Металошукач на транзисторах із кварцом. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Металошукач на транзисторах із кварцом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Металошукачі, робота яких заснована на оцінці девіації частоти биття (BFO), мають порівняно малу чутливість при пошуку металів зі слабкими феромагнітними властивостями (мідь, олово, срібло тощо). Оскільки різниця частот (биття) є малопомітною при використанні звичайних методів індикації, підвищити чутливість металодетекторів BFO досить складно.

Звичайно, така ситуація стала добрим стимулом для пошуку інших схемотехнічних рішень. Багато років тому автором було виготовлено прилад, основою якого лягла схема оригінального пристрою, опублікована у журналі " Radio-Electronics " (1967, №11). Основним елементом, з допомогою якого здійснювався аналіз наявності металевих предметів, був кварц. У цьому результати аналізу оцінювалися візуально.

Принципова схема

Пропонована увазі читачів конструкція є одним з варіантів металодетекторів типу FM (Frequency Meter), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу девіації частоти опорного генератора під впливом металевих предметів, що потрапили в зону дії пошукової котушки. Головними відмінними рисами даного приладу можна вважати цікаве схемотехнічне рішення аналізатора, виконаного на кварцовому елементі Q1, а також використання індикатора стрілочного приладу. Основу схеми металодетектора (рис. 2.15) складають вимірювальний генератор, буферний каскад, аналізатор, детектор високочастотних коливань та індикаторний пристрій.

Мал. 2.15. Принципова схема металошукача з кварцом

Коливальний контур генератора високої частоти, виконаного на транзисторі Т1 складається з котушки L1 і конденсаторів С1-С4. Робоча частота ВЧ-генератора залежить від девіації індуктивності котушки L1, яка одночасно є пошуковою котушкою, а також від зміни ємностей підстроювального (С2) та регулювального (С1) конденсаторів. При відсутності металевих предметів в зоні дії котушки L1 частота коливань, що збуджуються в ВЧ-генераторі, повинна дорівнювати частоті кварцового елемента Q1, тобто в даному випадку - 1 МГц.

Коли поблизу котушки L1 виявиться металевий предмет, її індуктивність зміниться. Це спричинить відхилення частоти коливань ВЧ-генератора. Далі сигнал ВЧ подається на буферний каскад, що забезпечує узгодження генератора з наступними ланцюгами. Як буферний каскад використовується емітерний повторювач, виконаний на транзисторі Т2.

З виходу емітерного повторювача сигнал ВЧ через регулювальний резистор R8 і Q1 кварц надходить на детектор, виконаний на діоді D2. Внаслідок високої добротності кварцу найменші зміни частоти вимірювального генератора призводять до зменшення повного опору кварцового елемента. В результаті на вхід підсилювача постійного струму (УПТ), виконаного на транзисторі Т3 надходить низькочастотний (НЧ) сигнал, зміна амплітуди якого забезпечує відповідне відхилення стрілки індикаторного приладу. Навантаженням УПТ, виконаного на транзисторі Т3 є стрілочний прилад зі струмом повного відхилення 1 мА.

Живлення металошукача здійснюється від джерела напругою В1 9 В.

Деталі та конструкція

Як і в деяких розглянутих раніше конструкціях, для виготовлення металошукача з кварцовим елементом можна використовувати будь-яку макетну плату. Тому до використовуваних деталей не пред'являються обмеження, пов'язані з габаритними розмірами. Монтаж може бути як навісний, і друкований.

Пошукова котушка L1 є кільцевою рамкою, виготовленою з відрізка кабелю із зовнішнім діаметром 8-10 мм (наприклад кабелю марки РК-50). Центральну жилу кабелю слід видалити, а замість неї протягнути шість жил дроту типу ПЕЛ діаметром 0,1-0,2 мм і завдовжки 115 мм. Багатожильний кабель, що вийшов, необхідно зігнути на відповідній оправці в кільце таким чином, щоб між початком і кінцем петлі, що утворилася, залишився зазор шириною приблизно 25-30 мм.

Кінець дроту, що є початком першого витка, слід припаяти до обплітання кабелю, що екранує, початок другого витка - до кінця першого і так далі. В результаті вийде котушка, що містить шість витків дроту. При виготовленні котушки L1 потрібно особливо стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців оплетки, що екранує, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнутий виток.

