Наднизькочастотний металошукач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Даний металошукач побудований на принципі змін частоти биття двох генераторів. Схема його роботи проста: сигнали від пошукового та опорного генераторів надходять у змішувач, що формує на виведенні сигнал різницевої частоти. При наближенні металу до котушки пошукового генератора змінюється частота, а внаслідок цього і різницева частота щодо опорного генератора, що лежить, як правило, в звуковому діапазоні.

На перший погляд здається очевидним, що чутливість металошукача тим більша, чим вища частота його генераторів. Насправді, це не так. З підвищенням частоти зростає поглинання електромагнітних хвиль ґрунтом. Тому стає важче позбутися небажаної самосинхронізації генераторів за рахунок зв'язку через ланцюги живлення та паразитні ємності монтажу.

Крім того, випадкові флуктуації частоти пошукового генератора досягають значень, порівнянних зі змінами частот, викликаними близькістю металевих предметів.

Зрештою, тільки на наднизькій (десятки кілогерц) робочій частоті вдається дистанційно розрізняти чорні та кольорові метали. Наявність металу він фіксує зміни різниці фаз коливань пошукового і опорного генераторів, синхронізованих за допомогою петлі ФАПЧ. Пошук ведеться динамічним способом з періодом повторення помахів датчиком приблизно 1 с.

Цей металошукач здатний розрізнити метали за ознакою ЧОРНИЙ/КОЛЬОРОВИЙ.

Принципова схема

Принципова схема металошукача наведено на рис. 2.10. Опорний генератор виконано на мікросхемі DD1, його частота 32768 Гц стабілізована кварцовим резонатором ZOl.

Сигнал цього генератора надходить на змішувач VD3VD4 через дільник резистивний напруги R6R13.

Пошуковий генератор виконано на транзисторі VT1. Котушка L1, що служить чутливим елементом металошукача, з'єднана з чотирипровідним генератором екранованим кабелем. Сигнал зворотного зв'язку з відведення котушки надходить на емітер транзистора VT1, а ланцюгом R6C7 - на змішувач.

Керує частотою пошукового генератора варикап VD1. Ланцюги R13C10 і R17C11 забезпечують додаткову фільтрацію, зменшуючи рівень високочастотних складових на виході підсилювача DA1.

Чутливість металошукача регулюється змінним резистором R25. Діоди VD7-VD10 запобігають навантаженню підсилювача DA3 при зриві синхронізації генераторів під час налаштування приладу або при виявленні великих металевих предметів.

При проході датчика металошукача над предметом з кольорового металу, що не має феромагнітних властивостей, на виході ОУ DA3 виникає сплеск сигналу спочатку позитивної, а потім негативної полярності.

Позитивна напівхвиля відкриває транзистор VT2 який включає звуковий генератор на транзисторах VT4 і VT5. Якщо предмет має феромагнітні властивості, сплеск має протилежну полярність. Його перша (негативна) напівхвиля відкриває транзистор VT3, внаслідок чого конденсатор С21 заряджається. Транзистор VT6 відкривається і на час, необхідний для розрядки конденсатора С21 через резистор R31, шунтує резистор R33 - колекторне навантаження транзистора VT5, таким чином, забороняючи подачу звукового сигналу під дією другої (позитивної) напівхвилі сигналу.

Так відбувається, якщо контакти вимикача SA2 розімкнені (положення "КОЛЬОРОВИЙ МЕТАЛ"). При замкнутих контактах (положення "ЧОРНИЙ МЕТАЛ") звукова індикація спрацює і при виявленні предмета із заліза або сталі, але вже після проходу над ним котушки-датчика.

Мікроамперметр РА1 з додатковим резистором R16 служить вольтметром, що вимірює постійну (перемикач SA1 в положення "РОБОТА") або змінну (у положенні "НАЛАШТУВАННЯ") складову напруги на виході DA1. Перше дозволяє уточнити положення виявленого предмета, друге – зафіксувати моменти синхронізації генераторів та її зриву.

Принципова схема вузла живлення

На рис. 2.11 показано схему вузла живлення металошукача. Напруга +9 для живлення звукового сигналізатора знімається безпосередньо з батареї GB1 (при замкнутому вимикачі SA3). Стабілізатор напруги +6 для живлення основних вузлів металошукача зібраний на транзисторах VT7 і VT8, причому перший з них служить стабілітроном. Штучна "середня точка" (ланцюг +3) створена за допомогою ОУ DA4.

Рис. 2.10. Принципова схема

Мал. 2.11. Принципова схема вузла живлення наднизькочастотного металошукача

Конструкція і деталі

Основою виготовлення котушки датчика L1 може послужити тонкостінна алюмінієва труба зовнішнім діаметром 14 мм, зігнута в кільце діаметром 250 мм із зазором між кінцями 10 мм. По периметру із зовнішнього боку кільця ножівкою чи фрезою потрібно зробити проріз. Через неї всередину труби будуть укладені витки котушки L1 (провід ПЕЛШО 0,3). Число витків 25+55+120, починаючи від земляного кінця.

