขึ้น ดังนั้น เพียงสลับปุ่มและการผสมเข้าด้วยกัน คุณก็สามารถรับความจุได้หลากหลายมากและปรับแต่งคอยล์ให้เป็นความถี่ที่ต้องการ สิ่งที่เหลืออยู่คือการเลือกตัวเก็บประจุที่มีความจุเท่ากับสิ่งที่คุณได้รับจาก "ที่เก็บประจุ" ควรวางตัวเก็บประจุที่มีความจุดังกล่าวไว้ในวงจรการทำงาน โปรดทราบว่าเมื่อเลือกคอนเทนเนอร์จะต้องเชื่อมต่อ "นิตยสาร" เข้ากับเครื่องตรวจจับโลหะ ลวด/สายเคเบิลที่จะใช้ในอนาคตอย่างแน่นอนและสายไฟที่ต่อ “นิตยสาร” กับขดลวดจะต้องทำให้สั้นที่สุด- เพราะสายไฟทั้งหมดก็มีความจุของตัวเองเช่นกัน

สำหรับวงจรขนาน (ตัวเก็บประจุ + คอยล์หนึ่งตัว) จะเพียงพอสำหรับใช้ใน "ร้านค้า" ตามลำดับ ตัวเก็บประจุหนึ่งตัวสำหรับแต่ละระดับ หลังจากเลือกแล้วจะเป็นการดีกว่าที่จะบัดกรีตัวเก็บประจุโดยตรงกับขั้วคอยล์ซึ่งสะดวกในการสร้างแผ่นยึดขนาดเล็กจาก PCB ฟอยล์แล้วติดไว้บนแกนที่อยู่ติดกับขดลวดหรือบนขดลวด:

อภิปรายบทความเครื่องตรวจจับโลหะ: เกี่ยวกับคอยล์

เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษของวิวัฒนาการของเครื่องยนต์เบนซินคาร์บูเรเตอร์ที่มีระบบจุดระเบิดแบบสัมผัส คอยล์ (หรือตามที่คนขับในปีที่ผ่านมามักเรียกมันว่า "รีล") ไม่ได้เปลี่ยนการออกแบบและรูปลักษณ์ในทางปฏิบัติซึ่งแสดงถึงความมีคุณภาพสูง หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าในถ้วยโลหะปิดผนึกซึ่งเต็มไปด้วยน้ำมันหม้อแปลงเพื่อปรับปรุงฉนวนระหว่างรอบของขดลวดและการทำความเย็น

พันธมิตรที่สำคัญของคอยล์คือผู้จัดจำหน่าย - สวิตช์แรงดันต่ำแบบกลไกและผู้จัดจำหน่ายไฟฟ้าแรงสูง ประกายไฟจะต้องปรากฏในกระบอกสูบที่เกี่ยวข้องเมื่อสิ้นสุดจังหวะการอัดของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิง - ในช่วงเวลาหนึ่งอย่างเคร่งครัด ผู้จัดจำหน่ายดำเนินการสร้างประกายไฟ การซิงโครไนซ์กับรอบเครื่องยนต์ และการกระจายประกายไฟไปยังหัวเทียน

คอยล์จุดระเบิดเติมน้ำมันแบบคลาสสิก - "กระสวย" (ซึ่งแปลว่า "คอยล์" ในภาษาฝรั่งเศส) - มีความน่าเชื่อถืออย่างยิ่ง ได้รับการปกป้องจากอิทธิพลทางกลจากเปลือกเหล็กของตัวเรือน และจากความร้อนสูงเกินไปโดยการกำจัดความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพผ่านทางน้ำมันที่เติมกระจก อย่างไรก็ตาม ตามบทกวีที่มีการเซ็นเซอร์ไม่ดีในเวอร์ชันต้นฉบับ “มันไม่ใช่กระสวย คนงี่เง่ากำลังนั่งอยู่ในรถแท็กซี่…” ปรากฎว่าบางครั้งกระสวยที่เชื่อถือได้ก็ล้มเหลว แม้ว่าคนขับจะไม่อยู่ก็ตาม คนงี่เง่าเช่นนี้...

หากคุณดูแผนภาพของระบบจุดระเบิดแบบสัมผัส คุณจะพบว่าเครื่องยนต์ที่หยุดทำงานสามารถหยุดในตำแหน่งใดก็ได้ของเพลาข้อเหวี่ยง ทั้งที่หน้าสัมผัสของเบรกเกอร์แรงดันต่ำในผู้จัดจำหน่ายปิดและเมื่อหน้าสัมผัสเปิดอยู่ หากในระหว่างการปิดเครื่องครั้งก่อน เครื่องยนต์หยุดที่ตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งลูกเบี้ยวของผู้จัดจำหน่ายปิดหน้าสัมผัสของเบรกเกอร์ที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำให้กับขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิด จากนั้นเมื่อผู้ขับขี่เปิดสวิตช์กุญแจโดยไม่สตาร์ทด้วยเหตุผลบางประการ เครื่องยนต์และทิ้งกุญแจไว้ในตำแหน่งนี้เป็นเวลานาน ขดลวดปฐมภูมิของคอยล์อาจทำให้ร้อนมากเกินไปและไหม้... เพราะกระแสตรง 8-10 แอมแปร์เริ่มไหลผ่านแทนที่จะเป็นพัลส์ไม่ต่อเนื่อง

อย่างเป็นทางการไม่สามารถซ่อมแซมคอยล์แบบเติมน้ำมันแบบคลาสสิกได้: หลังจากที่ขดลวดหมดก็ถูกส่งไปเป็นเศษเหล็ก อย่างไรก็ตาม กาลครั้งหนึ่งช่างไฟฟ้าที่อู่รถยนต์สามารถซ่อมแซมกระสวยได้ - พวกเขาเผาตัวถัง ระบายน้ำมัน หมุนขดลวดแล้วประกอบกลับเข้าไปใหม่... ใช่ มีหลายครั้ง!

