Простий металошукач на мікросхемі К561ЛЕ5. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Простий металошукач на мікросхемі К561ЛЕ5. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

Принципова схема

Як уже згадувалося, аналізований металодетектор є одним з численних варіантів приладу типу BFO (Beat Frequency Oscillator), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу биття двох частот. У цьому даної конструкції оцінка зміни частоти складає слух.

Мал. 3.4. Принципова схема металошукача на мікросхемі К561ЛЕ5 (натисніть для збільшення)

Основу схеми цього приладу складають вимірювальний та опорний генератори, змішувач та схема акустичної індикації (рис. 3.4). Опорний та вимірювальний генератори виконані на елементах мікросхеми IC1.

Опорний генератор зібраний елементі IC1.1. Негативний зворотний зв'язок постійного струму між виходом (висновок 3) і входом (висновки 1, 2) даного елемента здійснюється через резистор R1 і котушку індуктивності L1. Параметри котушки L1 та резистора R1 обрані так, що елемент працює на лінійній ділянці передавальної характеристики. Таким чином, створюються умови для збудження каскаду на частоті приблизно 100 кГц, яка визначається параметрами елементів контуру L1C1C2C3. Елемент IC1.1 має високий вхідний опір, тому добротність контуру та стабільність частоти генератора порівняно високі. Резистор R3 послаблює шунтуючий вплив вихідного опору елемента на контур. При необхідності частоту коливань опорного генератора можна змінювати у невеликих межах конденсатором змінної ємності С2.

Вимірювальний генератор виконаний за аналогічною схемою елементі IC1.2. У цьому робоча частота даного генератора визначається параметрами елементів контуру L2C4С5. Котушка L2 є пошуковою. При наближенні пошукової котушки L2 коливального контуру генератора, що перебудовується, до металевого предмета її індуктивність змінюється, що викликає зміну робочої частоти генератора.

Коливання з опорного та вимірювального генераторів надходять на входи елемента IC1.3, що виконує функції змішувача сигналів. В результаті на виході елемента IC1.3 будуть присутні не тільки сигнали основних частот генераторів, а й сигнали гармонійних складових різницевих та сумарних частот. Одним із найпотужніших буде сигнал різницевої частоти, який виділяється на резисторі R4. Інші сигнали пригнічуються фільтром, до складу якого входять резистор R3 та конденсатор C6.

Вихідний сигнал через регулятор гучності R4 подається безпосередньо на головні BF1. Використовувати додатковий низькочастотний підсилювач не потрібно, оскільки амплітуда вихідного сигналу IC1.3 елемента становить кілька вольт.

Живлення на мікросхему IC1 подається від джерела напругою В1 9 В.

Деталі та конструкція

Для виготовлення аналізованого металошукача можна використовувати будь-яку макетну плату. Тому до використовуваних деталей не пред'являються обмеження, пов'язані з габаритними розмірами.

Простий металошукач на мікросхемі К561ЛЕ5
Мал. 3.5. Друкована плата (а) та розташування елементів (б) металошукача на мікросхемі К561ЛЕ5

Деталі даного металодетектора рекомендується розташувати (за винятком пошукової котушки L2, резистора R4, роз'єму Х1 та вимикача S1) на друкованій платі розмірами 60х55 мм (рис. 3.5), виготовленої з одностороннього фольгованого гетинаксу або текстоліту. Вхідні висновки четвертого елемента мікросхеми IC1, що не використовуються, необхідно з'єднати із загальним проводом. У цьому приладі можна використовувати мікросхеми серій К176, К561, К564, що містять не менше трьох логічних елементів "або - не" або "і - не", наприклад типу К561ЛЕ5, К561ЛА7, К561ЛА9 або К561ЛЕ10.

Як конденсатор С2 рекомендується використовувати будь-який конденсатор змінної ємності від малогабаритного радіоприймача. Максимальна ємність цього конденсатора має бути не менше ніж 150 пФ. Інші конденсатори можуть бути будь-якими малогабаритними керамічними, наприклад типу КЛС, КМ або КТ. Необхідно відзначити, що для підвищення термостабільності пристрою конденсатори С1, С3-С5 повинні мати ТКЕ не гірше за М750 або М1500. Постійні резистори можуть бути будь-якими малогабаритними, наприклад, типу МЛТ-0,125. Змінний резистор R4 може мати опір від 10 до 68 кОм. При цьому як регулятор не рекомендується використовувати резистори, механічно з'єднані з вимикачем живлення S1.

