Металошукачі на мікросхемах із схемою порівняння. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Металошукачі на мікросхемах із схемою порівняння. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Гідності й недоліки

Принцип дії всіх цих приладів ґрунтується на порівнянні значень частоти коливань двох генераторів:

опорного;
пошукового, що змінює частоту при дії з його коливальний контур металевого предмета.

Відомі та інші методи:

бруківки, коли реєструється розбаланс вимірювального мосту, в одне з плечей якого включена пошукова котушка;
метод зсуву фаз, коли вимірюється фазовий зсув коливань опорного та пошукового генераторів;
метод передавача-приймача, де реєструється радіочастотна енергія, що перевипромінюється предметом.

Вони ефективніші, ніж метод порівняння значень частоти (метод биття). Але він більш простий у реалізації. Побудовані з його використанням металошукачі мають такі переваги:

вони компактні;
не вимагають ретельного налаштування та заходів щодо високої стабілізації частоти;
невибагливі в експлуатації.

Тому вони набули широкого поширення у домашніх умільців та радіоаматорів.

Принципова схема найпростішого металошукача

Приладом можна виявити п'ятикопійчану монету на глибині до 80 мм, а кришку каналізаційного колодязя – на глибині до 0,8 м.

Принципова схема найпростішого металошукача зображена на рис. 2.6 а. Він зібраний всього на одній мікросхемі К176ЛП2. Один з її елементів (DD1.1) використаний у зразковому генераторі, інший (DD1.3) - у перебудовуваному.

Коливальний контур опорного генератора складається з котушки L1 та конденсаторів С1 та С2, а пошукового – з пошукової котушки L2 та конденсатора С4. Перший контур перебудовують за частотою змінним конденсатором С1, а другий - добіркою конденсатора С4. На елементі DD1.3 виконаний змішувач коливань зразкової та змінної частот.

З навантаження цього вузла - змінного резистора R5 - сигнал різницевої частоти надходить на вхід елемента DD1.4, а посилена напруга звукової частоти - на головні телефони BF1.

Принципова схема металошукача підвищеної чутливості

Розглянемо металошукач підвищеної чутливості, схема якого представлена на рис. 2.7 а. У ній як змішувач і підсилювач коливань різницевої частоти застосована мікросхема К118УН1Д (DA1).

Металошукачі на мікросхемах зі схемою порівняння

Мал. 2.6. Найпростіший металошукач на мікросхемах зі схемою порівняння: а - принципова схема; б - друкована плата

Металошукачі на мікросхемах зі схемою порівняння

Мал. 2.7. Металошукач підвищеної чутливості на мікросхемах зі схемою порівняння: а - принципова схема; б - друкована плата

Опорний та пошуковий генератори цього приладу ідентичні за схемою. Кожен із них виконаний на двох інверторах (DD1.1, DD1.2 та DD2.1, DD2.2, відповідно). Елементи DD1.3 та DD2.3 працюють як буферні, послаблюючи вплив змішувача на генератори.

Опорний генератор потрібно налаштувати на задану частоту змінним конденсатором С1, а пошуковий - добіркою конденсатора С2.

Модернізована схема металошукача на биттях

Підвищити чутливість металошукача, у якому використано метод биття, можна, налаштувавши опорний генератор на частоту в 5-10 разів більшу, ніж частота пошукового генератора.

У цьому випадку виникають биття між коливаннями опорного генератора і найближчою частотою (5-10-й) гармонікою пошукового генератора. При цьому розлад всього на 10 Гц призводить до збільшення частоти різницевих коливань на 100 Гц.

Саме таким способом досягнуто підвищеної чутливості металошукача, схема якого зображена на рис. 2.8 а.

П'ятикопійчану монету за допомогою такого металошукача можна виявити на глибині до 100 мм, а кришку колодязя – на глибині до 1 м.

Металошукачі на мікросхемах зі схемою порівняння

Мал. 2.8. Модернізована схема металошукача на биття: а - принципова схема; б - друкована плата

Робота схеми модернізованого металошукача

Опорний генератор металошукача виконаний на двох елементах мікросхеми DD2 і налаштований на частоту 1 МГц. Необхідну стабільність частоти забезпечує кварцовий резонатор ZQ1.

У пошуковому генераторі використано два елементи мікросхеми DD1. Його коливальний контур L1C2C3VD1 налаштований на частоту в кілька разів меншу за опорний генератор.

Для перебудови контуру застосований варикап VD1, напруга на якому регулюють змінним резистором R2. Змішувач виконаний на елементі DD1.4, як буфери використані елементи DD1.3 і DD2.3.

Індикатором пошуку є головні телефони BF1.

Монтаж та друкована плата

Кожен із розглянутих металошукачів може бути змонтований на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Креслення плати та розташування деталей показано на рис. 2.6, б, 2.7, б, 2.8, б відповідно.