และหลังจากการแนะนำการจุดระเบิดแบบไร้สัมผัสจำนวนมากซึ่งหน้าสัมผัสของผู้จัดจำหน่ายถูกแทนที่ด้วยสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ปัญหาการเผาไหม้ของคอยล์ก็เกือบจะหายไป สวิตช์ส่วนใหญ่มีไว้สำหรับการปิดกระแสไฟอัตโนมัติผ่านคอยล์จุดระเบิดเมื่อเปิดสวิตช์กุญแจ แต่เครื่องยนต์ไม่ทำงาน กล่าวอีกนัยหนึ่งหลังจากเปิดสวิตช์กุญแจ ช่วงเวลาสั้น ๆ ก็เริ่มนับ และหากผู้ขับขี่ไม่สตาร์ทเครื่องยนต์ในช่วงเวลานี้ สวิตช์จะปิดโดยอัตโนมัติ ปกป้องทั้งคอยล์และตัวมันเองจากความร้อนสูงเกินไป

คอยล์แห้ง

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาคอยล์จุดระเบิดแบบคลาสสิกคือการละทิ้งตัวเรือนที่เติมน้ำมัน คอยล์ "เปียก" ถูกแทนที่ด้วยคอยล์ "แห้ง" ตามโครงสร้างแล้ว มันเกือบจะเป็นรอกม้วนเดียวกัน แต่ไม่มีตัวเครื่องที่เป็นโลหะและน้ำมัน เคลือบด้านบนด้วยสารประกอบอีพอกซีเพื่อป้องกันฝุ่นและความชื้น มันทำงานร่วมกับผู้จัดจำหน่ายรายเดียวกันและบ่อยครั้งลดราคาคุณจะพบทั้งคอยล์ "เปียก" เก่าและคอยล์ "แห้ง" ใหม่สำหรับรถยนต์รุ่นเดียวกัน พวกมันใช้แทนกันได้อย่างสมบูรณ์ แม้กระทั่ง “หู” ของพาหนะก็เข้าคู่กัน

สำหรับเจ้าของรถทั่วไป ไม่มีข้อดีหรือข้อเสียในการเปลี่ยนเทคโนโลยีจาก "เปียก" เป็น "แห้ง" แน่นอนว่าถ้าอย่างหลังนั้นสร้างมาด้วยคุณภาพสูง มีเพียงผู้ผลิตเท่านั้นที่ได้รับ "กำไร" เนื่องจากการสร้างคอยล์ "แห้ง" นั้นค่อนข้างง่ายกว่าและถูกกว่า อย่างไรก็ตามหากในตอนแรกผู้ผลิตรถยนต์ต่างประเทศคิดและผลิตคอยล์ "แห้ง" อย่างระมัดระวังและให้บริการเกือบตราบเท่าที่คอยล์ "เปียก" กระสวย "แห้ง" ของโซเวียตและรัสเซียก็มีชื่อเสียงในทางลบเนื่องจากมีปัญหาด้านคุณภาพมากมายและ ล้มเหลวบ่อยครั้งโดยไม่มีเหตุผล

ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งทุกวันนี้คอยล์จุดระเบิด "เปียก" ได้หลีกทางให้กับคอยล์จุดระเบิด "แห้ง" อย่างสมบูรณ์และคุณภาพของคอยล์จุดระเบิดแม้จะผลิตในประเทศก็ยังเหนือวิพากษ์วิจารณ์ในทางปฏิบัติ

นอกจากนี้ยังมีคอยล์ไฮบริด: คอยล์ "แห้ง" ปกติและสวิตช์จุดระเบิดแบบไร้สัมผัสปกติบางครั้งรวมกันเป็นโมดูลเดียว การออกแบบดังกล่าวพบได้ใน Fords, Audis และรุ่นอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง ในอีกด้านหนึ่ง มันดูค่อนข้างก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ในทางกลับกัน ความน่าเชื่อถือลดลงและราคาก็เพิ่มขึ้น ท้ายที่สุดแล้ว มีการรวมหน่วยที่ให้ความร้อนพอสมควรสองหน่วยเป็นหน่วยเดียว ในขณะที่แยกหน่วยจะระบายความร้อนได้ดีกว่า และหากอย่างใดอย่างหนึ่งล้มเหลว การเปลี่ยนก็ถูกกว่า...

โอ้ใช่ เพื่อเพิ่มคอลเลกชันของลูกผสมเฉพาะ: สำหรับ Toyota รุ่นเก่ามักจะมีคอยล์รุ่นหนึ่งที่รวมเข้ากับผู้จัดจำหน่ายผู้จัดจำหน่ายโดยตรง! แน่นอนว่ามันไม่ได้รวมเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา และหาก "กระสวย" ล้มเหลว ก็สามารถถอดออกและซื้อแยกต่างหากได้อย่างง่ายดาย

โมดูลจุดระเบิด - ตัวจ่ายทำงานผิดปกติ

วิวัฒนาการที่เห็นได้ชัดเจนในโลกของรอกนั้นเกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาเครื่องยนต์หัวฉีด หัวฉีดตัวแรกรวม "ผู้จัดจำหน่ายบางส่วน" - วงจรคอยล์แรงดันต่ำถูกเปลี่ยนแล้วโดยชุดควบคุมเครื่องยนต์อิเล็กทรอนิกส์ แต่ประกายไฟยังคงกระจายผ่านกระบอกสูบโดยผู้จัดจำหน่ายแบบรันเนอร์แบบคลาสสิกที่ขับเคลื่อนโดยเพลาลูกเบี้ยว มันเป็นไปได้ที่จะละทิ้งหน่วยกลไกนี้โดยสิ้นเชิงโดยใช้คอยล์แบบรวมในตัวทั่วไปซึ่งมีคอยล์แต่ละตัวซ่อนอยู่ในจำนวนที่สอดคล้องกับจำนวนกระบอกสูบ หน่วยดังกล่าวเริ่มถูกเรียกว่า "โมดูลจุดระเบิด"

ชุดควบคุมเครื่องยนต์อิเล็กทรอนิกส์ (ECU) มีสวิตช์ทรานซิสเตอร์ 4 ตัวซึ่งจ่ายไฟ 12 โวลต์สลับกันให้กับขดลวดปฐมภูมิของคอยล์ทั้งสี่ของโมดูลจุดระเบิด และในทางกลับกันก็ส่งประกายไฟแรงสูงแต่ละอันไปยังหัวเทียนของตัวเอง . คอยล์แบบรวมเวอร์ชันที่เรียบง่ายนั้นพบเห็นได้ทั่วไปมากกว่า มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่า และถูกกว่าในการผลิต ในนั้นในตัวเรือนหนึ่งของโมดูลจุดระเบิดของเครื่องยนต์สี่สูบไม่ได้วางคอยล์สี่อัน แต่มีสองคอยล์ แต่ยังคงใช้งานได้กับหัวเทียนสี่อัน ในรูปแบบนี้หัวเทียนจะถูกส่งไปยังหัวเทียนเป็นคู่ - นั่นคือสำหรับหัวเทียนหนึ่งของคู่ที่มาถึงในช่วงเวลาที่จำเป็นในการจุดประกายส่วนผสมและอีกหัวเทียนจะไม่ได้ใช้งานในขณะที่ก๊าซไอเสีย ถูกปล่อยออกจากกระบอกนี้

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาคอยล์รวมคือการถ่ายโอนสวิตช์กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ (ทรานซิสเตอร์) จากชุดควบคุมเครื่องยนต์ไปยังตัวเรือนโมดูลจุดระเบิด การถอดทรานซิสเตอร์อันทรงพลังที่ร้อนขึ้นระหว่างการทำงาน "ออกไปสู่ป่า" ช่วยปรับปรุงระบบการควบคุมอุณหภูมิของ ECU และหากสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลวก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนคอยล์แทนที่จะเปลี่ยนหรือบัดกรีชุดควบคุมที่ซับซ้อนและมีราคาแพง ซึ่งรหัสผ่านระบบป้องกันการโจรกรรมส่วนบุคคลและข้อมูลที่คล้ายกันมักจะถูกบันทึกไว้สำหรับรถแต่ละคัน

แต่ละกระบอกมีคอยล์!

