Електронний металошукач із низькою робочою частотою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Принцип дії

Металошукач є відносно простим пристроєм, електронна схема якого забезпечує хорошу чутливість і стабільність роботи.

Відмінною особливістю такого пристрою є низька робоча частота. Котушки індуктивності металошукача працюють на частоті 3 кГц. Це забезпечує:

• з одного боку, слабку реакцію на небажані сигнали (наприклад, сигнали, що виникають за наявності мокрого піску, дрібних шматочків металу тощо);
• з іншого боку, хорошу чутливість при пошуку прихованих водопровідних труб та трас центрального опалення, монет та інших металевих предметів.

Генератор металошукача збуджує коливання в котушці, що передає, на частоті близько 3 кГц, створюючи в ній змінне магнітне поле. Приймальна котушка розташована перпендикулярно передавальної котушці таким чином, що магнітні силові лінії, що проходять через неї, створять малу ЕРС. На виході приймальної котушки сигнал або відсутній, або дуже малий.

Металевий предмет, потрапляючи у полі котушки, змінює значення індуктивності. При цьому на виході з'являється електричний сигнал, який посилюється, випрямляється і фільтрується. Таким чином, на виході системи є сигнал постійної напруги, значення якого трохи зростає при наближенні котушки до металевого предмета.

Цей сигнал надходить на один із входів схеми порівняння, де порівнюється з опорною напругою, яка прикладається до його другого входу. Рівень опорної напруги відрегульований таким чином, що навіть невелике збільшення напруги сигналу призводить до зміни стану виходу схеми порівняння. Це, своєю чергою, приводить у дію електронний перемикач. В результаті цього процесу на вихідні підсилювальні каскади надходить звуковий сигнал, що повідомляє оператора про присутність металевого предмета.

Принципова схема

Принципова електрична схема металошукача представлена ​​на рис. 2.38.

Мал. 2.38. Принципова схема електронного металошукача з низькою робочою частотою (натисніть , щоб збільшити)

Передавач, що складається з транзистора VT1 та пов'язаних з ним елементів, збуджує коливання в котушці L1. Сигнали, що надходять на котушку L2, потім посилюються мікросхемою D1 та випрямляються мікросхемою D2, включеною за схемою амплітудного детектора. Сигнал з детектора надходить на конденсатор С9 і згладжується фільтром низьких частот, що складається з резисторів R14, R15 та конденсаторів СЮ та С11.

Потім сигнал надходить на вхід схеми порівняння D3, де порівнюється з опорною напругою, що встановлюється змінними резисторами RP3 та RP4. Генератор, зібраний на транзисторі з одним переходом VT2, працює у безперервному режимі. Однак сигнал, який він виробляє, надходить на базу транзистора VT4 тільки тоді, коли закриється транзистор VT3. Адже, перебуваючи у відкритому стані, цей транзистор шунтує вихід генератора.

При надходженні сигналу на вхід мікросхеми D3 напруга на її виході зменшується, закривається транзистор VT3, сигнал від транзистора VT2 через транзистор VT4 і регулятор гучності RP5 надходить на вихідний каскад і гучномовець.

Електроживлення схеми

У схемі використовують два джерела живлення, що усуває можливість виникнення будь-якого зворотного зв'язку виходу схеми до її чутливого входу. Основна схема живиться від батареї напругою 18, яке за допомогою мікросхеми D4 знижується до стабільної напруги 12 В. При цьому зниження напруги батареї під час роботи схеми не викликає зміни налаштування приладу.

Вихідні каскади живляться від окремого джерела живлення напругою 9 ст.

Вимоги щодо споживання потужності досить низькі, тому для живлення пристрою можна використовувати три акумуляторні батареї. Батарея живлення вихідного каскаду не вимагає спеціального вимикача, оскільки без сигналу вихідний каскад практично не споживає струму.

Монтаж схеми

Схему металошукача рекомендується змонтувати на макетній платі. Таку плату зображено на рис. 2.39. На платі є 24 мідні смужки по 50 отворів у кожному з кроком 2,5 мм. Насамперед у смужках потрібно зробити 64 розрізи і висвердлити три настановні отвори.

Рис. 2.39. Друкована плата та розташування елементів

Потім на звороті плати необхідно встановити:

• 20 перемичок;
• штирі для зовнішніх з'єднань;
• два штирі для конденсатора С5.

Потім можна встановити конденсатори С16, С17 та мікросхему D4. Ці елементи утворюють джерело живлення з напругою 12 Ст. Перевірка цього каскаду здійснюється шляхом тимчасового підключення батареї напругою 18 Ст. При цьому напруга на конденсаторі С16 повинна становити 12±0,5 Ст.

