Indicatore di oggetti metallici

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Indicatori, rivelatori, metal detector

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Quando si eseguono lavori di costruzione e riparazione, saranno utili informazioni sulla presenza e l'ubicazione di vari oggetti metallici (chiodi, tubi, raccordi) nel muro, nel pavimento, ecc. Il dispositivo descritto di seguito aiuterà in questo.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sulla proprietà degli oggetti metallici di introdurre attenuazione nel circuito LC di impostazione della frequenza dell'oscillatore. La modalità dell'oscillatore è impostata vicino al punto di rottura della generazione e l'avvicinamento di oggetti metallici (principalmente ferromagnetici) al suo contorno riduce significativamente l'ampiezza dell'oscillazione o porta alla rottura della generazione. Se indichi la presenza o l'assenza di generazione, puoi determinare la posizione di questi elementi.

Lo schema del dispositivo è mostrato in Fig.1. Ha un'indicazione sonora e luminosa dell'oggetto rilevato. Sul transistor VT1 è assemblato un autooscillatore RF con accoppiamento induttivo. Il circuito di impostazione della frequenza L1C1 determina la frequenza di generazione (circa 100 kHz) e la bobina di accoppiamento L2 fornisce le condizioni necessarie per l'autoeccitazione. Le resistenze R1 (all'incirca) e R2 (all'incirca) impostano la modalità di funzionamento del generatore. Un inseguitore di sorgente è assemblato sul transistor VT2, un raddrizzatore sui diodi VD1, VD2, un amplificatore di corrente sui transistor VT3, VT5 e un dispositivo di segnalazione sonora sul transistor VT4 e piezoelettrico BF1.

Fig. 1. Diagramma schematico del rivelatore

In assenza di generazione, la corrente che scorre attraverso il resistore R4 apre i transistor VT3 e VT5, quindi il LED HL1 si illuminerà e l'emettitore piezoelettrico emette un tono alla frequenza di risonanza dell'emettitore piezoelettrico (2 ... 3 kHz) . Se l'oscillatore RF funziona, il suo segnale dall'uscita del follower della sorgente viene rettificato e la tensione negativa dall'uscita del raddrizzatore chiuderà i transistor VT3, VT5. Il LED si spegnerà e l'allarme smetterà di suonare.

Quando il circuito si avvicina a un oggetto metallico, l'ampiezza di oscillazione al suo interno diminuirà o la generazione fallirà. In questo caso, la tensione negativa all'uscita del rilevatore diminuirà e la corrente inizierà a fluire attraverso i transistor VT3, VT5. Il LED si accenderà, verrà emesso un segnale acustico che indica la presenza di un oggetto metallico vicino al contorno. Inoltre, con un dispositivo di segnalazione sonora, la sensibilità del dispositivo è maggiore, poiché inizia a funzionare con una corrente di frazioni di milliampere, mentre per il LED è richiesta una corrente molto maggiore.

Al posto di quelli indicati nel diagramma, nel dispositivo possono essere utilizzati transistor KPZ0ZA (VT1), KPZ03V, KP303G, KP303E (VT2), KT315B, KT315D, KT312B, KT312V (VT3-VT5) con un coefficiente di trasferimento di corrente di almeno 50 LED - qualsiasi con una corrente di lavoro fino a 20 mA, diodi VD1, VD2 - qualsiasi della serie KD503, KD522. Condensatori - serie KLS, K10-17, resistore variabile - SP4, SPO, tuning - SPZ-19, costante - MLT, S2-33, R1-4. Il dispositivo è alimentato da una batteria con una tensione totale di 9 V. Il consumo di corrente è di 3...4 mA quando il LED è spento e sale a circa 20 mA quando è acceso. Se il dispositivo viene utilizzato di rado, l'interruttore SA1 può essere omesso fornendo tensione al dispositivo collegando la batteria.

Il design dell'induttore auto-oscillatore è mostrato in fig. 2 - è simile all'antenna magnetica di un ricevitore radio. Su un'asta rotonda 1 in ferrite con un diametro di 8 ... 10 mm e una permeabilità di 400 ... 600, vengono applicati i manicotti di carta 2 (2 ... (3 giri) e L2 (0,31 giri) - 1. In questo caso, l'avvolgimento deve essere eseguito in una direzione e i conduttori della bobina devono essere collegati correttamente all'oscillatore. Inoltre, la bobina L60 deve muoversi lungo lo stelo con poco attrito. L'avvolgimento sulla manica di carta può essere fissato con del nastro adesivo.

Fig.2. Il design dell'induttore dell'oscillatore

La maggior parte delle parti è posizionata su un circuito stampato (Fig. 3) in fibra di vetro a doppia faccia. Il secondo lato è metallizzato a sinistra e viene utilizzato come filo comune. L'emettitore piezoelettrico si trova sul retro della scheda, ma deve essere isolato dalla metallizzazione con nastro isolante o nastro adesivo.

Fig.3. Scheda a circuito stampato

La scheda e la batteria sono riposte in una custodia di plastica e la bobina è installata più vicino al muro (Fig. 4). Per aumentare la sensibilità del dispositivo, la scheda e la batteria devono essere poste ad una distanza di alcuni centimetri dalla bobina. La massima sensibilità sarà sul lato dell'asta su cui è avvolta la bobina L1. È più conveniente rilevare piccoli oggetti metallici dall'estremità della bobina, ciò ti consentirà di determinare con maggiore precisione la loro posizione.

Fig.4. Progettazione del dispositivo

Il modello del dispositivo aveva i seguenti parametri di rilevamento: oggetti metallici di grandi dimensioni - 8...10 cm, tubo con un diametro di 15 mm - 6...8 cm, vite M5x25 - 4...5 cm, dado M2,5 - 3 ...2,5 cm, vite M10x1 - 1,5 ... XNUMX cm.

Configurare il dispositivo nella seguente sequenza. Per prima cosa, seleziona il resistore R4. Per fare ciò, dissaldare temporaneamente uno dei terminali del diodo VD2 e installare un resistore R4 di tale resistenza (il massimo possibile) in modo che il collettore del transistor VT5 abbia una tensione di 0,8 ... 1 V. In questo caso, il LED dovrebbe accendersi e il segnale acustico dovrebbe suonare.

Quindi impostare il cursore del resistore R3 nella posizione inferiore secondo lo schema e saldare il diodo VD2 e saldare la bobina L2. Successivamente, i transistor VT3, VT5 dovrebbero chiudersi (il LED si spegne). Spostando con cautela il cursore della resistenza R3 verso l'alto del circuito, si aprono i transistor VT3, VT5 e si attiva l'allarme.

Successivamente, i motori dei resistori R1, R2 vengono impostati nella posizione centrale e la bobina L2 viene saldata. Quando L2 si avvicina a L1, dovrebbe verificarsi la generazione e l'allarme dovrebbe spegnersi. La bobina L2 viene rimossa da L1 e viene raggiunto il momento di interruzione della generazione e viene ripristinato dal resistore R1. In questo caso, è necessario impegnarsi affinché la bobina L2 venga rimossa alla massima distanza e con il resistore R2 sarebbe possibile ottenere un guasto e un ripristino della generazione. Quindi il generatore viene impostato sull'orlo del guasto e viene verificata la sensibilità del dispositivo.

Autore: I. Nechaev, Kursk; Pubblicazione: radioradar.net

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