วิธีการจุดระเบิดอีกวิธีหนึ่งตามแบบฉบับของรถยนต์เบนซินสมัยใหม่ ซึ่งวางขนานกับคอยล์โมดูลาร์ คือคอยล์เดี่ยวสำหรับแต่ละกระบอกสูบ ซึ่งติดตั้งอยู่ในบ่อหัวเทียนและสัมผัสกับหัวเทียนโดยตรง โดยไม่ต้องใช้สายไฟฟ้าแรงสูง

"คอยล์ส่วนตัว" ตัวแรกนั้นเป็นเพียงคอยล์ แต่จากนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนก็ย้ายเข้ามา - เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับโมดูลจุดระเบิด ข้อดีประการหนึ่งของฟอร์มแฟคเตอร์นี้คือการกำจัดสายไฟแรงสูงรวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนขดลวดเพียงอันเดียวหากล้มเหลวไม่ใช่ทั้งโมดูล

จริงอยู่ที่ว่าในรูปแบบนี้ (คอยล์ที่ไม่มีสายไฟฟ้าแรงสูงติดตั้งบนหัวเทียน) ยังมีคอยล์ในรูปแบบของบล็อกเดียวซึ่งรวมกันเป็นฐานร่วม ตัวอย่างเช่นคนเหล่านี้ชอบใช้ GM และ PSA นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคที่แย่มาก คอยล์ดูเหมือนจะแยกออกจากกัน แต่ถ้า "กระสวย" อันใดอันหนึ่งล้มเหลว คุณจะต้องเปลี่ยนยูนิตขนาดใหญ่และมีราคาแพงมากในการประกอบ...

เรามาเพื่ออะไร?

กระสวยเติมน้ำมันแบบคลาสสิกเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่เชื่อถือได้และทำลายไม่ได้มากที่สุดในคาร์บูเรเตอร์และรถยนต์ระบบฉีดรุ่นแรกๆ ความล้มเหลวอย่างกะทันหันถือว่าเกิดขึ้นได้ยาก จริงอยู่ น่าเสียดายที่ความน่าเชื่อถือได้รับการ "ชดเชย" โดยพันธมิตรที่สำคัญ - ผู้จัดจำหน่ายและต่อมา - สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ (อย่างไรก็ตามส่วนหลังใช้กับผลิตภัณฑ์ในประเทศเท่านั้น) คอยล์ "แห้ง" ที่แทนที่ "น้ำมัน" มีความน่าเชื่อถือเทียบเคียงได้ แต่ก็ยังล้มเหลวค่อนข้างบ่อยกว่าโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน

วิวัฒนาการของการฉีดทำให้เราต้องกำจัดผู้จัดจำหน่าย นี่คือลักษณะการออกแบบต่างๆ ที่ปรากฏซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ตัวจ่ายไฟฟ้าแรงสูงทางกล - โมดูลและคอยล์แต่ละตัวตามจำนวนกระบอกสูบ ความน่าเชื่อถือของโครงสร้างดังกล่าวลดลงอีกเนื่องจากความซับซ้อนและการย่อขนาดของ "เครื่องใน" รวมถึงสภาพการทำงานที่ยากลำบากอย่างยิ่ง หลังจากใช้งานเป็นเวลาหลายปีโดยให้ความร้อนคงที่จากเครื่องยนต์ที่ติดตั้งคอยล์อยู่ รอยแตกก็เกิดขึ้นในชั้นป้องกันของสารประกอบ ซึ่งความชื้นและน้ำมันเข้าไปในขดลวดไฟฟ้าแรงสูง ทำให้เกิดความเสียหายภายในขดลวดและไฟติดผิด สำหรับคอยล์แต่ละตัวที่ติดตั้งในบ่อหัวเทียน สภาพการทำงานจะยิ่งเลวร้ายยิ่งขึ้น นอกจากนี้คอยล์สมัยใหม่ที่ละเอียดอ่อนไม่ชอบล้างห้องเครื่องและช่องว่างที่เพิ่มขึ้นในอิเล็กโทรดของหัวเทียนซึ่งเกิดขึ้นจากการทำงานเป็นเวลานานของส่วนหลัง ประกายไฟจะมองหาเส้นทางที่สั้นที่สุดเสมอ และมักจะพบมันอยู่ภายในการกรอด้ายจากไส้กระสวย

เป็นผลให้ในปัจจุบันการออกแบบที่เชื่อถือได้และถูกต้องที่สุดที่มีอยู่และใช้งานสามารถเรียกว่าโมดูลจุดระเบิดพร้อมสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ในตัวติดตั้งบนเครื่องยนต์ที่มีช่องว่างอากาศและเชื่อมต่อกับหัวเทียนด้วยสายไฟฟ้าแรงสูง คอยล์แยกที่ติดตั้งในหลุมหัวเทียนของหัวบล็อกมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าและจากมุมมองของฉันการแก้ปัญหาในรูปแบบของคอยล์รวมบนทางลาดเดียวไม่ประสบความสำเร็จโดยสิ้นเชิง

สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซิน ระบบจุดระเบิดคือหนึ่งในปัจจัยกำหนด แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะแยกส่วนประกอบหลักใดๆ ในรถออกก็ตาม คุณไม่สามารถไปได้โดยไม่มีมอเตอร์ แต่ก็เป็นไปไม่ได้หากไม่มีล้อ

คอยล์จุดระเบิดสร้างไฟฟ้าแรงสูงโดยที่ไม่สามารถก่อให้เกิดประกายไฟและจุดชนวนส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศในกระบอกสูบของเครื่องยนต์เบนซิน

สั้น ๆ เกี่ยวกับการจุดระเบิด

เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดจึงมีรอกอยู่ในรถ (ชื่อยอดนิยม) และส่วนใดที่ใช้ในการรับประกันการเคลื่อนไหว อย่างน้อยที่สุดคุณต้องเข้าใจโครงสร้างของระบบจุดระเบิดโดยทั่วไป

