Un metal detector semplice ed economico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector

 Commenti sull'articolo

Il dispositivo proposto si confronta favorevolmente con i metal detector precedentemente pubblicati di una classe simile in termini di efficienza energetica, maggiore sensibilità e segnalazione semplificata. Il metal detector proposto rileva oggetti metallici magnetici e non magnetici nel terreno, nel muro di un edificio ad una profondità: una moneta da 25 kopeck - 10...15 cm, oggetti più grandi - fino a 60 cm. L'allarme semplificato lo rende possibile concentrarsi maggiormente sull'area di ricerca. Gli svantaggi del dispositivo proposto includono: lenta deriva della frequenza del generatore di ricerca, tipica dei metal detector di questa classe.

Lo schema a blocchi del metal detector è mostrato in fig. uno.

Fig. 1

In caso di esposizione ad oggetti metallici sulla bobina di ricerca del PC, la frequenza del generatore di ricerca PG aumenta. Il segnale PG a frequenza variabile viene amplificato da un amplificatore. Il segnale amplificato viene inviato ad un filtro al quarzo. Quando la frequenza del PG coincide con la frequenza di risonanza del PF (assenza di metallo vicino al PC), il segnale passa al rilevatore di ampiezza dell'IM e viene convertito in una componente costante, che forma un impulso logaritmico nell'impulso FI plasmatore. "1". Tronco d'albero. "1" influisce sul sistema di allarme CC e non viene generato alcun segnale acustico. Quando compaiono oggetti metallici nell'area della bobina di ricerca del PC, il generatore PG modifica la frequenza, a seguito della quale appare un registro sull'ingresso CC. "0" e l'allarme inizia a funzionare finché sono presenti oggetti metallici nell'area del PC. Tutti gli elementi circuitali necessari sono alimentati da uno stabilizzatore di tensione MT. Il consumo di corrente del dispositivo è fino a 8,5 mA.

Il diagramma schematico è mostrato in fig. 2.

Fig. 2

Il generatore di ricerca è realizzato secondo un circuito capacitivo a tre punti con una base comune sul transistor VT1, il cui carico è la bobina L1 e il circuito di ingresso C5R3 dell'amplificatore di segnale, realizzato secondo il circuito inseguitore di emettitore sul transistor VT2. Il segnale amplificato dal resistore R5 viene inviato al filtro al quarzo ZQ1. Il segnale del generatore di ricerca con una frequenza pari alla frequenza di risonanza del filtro al quarzo viene alimentato ad un rilevatore di ampiezza realizzato utilizzando i diodi VD1 e VD2. Il segnale rilevato sotto forma di componente costante viene fornito alla base del transistor VT3 - FI. La corrente scorre attraverso il resistore R7, creando una caduta di tensione ai suoi capi e forma un logaritmo. "1" sull'ingresso 1 di DD1.1. Contemporaneamente viene applicato un log all'ingresso 2 di DD1.1. "1" dall'uscita 4 DD1.2. In questo momento il dispositivo one-shot, realizzato sugli elementi DD1.1 e DD1.2, è chiuso e all'uscita 3 di DD1.1 è presente un log. "0".

Il multivibratore, realizzato sugli elementi DD1.3 e DD1.4.B, non funziona insieme all'emettitore BQ1. Quando la bobina di ricerca L1 si avvicina ad un oggetto metallico, la frequenza del PG aumenta indipendentemente dal “colore” del metallo. Il segnale PG con frequenza maggiore supera il limite di trasmissione del filtro al quarzo ZQ1. L'assenza di segnale all'uscita di ZQ1 porta al blocco dell'FI e appare un log su 1 DD1.1 del monostabile. "0". Il monostabile DD1.1 e DD1.2 viene attivato e sulla sua uscita 3 DD1.1 appare un log. "1", che a sua volta attiva il multivibratore DD1.3 e DD1.4. L'emettitore BQ1 inizia ad emettere un segnale di frequenza audio. Se si verifica una breve perdita di segnale dopo il filtro al quarzo (movimento veloce del PC), la durata di funzionamento dell'emettitore BQ1 dipenderà dal valore della capacità del condensatore C10. Nel dispositivo proposto l'allarme funziona istantaneamente e con “memoria”. Per le persone con problemi di udito è possibile installare un LED VD3, collegato nello schema con le linee tratteggiate. In questo caso, il consumo corrente del dispositivo aumenterà. Lo stabilizzatore di tensione DA1 semplifica il circuito di regolazione della tensione ai fini del circuito del dispositivo.

