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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Un semplice metal detector che funziona secondo il principio di trasmissione-ricezione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Il principio di funzionamento Un multivibratore viene utilizzato come trasmettitore e un amplificatore audio viene utilizzato come ricevitore. Bobine della stessa dimensione e dati di avvolgimento sono collegate all'uscita del primo di questi dispositivi e all'ingresso del secondo. Affinché un sistema composto da un tale trasmettitore e ricevitore diventi un metal detector, è necessario disporre le bobine in modo tale che in assenza di oggetti metallici estranei non vi sia praticamente alcuna connessione tra loro, ovvero il segnale del trasmettitore non vada direttamente al ricevitore. Come è noto, l'accoppiamento induttivo tra le bobine è minimo se i loro assi sono tra loro perpendicolari. Pertanto, se le bobine del trasmettitore e del ricevitore sono posizionate in questo modo, il segnale del trasmettitore non sarà udibile nel ricevitore. Quando un oggetto metallico si trova nelle vicinanze di questo sistema equilibrato, sotto l'influenza del campo magnetico alternato della bobina trasmittente, si formano le cosiddette "correnti parassite" e, di conseguenza, il proprio campo magnetico, che induce una forza elettromagnetica alternata. nella bobina ricevente. Il segnale ricevuto dal ricevitore viene convertito dai telefoni in suono. Il suo volume dipende dalla dimensione dell'oggetto e dalla distanza da esso. caratteristiche tecniche Le caratteristiche tecniche del metal detector sono le seguenti:
Schema schematico del trasmettitore Il circuito del trasmettitore è mostrato in Fig. 2.13, a. Questo è un multivibratore simmetrico che utilizza transistor VT1, VT2. La frequenza delle oscillazioni che genera è determinata dalla capacità dei condensatori C1, C2 e dalla resistenza dei resistori R2, R3. Il segnale di frequenza audio proveniente dal carico del collettore del transistor VT2 - resistore R4 - viene alimentato attraverso il condensatore di separazione C3 alla bobina L1, che converte le oscillazioni elettriche in un campo magnetico alternato. Schema del circuito del ricevitore Il ricevitore è un amplificatore audio a tre stadi, realizzato secondo il circuito mostrato in Fig. 2.13, b. Al suo ingresso è collegata la stessa bobina L1 del trasmettitore. L'uscita dell'amplificatore è caricata con telefoni BF1 collegati in serie.
Il lavoro del metal detector secondo il concetto Il campo magnetico alternato del trasmettitore, indotto da una bobina in un oggetto metallico, influenza la bobina del ricevitore. Di conseguenza, al suo interno appare una corrente elettrica con una frequenza di circa 2 kHz. Attraverso il condensatore di isolamento C1, il segnale viene fornito all'ingresso del primo stadio dell'amplificatore, realizzato sul transistor VT1. Il segnale amplificato dal suo carico - il resistore R2 - viene alimentato attraverso il condensatore di separazione C3 all'ingresso del secondo stadio, assemblato sul transistor VT2. Il segnale dal suo collettore attraverso il condensatore C5 viene fornito all'ingresso del terzo stadio: l'emettitore sul transistor VT3. Amplifica il segnale corrente e consente di collegare telefoni a bassa impedenza come carico. Per ridurre l'influenza della temperatura ambiente sulla stabilità dell'amplificatore, nel primo e nel secondo stadio viene introdotta una retroazione di tensione continua negativa accendendo: il resistore R1 tra il collettore e la base del transistor VT1; resistenza R3 tra il collettore e la base del VT2. La riduzione del guadagno a frequenze inferiori a 2 kHz si ottiene selezionando opportunamente la capacità dei condensatori di accoppiamento C1, C3. Riduzione del guadagno a frequenze superiori a 2 kHz - introducendo nel primo e nel secondo stadio un feedback negativo dipendente dalla frequenza sulla tensione alternata attraverso i condensatori C2 e C4. Queste misure hanno permesso di aumentare l'immunità al rumore del ricevitore. Il condensatore C6 impedisce l'autoeccitazione dell'amplificatore quando la resistenza interna della batteria aumenta mentre si scarica. Raccomandazioni per la realizzazione di bobine Le bobine del ricevitore e del trasmettitore sono le stesse. Puoi realizzarli come segue. Conficcare quattro chiodi nella tavola agli angoli di un rettangolo di 115 x 75 mm: con un diametro di 2-2,5 mm; 50-60 mm di lunghezza. Per prima cosa devi mettere sulle unghie tubi di polivinilcloruro o polietilene lunghi 30-40 mm. Ciò fornirà un isolamento sufficiente per l'intera struttura. Sui chiodi così isolati devono essere avvolti 300 giri di filo PEV-2 con un diametro di 0,12-0,14 mm. Al termine dell'avvolgimento, avvolgere le spire attorno all'intero perimetro con una stretta striscia di nastro isolante. Successivamente, i chiodi possono essere piegati per rimuovere la bobina. Design del rivelatore di metalli Si consiglia di utilizzare scatole di polistirolo (dimensioni interne - 120 x 80 mm) come custodie per ricevitore e trasmettitore. I vani batteria, i rack per circuiti stampati e gli elementi di montaggio delle bobine possono essere realizzati con lo stesso materiale e incollati agli alloggiamenti con solvente R-647 (è possibile utilizzare anche R-650). Gli schizzi dei circuiti stampati e la posizione delle parti sono mostrati in fig. 2.14, a-b.
Tutti gli elementi strutturali metallici situati all'interno delle bobine del ricevitore e del trasmettitore (batteria, circuito stampato con parti, interruttore di alimentazione) influenzano il loro campo magnetico. Per escludere possibili cambiamenti nella loro posizione durante il funzionamento, devono essere tutti fissati saldamente. Ciò è particolarmente vero per la batteria Krona in quanto elemento strutturale sostituibile. Istituzione Per verificare il funzionamento del trasmettitore, invece della bobina L1, è necessario collegare i telefoni e assicurarsi di poter sentire l'audio nei telefoni quando si accende. Quindi, dopo aver collegato la bobina in posizione, controllare la corrente consumata dal trasmettitore. Dovrebbe essere entro 5-7 mA. Il ricevitore è predisposto con l'ingresso in cortocircuito. Selezionando il resistore R1 nel primo stadio e R3 nel secondo, sui collettori dei transistor VT1 e VT2 dovrebbe essere impostata rispettivamente una tensione pari a circa la metà della tensione di alimentazione. Quindi, selezionando il resistore R5, è necessario assicurarsi che la corrente del collettore del transistor VT3 diventi pari a 5-7 mA. Successivamente, aprendo l'ingresso, collegare ad esso la bobina ricevente L1 e, ricevendo il segnale del trasmettitore ad una distanza di circa 1 m, assicurarsi che il sistema nel suo complesso funzioni. Autore: Solonenko V.
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