Простий металошукач із високою чутливістю. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Особливості металошукача

Представлений металошукач порівняно простий у виготовленні, не містить дефіцитних елементів, але при цьому має досить високу чутливість.

З його допомогою можна виявити монету, закопану в ґрунт на глибину 15-20 см.

Принцип дії

Пошук металевих предметів у ґрунті базується в основному на двох фізичних явищах. Одне - вплив магнітних властивостей предмета на індуктивність котушки чи коефіцієнт зв'язку між двома котушками. Зазначені величини можуть зростати чи зменшуватися залежно від відносної магнітної проникності матеріалу.

Всі відомі речовини за магнітними властивостями ділять на три групи:

• діамагнетики (вісмут, скло, мідь, вода, срібло);
• парамагнетики (алюміній, кремній, повітря, платина, паладій);
• феромагнетики (кобальт, нікель, залізо, закис заліза, сталь).

Відмінності у проникності діамагнетиків та парамагнетиків дуже незначні. Але феромагнітні матеріали виділяються за цією ознакою дуже сильно. Друге явище - вихрові струми, які у електропровідних предметах, що у змінному магнітному полі. Інтенсивність струмів залежить як від розмірів та форми предмета, так і від питомого електричного опору його матеріалу.

У плоскій металевій пластині вихрові струми набагато сильніші, ніж у предметі складної форми з нерівною поверхнею. Має значення і положення предмета в магнітному полі (кількість силових ліній, що пронизують його). Якщо врахувати ще залежність ефекту від відстані та вплив ґрунту, стане очевидним, наскільки складне завдання.

Описуваний простий металошукач працює за принципом TR/IB. Це скорочення розшифровується як Transmit-Receive/lnduction Balance – передача, прийом та баланс індукції. При цьому в датчику встановлюють дві котушки, що передає та приймальну. Присутність металу змінює індуктивний зв'язок між ними, що впливає на сигнал, що приймається.

Його датчик складається із двох котушок. Прилад містить всього два транзистори та одну мікросхему.

Принципова схема

Наведена на рис. 2.20 схема досить проста. Генератор на транзисторі VT1 працює в режимі переривчастих коливань. Він генерує одночасно дві частоти - високу та низьку, причому високочастотні коливання додатково промодульовані низькочастотними. З початком генерації С2 конденсатор заряджається через діод VD1. Після досягнення певної напруги (2 високочастотні коливання зриваються, і конденсатор розряджається через резистор R1. Через деякий час коливання виникають знову, і цикл повторюється.

Мал. 2.20. Принципова електрична схема простого металошукача з високою чутливістю (натисніть , щоб збільшити)

Між колектором і базою транзистора VT1 включені котушки L1-L3, що передають, конструктивно виконані таким чином, що ємнісні впливи на них навколишніх предметів взаємно знищуються. Конденсатор С5, розташований в безпосередній близькості від котушок, визначає частоту, що генерується.

Котушки L4 і L5 - приймальні, вони розміщені поруч із передаючими. Зони, що охоплюються витками приймальних і передавальних котушок, частково перекриваються. За відсутності металевих предметів індуктований у приймальних котушках сигнал компенсований надходить безпосередньо від генератора через змінний конденсатор Сб. Метал, що з'явився поруч, порушує баланс. Сигнал надходить на вхід, що інвертує компаратора DA1, який порівнює його з постійною напругою.

Останнє встановлюють змінними резисторами R5 (ГРУБО) та R6 (ТОЧНО). Діод VD2 необхідний, щоб на вхід компаратора надходила лише позитивна напруга. Якщо сигнал вищий за встановлений поріг, на виході компаратора з'являється напруга, що відкриває транзистор VT2.

Так як через компаратор проходять вершини спалахів сигналу, в акустичній головці ВА1 (потужність – 0,1 Вт, опір – не менше 8 Ом) чути звук. Зміна зв'язку між передавальними та приймальними котушками впливає на амплітуду прийнятого сигналу, що, у свою чергу, призводить до зміни ширини імпульсів на виході компаратора. На слух це сприймається як зміна гучності та тембрового забарвлення звуку.

Випрямлена діодом VD3 напруга негативної полярності, пропорційна рівню сигналу колекторі транзистора VT2, повертається на вхід компаратора. Цим досягається автоматичне регулювання порога, що компенсує повільні зміни наведеного у приймальних котушках сигналу. На виході пристрою є мікроамперметр РА1 стоком повного відхилення 100-250 мкА. Тому судити про наявність поблизу котушок металевих предметів можна і коливання його стрілки. При натиснутій кнопці SB1 за допомогою мікроамперметра можна проконтролювати напругу батареї живлення.

Кострукція металошукача

Доброї роботи металодетектора можна досягти лише при правильному виготовленні датчика, креслення якого показано на рис. 2.21. Каркасами котушок є дві пластини з органічного скла або іншого міцного діелектричного матеріалу. Деревина в цьому випадку не годиться через свою гігроскопічність. По периметру кожної пластини в її кромці фрезою або напилком потрібно зробити канавку для укладання обмоток.

Рис. 2.21. Креслення датчика

Усі котушки потрібно намотувати мідним дротом діаметром 0,3 мм із емалевою ізоляцією. Початок дроту слід закріпити краплею клею в точці А каркаса, намотати 22 витки котушки L2 за годинниковою стрілкою. Кінець обмотки також потрібно приклеїти до пластини в точці А. Не обрізаючи провід, бажано очистити від ізоляції його невелику ділянку і припаяти до нього початок іншого відрізка дроту, яким намотати чотири витки проти годинникової стрілки - котушку L1.

