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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Metal detector sul chip K176LP2. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / metal detector Su un solo chip K176LP2 può essere assemblato un metal detector BFO semplice e allo stesso tempo affidabile ed efficiente, che funziona secondo il principio della valutazione dei cambiamenti nella frequenza del segnale di battimento. Schema schematico Una caratteristica distintiva del rilevatore di oggetti metallici in esame non è solo l'uso di un microcircuito di tipo K176LP2, ma anche le soluzioni circuitali utilizzate nello sviluppo di generatori e analizzatore (Fig. 3.8). Allo stesso tempo, in questo progetto, la variazione della frequenza del segnale del battito viene stimata a orecchio.
Questo dispositivo si basa su oscillatori di riferimento e di misurazione, un mixer e un circuito di indicazione acustica. Nel progetto considerato vengono utilizzati due semplici oscillatori LC, realizzati sugli elementi del chip IC1. Le soluzioni circuitali di questi generatori sono quasi identiche. In questo caso il primo oscillatore, che è di riferimento, è montato sull'elemento IC1.1, ed il secondo, generatore di misura o accordabile, è realizzato sull'elemento IC1.2. La frequenza operativa dell'oscillatore di riferimento è determinata dai parametri degli elementi che formano il suo circuito oscillatorio, ovvero le capacità dei condensatori C1 e C2, nonché dall'induttanza della bobina L1. Il condensatore C4 e la bobina di ricerca L2 sono utilizzati nel circuito dell'oscillatore di misurazione. In questo caso, entrambi i generatori sono sintonizzati su una frequenza operativa di circa 100 kHz. Quando si avvicina la bobina di ricerca L2 del circuito oscillatorio del generatore sintonizzabile a un oggetto metallico, la sua induttanza cambia, provocando un cambiamento nella frequenza operativa del generatore. In questo caso, se vicino alla bobina L2 è presente un oggetto di metallo ferroso, la sua induttanza aumenta, il che porta ad una diminuzione della frequenza del generatore. Il metallo non ferroso riduce l'induttanza della bobina L2 e aumenta la frequenza operativa del generatore. Dalle uscite dei generatori, le oscillazioni RF vengono inviate ai corrispondenti ingressi del mixer, realizzati sull'elemento IC1.3 (pin IC1 / 5,6). Il carico del mixer è il resistore R5, che funge anche da controllo del volume. Quindi il segnale a bassa frequenza attraverso il resistore R6 e il condensatore C8 va all'amplificatore per basso, assemblato sull'elemento IC1.4, e quindi alle cuffie BF1. L'alimentazione è fornita a IC1 da una sorgente B1 a 9 V attraverso un filtro formato dai condensatori C10 e C11. Dettagli e design Tutte le parti del metal detector in esame (ad eccezione della bobina di ricerca L2, del resistore R5, dei connettori X1 e X2, nonché dell'interruttore S1) sono posizionate su un circuito stampato di dimensioni 50x50 mm (Fig. 3.9), realizzato di getinax o textolite rivestiti con lamina su un lato.