Котушка L1 контуру опорного генератора може бути виконана на каркасі від котушки контуру ПЧ будь-якого транзисторного малогабаритного приймача. Ця котушка намотана на трисекційному каркасі контуру ПЧ радіоприймача "Сокіл-403". При цьому котушка L1 поміщена в броньовий сердечник діаметром 8,6 мм з фериту 600НН з підбудовником діаметром 2,8 та довжиною 12 мм з такого ж фериту. Котушка L1 містить 200 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,09 мм.

Для виготовлення пошукової котушки L2 рекомендується використовувати відрізок мідної або алюмінієвої трубки із внутрішнім діаметром 6-8 мм і довжиною близько 950 мм. Усередині трубки слід протягнути джгут із 18 відрізків дроту МГТФ діаметром 0,07 мм, попередньо протягнутих у поліхлорвінілову трубку. Дюралюмінієву трубку з проводами, що знаходяться в ній, треба вигнути за шаблоном в кільце діаметром близько 300 мм. Кінець дроту, що є початком першого витка, слід припаяти до відповідного виведення конденсатора С4, початок другого витка - до кінця першого витка і так далі. Кінець останнього витка припаюється до відповідного виведення конденсатора С5. В результаті вийде котушка, що містить 18 витків і має індуктивність приблизно 350 мкГ.

При виготовленні котушки L2 потрібно особливо стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців трубки, що екранує, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнутий виток.

Замість тонкостінної трубки для виготовлення екрану можна використовувати звичайну алюмінієву фольгу. У цьому випадку додаткову жорсткість конструкції котушки L2 можна надати, якщо розташувати її між двома дисками з фанери або гетинаксу відповідних розмірів.

Як джерело звукових сигналів слід використовувати високоомні головні телефони з можливо великим опором (близько 2000 Ом). Підійдуть, наприклад, відомі телефони ТА-4 або ТОН-2. При використанні низькоомних телефонів металошукач слід доповнити каскадом на транзисторі КТ315Б, встановивши резистор R3 опором 10 кОм, а С6 конденсатор - ємністю 1000 пФ.

Як джерело живлення В1 можна використовувати, наприклад, батарейку "Крона" або дві батарейки типу 3336Л, з'єднані послідовно.

Друкована плата з розташованими на ній елементами та джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному металевому корпусі. На кришці корпусу встановлюються змінний резистор R4, гніздо Х1 для підключення головних телефонів BF1, гніздо Х2 для підключення пошукової котушки L2 і вимикач S1.

Налагодження

Як і при регулюванні інших металошукачів, налагодження даного приладу слід проводити в умовах, коли металеві предмети віддалені від котушки L2 на відстань не менше одного метра.

Спочатку потрібно налаштувати робочу частоту опорного генератора. Для цього спочатку частота опорного генератора встановлюється рівною робочою частотою вимірювального генератора за допомогою регулювання положення підстроювального сердечника котушки L1 до пропадання повного звукового сигналу в головних телефонах, тобто до установки нульових биття. Попередньо ротор конденсатора С2 слід встановити приблизно середнє положення. В результаті, при незначному повороті ручки конденсатора С2 в будь-який бік у телефонах повинен з'являтися звук низького тону. У разі потреби для налаштування частоти опорного генератора можна скористатися частотоміром або осцилографом.

Різниця частот опорного і вимірювального генераторів, що рекомендується, повинна становити 400-500 Гц. При цьому частота опорного генератора повинна бути вищою за частоту вимірювального генератора. Вибір настільки високого значення різницевої частоти пояснюється тим, що обидва генератори, опорні та вимірювальні, виконані на елементах одного загального кристала мікросхеми, і тому між ними неминуче виникають паразитні зв'язки, усунути які практично неможливо. Цей факт і змушує використовувати в даному металошукачі биття частотою понад 100-300 Гц, що неминуче призводить до зниження його чутливості.