Після цього проводом, яким була намотана котушка L2, потрібно зробити ще 22 витки за годинниковою стрілкою - котушкою L3. Висновки всіх обмоток слід міцно приклеїти до пластини – каркасу в точці А. Котушки L4 та L5 пропонується розмістити на другій пластині. Кожна з них починається і закінчується в точці і містить по 36 витків, намотаних в тому самому напрямку.

Конденсатори С5 та С7 потрібно припаяти безпосередньо до висновків котушок відповідно до схеми та приклеїти до пластин. Пластини з обмотками слід накласти одна на одну і скріпити разом болтами з ізоляційного матеріалу (наприклад, нейлону), як показано на рис. 2.21.

Дугоподібний пропил в одній із пластин дозволяє при налаштуванні приладу зафіксувати пластини в оптимальному положенні. Все складання найкраще закріпити на кінці дерев'яного або пластмасового стрижня довжиною 1-1,5 м. Для закріплення складання в жодному разі не можна користуватися металевими шурупами, гвинтами або гайками.

На протилежному (верхньому) кінці стрижня потрібно встановити корпус (можна металевий) із друкованою платою приладу. Рукоятки органів керування (SA1, SB1, С6, R5 та R6) бажано вивести на передню панель корпусу. Котушки L1 - L5 потрібно з'єднати з платою металодетектора екранованими проводами.

Налаштування металошукача

Перед налаштуванням металошукача обидві пластини з котушками слід розгорнути під максимальним кутом, не фіксуючи їх. Дротові перемички А і В поки не встановлювати. Після включення живлення при певному положенні змінних резисторів R5 та R6 у головці ВА1 повинен бути чути звук. Повільно зрушувати котушки (поблизу них не повинно бути жодного металу) доти, доки гучність звуку не почне зменшуватися.

Обертаючи осі змінних резисторів і пересуваючи котушки, необхідно досягти мінімальної гучності. Іноді цього потрібно кілька спроб. Знайшовши мінімум, котушки ще трохи (менш ніж на 1 мм) зрушити та зафіксувати. Далі металошукач можна вимкнути та встановити дротяну перемичку А. Після включення живлення потрібно спробувати знайти положення ротора конденсатора С6, в якому звуку не чути. Якщо цього зробити не вдасться, перемичку А доведеться видалити, встановити перемичку і повторити спробу.

Якщо це не допомогло, положення котушок, ймовірно, було знайдено неправильно. Остання можливість налаштувати металошукач - підключити конденсатор ємністю 470 пФ паралельно С6 і спробувати знайти точку балансу. У разі невдачі доведеться виготовити інші котушки, суворо дотримуючись усіх рекомендацій. Приступаючи до регулювання вузла контролю напруги живлення, останнє встановити рівним 9 В. За допомогою R5 і R6 домогтися, щоб звук із головки ВА1 чути не був, а стрілка мікроамперметра РА1 не відхилялася. Натиснувши кнопку SB1, за допомогою R14 встановити стрілку на останній поділ шкали. Зменшивши напругу живлення до 7, відзначити положення стрілки, відповідне мінімально допустимому напрузі.

Залишається відрегулювати чутливість приладу змінним резистором R12 на власний розсуд. Іноді чутний у голівці ВА1 звук супроводжується гулом із частотою 100-150 Гц. Щоб позбутися гулу, слід включити послідовно з R1 підлаштований резистор опором 50 кОм і підібрати положення його движка.

Початок роботи

Перш ніж почати роботу з металодетектором, потрібно переконатися, що при найменшому відхиленні ротора С6 конденсатора від точки балансу в головці ВА1 лунає звук. Придбавши деякий досвід, вдається, встановлюючи С6 різні положення, навіть відрізняти діамагнітні матеріали від парамагнітних.

література:

1. Металодетектори. "Elector" 1986 №6

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 Тихе літакове шасі 30.09.2020 Французька компанія Safran спільно з американським авіабудівним концерном Boeing провела випробування "тихого" шасі, яке створює менше аеродинамічного шуму, ніж звичайне шасі сучасних літаків. Випробування проводилися на лайнері Boeing 787-10 авіакомпанії Etihad Airways та були визнані успішними. Міжнародна авіаційна влада періодично оновлює вимоги до літаків за рівнем шумності. Для того, щоб зменшити шумність літаків, а значить і аеропортів, розробники по всьому світу займаються створенням нових технологій, які дозволили б зробити літальні апарати тихішими. Випробування "тихого" шасі проводилося в аеропорту Глазго в штаті Монтана в США. Для проведення перевірок Safran обладнала основні та носові стійки шасі накладками, покликаними зменшити виникнення турбулентних потоків. Випробовані пристрої є накладками на стійки шасі і кромки закрилків. На стійках шасі такі накладки закривають щілини між елементами конструкції та покращують обтікання повітряним потоком. Накладки на нижній частині закрилків виконані таким чином, щоб знизити можливість виникнення турбулентного потоку. Накладки на кромках закрилків у верхній частині мають вихрегенератори. Вони порушують ламінарний перебіг повітря і запобігають утворенню прикордонного шару з повільною течією. Крім того, накладки на закрилки трохи зменшують зазор між торцями цих елементів та крилом.

Інші цікаві новини:

▪ Встановлено рекорд розгону електромобіля

▪ Високоінтегрований мікроконтролер із вбудованою програмованою логікою

▪ Заряджання гаджетів вібрацією від ходьби

▪ Ліфт у космос

▪ Розроблено матеріал, що стискається при розтягуванні

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей

▪ стаття Пташка Божа не знає ні турботи, ні праці. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки законів роботехніки придумав Айзек Азімов? Детальна відповідь

▪ стаття Непритомність. Медична допомога

▪ стаття Властивості вітру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Малюнок, що домальовує сам себе. Секрет фокусу

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