Після цього можна перейти до монтажу елементів вихідного каскаду:

• резисторів R23-R26;
• конденсаторів С14 та С15;
• транзисторів VT4-VT6

Корпус транзистора VT6 з'єднаний з колектором, тому контакт корпусу з сусідніми елементами і перемичками неприпустимий. Так як вихідний каскад за відсутності сигналу не споживає струму, його достатньо перевірити тимчасовим підключенням гучномовця, змінного резистора RP5 і напругою батареї 9 В.

Потім необхідно встановити резистори R20-R22 і транзистор VT2, що утворюють генератор звукових сигналів. При підключенні двох джерел живлення в динаміці прослуховується звукове тло, що змінюється зі зміною положення ручки регулятора гучності. Після цього на платі необхідно змонтувати резистори R16-R19, конденсатор С12 транзистор VT3 і мікросхему D3.

Перевірка роботи схеми порівняння

Робота схеми порівняння перевіряється в такий спосіб. До вимірювального входу D3 необхідно підключити змінні резистори RP3 і RP4. Цей вхід утворюється за допомогою двох резисторів опором 10 кОм, один з яких підключається до позитивної шини живлення +12, а інший - до нульової шини. Другі висновки резисторів приєднати до висновку 2 мікросхеми D3. Перемичка від цього висновку є тимчасовою точкою з'єднання.

При грубому налаштуванні (включені обидві батареї), що здійснюється змінним резистором RP4, у певному його положенні відбувається зрив звукового сигналу, у той час як при точному налаштуванні змінним резистором RP3 має здійснюватися плавна зміна сигналу поблизу цього положення.

Попередня перевірка працездатності каскадів

При виконанні цих умов можна приступити до встановлення резисторів R6-R15, конденсаторів С6-С11, діода VD3 та мікросхем D1 та D2. Увімкнувши джерело живлення, спочатку необхідно перевірити наявність сигналу на виході мікросхеми D1 (висновок 6). Він повинен перевищувати половини значення джерела живлення (приблизно 6 У).

Напруга на конденсаторі С9 не повинна відрізнятися від напруги вихідного сигналу цієї мікросхеми, хоча наведення від мережі змінного струму можуть викликати невелике збільшення цієї напруги. Торкання пальцем входу мікросхеми (підстави конденсатора С6) викликає збільшення напруги через підвищення рівня шумів.

Якщо регулятори налаштування знаходяться в положенні, при якому звуковий сигнал відсутній, торкання пальцем конденсатора С6 призводить до появи та зникнення звукового сигналу. У цьому попередня перевірка працездатності каскадів закінчується.

Остаточна перевірка та налаштування

Остаточна перевірка та налаштування металошукача проводяться після виготовлення котушок індуктивності. Після попередньої перевірки каскадів схеми на платі можна встановити інші елементи, крім конденсатора С5. Змінний резистор RP2 тимчасово встановити у середнє положення. Плату прикріпити до L-подібного алюмінієвого шасі через пластмасові шайби (для усунення можливості короткого замикання) за допомогою трьох гвинтів.

Шасі закріплюється в корпусі пульта керування двома болтами, що утримують два затискачі, які призначені для кріплення корпусу пульта до штанги шукача. Бічна сторона шасі забезпечує фіксацію джерел живлення у корпусі. Під час складання пульта слід переконатися, що висновки перемикача на звороті змінного резистора RP5 не стосуються елементів плати.

Після висвердлювання прямокутного отвору приклеїти динамік. Штанга та сполучні частини, що утворюють тримач головки шукача, можна виготовити з пластмасових трубок діаметром 19 мм. Сама головка шукача є тарілкою діаметром 25 см, виготовлену з міцної пластмаси. Внутрішня її частина має бути ретельно зачищена наждачним папером, що забезпечує гарне склеювання з епоксидною смолою.

Виготовлення передавальної котушки

Основні характеристики металошукача багато в чому залежать від котушок, що застосовуються, тому їх виготовлення вимагає особливого відношення. Котушки, що мають однакову форму та розміри, слід намотувати на D-подібний контур, який створюється зі штирів, закріплених на відповідному шматку плати.

Кожна котушка повинна складатися зі 180 витків емальованого мідного дроту 0,27 мм з відведенням від 90 витка.