Порядок роботи

При безпомилковому монтажі, справних деталях і правильному регулюванні металошукач готовий до роботи відразу після закінчення налаштування. Перед початком пошукових робіт конденсатор С2 бажано встановити можливо меншу частоту биття. Це дозволить підвищити чутливість приладу, оскільки забезпечить реєстрацію навіть невеликих змін частоти генератора вимірювального. Проте дуже низьку частоту биття вибрати не вдасться, тому що гучність звуку в телефонах різко знизиться.

Якщо в процесі роботи частота сигналу в головних телефонах зміниться, це свідчить про наявність в зоні дії пошукової котушки L2 будь-якого металевого предмета. При наближенні котушки до предметів із магнітних металів (наприклад із заліза, фериту чи нікелю) частота сигналу биття буде збільшуватися, а при наближенні до предметів із немагнітних металів (наприклад з алюмінію, міді чи латуні) – зменшуватись. За зміною тону сигналу биття, маючи певний досвід, можна легко визначити, з якого металу, магнітного чи немагнітного, виготовлений виявлений предмет.

Рівень гучності сигналу головних телефонів регулюється резистором R4.

Автор: І. Нечаєв

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

Apple, олівець 17.11.2015

Кому потрібний стілус для планшета? Та нікому не треба! За Стіва Джобса Apple суворо дотримувалася цього принципу. Але все ж таки він з'явився - Apple Pencil.

Стілус Apple Pencil, вартістю $99, сумісний лише з новим iPad Pro з діагоналлю 12,9 дюйми, мінімальна ціна якого становить $799. Одні ці цифри здатні відлякати потенційного покупця, хоча Apple не перестає дивувати тим, що навіть за таких цін їх гаджети розкуповуються як гарячі пиріжки.

Технічно до Apple Pencil причепитися складно. Пристрій є так званим активним стилусом. Це означає, що за допомогою струмопровідного кінчика стилус не тільки приводить в дію ємнісний сенсорний дисплей, але й одночасно зі швидкістю 240 разів на секунду передає на iPad дані про свої позиції та положення. Завдяки цьому стають доступними деякі функції.

Наприклад, якщо тримати стілус під нахилом у режимі олівця, його вдасться застосовувати для штрихування, якби ви використовували справжній олівець. Це можливо за рахунок датчиків нахилу, вбудованих у стілус. Зрозуміло, для перенесення даних гаджету потрібна електроенергія, тому на іншому кінці встановлений конектор Lightning, який з'єднує стілус з iPad.

Повної зарядки вбудованого акумулятора повинно вистачити на 15:30 автономної роботи, а XNUMX-секундної підзарядки - на XNUMX хвилин. Для стілус, який навряд чи буде використовуватися постійно, цього цілком достатньо.

Однак наскільки добре Apple вдалося інтегрувати технологію 3D Touch у свою операційну систему iOS 9, настільки ж недоопрацьованою поки що виглядає підтримка Apple Pencil на програмному рівні. Звичайно, стілус працює в додатку для нотаток, але цим його практичне застосування фактично обмежується, тому компанія Apple пішла на співпрацю з Adobe та Microsoft.

Adobe інтегрує підтримку стілусу до програм для iOS, таких як Photoshop Sketch для малювання. У ньому користувач може випробувати всі можливості стілус. До них, наприклад, відноситься віртуальна лінійка для накреслення прямих ліній. Навіть пальці при дотику вдасться використовувати як лінійку.

Microsoft у свою чергу оснащує свої програми Office для iOS функцією малювання тушшю, за допомогою якої можна доповнювати цифрові документи нотатками та малюнками, зробленими від руки. Звучить практично, але якщо відкрити такий документ не на iPad Pro, вийде файл Word з великим обсягом графіки.

Таким чином, Apple Pencil варто розглядати швидше як зачеплення на майбутнє. Якщо більше програм та майбутні пристрої на платформі iOS будуть підтримувати цей аксесуар, він безумовно має право на існування. А зараз залишається лише гадати, хто входить до цільової аудиторії стілусу за $99.

Дизайнери та люди інших творчих професій працюють в основному з графічними планшетами без екрана, використовуючи як засіб відображення монітор ПК. А любителям, яким потрібно швидко зробити записи та малюнки, витрачатися на такий дорогий аксесуар немає потреби.