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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Metal detector a bassissima frequenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Questo metal detector è costruito sul principio di cambiare la frequenza di battimento di due generatori. Lo schema del suo funzionamento è semplice: i segnali dei generatori di ricerca e di riferimento entrano nel mixer, che genera un segnale di frequenza differenziale in uscita. Quando il metallo si avvicina alla bobina del generatore di ricerca, la sua frequenza cambia e, di conseguenza, la differenza di frequenza relativa al generatore di riferimento, che, di regola, si trova nella gamma audio. A prima vista sembra ovvio che la sensibilità di un metal detector sia tanto maggiore quanto maggiore è la frequenza dei suoi generatori. In realtà non lo è. Con l'aumentare della frequenza, aumenta l'assorbimento delle onde elettromagnetiche da parte del suolo. Pertanto, diventa più difficile eliminare l'auto-sincronizzazione indesiderata dei generatori a causa della comunicazione attraverso circuiti di alimentazione e capacità di montaggio parassite. Inoltre, le fluttuazioni casuali della frequenza del generatore di ricerca raggiungono valori paragonabili alle variazioni di frequenza causate dalla vicinanza di oggetti metallici. Infine, solo a una frequenza operativa ultra bassa (decine di kilohertz) è possibile distinguere a distanza tra metalli ferrosi e non ferrosi. Rileva la presenza di metallo modificando la differenza di fase tra le oscillazioni degli oscillatori di ricerca e di riferimento, sincronizzate tramite un loop PLL. La ricerca viene effettuata in modo dinamico con un periodo di ripetizione dei colpi da parte del sensore di circa 1 s. Questo metal detector è in grado di distinguere tra metalli in base al NERO/COLORE. Schema schematico Lo schema schematico del metal detector è mostrato in fig. 2.10. L'oscillatore di riferimento è realizzato su un chip DD1, la sua frequenza di 32768 Hz è stabilizzata da un risonatore al quarzo ZOl. Il segnale proveniente da questo generatore viene inviato al mixer VD3VD4 attraverso un partitore di tensione resistivo R6R13. Il generatore di ricerca è realizzato sul transistor VT1. La bobina L1, che funge da elemento sensibile del metal detector, è collegata al generatore con un cavo schermato a quattro fili. Il segnale di feedback dal rubinetto della bobina viene inviato all'emettitore del transistor VT1 e, attraverso il circuito R6C7, al mixer. Controlla la frequenza del generatore di ricerca varicap VD1. I circuiti R13C10 e R17C11 forniscono un filtraggio aggiuntivo, riducendo il livello dei componenti ad alta frequenza all'uscita dell'amplificatore DA1. La sensibilità del metal detector è regolata da un resistore variabile R25. I diodi VD7-VD10 impediscono il sovraccarico dell'amplificatore DA3 quando la sincronizzazione dei generatori viene interrotta durante l'installazione del dispositivo o quando vengono rilevati oggetti metallici di grandi dimensioni. Quando il sensore del metal detector passa sopra un oggetto fatto di metallo non ferroso che non ha proprietà ferromagnetiche, si verifica un burst di segnale prima di polarità positiva e poi negativa all'uscita dell'amplificatore operazionale DA3. Una semionda positiva apre il transistor VT2, che accende il generatore di suoni sui transistor VT4 e VT5. Se l'oggetto ha proprietà ferromagnetiche, la sovratensione ha la polarità opposta. La sua prima semionda (negativa) apre il transistor VT3, a seguito del quale viene caricato il condensatore C21. Il transistor VT6 si apre e, per il tempo necessario per scaricare il condensatore C21 attraverso il resistore R31, devia il resistore R33 - il carico del collettore del transistor VT5, impedendo così il segnale sonoro sotto l'azione della seconda semionda (positiva) del segnale. Questo accade se i contatti dell'interruttore SA2 sono aperti (posizione "METALLO NON FERROSO"). Con contatti chiusi (posizione "BLACK METAL"), l'indicazione sonora funzionerà anche quando viene rilevato un oggetto in ferro o acciaio, ma solo dopo che la bobina del sensore vi è passata sopra. Il microamperometro PA1 con resistenza aggiuntiva R16 funge da voltmetro che misura la componente costante (interruttore SA1 in posizione "WORK") o variabile (in posizione "SETTING") della tensione all'uscita DA1. Il primo consente di chiarire la posizione dell'oggetto rilevato, il secondo - di fissare i momenti di sincronizzazione dei generatori e il suo guasto. Diagramma schematico del nodo di potenza Sulla fig. 2.11 mostra uno schema dell'alimentatore del metal detector. La tensione +9 V per alimentare la sirena viene prelevata direttamente dalla batteria GB1 (quando l'interruttore SA3 è chiuso). Il regolatore di tensione +6 V per l'alimentazione dei componenti principali del metal detector è montato sui transistor VT7 e VT8, il primo dei quali funge da diodo zener. Un "punto medio" artificiale (circuito (+3 V) è stato creato utilizzando l'amplificatore operazionale DA4.