แผนภาพอย่างง่ายของวิธีการทำงานของรอกม้วนแสดงอยู่ด้านล่าง

ขั้วบวกของคอยล์เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ และอีกขั้วหนึ่งเชื่อมต่อกับตัวจ่ายแรงดันไฟฟ้า รูปแบบการเชื่อมต่อนี้เป็นแบบคลาสสิกและใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ครอบครัว VAZ เพื่อให้ภาพสมบูรณ์ จำเป็นต้องชี้แจงหลายประการ:

1. ผู้จัดจำหน่ายแรงดันไฟฟ้าเป็นดิสแพตเชอร์ชนิดหนึ่งที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับกระบอกสูบซึ่งมีขั้นตอนการบีบอัดเกิดขึ้นและไอระเหยของน้ำมันเบนซินควรติดไฟ
2. การทำงานของคอยล์จุดระเบิดถูกควบคุมโดยสวิตช์แรงดันไฟฟ้า การออกแบบอาจเป็นแบบกลไกหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ (แบบไร้สัมผัส)

อุปกรณ์เครื่องจักรกลถูกนำมาใช้ในรถยนต์รุ่นเก่า: VAZ 2106 และสิ่งที่คล้ายกัน แต่ตอนนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว

การออกแบบและการทำงานของรีล

กระสวยสมัยใหม่เป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายของคอยล์เหนี่ยวนำ Ruhmkorff ได้รับการตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Heinrich Ruhmkorff ซึ่งเป็นคนแรกที่จดสิทธิบัตรอุปกรณ์ในปี พ.ศ. 2394 ซึ่งแปลงแรงดันไฟฟ้าตรงต่ำเป็นไฟฟ้าแรงสูงสลับ

เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงาน คุณจำเป็นต้องรู้โครงสร้างของคอยล์จุดระเบิดและพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ

นี่คือคอยล์จุดระเบิด VAZ ทั่วไปที่ใช้มาเป็นเวลานานและกับรถยนต์หลายคัน อันที่จริงนี่คือหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงแบบพัลส์ บนแกนกลางที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มสนามแม่เหล็ก ขดลวดทุติยภูมิจะถูกพันด้วยลวดเส้นเล็ก ซึ่งสามารถบรรจุลวดได้มากถึงสามหมื่นรอบ

ด้านบนของขดลวดทุติยภูมิคือขดลวดปฐมภูมิที่ทำจากลวดที่หนากว่าและมีรอบน้อยลง (100-300)

ขดลวดที่ปลายด้านหนึ่งเชื่อมต่อถึงกัน ปลายที่สองของขดลวดหลักเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ ขดลวดทุติยภูมิที่มีปลายอิสระเชื่อมต่อกับตัวจ่ายแรงดันไฟฟ้า จุดร่วมของขดลวดที่เชื่อมต่อกับสวิตช์แรงดันไฟฟ้า โครงสร้างทั้งหมดนี้ถูกหุ้มด้วยตัวเรือนป้องกัน

กระแสตรงไหลผ่าน "ปฐมภูมิ" ในสถานะเริ่มต้น เมื่อจำเป็นต้องสร้างประกายไฟ วงจรจะขาดโดยสวิตช์หรือตัวจ่ายไฟ สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของไฟฟ้าแรงสูงในขดลวดทุติยภูมิ แรงดันไฟฟ้าถูกส่งไปยังหัวเทียนของกระบอกสูบที่ต้องการซึ่งเกิดประกายไฟทำให้เกิดการเผาไหม้ของส่วนผสมเชื้อเพลิง ใช้สายไฟฟ้าแรงสูงเพื่อเชื่อมต่อหัวเทียนเข้ากับตัวจ่ายไฟ

การออกแบบเทอร์มินัลแบบเดียวไม่ใช่เพียงแบบเดียวที่เป็นไปได้ แต่ยังมีตัวเลือกอื่นๆ อีกด้วย

• ประกายไฟคู่ ระบบคู่ใช้สำหรับกระบอกสูบที่ทำงานในเฟสเดียวกัน สมมติว่าการบีบอัดเกิดขึ้นในกระบอกสูบแรกและจำเป็นต้องมีประกายไฟในการจุดระเบิด และในกระบอกสูบที่สี่มีระยะการชะล้างและเกิดประกายไฟรอบเดินเบาที่นั่น
• สามประกาย หลักการทำงานเหมือนกับของสองเทอร์มินัล แต่ใช้กับเครื่องยนต์ 6 สูบเท่านั้น
• รายบุคคล. หัวเทียนแต่ละอันมีคอยล์จุดระเบิดของตัวเอง ในกรณีนี้ขดลวดจะถูกสลับ - ขดลวดหลักจะอยู่ใต้ขดลวดทุติยภูมิ

วิธีตรวจสอบคอยล์จุดระเบิด

พารามิเตอร์หลักที่ใช้กำหนดประสิทธิภาพของรอกคือความต้านทานของขดลวด มีตัวบ่งชี้เฉลี่ยที่บ่งบอกถึงความสามารถในการให้บริการ แม้ว่าการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานจะไม่ได้บ่งบอกถึงความผิดปกติเสมอไป

การใช้มัลติมิเตอร์

เมื่อใช้มัลติมิเตอร์คุณสามารถตรวจสอบคอยล์จุดระเบิดตามพารามิเตอร์ 3 ตัว:

1. ความต้านทานของขดลวดปฐมภูมิ
2. ความต้านทานของขดลวดทุติยภูมิ
3. การปรากฏตัวของไฟฟ้าลัดวงจร (การแยกฉนวน)

โปรดทราบว่าด้วยวิธีนี้สามารถตรวจสอบได้เฉพาะคอยล์จุดระเบิดแต่ละตัวเท่านั้น สองอันได้รับการออกแบบแตกต่างกันและคุณจำเป็นต้องรู้วงจรเอาต์พุตของ "หลัก" และ "รอง"

เราตรวจสอบขดลวดปฐมภูมิโดยติดโพรบเข้ากับหน้าสัมผัส B และ K

เมื่อทำการวัด "รอง" เราจะเชื่อมต่อโพรบตัวหนึ่งเพื่อติดต่อกับ B และตัวที่สองเข้ากับขั้วไฟฟ้าแรงสูง

ฉนวนวัดผ่านขั้วต่อ B และตัวคอยล์ การอ่านค่าของอุปกรณ์ควรมีอย่างน้อย 50 MΩ

ไม่ใช่เรื่องธรรมดาเสมอไปสำหรับผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์ที่จะมีมัลติมิเตอร์อยู่ในมือและมีประสบการณ์ในการใช้งาน ในการเดินทางไกล การตรวจสอบคอยล์จุดระเบิดด้วยวิธีนี้ก็ไม่สามารถทำได้เช่นกัน

