Rivelatore di metalli ad alta sensibilità. Schema, descrizione

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Metal detector ad alta sensibilità. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Caratteristiche del progetto

Questo metal detector è una versione migliorata di un metal detector basata sul confronto delle frequenze di due generatori, uno dei quali è un generatore di riferimento e il secondo un generatore di ricerca: cambia la frequenza delle sue oscillazioni quando si avvicina a oggetti metallici. Il dispositivo può "distinguere" tra metalli non ferrosi e ferrosi.

Schema schematico

(clicca per ingrandire)

L'oscillatore di riferimento è assemblato sull'elemento DD1.1 e l'oscillatore di ricerca è assemblato sugli elementi DD2.1 e DD2.2. La frequenza di oscillazione dell'oscillatore di riferimento, determinata dai dati della sua bobina del circuito L1 e dei condensatori C1 e C2, e ai valori indicati è di 100 kHz (Fig. 2.14). La frequenza dell'oscillatore di ricerca, il cui circuito oscillatorio è formato dalla bobina remota L2 e dai condensatori C3-C5, è vicina alla frequenza dell'oscillatore di riferimento. Viene modificato dolcemente da un condensatore variabile C3 entro uno o due kilohertz.

L'elemento DD1.2 svolge la funzione di una cascata, servendo a isolare la tensione alternata tra i generatori. I microcircuiti del metal detector DD1 e DD2 sono alimentati da una sorgente CC GB1 attraverso i filtri di disaccoppiamento R6C8 e R7C9.

L'elemento DD3.1 è un mixer di segnale del generatore. Alla sua uscita si formano oscillazioni con la somma e la differenza delle frequenze dei generatori e delle loro armoniche. Per isolare i segnali differenze, ad esempio la frequenza audio, è stato progettato il filtro passa-basso (LP) R3C6. Questa progettazione circuitale del metal detector consente di ottenere battiti del generatore con una frequenza di diversi hertz.

Per garantire che i segnali di frequenze così basse possano essere ascoltati in cuffia, un segnale sinusoidale o, più precisamente, un segnale triangolare viene convertito in brevi impulsi con una frequenza di ripetizione doppia. Ciò si ottiene utilizzando un comparatore di tensione assemblato sugli elementi DD3.2 - DD3.4.

Durante un periodo della frequenza di battimento, il comparatore passa due volte da uno stato logico all'altro. Gli impulsi rettangolari che genera sono differenziati dal circuito C7R8. Pertanto, i telefoni collegati al connettore X2 ricevono brevi impulsi di tensione e il volume del segnale audio dipende poco dalla sua frequenza.

Nei telefoni, che possono essere ad alta o bassa impedenza, si sentono dei "clic". Il loro volume è regolato dal resistore variabile R8 (è combinato con l'interruttore di alimentazione SA1).

Design del rivelatore di metalli

Tutte le parti, ad eccezione dei connettori e della bobina del circuito del generatore di ricerca, devono essere posizionate su un circuito stampato realizzato in materiale a doppia faccia (Fig. 2.16). L'installazione è unilaterale, dal lato dei conduttori stampati. La lamina sull'altro lato, collegata al filo di alimentazione comune ai bordi della scheda, funge da schermo.

È meglio posizionare il circuito stampato e la fonte di alimentazione (batteria Korundum) in una custodia metallica di dimensioni adeguate, ad esempio saldata da piastre PCB in alluminio. Se l'alloggiamento è una scatola di plastica, lungo i bordi della scheda, nonché nei punti indicati in Fig. 2.16 con linee tratteggiate, è necessario saldare verticalmente strisce di lamina di rame larghe 7-10 mm.

Base elementare

I chip K561JIE5 possono essere sostituiti con K176JIE5, K176LA7, K561LA7. Condensatore C3 - KP-180 o altro, con una capacità massima di 180-240 pF. Condensatori S8-SYU - ossido K50-6 o serie K52, K53, il resto - KM, KLS.

Riso. 2.16. Rivelatore di metalli ad alta sensibilità su circuito stampato

Resistore R8 - SP3-3v, il resto - BC, MLT. Connettori X1 e X2 - tutti quelli di piccole dimensioni.

Rivelatore di metalli ad alta sensibilità
Riso. 2.17. bobina remota

Per aumentare la stabilità termica, i condensatori C1, C2, C4 e C5 devono essere utilizzati con TKE non peggiore di MI500.

Produzione di bobine di ricerca

La bobina L1, contenente 300 spire di filo PEV-2 0,08, deve essere avvolta sul telaio del circuito IF del ricevitore radio Alpinist-407.

Si consiglia di eseguire la bobina remota L2 del generatore di ricerca (Fig. 2.17) nella seguente sequenza:

avvolgere 240 giri di filo PEV-250 da 30 mm su un mandrino con un diametro di 2-0,6 mm;
fissare il laccio emostatico risultante in 10-12 punti con un filo sottile e resistente;
riscaldando la bobina sulla fiamma di una stufa a gas ad una temperatura di 50-60 ° C, impregnarla con resina epossidica;
dopo l'indurimento della resina, avvolgere la bobina con tela verniciata o (come ultima risorsa) nastro isolante;
schermare la bobina finita avvolgendola con un sottile foglio di rame in modo che nella parte anteriore si formi una piccola sezione aperta di schermo della bobina lunga 5-10 mm (si può ovviamente utilizzare anche un foglio di alluminio);
collegare la bobina remota finita e il suo schermo (tramite connettore XI) alla struttura del metal detector con un filo schermato bipolare.

Allestimento di un metal detector

La configurazione di un metal detector dovrebbe iniziare con la configurazione dell'oscillatore di riferimento e il controllo della funzionalità del comparatore di tensione. Per fare ciò, impostare il rotore del condensatore C3 sulla posizione di capacità media e utilizzare il trimmer della bobina L1 per modificare la frequenza dell'oscillatore di riferimento finché non appare un segnale sonoro nel telefono. Quindi, utilizzando lo stesso trimmer, dovresti ottenere "zero battiti" - "clic" nel telefono, seguiti da una frequenza di diversi hertz.

Succede che questo non può essere raggiunto. La ragione di ciò potrebbe essere un problema nel comparatore. In questo caso, è necessario verificare la funzionalità del resto del dispositivo: collegare un telefono ad alta impedenza (ad esempio TON-3.1) all'uscita dell'elemento DD2 e utilizzare lo stesso trimmer della bobina L1 per ottenere un segnale audio.

Altrimenti dovrai cercare un errore nell'installazione di generatori o parti difettose. L'impostazione del comparatore consiste nel selezionare il resistore R9, mostrato in Fig. 2.15 con linee tratteggiate. La sua resistenza può essere compresa tra 300 kOhm...1 MOhm.

Se l'uscita del comparatore (pin 10, 11 del microcircuito DD3) ha un livello di tensione elevato, questo resistore è collegato tra i pin 5 e 6 dell'elemento DD3.2 e il filo comune. Dopo aver regolato il generatore di riferimento, il decespugliatore L1 deve essere fissato nel telaio con una goccia di colla.

Per comodità di lavorare con un metal detector, è meglio dotare la sua bobina remota di una maniglia in legno o plastica. Inoltre, è possibile realizzare diverse bobine remote di diverso diametro.

Autore: Aleksandrov I.

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