Мал. 2.40. Котушки металошукача: а - спосіб намотування котушок; б - схема монтажу готових котушок

Перш ніж зняти котушки зі штирів, їх у кількох місцях потрібно перев'язати, як показано на рис. 2.40 а. Потім кожну котушку потрібно обмотати міцною ниткою, щоб витки щільно прилягали одна до одної. На цьому виготовлення котушки, що передає, закінчується.

Виготовлення приймальної котушки

Приймальна котушка має бути забезпечена екраном. Екранування котушки забезпечується в такий спосіб. Спочатку її потрібно обмотати дротом, а потім обгорнути шаром алюмінієвої фольги, яку потрібно знову обмотати дротом.

Така подвійна обмотка гарантує гарний контакт із алюмінієвою фольгою. В обмотках дроту і фользі повинен бути передбачений невеликий розрив або зазор, як показано на рис. 2.40, 6, що перешкоджає утворенню замкнутого витка по колу котушки.

Складання металошукача

Виготовлені таким чином котушки потрібно закріпити за допомогою затискачів по краях пластмасової тарілки і приєднати до блоку керування за допомогою екранованого екрану кабелю.

Два центральних відводу та екран приймальної котушки під'єднати до нульової шини через дроти, що екранують.

Перевірка працездатності

Якщо увімкнути металошукач та радіоприймач, розташований неподалік котушки, можна почути високотональний свист (на частоті металошукача), зумовлений наведенням звукового сигналу в радіоприймачі. Це вказує на справність генератора металошукача.

У цьому випадку не важливо, на який діапазон налаштовано радіоприймач, тому для перевірки замість нього можна використовувати будь-який касетний магнітофон.

Місце робочого положення котушок визначається:

• або за вихідним сигналом металошукача, який має бути мінімальним;
• або за показаннями пошукового приладу (вольтметра), підключеного безпосередньо до конденсатора С9.

Другий варіант для припасування котушок значно простіше.

Напруга на конденсаторі повинна становити приблизно 6 В. Після цього зовнішні частини котушок можна приклеювати епоксидною смолою, а внутрішні, що проходять через центр, потрібно залишити незакріпленими, що дозволяє провести остаточне налаштування.

Остаточне налаштування

Остаточне налаштування полягає у встановленні незакріплених частин котушок у таке становище, у якому предмети з кольорового металу, наприклад, монети, викликають швидке збільшення вихідного сигналу, інші предмети - його незначне зменшення. Якщо необхідний результат не досягається, потрібно поміняти місцями кінці однієї з котушок.

Слід пам'ятати, що остаточне налаштування або припасування котушок повинно проводитись за відсутності металевих предметів. Після встановлення та міцного закріплення котушки потрібно покрити шаром епоксидної смоли, потім на них накласти склотканину і все це загерметизувати епоксидною смолою.

Після виготовлення головки шукача слід провести такі дії:

• у схему вбудувати конденсатор С5;
• змінний резистор RP1 встановити середнє положення;
• змінний резистор RP2 налаштувати мінімум вихідного сигналу.

При цьому з одного боку середнього положення змінний резистор RP1 забезпечує розпізнавання сталевих предметів, а з іншого - предметів з кольорового металу. При кожній зміні номінального значення опору змінного резистора RP1 необхідно проводити повторне налаштування пристрою.

На практиці металошукач є легким, добре збалансованим, чутливим пристроєм. Протягом перших декількох хвилин після включення пристрою може бути розбаланс нульового рівня, проте через деякий час він зникає або стає незначним.

Публікація: loktek.ru

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 Демодулятори квадратурно-модульованої фазової модуляції ZL10313 30.04.2004 Компанією ZARLINK SEMICONDUCTOR розроблено та випускаються демодулятори квадратурно-модульованої фазової модуляції типу ZL10313 для цифрових супутникових телевізійних систем. Новий демодулятор повністю сумісний з висновками з попереднім приладом. Він сумісний із усіма MPEG-декодерами.

Інші цікаві новини:

▪ Багатоканальний мережевий шифратор із загальною продуктивністю 100 Гбіт/с

▪ Вінчестер Hitachi Deskstar 7K2000

▪ Нейрони запам'ятовують смак

▪ Технологія бездротової передачі енергії між споживчими пристроями

▪ Депресія та тривожність змінюють об'єм мозку

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоелектроніка та електротехніка. Добірка статей

▪ стаття Гра з нульовою сумою. Крилатий вислів

▪ стаття Як ми засвоюємо їжу? Детальна відповідь

▪ стаття Ясен манний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Розрахунок АЧХ вузькосмугових фільтрів НВЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Твій перший приймач. 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