Riso. 2.10. Diagramma schematico
Riso. 2.11. Schema schematico dell'unità di alimentazione di un metal detector a bassissima frequenza Costruzione e dettagli La base per la fabbricazione della bobina del sensore L1 può essere un tubo di alluminio a parete sottile con un diametro esterno di 14 mm, piegato in un anello con un diametro di 250 mm con uno spazio tra le estremità di 10 mm. Lungo il perimetro all'esterno dell'anello con un seghetto o un cutter, è necessario creare uno slot. Attraverso di esso, le spire della bobina L1 (filo PELSHO 0,3) verranno posate all'interno del tubo. Il numero di giri è 25 + 55 + 120, partendo dall'estremità della terra. Nel processo di avvolgimento, ogni 2-3 giri, il filo deve essere lubrificato con resina epossidica. La cavità del tubo della serpentina finita deve essere riempita con sigillante siliconico e l'intera struttura deve essere ricoperta con vernice alla nitro. In prossimità dell'intercapedine è necessario fissare all'anello una lastra in fibra di vetro con piazzole di contatto, alla quale saldare:
Sotto una delle estremità del tubo nel punto di attacco alla scheda va posta una linguetta metallica, alla quale va saldata l'uscita della treccia di schermatura del cavo di collegamento. Al termine della configurazione del metal detector, l'intera unità deve essere coperta con una scatola di plastica o riempita con sigillante siliconico per proteggerla dall'umidità. È preferibile installare la bobina su una croce di legno, nella parte centrale della quale realizzare "orecchie" di plastica per il collegamento con un'asta telescopica in materiale dielettrico. La scheda con le parti principali del metal detector deve essere collocata in una custodia metallica fissata all'estremità dell'asta opposta alla bobina. Il condensatore di loop C1 è composto da più condensatori K71-7 collegati in parallelo con una capacità totale pari a quella indicata nello schema. Possono essere utilizzati anche altri condensatori termostabili (gruppi TKE M47 o M75). Il transistor VT7 deve essere selezionato con una tensione di rottura della giunzione dell'emettitore di 6,2-6,5 V. Non ci sono requisiti speciali per il resto degli elementi del circuito. Condensatore variabile C5 - da una radio a transistor. Risonatore al quarzo ZQ1 - orologio. Microamperometro RA1 - con zero al centro della scala. Il resistore aggiuntivo R16 è selezionato in modo tale che a una tensione di +2,5 V e -2,5 V, l'ago del microamperometro devii verso l'estremità corrispondente della scala. Vari emettitori sonori sono stati testati come HA1. La capsula telefonica TEMK-311 con una resistenza dell'avvolgimento di 250 ohm si è rivelata la più adatta. Quando il generatore di suoni non consuma più di 3 mA, il volume del segnale è abbastanza sufficiente. Se si utilizzano cuffie ad alta impedenza, il consumo di corrente può essere ulteriormente ridotto. Autore: Dzhuguryan L.
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Commenti sull'articolo: Sergei Ho iniziato a montare, mi sono imbattuto nel fatto che il generatore di transistor non vuole funzionare.Nel tuo circuito ci sono differenze nei rating di R5 36k, R8 1.5k rispetto a Radio 3,2005. Se qualcuno può dare qualche buon consiglio, per favore risponda. sperma Dai un'occhiata più da vicino, c'è un errore nel circuito, su p28 l'alimentazione è 3v, il punto è superfluo
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