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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Metal detector su transistor con indicazione LED. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Questo dispositivo, purtroppo, non consente di determinare le dimensioni e la profondità approssimative dell'oggetto rilevato, nonché il tipo di metallo di cui è composto. Schema schematico
Il circuito del metal detector proposto si basa su un generatore RF, un rilevatore di oscillazioni RF, un amplificatore DC con indicatore LED e uno stabilizzatore di tensione di alimentazione. Il generatore ad alta frequenza è realizzato sul transistor T3, il cui circuito collettore comprende un circuito oscillatorio costituito da una bobina L1 e un condensatore C1, shuntato da un resistore R4. La frequenza operativa del generatore RF è di circa 100 kHz ed è determinata dall'induttanza della bobina L1, che è anche una bobina di ricerca, e dalla capacità del condensatore C1. Se non sono presenti oggetti metallici nell'area di copertura della bobina L1, il segnale RF eccitato nella bobina di accoppiamento L2 viene rilevato da uno speciale rilevatore, che utilizza la giunzione dell'emettitore del transistor T4. In questo caso, il transistor T4 si apre. Di conseguenza, i transistor T5 e T6, su cui è assemblato l'amplificatore CC, verranno chiusi e il LED LD1 non si accenderà. Una volta che un oggetto metallico si trova vicino alla bobina di ricerca L1, la sua induttanza cambierà. Ciò porterà all'interruzione delle oscillazioni del generatore RF, che verranno immediatamente registrate dal transistor T4, che si chiuderà. In questo caso, i transistor T5 e T6 si apriranno e il LED LD1 inizierà a illuminarsi. Il design offerto all'attenzione dei lettori è una delle varianti dei metal detector del tipo FM (Frequency Meter), ovvero è un dispositivo basato sul principio dell'analisi della deviazione di frequenza dell'oscillatore di riferimento sotto l'influenza del metallo oggetti che rientrano nel raggio d'azione della bobina di ricerca. In questo caso, la decisione sulla presenza di un oggetto metallico viene presa in base all'interruzione delle oscillazioni del generatore RF, che viene registrata da uno speciale ricevitore e registrata visivamente. Le principali caratteristiche distintive di questo dispositivo possono essere considerate un interessante progetto circuitale dell'analizzatore, nonché l'uso di un LED come indicatore (Fig. 2.9). Il metal detector con indicazione LED è alimentato dalla sorgente B1 con una tensione di 9 V. In questo caso, la tensione di alimentazione è stabilizzata da uno speciale circuito realizzato sui transistor T1 e T2, che è uno stabilizzatore di tensione parallelo. Dettagli e design Come nel progetto precedente, per realizzare il metal detector in questione è possibile utilizzare qualsiasi breadboard. Pertanto i componenti utilizzati non sono soggetti ad alcun vincolo legato agli ingombri. L'installazione può essere montata o stampata. Le bobine L1 e L2 sono avvolte per accendere un nucleo di ferrite rotondo proveniente dall'antenna magnetica di una radio a transistor. In questo caso, la bobina L1 contiene 120 spire e la bobina L2 - 45 spire di filo PEV-2 con un diametro di 0,3 mm. Va notato che la sensibilità del metal detector dipende dalla lunghezza dell'asta di ferrite utilizzata. Più lungo è il nucleo di ferrite, maggiore è la sensibilità del dispositivo. Invece dei transistor di tipo SF215 indicati nello schema (Fig. 2.9), in questo progetto è possibile utilizzare quasi tutti i transistor domestici in silicio a bassa potenza con un guadagno di almeno 100. Invece di un diodo di tipo GA100, si consiglia di utilizzare qualsiasi diodo al germanio della serie D2 o D9 e un LED di tipo VQA13. Puoi sostituirlo facilmente, ad esempio, con un LED AL102. Il circuito del metal detector proposto può essere notevolmente semplificato se, invece di uno stabilizzatore di tensione parallelo realizzato sugli elementi T1, T2 e R1-R3, viene installato un diodo zener KS139 o qualsiasi stabilizzatore integrato per una tensione di 4 V. Come fonte di alimentazione V1, puoi utilizzare, ad esempio, una batteria Krona o due batterie 3336L collegate in serie. La scheda con gli elementi posti su di essa e l'alimentatore sono collocati in un'apposita custodia di plastica o legno. Il coperchio della custodia ospita il LED LD1 e l'interruttore di alimentazione S1. Questi elementi sono collegati alla scheda con un filo a trefolo flessibile. Il corpo dell'apparecchio può essere posizionato all'estremità di una qualsiasi comoda maniglia. Un'asta di ferrite su cui è installata una bobina di ricerca L1 e una bobina di comunicazione L2 è fissata sulla parte inferiore dell'alloggiamento dall'interno. In questo caso i fili che vanno dalle bobine alla scheda dovrebbero essere i più corti possibile. L'asta di ferrite con le bobine può essere collocata anche in un'apposita custodia in materiale isolante. In questo caso, molti anni fa l'autore utilizzava una custodia di plastica per uno spazzolino da denti, che veniva incollata dall'esterno sul fondo del corpo del metal detector. Istituzione La condizione principale per garantire una configurazione di alta qualità di questo dispositivo è l'assenza di oggetti metallici di grandi dimensioni ad una distanza di almeno un metro dalla bobina di ricerca L1. La configurazione del metal detector dovrebbe iniziare impostando la modalità operativa del generatore HF in in modo tale che le oscillazioni eccitate sarebbero sull’orlo del fallimento. Per fare ciò, regolare prima i resistori R5 e R7 per eccitare le oscillazioni HF, alle quali il LED inizierà a brillare. Innanzitutto, il cursore del resistore di regolazione R6 deve essere impostato in posizione centrale. Successivamente, ruotando lentamente lo slider della resistenza R6, è necessario far spegnere il led. Se ora avvicini un oggetto metallico all'asta di ferrite, il LED lampeggerà di nuovo. Si consiglia di ripetere la regolazione più volte, cercando di trovare le posizioni dei cursori dei resistori di regolazione R5 e R7 in cui si ottiene la massima sensibilità del dispositivo. Procedura di lavoro La procedura per lavorare con il dispositivo in questione è semplice e non richiede ulteriori spiegazioni. Quando la bobina di ricerca L1 si avvicina a un oggetto metallico, il LED dovrebbe iniziare a brillare. Secondo i dati forniti nella fonte originale, questo metal detector dovrebbe avere la seguente sensibilità: oggetti metallici di grandi dimensioni, come i radiatori del riscaldamento centralizzato, possono essere rilevati a una distanza di 200 mm, oggetti metallici piccoli (forbici) - a una distanza di 50 mm e un cavo di alimentazione in rame - a distanza 40 mm. Inoltre, il dispositivo dovrebbe iniziare a rispondere a un piccolo cacciavite da una distanza di 30 mm, a un piccolo chiodo conficcato nel muro - da una distanza di 20 mm e a un filo telefonico in rame - da una distanza di 10 mm. Va notato che i parametri del campione prodotto secondo lo schema sopra riportato erano circa il 25-30% inferiori a quelli indicati. Autore: Adamenko MV
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