วิธีอื่น ๆ

อีกวิธีหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์เก่าโดยเฉพาะรวมถึง VAZ ก็คือการตรวจสอบหัวเทียน ในการทำเช่นนี้ให้วางสายไฟฟ้าแรงสูงส่วนกลางไว้ที่ระยะห่าง 5-7 มม. จากตัวเรือนมอเตอร์ หากเกิดประกายไฟสีน้ำเงินหรือสีม่วงสว่างกะพริบเมื่อคุณพยายามสตาร์ทรถ แสดงว่ารอกทำงานได้ตามปกติ หากสีของประกายไฟจางลง เหลือง หรือหายไปเลย อาจยืนยันได้ว่าขาดหรือสายไฟชำรุด

มีวิธีง่ายๆ ในการทดสอบระบบด้วยคอยล์แต่ละตัว หากเครื่องยนต์ดับ คุณเพียงแค่ต้องถอดปลั๊กไฟออกจากคอยล์ทีละตัวในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน เราถอดขั้วต่อออกและเสียงการทำงานเปลี่ยนไป (เครื่องหยุดทำงาน) - คอยล์ปกติดี เสียงยังคงเหมือนเดิม - ไม่มีประกายไฟที่หัวเทียนในกระบอกสูบนี้

จริงอยู่ที่ปัญหาอาจอยู่ที่หัวเทียนด้วย ดังนั้นเพื่อความบริสุทธิ์ของการทดลอง คุณควรเปลี่ยนหัวเทียนจากกระบอกสูบนี้กับหัวเทียนอื่น

การเชื่อมต่อคอยล์จุดระเบิด

หากในระหว่างการรื้อคุณจำไม่ได้และไม่ได้ทำเครื่องหมายว่าสายไฟใดไปที่ขั้วต่อใด แผนภาพการเชื่อมต่อคอยล์จุดระเบิด จะเป็นดังนี้ ขั้วต่อที่มีเครื่องหมาย + หรือตัวอักษร B (แบตเตอรี่) จะได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่และสวิตช์เชื่อมต่อกับตัวอักษร K สีของสายไฟในรถยนต์อาจแตกต่างกัน ดังนั้นจึงง่ายที่สุดในการติดตามว่าไปที่ไหน

การเชื่อมต่อที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ และหากขั้วไม่ถูกต้อง ตัวรอก ผู้จัดจำหน่าย หรือสวิตช์อาจได้รับความเสียหายได้

บทสรุป

องค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งในรถยนต์คือกระสวยซึ่งสร้างไฟฟ้าแรงสูงเพื่อทำให้เกิดประกายไฟ หากการจุ่มปรากฏขึ้นในการทำงานของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์จะเริ่มหยุดทำงานและทำงานไม่เสถียร ซึ่งสาเหตุอาจมาจากสาเหตุนี้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้วิธีตรวจสอบคอยล์จุดระเบิดอย่างถูกต้องและหากจำเป็นโดยใช้วิธีล้าสมัยในสนาม

ยินดีต้อนรับทุกคนเข้าสู่เว็บไซต์ของเรา!

เราเรียนต่อ อิเล็กทรอนิกส์ตั้งแต่เริ่มต้น นั่นคือ จากพื้นฐาน และหัวข้อของบทความในวันนี้จะเป็น หลักการทำงานและลักษณะสำคัญของตัวเหนี่ยวนำ- เมื่อมองไปข้างหน้าฉันจะบอกว่าก่อนอื่นเราจะหารือเกี่ยวกับประเด็นทางทฤษฎีและบทความในอนาคตหลายบทความจะเน้นไปที่การพิจารณาวงจรไฟฟ้าต่างๆ ที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำตลอดจนองค์ประกอบที่เราศึกษาก่อนหน้านี้ในหลักสูตรของเรา - และ

การออกแบบและหลักการทำงานของตัวเหนี่ยวนำ

ตามที่ชัดเจนแล้วจากชื่อขององค์ประกอบ ตัวเหนี่ยวนำประการแรกเป็นเพียงขดลวด :) นั่นคือจำนวนรอบของตัวนำหุ้มฉนวนจำนวนมาก นอกจากนี้การมีฉนวนเป็นเงื่อนไขที่สำคัญที่สุด - การหมุนของขดลวดไม่ควรลัดวงจรซึ่งกันและกัน ส่วนใหญ่แล้วการเลี้ยวจะพันกันบนโครงทรงกระบอกหรือวงแหวน:

ลักษณะที่สำคัญที่สุด ตัวเหนี่ยวนำตามธรรมชาติแล้วคือการเหนี่ยวนำ ไม่อย่างนั้นทำไมถึงตั้งชื่อแบบนั้น :) การเหนี่ยวนำคือความสามารถในการแปลงพลังงานของสนามไฟฟ้าให้เป็นพลังงานของสนามแม่เหล็ก คุณสมบัติของขดลวดนี้เกิดจากการที่กระแสไหลผ่านตัวนำ สนามแม่เหล็กจะปรากฏขึ้นรอบๆ:

และนี่คือลักษณะของสนามแม่เหล็กที่ปรากฏขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด:

โดยทั่วไป หากพูดอย่างเคร่งครัด องค์ประกอบใดๆ ในวงจรไฟฟ้ามีความเหนี่ยวนำ แม้แต่ชิ้นส่วนของเส้นลวดธรรมดาก็ตาม แต่ความจริงก็คือขนาดของการเหนี่ยวนำดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญมาก ตรงกันข้ามกับการเหนี่ยวนำของขดลวด จริงๆ แล้ว เพื่อระบุลักษณะเฉพาะของค่านี้ จะใช้หน่วยวัดเฮนรี่ (H) 1 จริงๆ แล้ว Henry มีค่าสูงมาก ดังนั้น µH (ไมโครเฮนรี) และ mH (ไมลิเฮนรี) จึงมักถูกใช้บ่อยที่สุด ขนาด ตัวเหนี่ยวนำคอยส์สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

เรามาดูกันว่าค่าใดรวมอยู่ในนิพจน์นี้:

จากสูตรที่ว่าเมื่อจำนวนรอบหรือเส้นผ่านศูนย์กลาง (และพื้นที่หน้าตัดตาม) ของขดลวดเพิ่มขึ้น ความเหนี่ยวนำก็จะเพิ่มขึ้น และเมื่อความยาวเพิ่มขึ้นก็จะลดลง ดังนั้นควรวางการหมุนของคอยล์ให้ใกล้กันมากที่สุดเนื่องจากจะทำให้ความยาวของคอยล์ลดลง