Додаткову жорсткість конструкції котушки L1 можна надати, якщо розташувати її між двома дисками з фанери або гетинаксу діаметром 400 мм та товщиною 5-7 мм. Замість транзистори типу 2N2924, зазначених на схемі, в даній конструкції можна використовувати практично будь-які вітчизняні кремнієві малопотужні транзистори, наприклад типу КТ315Б. Замість діода типу 1N4001 (D2) рекомендується застосовувати будь-який германієвий діод серій Д2 або Д9 з будь-яким буквеним індексом, а стабілітрон типу 1N753 без проблем можна замінити, наприклад, на стабілітрон 2С156А.

Як елемент Q1 можна використовувати будь-який кварцовий елемент із частотою від 900 кГц до 1,1 МГц. Як джерело живлення В1 можна застосувати, наприклад, батарейку "Крона" або дві батарейки 3336Л, з'єднані послідовно.

Плата з розташованими на ній елементами та джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному пластмасовому або дерев'яному корпусі. На кришці корпусу встановлюються змінний резистор R8, гніздо Х1 для підключення пошукової котушки L1, вимикач S1 та індикатор PA1. Пошукову котушку L1 слід встановити на кінці ручки довжиною 100-120 см. З'єднання котушки з платою приладу виконується багатожильним екранованим кабелем.

Налагодження

Головною умовою, що забезпечує якісне налаштування цього приладу, є великогабаритних металевих предметів на відстані не менше 1,5 м від пошукової котушки L1.

Безпосереднє налагодження металодетектора слід розпочати з встановлення потрібної частоти коливань, що формуються ВЧ-генератором. Частота коливань ВЧ повинна дорівнювати частоті кварцового елемента Q1. Для виконання цього регулювання рекомендується скористатися цифровим частотоміром. У цьому значення частоти спочатку грубо встановлюється зміною ємності конденсатора С2, та був точно - регулюванням конденсатора С1.

У разі відсутності частотоміра налаштування ВЧ-генератора можна провести за показаннями індикатора PA1. Оскільки кварц Q1 є елементом зв'язку між пошуковою та індикаторною частинами приладу, його опір у момент резонансу дуже великий. Таким чином, про точне налаштування коливань ВЧ-генератора на частоту кварцу свідчить мінімальне показання стрілочного приладу PA1.

Рівень чутливості пристрою регулюється резистором R8.

Порядок роботи

При практичному використанні металодетектора слід змінним резистором R8 встановити стрілку індикатора PA1 на нульове значення шкали. При цьому до певної міри компенсуються зміни режимів роботи, зумовлені розрядом батареї, зміною температури навколишнього середовища або девіацією магнітних властивостей ґрунту.

Якщо в процесі роботи в зоні дії пошукової котушки L1 виявиться металевий предмет, стрілка індикатора PA1 відхилиться.

Автор: Адаменко М.В.

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

Zaurus Sharp 27.04.2006

Нова модель Zaurus SL-C3200, представлена в Японії Sharp, є традиційним для цієї компанії продуктом з інтегрованою клавіатурою QWERTY, що відноситься до категорії стандартних КПК, що поступово втрачає популярність, без комунікаційних функцій.

Пристрій має досить великі габарити (124x87x25 мм) та масу (298 г), але при цьому укомплектовано 3,7-дюймовим VGA-дисплеєм, чутливим до натискання, та вбудованим жорстким диском ємністю 6 GB. SL-C3200 працює під управлінням операційної системи Linux (Lineo uLinux), використовує процесор Intel РХА270 із частотою 416 MHz, 64 MB RAM та 128 MB ROM.

Обмін даними забезпечується за допомогою слотів для карток SD та CF, портів USB та IrDA. Продукт комплектується програмним забезпеченням Windows Media Player 10 і підтримує відеоформати MPEG1, MPEG2, MPEG4 (МР4), Windows Media Video, DivX Video, DV (AVI).

На японському ринку Zaurus SL-C3200 продаватиметься за орієнтовною ціною $640.

Інші цікаві новини:

▪ Акустичний лазер, що працює у багаточастотному режимі

▪ DC/DC-перетворювачі TEQ 20/40WIR

▪ Літаючий гоночний електромобіль Alauda Airspeeder Mk3

▪ Android 5.0 Jelly Bean для Asus

▪ Румийник для далекобійника

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей

▪ стаття Дальтон Джон. Біографія вченого

▪ статья Яка тварина теоретично безсмертна? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар з ремонту та обслуговування паливної апаратури автомобілів. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Підсилювач низької частоти на мікросхемі KA2206 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Співаючий келих. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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