|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Металошукач із підвищеною чутливістю на мікросхемах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі Однією з особливостей всіх металодетекторів типу BFO є те, що опорний і зразковий генератори цих приладів конструктивно виконані на елементах однієї мікросхеми. Слід визнати, що крім певних переваг (наприклад, простоти схеми, температурної стабілізації) такі конструкції мають і ряд недоліків. Головним є виникнення паразитних зв'язків між окремими елементами всередині кристала мікросхеми, усунути які практично неможливо. Саме тому в таких металошукачах доводиться вибирати частоту биття понад 100-300 Гц, що неминуче призводить до зниження його чутливості. Спроба позбавити детектори металевих предметів, що працюють на основі аналізу сигналу биття, хоча б від зазначених недоліків була зроблена при створенні пристрою, в основу якого було покладено схему, опубліковану у вітчизняних та зарубіжних виданнях у середині 90-х років минулого століття. Принципова схема Пропонована конструкція є одним з численних варіантів металодетекторів типу BFO (Beat Frequency Oscillator), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу биття двох сигналів, близьких по частоті. При цьому в даній конструкції оцінка зміни частоти биття здійснюється на слух. Основу схеми цього приладу (рис. 3.6) складають вимірювальний та опорний генератори, змішувач, НЧ-фільтр, аналізатор та схема акустичної індикації.
Вимірювальний і опорний генератори є двома простими LC-генераторами, виконаними на елементах мікросхем IC1 і IC2. При цьому опорний генератор зібраний на елементі IC1.1, а вимірювальний або генератор, що перебудовується - на елементі IC2.1. Частота коливань опорного генератора визначається параметрами елементів контуру, тобто індуктивністю котушки L1 і ємностями конденсаторів С1, С2. Значення зазначених параметрів вибрані таким чином, щоб робоча частота опорного генератора була близько 100 кГц. Коливальний контур вимірювального генератора утворений пошуковою котушкою L2 та конденсаторами С3-С5. Робоча частота цього генератора близька до частоти опорного генератора і може бути незначною мірою змінена регулюванням конденсатора змінної ємності С3. Елементи IC1.2 та IC2.2 виконують функцію каскадів, що забезпечують розв'язку між генераторами змінної напруги. З виходів обох генераторів сигнали ВЧ подаються на змішувач, виконаний на елементі IC3.1, на виході якого формуються коливання із сумарними та різницевими частотами генераторів та їх гармонік, що надходять на схему НЧ-фільтра. На відміну від багатьох інших металошукачів типу BFO у пропонованому приладі для виділення сигналів різницевої (звукової) частоти застосований фільтр низьких частот, зібраний на елементах R3 і C6. Далі сигнал НЧ подається на аналізатор. Як відомо, чутливість детекторів металевих предметів, що оцінюють частоту сигналу биття, значною мірою залежить від того, сигнал якої найнижчої частоти може бути зареєстрований цим пристроєм. Найкращою чутливістю мають металошукачі, що забезпечують аналіз биття частотою в кілька герц. Однак прослухати такий сигнал безпосередньо на головні телефони неможливо через обмежений робочий діапазон частот телефонних капсул. Досить часто розробники вдаються до найпростішого вирішення цієї проблеми, а саме: просто збільшують частоту сигналу биття за допомогою різних помножувачів. Один з варіантів схеми подвоєння частоти (точніше перетворення синусоїдального сигналу в послідовність імпульсів подвоєної частоти) вже був розглянутий в попередньому розділі при описі транзисторного металошукача з підвищеною чутливістю. У аналізаторі аналізованого металодетектора збільшення частоти сигналу биття застосована схема, що забезпечує перетворення синусоїдального (майже трикутного) сигналу в короткі імпульси з подвоєною частотою слідування. Для цього використовують компаратор напруги, виконаний на елементах IC3.2-IC3.4. За один період частоти биття компаратор двічі перемикається з одного логічного стану в інший, після чого прямокутні імпульси, що формуються ним, диференціюються ланцюгом C7R8 і далі через конденсатор С7 подаються на регулятор гучності R8. У результаті головні телефони BF1, підключені до роз'єму Х2, надходять короткі імпульси напруги подвоєної частоти. Живлення приладу здійснюється від джерела напругою 1 В9 В. При цьому мікросхеми IC1 і IC2 металошукача живляться від джерела постійного струму через розв'язувальні фільтри R6C8 і R7C9. Деталі та конструкція Всі деталі металошукача (за винятком пошукової котушки L2, резистора R8, конденсатора С3, роз'ємів Х1 і Х2, а також вимикача S1) розташовані на друкованій платі розмірами 80х60 мм, виготовленої з двостороннього фольгованого гетинаксу або текстоліту (рис. 3.7). При цьому монтаж елементів виконується з боку провідників, а з іншого боку фольга відіграє роль екрану.