Dettagli. Tutti i resistori sono di tipo MLT da 0,125 W. Condensatore di sintonizzazione C1 tipo 1KPVM o altro tipo con dielettrico in aria. .Se questi non sono disponibili, è possibile utilizzare un condensatore variabile di piccole dimensioni con dielettrico solido proveniente da radio tascabili con una capacità fino a 50 pF. Se non è presente un condensatore di questo tipo, è possibile utilizzare un condensatore più grande collegando in serie ad esso un condensatore costante della dimensione richiesta. Si consiglia di utilizzare i condensatori del circuito C2-C4 con il gruppo negativo TKE, ad esempio M47-M750. Puoi provare a mescolare i gruppi M e PMO. Il condensatore C2 può essere preso dallo schema elettrico delle radio di piccole dimensioni.

Risonatore al quarzo di piccole dimensioni da 100 kHz a 1 MHz. In questo caso, il numero di giri della bobina di ricerca L1 dovrà essere selezionato per il risuonatore corrispondente. Emettitore piezoelettrico BQ1 prodotto in Cina per piccoli telefoni o orologi. È possibile utilizzare un emettitore domestico del tipo 3P-1, ma è di dimensioni maggiori e consuma più energia. L'intera parte elettronica del dispositivo è montata su un circuito stampato in fibra di vetro su un solo lato di 1,5 mm di spessore. All'estremità della scheda con un angolo di 90° è saldata una scheda di controllo dello stesso materiale, sulla quale sono installati il ​​condensatore di sintonia C1 e l'interruttore di piccole dimensioni SA1.

Nella versione dell'autore, la scheda, delle dimensioni di una scatola di fiammiferi, è collocata in una scatola rettangolare di alluminio (lo schermo del circuito IF del ricevitore radio "Kazakistan"). L'asta è costituita da un tubo idraulico in alluminio e rivestito internamente ed esternamente da una guaina in materiale plastico del diametro di 16 mm. La bobina di ricerca L1 è realizzata come segue: su una tavola o su un compensato spesso viene disegnato un cerchio con un diametro di 150 mm. Nei punti di intersezione delle corde, piantare chiodi metallici lunghi 20 mm con un angolo di 45° con un'inclinazione rispetto al centro del cerchio. Avvolgere la bobina L1 sulla sagoma risultante con un filo PEV-2, PELSHO con un diametro di 0,31...0,47 mm. Nella versione dell'autore, la bobina è avvolta con filo LESHO 10x0,07 - 15 giri. Dopo aver avvolto la bobina L1, non tagliare l'estremità del filo poiché potrebbe essere necessario riavvolgerlo o svolgerlo durante l'installazione. Pulisci le estremità della bobina e saldale al cavo di collegamento. Il numero di giri della tua versione può essere calcolato approssimativamente in proporzione a quello originale in base al risonatore al quarzo che possiedi.

Dopo aver avvolto la bobina e averne fissate le estremità, le spire della bobina vengono fissate legando diversi giri di filo e fissandoli con un nodo. Questo fissaggio viene effettuato lungo tutto il perimetro della bobina tramite due chiodi, dopodiché i chiodi vengono estratti. Il cavo di collegamento per la bobina L1 può essere schermato. La versione dell'autore utilizza un filo schermato, ricoperto superiormente da una guaina di plastica del diametro di 1,2 mm. È possibile utilizzare un normale cavo di montaggio flessibile, strettamente attorcigliato per stabilizzarne la capacità.

Dopo aver impostato l'intero dispositivo e regolato il numero di giri della bobina di ricerca, viene inserito in un tubo in PVC del diametro appropriato, tagliato su un lato lungo l'intera lunghezza su un piano. La lunghezza del tubo deve superare la circonferenza della bobina di 5 mm ed è collegata alle estremità della bobina con una sovrapposizione. Il cavo di collegamento della bobina deve uscire in corrispondenza della giunzione del tubo in PVC. In futuro, in questo punto ci sarà uno spazio tra il rivestimento schermante. Cercare di mantenere la dimensione del collegamento tra il tubo e l'uscita del cavo entro 5...10 mm. Posizionare la bobina inserita nel tubo su una superficie piana con il taglio rivolto verso l'alto. Metti il ​​giornale sotto. Allargando costantemente il taglio del tubo con un cacciavite, riempire lo spazio in cui si trova la bobina con la colla epossidica preparata. I punti di rigonfiamento o divergenza delle pareti del tubo devono essere fissati con filettature. È preferibile scegliere un tubo in PVC conservato in rotoli tondi del diametro richiesto. Dopo aver tagliato un tubo del genere, le sue pareti divergeranno meno.