Плати розраховані на встановлення постійних резисторів МJIT-ОД25 (МЛТ-025, НД-0Д25), конденсаторів КТ-1, КМ-4 або К10-7В, К50-6.

Для перебудови генераторів за частотою застосовані змінні конденсатори із твердим діелектриком від малогабаритних транзисторних приймачів:

"Світ" у першому пристрої;
"Планета" у другому пристрої.

Можливе використання і будь-яких інших відповідних за габаритами та значеннями мінімальної та максимальної ємності конденсаторів, у тому числі і підстроювальних КПК-3 ємністю 25-150 пФ.

Змінні резистори R5 та R2 – малогабаритні будь-якого типу.

Виготовлення котушок

Котушки L1 для металошукачів, зібраних за схемами на рис. 2.6, а і 2.7 а, намотані на феритових (600НН) кільцевих магнітопроводах типорозміру К8 х 6 х 2.

У першому металошукачі котушка містить 180 витків дроту ПЕЛШО 0,14, у другому - 50 витків ПЕЛШО 0,2.

Намотування в обох випадках - рівномірне по всьому периметру магнітопроводу.

У першому металошукачі котушка приклеєна клеєм БФ-2 безпосередньо до друкованої плати, а в другому (через брак місця) - до невеликого куточка, зігнутого з листового полістиролу товщиною 1,5 мм і приклеєного цим же клеєм до плати.

Пошукова котушка кожного з розглянутих металошукачів намотана в кільці, зігнутому з вініпластової трубки із зовнішнім діаметром 15 мм та внутрішнім 10 мм.

Зовнішній діаметр кільця такий:

для першої схеми – 250 мм (100 витків);
для другої та третьої - 200 мм (50 витків).

Застосований провід - ПЕЛШО 0,27.

Кожне кільце необхідно обернути стрічкою з алюмінієвої фольги для електростатичного екранування для усунення впливу ємності між котушкою та землею. Для захисту від пошкоджень фольгу бажано обмотати одним-двома шарами ізоляційної стрічки.

При намотуванні стрічки слід пам'ятати, що електричний контакт між її кінцями неприпустимий (інакше утворюється замкнутий виток).

Вид готової котушки, виготовленої описаним способом, показано на рис. 2.9.

Металошукачі на мікросхемах зі схемою порівняння

Рис. 2.9. Вид готової пошукової котушки

Зі зменшенням діаметра пошукової котушки "зона захоплення" звужується, але прилад стає більш чутливим до дрібних предметів. Зі збільшенням діаметра, навпаки, "зона захоплення" розширюється, а чутливість до дрібних предметів знижується.

Для індикації пошуку у всіх приладах використані головні телефони ТОН-2. Живити металошукачі можна від однієї батареї "Крона" або від послідовно з'єднаних двох батарей 3336 або шести елементів 316, 332.

Автор: Скетеріс Р.

Дивіться інші статті розділу Металошукачі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

LM27761 - інвертор напруги на конденсаторах, що перемикаються, з LDO 26.08.2016

Компанія Texas Instruments представила новий інвертор низької напруги на конденсаторах, що перемикаються. Він забезпечує дуже низький рівень шуму на регульованому виході для вхідної напруги в діапазоні від 2,7 до 5,5 В.

Використовуючи чотири недорогі конденсатори, можна забезпечити вихідний струм до 250 мА і напруга в межах від -1,5 до -5 для харчування, наприклад, аналогових схем.

LM27761 працює на частоті 2 МГц для зниження вихідного опору та пульсацій напруги. При струмі власного споживання в робочому режимі 370 мкА інвертор забезпечує ефективність >80% і може використовуватися таких додатках як живлення підсилювачів потужності, живлення ЦАП та в інших пристроях, що вимагають зниженого рівня шуму вихідної напруги.

можливості

Інвертує та регулює вхідну напругу живлення
Низький рівень шуму на виході
Струм споживання у вимкненому режимі до 7 мкА (норм.)
Вихідний струм до 250 мА
Вихідний опір інвертора 2,5 Ом, при Vin = 5 В
Регулювання при піковому навантаженні +- 4%
Споживаний струм 370 мкА
Фіксована частота 2 МГц (норм.) з низьким рівнем шуму
LDO PSRR 35 дБ (норм.) на частоті 2 МГц при струмі навантаження 80 мА
Падіння напруги на LDO 30 мВ, при 100 мА, Vout = -5 В
Обмеження струму та тепловий захист

Типові програми для LM27761:

Операційні підсилювачі потужності
Системи бездротового зв'язку
стільниковий зв'язок
Джерела живлення
Портативні вимірювальні прилади
Підсилювачі для Hi-Fi навушників
Живлення перетворювачів даних