До деталей, що використовуються в цьому пристрої, не висуваються особливі вимоги. Рекомендується використовувати будь-які малогабаритні конденсатори та резистори, які без проблем можна розмістити на друкованій платі. Конденсатор С3 повинен мати максимальну ємність 180-240 пФ. Можна використовувати будь-який конденсатор налаштування від малогабаритного радіо (наприклад типу КП-180). Для підвищення термостабільності бажано, щоб конденсатори С1, С2, С4 та С5 мали ТКЕ не гірше за М1500. Постійні резистори можуть бути, наприклад, типу МЛТ-0,125. Мікросхеми типу К561ЛЕ5 можна замінити мікросхемами К176ЛЕ5, К176ЛА7 або К561ЛА7. Котушка L1 містить 30 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,08 мм. Для її намотування рекомендується використовувати каркас від котушки контуру ПЧ транзисторного радіоприймача (наприклад, "Альпініст-407" або аналогічного). Пошукова котушка L2 містить 100 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,6 мм і виконана у вигляді тора з внутрішнім діаметром 240-250 мм. Цю котушку простіше виготовити на жорсткому каркасі, проте можна обійтися без нього. В такому випадку як тимчасовий каркас можна використовувати будь-який круглий предмет, наприклад, банку. Витки котушки намотуються внавал, після чого знімаються з каркаса і екрануються електростатичним екраном, виготовлення якого поверх джгута витків намотується стрічка з алюмінієвої фольги. Щілина між початком та кінцем намотування стрічки (зазор між кінцями екрана) повинна становити близько 10 мм. При виготовленні котушки L2 потрібно особливо стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців стрічки, що екранує, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнутий виток. Для підвищення механічної міцності котушку перед екрануванням можна просочити епоксидним клеєм. До висновків котушки слід підпаяти провідники двожильного екранованого кабелю довжиною близько метра, на іншому кінці якого встановлюється роз'єм типу СШ-3 або будь-який інший відповідний малогабаритний роз'єм. Обплетення кабелю необхідно з'єднати з екраном котушки. У робочому положенні роз'єм котушки підключається до частини роз'єму, розташованої на корпусі приладу. Живлення металошукача з підвищеною чутливістю здійснюється від джерела В1 напругою 9 В. Як джерело 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 конденсатор С3, змінний резистор R8, гніздо Х1 для підключення пошукової котушки L2, вимикач S1 і гніздо Х2 для підключення головних телефонів BF1. Налагодження Розглянутий металошукач слід налаштовувати в умовах, коли металеві предмети віддалені від пошукової котушки L2 на відстань не менше 1,5 м. Безпосереднє налаштування приладу потрібно розпочати з вибору потрібної частоти биття. Для цього рекомендується скористатися осцилографом чи цифровим частотоміром. Під час роботи з осцилографом його пробник необхідно підключити до входу НЧ-фільтра (висновок IC3/3). Осцилограма у цій точці нагадує осцилограму модульованого ВЧ-сигналу. Далі, підлаштовуючи котушку L1 і при необхідності підбираючи ємності конденсаторів С1 і С2, потрібно домогтися того, щоб частота модуляції (частота биття) дорівнювала приблизно 5-10 Гц. При використанні цифрового частотоміра для налаштування металошукача частотомір слід підключити спочатку до виведення мікросхеми 1 IC3, а потім - до виведення 2 цієї ж мікросхеми. Змінюючи параметри зазначених раніше елементів (індуктивність котушки L1, ємності конденсаторів С1 і С2) необхідно домогтися того, щоб різниця частот сигналів у зазначених точках становила також приблизно 5-10 Гц. Підібрати потрібну частоту биття можна і без осцилографа та частотоміра. У такому випадку зазвичай досить налаштувати робочу частоту опорного генератора. Для цього до виходу елемента IC3.1 (висновок IC3/3) потрібно підключити високоомні телефони (наприклад ТОН-2), а потім, регулюючи підстроювальний сердечник котушки L1, домогтися появи в головних телефонах звукового сигналу. При цьому ротор конденсатора С3 має бути встановлений у середнє положення. Потім, обертаючи підлаштування сердечник котушки L1, необхідно встановити режим, при якому в телефонах прослуховуватимуться клацання, що йдуть з частотою в кілька герц. Після налаштування генератора підбудовний осердя котушки L1 бажано зафіксувати за допомогою краплі клею. Далі потрібно налаштувати компаратор напруги. Для цього необхідно підібрати величину резистора R9, показаного на рис. 3.6 штриховими лініями. Його опір може бути в межах від 300 ком до 1 МОм. Необхідно відзначити, що резистор R9 слід включити між висновками 5, 6 елемента IC3.2 і загальним дротом за наявності компаратора (висновки IC3/10,11) напруги високого рівня. Порядок роботи При практичному використанні даного приладу слід змінним конденсатором С3 підтримувати необхідну частоту сигналу биття, яка може змінюватися під впливом різних факторів (наприклад при зміні магнітних властивостей ґрунту, температури навколишнього середовища або батареї). Якщо в процесі роботи в зоні дії пошукової котушки L2 виявиться якийсь металевий предмет, то частота клацань у головних телефонах зміниться. При наближенні до одним металам вона збільшуватиметься, а при наближенні до інших – зменшуватиметься. По зміні частоти клацань, маючи певний досвід, можна легко визначити, з якого металу, магнітного чи немагнітного, виготовлений предмет. Гучність клацань регулюється змінним резистором R8. Автор: Адаменко М.В.
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ MOSFET-транзистори CoolMOS P7 600 В ▪ Подовження теломера для продовження життя ▪ Microsoft розшифрує імунну систему людини ▪ Сонячні модулі CIGS від TSMC Solar
▪ розділ сайту Підсилювачі потужності. Добірка статей ▪ стаття Горе переможеним! Крилатий вислів ▪ стаття Яка рибальська наживка успішно використовується для загоєння ран? Детальна відповідь ▪ стаття Деревій агератовий. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Автомат увімкнення вентилятора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Незвичайні сірники. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page