กับ อุปกรณ์เหนี่ยวนำเราค้นพบแล้วว่าถึงเวลาที่ต้องพิจารณากระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบนี้เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ในการทำเช่นนี้เราจะพิจารณาสองวงจร - วงจรหนึ่งจะส่งกระแสตรงผ่านขดลวดและอีกวงจรหนึ่ง - กระแสสลับ :)

ก่อนอื่นเรามาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นในคอยล์เองเมื่อกระแสไหล ถ้ากระแสไม่เปลี่ยนค่า ขดลวดก็ไม่มีผลอะไร นี่หมายความว่าในกรณีของกระแสตรงไม่ควรพิจารณาการใช้ตัวเหนี่ยวนำหรือไม่? แต่ไม่ :) ท้ายที่สุดแล้ว กระแสตรงสามารถเปิด/ปิดได้ และเมื่อถึงเวลาเปลี่ยนสิ่งที่น่าสนใจที่สุดทั้งหมดก็เกิดขึ้น ลองดูที่วงจร:

ในกรณีนี้ตัวต้านทานจะทำหน้าที่เป็นโหลด อาจมีหลอดไฟอยู่แทน นอกจากตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำแล้ววงจรยังรวมถึงแหล่งกำเนิดกระแสตรงและสวิตช์ซึ่งเราจะปิดและเปิดวงจร

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราปิดสวิตช์?

กระแสคอยล์จะเริ่มเปลี่ยนแปลงเนื่องจากในช่วงเวลาก่อนหน้านี้มีค่าเท่ากับ 0 การเปลี่ยนแปลงของกระแสจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กภายในขดลวดซึ่งในทางกลับกันจะทำให้เกิด EMF (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) ของการเหนี่ยวนำตนเอง ซึ่งสามารถแสดงได้ดังนี้

การเกิดขึ้นของ EMF จะทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดซึ่งจะไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของกระแสของแหล่งพลังงาน ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตัวเองจะป้องกันไม่ให้กระแสไหลผ่านขดลวด (กระแสเหนี่ยวนำจะยกเลิกกระแสวงจรเนื่องจากทิศทางของพวกมันอยู่ตรงข้ามกัน) ซึ่งหมายความว่าในช่วงเวลาเริ่มต้น (ทันทีหลังจากปิดสวิตช์) กระแสผ่านขดลวดจะเท่ากับ 0 ในช่วงเวลานี้ EMF การเหนี่ยวนำตัวเองจะสูงสุด จะเกิดอะไรขึ้นต่อไป? เนื่องจากขนาดของ EMF เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสจึงจะค่อยๆอ่อนลงและกระแสก็จะเพิ่มขึ้นตามลำดับ ลองดูกราฟที่แสดงให้เห็นสิ่งที่เราได้พูดคุยกัน:

ในกราฟแรกที่เราเห็น แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของวงจร– วงจรเปิดในตอนแรก แต่เมื่อปิดสวิตช์ ค่าคงที่จะปรากฏขึ้น ในกราฟที่สองที่เราเห็น การเปลี่ยนแปลงของกระแสผ่านขดลวดตัวเหนี่ยวนำ ทันทีหลังจากปิดสวิตช์ กระแสไฟฟ้าจะหายไปเนื่องจากเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวเอง จากนั้นจึงเริ่มค่อยๆ เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน แรงดันไฟฟ้าบนคอยล์จะอยู่ที่ระดับสูงสุดในช่วงเวลาเริ่มต้น แล้วจึงลดลง กราฟแรงดันไฟฟ้าคร่อมโหลดจะมีรูปร่างตรงกัน (แต่ไม่มีขนาดเท่ากัน) กับกราฟกระแสที่ผ่านขดลวด (เนื่องจากในการเชื่อมต่อแบบอนุกรม กระแสที่ไหลผ่านองค์ประกอบต่างๆ ของวงจรจะเท่ากัน) ดังนั้นหากเราใช้หลอดไฟเป็นโหลด หลอดไฟจะไม่สว่างทันทีหลังจากปิดสวิตช์ แต่จะเกิดความล่าช้าเล็กน้อย (ตามกราฟปัจจุบัน)

กระบวนการชั่วคราวที่คล้ายกันในวงจรจะถูกสังเกตเมื่อเปิดกุญแจ แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองจะเกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำ แต่กระแสเหนี่ยวนำในกรณีของวงจรเปิดจะถูกมุ่งไปในทิศทางเดียวกันกับกระแสในวงจร และไม่อยู่ในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นพลังงานที่สะสมไว้ของตัวเหนี่ยวนำ จะใช้เพื่อรักษากระแสในวงจร:

หลังจากเปิดสวิตช์จะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งจะป้องกันไม่ให้กระแสผ่านขดลวดลดลงดังนั้นกระแสจึงไม่ถึงศูนย์ทันที แต่หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าในขดลวดมีรูปทรงเหมือนกันกับกรณีปิดสวิตช์ แต่อยู่ตรงข้ามกับเครื่องหมาย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสและแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองในกรณีแรกและที่สองนั้นตรงกันข้ามกับเครื่องหมาย (ในกรณีแรกกระแสจะเพิ่มขึ้นและในวินาทีที่มันลดลง)

โดยวิธีการที่ฉันกล่าวว่าขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าอุปนัยในตัวเองเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนจึงไม่มีอะไรมากไปกว่าการเหนี่ยวนำของขดลวด:

ปิดท้ายด้วยตัวเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงและเคลื่อนต่อไปที่ วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ.

พิจารณาวงจรที่กระแสสลับจ่ายให้กับตัวเหนี่ยวนำ:

ลองดูการขึ้นต่อกันของ EMF ในปัจจุบันและการเหนี่ยวนำตัวเองตรงเวลา แล้วเราจะหาสาเหตุว่าทำไมพวกมันถึงมีลักษณะเช่นนี้:

ตามที่เราได้ทราบไปแล้ว แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเองเรามีเครื่องหมายสัดส่วนตรงและตรงกันข้ามของอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส:

ที่จริงแล้วกราฟแสดงให้เราเห็นว่ามีการพึ่งพาอาศัยกันนี้ :) ดูด้วยตัวคุณเอง - ระหว่างจุดที่ 1 ถึง 2 การเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันของเราและยิ่งใกล้กับจุดที่ 2 การเปลี่ยนแปลงก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และ ณ จุดที่ 2 ในช่วงเวลาสั้น ๆ ปัจจุบัน ไม่เปลี่ยนความหมายเลย ดังนั้นอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสจะเป็นสูงสุดที่จุดที่ 1 และลดลงอย่างนุ่มนวลเมื่อเข้าใกล้จุดที่ 2 และที่จุดที่ 2 จะเท่ากับ 0 ซึ่งเป็นสิ่งที่เราเห็นใน กราฟแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเอง- ยิ่งไปกว่านั้น ตลอดช่วง 1-2 กระแสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงเป็นบวก ดังนั้น EMF ในช่วงเวลาทั้งหมดนี้จึงใช้ค่าลบ ในทางกลับกัน