Dopo la polimerizzazione della colla epossidica (dopo 8 ore), la bobina deve essere pulita dalle gocce, i fili rimossi e la superficie liscia. Uno strato schermante di un foglio di rame o ottone largo 10...0,05 mm e spesso 0,1...5 mm è avvolto sulla superficie liscia della bobina. Il suo scopo è eliminare l'influenza capacitiva del terreno e di altri oggetti sui parametri della bobina di ricerca. È necessario iniziare l'avvolgimento dello strato schermante dalla giunzione del tubo in PVC e terminare l'avvolgimento dall'altra estremità della giunzione del tubo in PVC. Lo spazio tra l'inizio e la fine dello strato schermante può essere di 20...1 mm. Non collegare in nessun caso l'inizio e la fine dello strato schermante, poiché ciò comporterebbe un cortocircuito. Una delle estremità dello strato schermante è collegata all'uscita della bobina e allo strato schermante del cavo di collegamento. Lo strato schermante della bobina L5 lungo il perimetro interno è saldato su tutta la lunghezza con una larghezza di saldatura di 10...XNUMX mm.

In molte pubblicazioni, si propone che lo strato schermante della bobina di ricerca sia realizzato in un foglio di alluminio. Durante i test effettuati dall'autore su diversi progetti di bobine di ricerca con schermo in foglio di alluminio, sono stati rilevati i seguenti svantaggi:

• contatto inaffidabile e di breve durata dello strato schermante con il filo del cavo di uscita a causa dell'impossibilità di saldare l'alluminio in casa;
• Il contatto tra le spire del foglio di alluminio dello strato schermante non è costante, quindi cambiano i parametri della bobina di ricerca.

Alcune pubblicazioni suggeriscono di avvolgere lo strato schermante della bobina di ricerca con nastro in PVC. Durante il test di diverse bobine rivestite in questo modo, si è scoperto che i parametri della bobina di ricerca cambiavano con cambiamenti di temperatura o stress meccanico. Ciò è dovuto al fatto che non è possibile avvolgere strettamente lo strato schermante a mano. Sotto l'influenza dell'elasticità del nastro in PVC quando esposto alla temperatura e ad altri fattori, gli spazi tra la lamina dello strato schermante e la bobina cambiano, e con essi i parametri della bobina di ricerca.

Per eliminare gli svantaggi di cui sopra, la bobina schermata è stata inserita in un tubo di PVC tagliato e riempita con colla epossidica. La bobina finita è fissata a una piastra di textolite a forma di mezzaluna utilizzando fili spessi fatti passare attraverso i fori praticati nella piastra dove si inserisce la bobina. I punti in cui la bobina aderisce alla piastra di textolite e le fasce di fissaggio del filo sono rivestiti con colla epossidica. La piastra con la bobina è fissata ad un'asta curvata all'estremità a forma di “bastone” al centro mediante un morsetto costituito da un foglio di ottone, acciaio, alluminio largo 30 mm e spesso 0,5...1 mm. Il morsetto attorno al perimetro è serrato con due bulloni M3. Le gambe raddrizzate del morsetto sono fissate alla piastra di textolite della bobina utilizzando 2 o 4 bulloni M3. Il cavo di collegamento della bobina viene fatto passare nell'asta e collegato attraverso il foro all'unità elettronica. La batteria Krona si trova sotto l'unità elettronica ed è fissata con un morsetto rettangolare. Il metal detector insieme alla batteria Krona pesa 300 g.

