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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Una versione migliorata del rilevatore di battiti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Caratteristiche del metal detector La sensibilità di questo metal detector viene aumentata sfruttando la dipendenza della durata dell'impulso di sondaggio dall'intensità delle particelle stesse. La regolazione automatica della frequenza è stata introdotta nel generatore di ricerca. Non sono necessarie ulteriori misure per la stabilizzazione della tensione e la compensazione della temperatura delle unità elettroniche. Schema schematico Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in fig. 2.30.
L'oscillatore principale è realizzato sull'elemento DD1.1. La sua frequenza è stabilizzata da un risonatore al quarzo ZQ1 incluso in un circuito di feedback positivo. Per garantire l'eccitazione del generatore all'accensione, viene utilizzato il resistore R1. L'elemento buffer DD1.2 scarica il generatore e genera anche un segnale con livelli digitali. Il resistore R2 determina il grado di carico e la massima potenza dissipata nel risonatore al quarzo. Questo generatore può funzionare con quasi tutti i risonatori con un consumo di corrente di 500-800 μA. Il divisore di frequenza che lo segue per due (elemento DD2.1) genera un segnale con un meandro simmetrico, necessario per il normale funzionamento del mixer. Il generatore di misurazione è assemblato secondo lo schema di un multivibratore asimmetrico (transistor VT1 e VT2). L'uscita alla modalità di autoeccitazione fornisce un circuito di feedback positivo sul condensatore C7. Gli elementi di impostazione della frequenza sono i condensatori C3-C5, il varicap VD1 e il sensore della bobina di ricerca L1. La generazione viene eseguita nell'intervallo da 500 kHz a 700 kHz, a seconda del risonatore al quarzo disponibile. La deriva di frequenza di questo generatore per i primi 10 secondi immediatamente dopo l'accensione non è superiore a 0,7 Hz (e ogni 30 minuti - fino a 20 Hz). Per il normale funzionamento del dispositivo, è considerata accettabile una deriva di frequenza di 1 Hz per 1 min (senza AFC). Il segnale sinusoidale prodotto dal generatore di misura, avente un'ampiezza di 1-1,2 V, entra attraverso il condensatore di separazione C9 agli elementi DD3.1, DD3.2. Questi elementi formano impulsi rettangolari con livelli digitali e un ciclo di lavoro di 2. I resistori R5R6 formano un divisore necessario per il normale funzionamento di questa sezione del circuito e l'elemento DD3.3 funge da stadio buffer. Il segnale da esso viene inviato al trigger DD2.2. Arriva anche il segnale dal divisore dell'oscillatore di riferimento. La particolarità del funzionamento del trigger DD2.2 è tale che se agli ingressi C e D di questo elemento logico arrivano due sequenze di impulsi vicini in frequenza, alle uscite si forma un segnale di frequenza differenziale con un meandro strettamente simmetrico. Diretti, oltre che ritardati, e allo stesso tempo invertiti (grazie al circuito R8C11 e all'elemento DD4.2), i segnali vengono riassunti sul tasto DD5.1, che funge da elemento logico AND/OR . In questo caso, vengono generati brevi impulsi di scrittura positivi per il funzionamento di un dispositivo di memorizzazione analogico (DD5.2. C13, VT3). Il segnale prelevato dall'uscita DD4.2 arriva all'integratore, realizzato secondo lo schema classico utilizzando gli elementi VD2, R10-R11, DA1, C12. Il resistore R11 limita la corrente di ricarica del condensatore C12, scaricando l'uscita dell'elemento DD4.2. Il segnale integrato attraverso la chiave DD5.2, che è controllato da impulsi da DD5.1, viene inviato alla capacità di memoria C13. Su questo condensatore viene formata una tensione pari al valore di picco di quanto proveniente dall'integratore e mantenuta con elevata precisione fino ad un nuovo ciclo di registrazione. Il condensatore C14 attenua l'effetto di tipo step che può verificarsi con un brusco cambiamento nelle frequenze di battimento. Dal source follower sul transistor VT3 arriva il segnale:
Il divisore R21R22, insieme ai resistori di retroazione R23 e R24, restringe l'intervallo della tensione di controllo a un'ampiezza di 1,2 V. L'amplificatore operazionale DA2 confronta la tensione ricevuta con quella data dal partitore R26R29, e genera una tensione di controllo varicap VD1. Regolazione del metal detector Con il resistore R26 è possibile impostare approssimativamente il punto di partenza dell'acquisizione AFC (SENSIBILITÀ) e con il resistore R27 in modo più accurato. Quando si sposta lo slider R26 verso la posizione estrema (superiore o inferiore secondo lo schema), è possibile uscire facilmente dalla zona di cattura AFC (± 300 Hz), implementando la modalità di funzionamento one-to-one con una frequenza di battimento, che rende il lavoro con il dispositivo più flessibile. In effetti, l'AFC ha due costanti di tempo (a seconda della direzione in cui cambia la frequenza del battito). Lo speciale design della bobina del sensore praticamente elimina l'effetto delle proprietà ferromagnetiche degli oggetti rilevati. Pertanto, non vi è alcun effetto sull'aumento della frequenza del generatore di ricerca. Pertanto, l'AFC e il dispositivo nel suo insieme funzionano molto correttamente in tutte le modalità. Operazione VCO Il VCO sugli elementi DD4.4, R18, C15 converte la tensione, che cambia con la frequenza del battito, in una frequenza audio. Il comparatore DD16 configurato utilizzando il divisore R17R4.3 gli consente di farlo nella zona di massima sensibilità, quando la frequenza di battimento è compresa nell'intervallo 0-70 Hz. Il segnale proveniente dal VCO viene inviato all'ingresso "A" del mixer (tasto DD5.4). La differenza di frequenza di battimento arriva all'ingresso "CO" dall'elemento logico DD4.1. Di conseguenza, l'output del mixer è:
Inoltre, lo schema esegue automaticamente il passaggio da una modalità all'altra. Il resistore variabile R30 funge da controllo del carico e del volume e SA1 combinato con esso funge da interruttore di alimentazione. L'utilizzo di microcircuiti della serie CMOS e amplificatori operazionali funzionanti in modalità microcorrente ha permesso di ridurre il consumo di corrente del circuito al livello di 6 mA, rendendo accettabile l'utilizzo della batteria Krona come fonte di alimentazione. La posizione degli elementi sulla scheda è mostrata in fig. 2.31.
Montaggio del frame-sensor del metal detector La tecnologia e l'accuratezza nella realizzazione del frame-sensor influiscono notevolmente sulla qualità dell'intero dispositivo. Come base, si consiglia di utilizzare un fascio composto da undici pezzi di filo PEV-2 1,2 mm 1100 mm di lunghezza. Deve essere avvolto strettamente con uno strato di nastro isolante e schiacciato in un tubo di alluminio con un diametro interno di 10 mm e una lunghezza di 960 mm. Il pezzo risultante deve essere modellato in una cornice rettangolare 300 x 200 mm con angoli arrotondati. L'estremità del primo dei fili, posta in una custodia di alluminio - uno schermo elettrostatico, viene saldata in sequenza all'inizio del secondo filo, e così via, fino a formare una sorta di induttore a 11 spire. I giunti di saldatura devono essere isolati tra loro con nastro di carta e riempiti con resina epossidica, escludendo la comparsa di una bobina in cortocircuito dovuta al tubo stesso piegato nel telaio. Si consiglia di fornire qui qualsiasi connettore ad alta frequenza chiuso e un supporto adatto (non metallico) per la maniglia, che può essere utilizzato come una o due sezioni da un'asta pieghevole. Il cavo che collega il telaio al blocco è preferibile utilizzare coassiale, televisione, ad esempio PK75. Quasi l'intero metal detector può essere montato su un circuito stampato (Fig. 2.32) realizzato in fibra di vetro a lamina unilaterale.
Si consiglia di posizionare il generatore di ricerca in una scatola di schermatura di latta. Base elementare Il generatore di ricerca Choke L2 ha 150 giri di filo PEL-1 0,01. L'avvolgimento deve essere effettuato alla rinfusa su un telaio con un diametro di 4 mm e una lunghezza di 15 mm con un nucleo accordato ferromagnetico 600НН. L'induttanza di una tale strozzatura è 1-1,2 mH. Il dispositivo utilizza condensatori KSO o KTK (C3, C4, C5), KLS o KM (C1, C2, C6-C13, C15), K50-6 o K53-1 (C14, C16. C17). Resistori - MLT 0,125, sintonizzati R26, R27 per SP5-2 o SP-3. Come transistor VT1 e VT2, ad esempio, è adatto KP303B (F). Al posto di VT3, KP303 o KP305 con qualsiasi lettera è accettabile, KT3102G (VT4) sarà sostituito da KT3102E. Quarzo - a 1,0-1,4 MHz. Varicap D901 può essere sostituito da D902. Autore: Stafiychuk Yu.
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Commenti sull'articolo: Gringo Non così complicato, ma funzionerà chiaramente. Leonid DD4 - dovrebbe essere K561LA7, DD5 - dovrebbe essere K561KT3. Il resto è corretto. Leonid, Kiev. ospite se la numerazione dei pin di k561tl1 è indicata correttamente sul diagramma non corrisponde ai dati di riferimento
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