У процесі намотування через кожні 2-3 витки провід слід змащувати епоксидною смолою. Порожнину труби готової котушки необхідно заповнити силіконовим герметиком та покрити всю конструкцію нітрофарбою.

Поблизу розриву до кільця необхідно прикріпити склотекстолітову плату з контактними майданчиками, до яких припаяти:

• висновки котушки;
• конденсатор С1;
• дроти сполучного кабелю.

Під один з кінців труби в місці кріплення до плати слід підкласти металевий пелюстка, до якого припаяти виведення екрануючого обплетення з'єднувального кабелю.

По завершенні налаштування металошукача весь цей вузол для захисту від вологи необхідно накрити пластмасовою коробкою або залити герметиком силіконовим.

Котушку найкраще встановити на дерев'яну хрестовину, у центральній частині якої зробити пластмасові "вушка" для з'єднання з телескопічною штангою з діелектричного матеріалу. Плата з основними деталями металошукача має бути поміщена у металевий корпус, закріплений на протилежному котушці кінці штанги.

Контурний конденсатор С1 складений з кількох з'єднаних паралельно конденсаторів К71-7 із загальною ємністю, що дорівнює зазначеній на схемі. Можна застосувати інші термостабільні конденсатори (груп ТКЕ М47 або М75). Транзистор VT7 слід підібрати з напругою пробою емітерного переходу 6,2-6,5 У. До інших елементів схеми спеціальних вимог не пред'являється.

Змінний конденсатор С5 від транзисторного радіоприймача. Кварцовий резонатор ZQ1 – вартовий. Мікро-амперметр РА1 – з нулем посередині шкали. Додатковий резистор R16 підбирають таким чином, щоб при напрузі +2,5 -2,5 В стрілка мікроамперметра відхилялася до відповідного кінця шкали.

Як НА1 були випробувані різні випромінювачі звуку. Найбільш відповідним виявився телефонний капсуль ТЕМК-311 із опором обмотки 250 Ом. При споживанні звуковим генератором струму трохи більше 3 мА гучність сигналу цілком достатня. Якщо використовувати високоомні навушники, струм, що споживається, можна ще зменшити.

Автор: Джугурян Л.

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 Квантові точки - світильники майбутнього 22.05.2012 Вчені з Університету Вандербільта збільшили люмінесценцію квантових точок до 45%. Це можна порівняти з ефективністю деяких комерційних люмінофорів. У майбутньому це дозволить використовувати квантові точки як економічне довговічне джерело освітлення. Сьогодні лампи розжарювання вважаються безнадійно застарілими. Головним завданням вчених є розробка високоефективних економічних твердотільних джерел освітлення, що випромінюють приємне для ока біле світло. Одна з найперспективніших технологій освітлення – це використання квантових точок. Ці мініатюрні люмінесцентні частинки селеніду кадмію можуть перетворювати синє світло, що випромінюється дешевим яскравим світлодіодом, у тепле біле світло з таким же спектром, як у лампи розжарювання. Це вигідно відрізняє квантові точки від компактних люмінесцентних ламп та білих світлодіодів, які створюють біле світло за допомогою монохроматичних кольорів. Загальною мірою ефективності освітлювальних приладів є світлова віддача, що вимірюється в кількості видимого світла (люмен) на ват споживаної потужності. Лампа розжарювання виробляє близько 15 люмен/ват, люмінесцентні лампи - близько 100 люмен/ват. Білі світлодіоди, доступні на ринку - від 28 до 93 люмен/ват. Дотепер квантові точки за цим показником значно відставали від традиційних джерел освітлення. Проте вченим з Університету Вандербільта вдалося збільшити вихід світла в 10 разів і вийти на показник близько 40 люмен/ват. При цьому їхнє джерело світла випромінює дуже якісне біле, а не монохроматичне світло. Домогтися цього вдалося за допомогою ефективного ультрафіолетового світлодіода, додавання оцтової кислоти та ультрамалих квантових точок, що містять всього 60-70 атомів. Ці квантові точки настільки малі, що майже всі їхні атоми знаходяться на поверхні частинок, що дозволяє виробляти біле світло, яке зазвичай генерується саме поверхневими атомами квантових точок. В даний час вчені працюють над збільшенням виходу світла та створенням прототипів квантових світильників. Головною проблемою при збільшенні яскравості залишається поява синюватого відтінку, який так дратує людей під час використання світлодіодних світильників. Однак, за заявою вчених, вони знають, як вирішити цю проблему.

Інші цікаві новини:

▪ Гальмує тепло

▪ Водорості як їжа для худоби

▪ ADXL311 - мікросхема акселерометра

▪ Плита+духовка+холодильник

▪ NXP готує ультракомпактний чіп Wi-Fi

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Медицина. Добірка статей

▪ стаття Недоліки та дефекти зору. Енциклопедія зорових ілюзій

▪ статья Які істоти винні у кольорі Кривавого водоспаду в Антарктиді? Детальна відповідь

▪ стаття Машиніст електролебідки. Посадова інструкція

▪ стаття Імітатор полум'я для електрокаміна. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Пригнічувач зовнішнього акустичного шуму для трансівера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024