ในทำนองเดียวกัน ระหว่างจุดที่ 2 และ 3 - กระแสลดลง - อัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสเป็นลบและเพิ่มขึ้น - แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองเพิ่มขึ้นและเป็นค่าบวก ฉันจะไม่อธิบายส่วนที่เหลือของกราฟ - กระบวนการทั้งหมดที่นั่นดำเนินการตามหลักการเดียวกัน :)

นอกจากนี้บนกราฟคุณสามารถสังเกตเห็นจุดที่สำคัญมาก - ด้วยกระแสที่เพิ่มขึ้น (ส่วนที่ 1-2 และ 3-4) EMF การเหนี่ยวนำตัวเองและกระแสมีสัญญาณที่แตกต่างกัน (ส่วนที่ 1-2: , title="(! LANG: แสดงผลโดย QuickLaTeX.com" height="12" width="39" style="vertical-align: 0px;">, участок 3-4: title="เรนเดอร์โดย QuickLaTeX.com" height="12" width="41" style="vertical-align: 0px;">, ). Таким образом, ЭДС самоиндукции препятствует возрастанию тока (индукционные токи направлены “навстречу” току источника). А на участках 2-3 и 4-5 все наоборот – ток убывает, а ЭДС препятствует убыванию тока (поскольку индукционные токи будут направлены в ту же сторону, что и ток источника и будут частично компенсировать уменьшение тока). И в итоге мы приходим к очень интересному факту – катушка индуктивности оказывает сопротивление переменному току, протекающему по цепи. А значит она имеет сопротивление, которое называется индуктивным или реактивным и вычисляется следующим образом:!}

ความถี่วงกลมอยู่ที่ไหน: . - นี้ .

ดังนั้น ยิ่งความถี่ของกระแสสูงเท่าไร ความต้านทานที่ตัวเหนี่ยวนำก็จะยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น และถ้ากระแสคงที่ (= 0) รีแอกแตนซ์ของคอยล์จะเป็น 0 ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบต่อกระแสที่ไหล

กลับไปที่กราฟที่เราสร้างขึ้นสำหรับกรณีการใช้ตัวเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เราได้กำหนดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวดแล้ว แต่แรงดันไฟฟ้าจะเป็นอย่างไร? ทุกอย่างที่นี่เรียบง่ายจริงๆ :) ตามกฎข้อที่ 2 ของ Kirchhoff:

ดังนั้น:

เรามาพล็อตการพึ่งพากระแสและแรงดันในวงจรตรงเวลาบนกราฟเดียว:

อย่างที่คุณเห็น กระแสและแรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปในเฟส () สัมพันธ์กัน และนี่คือหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของวงจรกระแสสลับที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำ:

เมื่อตัวเหนี่ยวนำเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ การเปลี่ยนเฟสจะปรากฏขึ้นในวงจรระหว่างแรงดันและกระแส โดยกระแสจะออกจากเฟสโดยมีแรงดันไฟฟ้าประมาณหนึ่งในสี่ของช่วงเวลา

ดังนั้นเราจึงหาวิธีเชื่อมต่อคอยล์กับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ :)

บทความของวันนี้น่าจะจบที่นี่เพราะว่าเนื้อหาค่อนข้างยาวแล้ว ดังนั้นเราจะมาพูดคุยกันเรื่องตัวเหนี่ยวนำในครั้งต่อไป แล้วพบกันใหม่เร็วๆ นี้ เรายินดีที่จะพบคุณบนเว็บไซต์ของเรา!

ข้อดีประการหนึ่งของเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์คือความง่ายในการผลิตคอยล์ค้นหาสำหรับเครื่องตรวจจับโลหะเหล่านั้น- ในขณะเดียวกัน เครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์แบบคอยล์ธรรมดาก็มีความลึกในการตรวจจับที่ดี บทความนี้จะอธิบายวิธีที่ง่ายและประหยัดที่สุดในการค้นหาคอยล์สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ด้วยมือของคุณเอง

ม้วนที่ผลิตโดยวิธีการผลิตที่อธิบายไว้ด้านล่าง ได้แก่ เหมาะสำหรับการออกแบบเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ยอดนิยมเกือบทั้งหมด (Koschei, Klon, Tracker, Pirate ฯลฯ)

1. คอยล์สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ทำจากสายคู่ตีเกลียว

จากสายคู่บิดเกลียว คุณจะได้เซ็นเซอร์ที่ดีเยี่ยมสำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ คอยล์ดังกล่าวจะมีความลึกในการค้นหามากกว่า 1.5 เมตร และมีความไวต่อวัตถุขนาดเล็กได้ดี (เหรียญ แหวน ฯลฯ) คุณจะต้องใช้สายคู่ตีเกลียว (สายชนิดนี้ใช้สำหรับเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและมีวางจำหน่ายตามตลาดและร้านคอมพิวเตอร์) ลวดประกอบด้วย สายตีเกลียว 4 คู่ ไม่มีสกรีน!

ลำดับการผลิตขดลวดสำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ ทำจากลวดคู่ตีเกลียว:

• เราตัดสายไฟออก 2.7 เมตร
• เราหาจุดกึ่งกลางของชิ้นส่วนของเรา (135 ซม.) แล้วทำเครื่องหมาย จากนั้นเราวัดจากนั้น 41 ซม. และใส่เครื่องหมายด้วย
• เราเชื่อมต่อสายไฟตามเครื่องหมายเข้ากับวงแหวนดังแสดงในรูปด้านล่างและยึดด้วยเทปหรือเทป

• ตอนนี้เราเริ่มบิดปลายรอบวงแหวน เราทำสิ่งนี้พร้อมกันทั้งสองด้าน และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเลี้ยวเข้ากันแน่นโดยไม่มีช่องว่าง เป็นผลให้คุณได้รับแหวน 3 รอบ นี่คือสิ่งที่คุณควรได้รับ:

• ยึดวงแหวนผลลัพธ์ด้วยเทป และเรางอปลายคอยล์เข้าด้านใน
• จากนั้นเราก็ปอกฉนวนของสายไฟและบัดกรีสายไฟตามลำดับต่อไปนี้:

• เราป้องกันจุดบัดกรีโดยใช้ท่อความร้อนหรือเทปไฟฟ้า

• ในการเอาท์พุตคอยล์ ให้ใช้ลวดขนาด 2*0.5 หรือ 2*0.75 มม. ในฉนวนยาง ยาว 1.2 เมตร แล้วบัดกรีเข้ากับปลายที่เหลือของคอยล์และหุ้มฉนวนด้วย
• จากนั้นคุณต้องเลือกตัวเรือนที่เหมาะสมสำหรับรอกคุณสามารถซื้อแบบสำเร็จรูปหรือเลือกแผ่นพลาสติกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมเป็นต้น
• เราใส่คอยล์เข้าไปในตัวเรือนแล้วยึดด้วยกาวร้อนเรายังยึดบัดกรีและสายไฟเข้ากับเทอร์มินัลด้วย คุณควรได้รับสิ่งนี้:

• จากนั้นร่างกายจะถูกปิดผนึกหรือหากคุณใช้แผ่นพลาสติกหรือถาดควรเติมอีพอกซีเรซินจะดีกว่าซึ่งจะทำให้โครงสร้างของคุณมีความแข็งแกร่งมากขึ้น ก่อนที่จะปิดผนึกเคสหรือเติมด้วยอีพอกซีเรซิน ควรทำการทดสอบประสิทธิภาพระดับกลางก่อน! เพราะติดกาวแล้วไม่มีอะไรต้องซ่อม!
• หากต้องการติดคอยล์เข้ากับแท่งเครื่องตรวจจับโลหะ คุณสามารถใช้ขายึดนี้ (ราคาถูกมาก) หรือทำแบบที่คล้ายกันเองก็ได้

• เราบัดกรีขั้วต่อเข้ากับปลายสายที่สองของเส้นลวดและคอยล์ของเราก็พร้อมใช้งานแล้ว

เมื่อทำการทดสอบคอยล์ดังกล่าวจากเครื่องตรวจจับโลหะ Koschey 5I จะได้รับข้อมูลต่อไปนี้:

• ประตูเหล็ก – 190 ซม
• หมวกกันน็อค – 85 ซม
• เหรียญ 5 kos USSR – 30 ซม.

1. คอยล์ขนาดใหญ่สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์ DIY

ที่นี่เราจะอธิบายวิธีการ ผลิตคอยล์ลึก 50*70 ซม. สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์- คอยล์นี้เหมาะสำหรับการค้นหาเป้าหมายโลหะขนาดใหญ่ที่มีความลึกมาก แต่ไม่เหมาะสำหรับการค้นหาโลหะขนาดเล็ก

ดังนั้นกระบวนการสร้างคอยล์สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะแบบพัลส์:

• เราทำลวดลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ในโปรแกรมกราฟิกใดๆ ให้วาดลวดลายของเราแล้วพิมพ์ในขนาด 1:1

• ใช้ลวดลายวาดโครงร่างของคอยล์ของเราบนแผ่นไม้อัดหรือแผ่นไม้อัด Chipboard
• เราตอกตะปูรอบปริมณฑลหรือขันสกรู (ต้องพันสกรูด้วยเทปพันสายไฟเพื่อไม่ให้ลวดเป็นรอย) โดยเพิ่มทีละ 5 - 10 ซม.
• จากนั้นเราก็พันขดลวดรอบ ๆ พวกเขา (สำหรับเครื่องตรวจจับโลหะโคลน 18 -19 รอบ) ของลวดเคลือบที่คดเคี้ยว 0.7-0.8 มม. คุณยังสามารถใช้ลวดหุ้มฉนวนตีเกลียวได้ แต่น้ำหนักของคอยล์จะเพิ่มอีกเล็กน้อย
• ระหว่างกระดุมเราขันขดลวดให้แน่นด้วยสายรัดหรือเทป และเคลือบพื้นที่ว่างด้วยอีพอกซีเรซิน

• หลังจากที่อีพอกซีเรซินแข็งตัวแล้ว ให้ถอดตะปูออกและถอดขดลวดออก เราถอดสายรัดซิปของเราออก เราบัดกรีตะกั่วจากลวดตีเกลียวยาว 1.5 เมตรจนถึงปลายขดลวด และเราพันคอยล์ด้วยไฟเบอร์กลาสและอีพอกซีเรซิน

• ในการทำไม้กางเขนคุณสามารถใช้ท่อโพลีโพรพีลีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ท่อดังกล่าวจำหน่ายภายใต้ชื่อ “ท่อซีลความร้อน”

• คุณสามารถทำงานกับโพลีโพรพีลีนได้โดยใช้เครื่องเป่าผมอุตสาหกรรม จะต้องให้ความร้อนอย่างระมัดระวังเพราะ... ที่ 280 องศา วัสดุจะสลายตัว เราเลยเอาท่อสองท่อนให้ร้อนตรงกลางท่ออันที่สองนี้ ขุดรูผ่าน ขยายให้ท่ออันที่ 2 ใส่เข้าไป ให้ร้อนตรงกลางท่ออันที่ 2 นี้เอง (ยังคงเก็บตรงกลางท่อไว้ต่อไป อันแรกร้อน) แล้วใส่อันหนึ่งเข้าไปในอีกอันหนึ่ง แม้จะมีคำอธิบายที่ซับซ้อน แต่ก็ไม่ต้องการความชำนาญเป็นพิเศษ ฉันทำมันครั้งแรก โพรพิลีนที่ให้ความร้อนสองชิ้นติดกาวเข้าด้วยกัน "จนตาย" คุณไม่ต้องกังวลกับความแข็งแกร่งของมัน
• เราให้ความร้อนที่ปลายของไม้กางเขนแล้วตัดด้วยกรรไกร (โพลีโพรพีลีนที่ได้รับความร้อนจะตัดได้ดี) เพื่อให้ได้ "รอยบาก" สำหรับการพัน จากนั้นเราก็สอด crosspiece เข้าไปในขดลวดและสลับความร้อนที่ปลายของ crosspiece ด้วยช่อง "ปิดผนึก" ขดลวดในส่วนหลัง เมื่อวางขดลวดบนครอสส์ซีซ คุณสามารถสอดสายเคเบิลผ่านท่อครอสส์ซีย์เส้นใดเส้นหนึ่งได้
• เราทำแผ่นจากส่วนของท่อเดียวกัน (โดยใช้วิธีการแบนแบบร้อน) งอด้วยตัวอักษร "P" แล้วเชื่อม (ร้อนอีกครั้ง) ไปที่กึ่งกลางของไม้กางเขน เราเจาะรูสำหรับสลักเกลียวตัวโปรดของทุกคนจากฝาชักโครก
• เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแน่น เราปิดผนึกรอยแตกที่เหลือด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันทุกชนิด ห่อบริเวณที่น่าสงสัยด้วยไฟเบอร์กลาสและอีพอกซี และสุดท้ายห่อทุกอย่างด้วยเทปพันสายไฟ