Non ci sono requisiti speciali per le parti utilizzate in questo dispositivo. Si consiglia di utilizzare condensatori e resistori di piccole dimensioni che possono essere posizionati su un circuito stampato senza problemi. Allo stesso tempo, la scheda è progettata per l'installazione di resistori fissi del tipo MLT-0,125 o altri di piccole dimensioni (ad esempio MLT-0,25 o VS-0,125). I condensatori C2-C7 possono essere di tipo KT-1, i condensatori C8-C10 - tipo KM-4 o K10-7V e il condensatore C11 - tipo K50-6. Come condensatore C1, si consiglia di utilizzare qualsiasi condensatore variabile da un ricevitore radio di piccole dimensioni (ad esempio, da un ricevitore a transistor Mir). È inoltre possibile utilizzare condensatori di sintonia del tipo KPK-3 con una capacità di 25-150 pF. La capacità massima del condensatore C1 deve essere di almeno 150 pF. Il resistore variabile R5 può essere qualsiasi di piccole dimensioni, tuttavia, non è consigliabile utilizzare resistori collegati meccanicamente all'interruttore di alimentazione S1 come tale regolatore. La bobina L1 del circuito dell'oscillatore di riferimento è realizzata su un telaio di un circuito magnetico ad anello 600NN K8x6x2 e contiene 180 spire di filo PELSHO con un diametro di 0,14 mm, che sono avvolte uniformemente attorno all'intero perimetro del circuito magnetico. La bobina di ricerca L2 contiene 100 spire di filo PELSHO con un diametro di 0,27 mm ed è realizzata sotto forma di un anello con un diametro di 230-250 mm. Questa bobina è più facile da realizzare su un telaio rigido, ma puoi farne a meno. In questo caso, qualsiasi oggetto rotondo adatto può essere utilizzato come cornice temporanea. Le spire della bobina vengono avvolte alla rinfusa, dopodiché vengono staccate dal telaio e impregnate con colla epossidica per aumentarne la resistenza meccanica. Quindi la bobina L2 è schermata con uno schermo elettrostatico, che è una striscia aperta di foglio di alluminio avvolto su un fascio di spire. Lo spazio tra l'inizio e la fine dell'avvolgimento del nastro (lo spazio tra le estremità dello schermo) deve essere di almeno 15-20 mm. Nella fabbricazione della bobina L2, è particolarmente necessario assicurarsi che le estremità del nastro schermante non si chiudano, poiché in questo caso si forma una bobina in cortocircuito. Per proteggersi dai danni, la pellicola può essere avvolta con uno o due strati di nastro isolante. Le cuffie ad alta impedenza come TON-2, TA-4 o simili possono fungere da sorgente di segnali sonori. Come fonte di alimentazione V1, puoi utilizzare, ad esempio, una batteria Krona o due batterie 3336L collegate in serie. Il circuito stampato con gli elementi posti su di esso e l'alimentatore sono collocati in un apposito contenitore metallico. Sul coperchio dell'alloggiamento sono installati un resistore variabile R5, un connettore X1 per il collegamento delle cuffie BF1, un connettore X2 per il collegamento di una bobina di ricerca L2 e un interruttore S1. Istituzione Questo dispositivo deve essere regolato in condizioni in cui gli oggetti metallici vengono rimossi dalla bobina di ricerca L2 a una distanza di almeno 1,5 m. Utilizzando un frequenzimetro o un oscilloscopio, è necessario regolare le frequenze operative degli oscillatori di riferimento e di misurazione. La frequenza dell'oscillatore di riferimento viene impostata a circa 100 kHz selezionando la capacità del condensatore C2 e, se necessario, regolando il nucleo della bobina L1. In precedenza, il rotore del condensatore C1 dovrebbe essere impostato approssimativamente nella posizione centrale. Inoltre, selezionando la capacità del condensatore C4, la frequenza dell'oscillatore di misurazione viene scelta in modo tale che il suo valore differisca dalla frequenza dell'oscillatore di riferimento di circa 500-1000 Hz. Questo completa il processo di configurazione dello strumento. Procedura di lavoro Nell'uso pratico di questo dispositivo, la frequenza necessaria del segnale di battimento dovrebbe essere mantenuta dal condensatore variabile C1, che può cambiare sotto l'influenza di vari fattori (ad esempio, quando cambiano le proprietà magnetiche del suolo, la temperatura ambiente o la batteria è scarica). Se, durante il funzionamento, un oggetto metallico appare nell'area di copertura della bobina di ricerca L2, la frequenza del segnale nei telefoni cambierà. Avvicinandosi ad alcuni metalli, la frequenza del segnale del battito aumenterà, mentre avvicinandosi ad altri diminuirà. Cambiando il tono del segnale del battito, avendo una certa esperienza, si può facilmente determinare di quale metallo, magnetico o non magnetico, è fatto l'oggetto rilevato. Con questo dispositivo è possibile rilevare piccoli oggetti (ad esempio una moneta di medie dimensioni) a una profondità fino a 50 mm e un tombino fognario a una profondità fino a 0,4 m. Autore: R. Sketeris
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