Impostare. Collega il dispositivo a una fonte di alimentazione da 9 V tramite un milliamperometro. Il milliamperometro dovrebbe mostrare una corrente di 8 mA. L'emettitore BQ1 deve emettere un segnale a bassa frequenza. Regolando il resistore R9, ottieni il volume massimo. Per disattivare l'allarme è necessario scollegare il pin 1 di DD1.1 dal circuito o dalla resistenza R7. Al posto del condensatore C2 collegare un condensatore variabile da 0...500 pF. Per la configurazione è preferibile utilizzare un doppio condensatore da 2x500 pF con un dielettrico in aria. Collegare la bobina di ricerca "non finita" al circuito tramite un cavo di collegamento di una certa lunghezza. Collegare l'oscilloscopio all'emettitore del VT2. Sullo schermo dovrebbe apparire un componente RF con un livello di circa 3 V. Collegare un frequenzimetro digitale all'emettitore VT2 e determinare la frequenza del generatore di ricerca. Impostare il condensatore variabile C1 in posizione centrale.

Utilizzando un condensatore di regolazione, impostare la frequenza dell'oscillatore di ricerca uguale alla frequenza del risuonatore al quarzo ZQ1. Se la frequenza del generatore di ricerca è più alta ed è impossibile abbassarla con il condensatore di regolazione, collegare la seconda sezione di questo condensatore in parallelo al condensatore di regolazione. Se questa operazione non aiuta a ridurre la frequenza del PG ad un CF risonante, allora è necessario caricare diversi giri del PC. Se al contrario la frequenza del PG è bassa e il condensatore di regolazione non riesce ad aumentarla, allora è necessario svolgere alcune spire dal PC. Dopo aver confrontato le frequenze del PG e del CF, collegare un oscilloscopio all'uscita del CF nel punto di connessione tra VD1 e VD2. Impostare il cursore del resistore R5 nella posizione superiore. Se ZQ1 funziona correttamente e il PG è regolato, sullo schermo dell'oscilloscopio dovrebbe apparire un'immagine del componente RF. Quando il resistore R7 è collegato, dovrebbe apparire un registro sull'emettitore di VT3. "1", cioè tensione 2,4...5,7 V. Quando il CC è collegato, l'emettitore dovrebbe essere silenzioso. Il numero di giri del PC deve essere selezionato in modo tale che la capacità del condensatore C2 sia di circa 50 pF.

Con un'ulteriore modifica del PC, ad es. Applicando uno strato schermante, riempiendolo con resina epossidica e fissandolo a un'asta, l'induttanza della bobina diminuirà. Per fare ciò, aggiungi altri 2-4 giri prima di completare il processo di produzione del PC. Dopo aver completato la produzione del PC, è necessario effettuare nuovamente la regolazione e determinare il valore della capacità C2 utilizzando un capacimetro. In assenza dei dispositivi di cui sopra, la presenza di generazione SG può essere determinata dalla componente costante su R5 scollegando e collegando il condensatore C3. La presenza di una coincidenza della frequenza del PG con il CF può essere determinata dalla componente costante su R7 e dal funzionamento del CC. Il valore di capacità del condensatore C2 può essere determinato sperimentalmente dalla posizione del rotore del condensatore di regolazione.

Durante la regolazione finale, è necessario regolare il PG sulla frequenza di risonanza con il CF utilizzando il condensatore C1 fino a quando l'emettitore smette di suonare. In questo caso, la capacità del condensatore C2 deve essere tale che la risonanza di frequenza si verifichi nella posizione centrale del condensatore di sintonizzazione C1. Ruotare completamente il cursore del resistore R5 verso il basso e l'allarme dovrebbe suonare. Ruotare indietro il cursore R5 finché il segnale di allarme non scompare e di un altro paio di gradi. Per la regolazione finale dopo il montaggio completo, è necessario praticare un foro nel corpo del dispositivo per regolare la resistenza R5.

Va ricordato che la massima sensibilità del metal detector sarà alla frequenza PG, che è al limite della banda passante superiore CF. Quando compaiono oggetti metallici nell'area del PC, la frequenza cambia “verso l'alto” di unità, decine di hertz, a seconda della dimensione degli oggetti da cercare e della distanza tra essi e il PC. Quando si imposta il PG sulla banda passante inferiore del CF, l'impatto di oggetti metallici sul PC porterà alla ristrutturazione del PG sulla banda passante media del CF, che non attiverà l'SS. Sulla base di quanto sopra, è meglio avere una deriva di frequenza “verso l’alto” nel dispositivo, che aumenta automaticamente la sensibilità prima che venga attivato l’allarme, piuttosto che una deriva “verso il basso”, che riduce la sensibilità per un lungo periodo. Pertanto, nel circuito SG è meglio utilizzare condensatori con TKE negativo o insieme a TKE negativo e positivo.

Letteratura

1. Schemi da Internet - Radioamator. - 2001. - N. 1. - P.37.
2. Dubinin B.N. Dispositivo di sicurezza - Radioamatore. - 2002 - N. 1. - P.36.
3. Dispositivo di segnalazione del morso di lepre - Radioamator. - 2002. - N. 10. - P.20.

Autore: B.N. Dubinin, Novoyavorovsk, regione di Lviv.

Vedi altri articoli sezione metal detector.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

La minaccia dei detriti spaziali al campo magnetico terrestre 01.05.2024

Sempre più spesso sentiamo parlare di un aumento della quantità di detriti spaziali che circondano il nostro pianeta. Tuttavia, non sono solo i satelliti e i veicoli spaziali attivi a contribuire a questo problema, ma anche i detriti di vecchie missioni. Il crescente numero di satelliti lanciati da aziende come SpaceX crea non solo opportunità per lo sviluppo di Internet, ma anche gravi minacce alla sicurezza spaziale. Gli esperti stanno ora rivolgendo la loro attenzione alle potenziali implicazioni per il campo magnetico terrestre. Il dottor Jonathan McDowell del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian sottolinea che le aziende stanno rapidamente implementando costellazioni di satelliti e il numero di satelliti potrebbe crescere fino a 100 nel prossimo decennio. Il rapido sviluppo di queste armate cosmiche di satelliti può portare alla contaminazione dell'ambiente plasmatico terrestre con detriti pericolosi e una minaccia per la stabilità della magnetosfera. I detriti metallici dei razzi usati possono disturbare la ionosfera e la magnetosfera. Entrambi questi sistemi svolgono un ruolo chiave nella protezione e nel mantenimento dell'atmosfera ... >>

Solidificazione di sostanze sfuse 30.04.2024

Ci sono parecchi misteri nel mondo della scienza e uno di questi è lo strano comportamento dei materiali sfusi. Possono comportarsi come solidi ma improvvisamente trasformarsi in un liquido fluido. Questo fenomeno ha attirato l'attenzione di molti ricercatori e forse ci stiamo finalmente avvicinando alla soluzione di questo mistero. Immagina la sabbia in una clessidra. Di solito scorre liberamente, ma in alcuni casi le sue particelle iniziano a rimanere bloccate, trasformandosi da liquido a solido. Questa transizione ha importanti implicazioni per molti settori, dalla produzione di farmaci all’edilizia. Ricercatori statunitensi hanno tentato di descrivere questo fenomeno e di avvicinarsi alla sua comprensione. Nello studio, gli scienziati hanno condotto simulazioni in laboratorio utilizzando i dati provenienti da sacchetti di perle di polistirolo. Hanno scoperto che le vibrazioni all’interno di questi insiemi avevano frequenze specifiche, il che significa che solo alcuni tipi di vibrazioni potevano viaggiare attraverso il materiale. Ricevuto ... >>

Notizie casuali dall'Archivio uomo sulla terra 08.02.2003 Come hanno dimostrato gli studi di un gruppo internazionale di scienziati, ora l'83 per cento della superficie terrestre è sotto l'influenza diretta dell'uomo. Tali aree erano considerate tutte le aree in cui la densità di popolazione è superiore a una persona per chilometro quadrato, tutte le terre occupate da città o dedite all'agricoltura, strisce larghe 15 chilometri lungo strade e grandi fiumi, larghe 2 chilometri. Lungo ferrovie e circoli dello stesso raggio attorno a piccoli insediamenti, così come tutti i luoghi così illuminati che di notte la loro luce è visibile dal satellite.

Altre notizie interessanti:

▪ Controllo elettronico dei geni

▪ Il supporto completo per lo standard USB 5.6 apparirà nel kernel Linux 4

▪ Nuova piattaforma elettronica GM

▪ Il disco della nostra galassia è curvo ai bordi

▪ Latte in formato A4

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Le tue storie. Selezione dell'articolo

▪ articolo Negozio come la pupilla di un occhio. Espressione popolare

▪ articolo In quali condizioni lo svolgimento di un rotolo di nastro crea raggi X? Risposta dettagliata

▪ articolo Sviluppo delle normative tecnologiche

▪ Articolo dell'antenna. Teoria. Direttorio

▪ articolo Mini-rete televisiva via cavo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024