Металошукач на трьох мікросхемах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті

У металодетекторах типу BFO (Beat Frequency Oscillator), у яких опорний та вимірювальний генератори зібрані на елементах однієї мікросхеми є деякі недоліки. Насамперед до них відноситься 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 чутливості приладу. Тому все популярнішими стають пристрої, що працюють на основі аналізу сигналу биття, в яких опорний та вимірювальний генератори зібрані на окремих мікросхемах.

Принципова схема

Пропонований прилад є одним із варіантів металодетекторів типу BFO (Beat Frequency Oscillator), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу биття двох сигналів, близьких за частотою. При цьому в даній конструкції оцінка зміни частоти биття здійснюється на слух.

Основу даного пристрою (рис. 3.10) складають опорний та вимірювальний генератори, що узгоджують каскади, змішувач та схема акустичної індикації.

Мал. 3.10. Принципова схема металошукача на трьох мікросхемах (натисніть для збільшення)

У розглянутій конструкції як опорний і вимірювальний генератори використані два простих LC-генератора. Схемотехнічні рішення цих генераторів практично ідентичні. При цьому опорний генератор зібраний на елементах IC1.1 та IC1.2 мікросхеми IC1, а другий, вимірювальний або перебудовується, генератор виконаний на елементах IC2.1 та IC2.2 мікросхеми IC2. Робоча частота опорного генератора визначається параметрами елементів, що утворюють його коливальний контур, тобто ємностями конденсаторів С1, С3, С5 та С6 а також індуктивністю котушки L1. У контурі вимірювального генератора використовуються конденсатори С2, С4, С7, С8 та пошукова котушка L2. При цьому обидва генератори налаштовані на робочу частоту приблизно 300 кГц.

Каскади, виконані на елементах IC1.3 та IC2.3, забезпечують розв'язку між генераторами змінної напруги, а також послаблюють вплив змішувача на генератори. З виходів буферних каскадів сигнали ВЧ через конденсатори С11 і С12 подаються на змішувач і далі підсилювач коливань різницевої частоти, які виконані на мікросхемі IC3. Потім сигнал биття надходить на головні телефони BF1. При цьому конденсатор С15 забезпечує фільтрацію високочастотної складової сигналу.

Живлення на мікросхеми подається від джерела В1 напругою 9 через фільтр, утворений конденсаторами С16 і С17.

При наближенні пошукової котушки L2 коливального контуру генератора, що перебудовується, до металевого предмета її індуктивність змінюється, що викликає зміну робочої частоти генератора. Якщо поблизу котушки L2 знаходиться предмет магнітного металу, її індуктивність збільшується, що призводить до зменшення частоти генератора. Кольоровий метал зменшує індуктивність котушки L2, а робоча частота генератора зростає. По зміні частоти сигналу биття в головних телефонах можна дійти невтішного висновку про появу у зоні дії пошукової котушки металевого предмета, а, по збільшення чи зниження тону - з якого металу виготовлений виявлений предмет.

Деталі та конструкція

Всі деталі металошукача (за винятком пошукової котушки L2, роз'ємів Х1 і Х2, а також вимикача S1) розташовані на друкованій платі розмірами 60х50 мм (рис. 3.11), виготовленої з одностороннього фольгованого гетинаксу або текстоліту.

Мал. 3.11. Друкована плата (а) та розташування елементів (б) металошукача на трьох мікросхемах

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. При цьому плата розрахована на встановлення постійних резисторів типу МЛТ-0,125 або інших малогабаритних (наприклад, МЛТ-0,25 або ВС-0,125). Конденсатори С2, С5-С7 та С8 можуть бути типу КТ-1, конденсатори С3, С4, С9-С12, С15 та С16 - типу КМ-4 або К10-7В, а конденсатори С13 та С17 - типу К50-6.

Як конденсатор С1 рекомендується використовувати будь-який конденсатор змінної ємності від малогабаритного радіоприймача. Можна використовувати і підстроювальні конденсатори типу КПК-3 ємністю 25-150 пФ. Максимальна ємність конденсатора С1 повинна бути не менше ніж 200 пФ.

Котушка L1 контуру опорного генератора виконана на каркасі з кільцевого магнітопроводу типу 600НН К8х6х2 і містить 50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,2 мм, які рівномірно намотуються по всьому периметру магнітопроводу.

Пошукова котушка L2 містить 50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,27 мм і виконана у вигляді кільця діаметром 180-220 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, що підходить за розмірами. Витки котушки намотуються в вал, після чого знімаються з каркаса і з метою підвищення механічної міцності просочуються епоксидним клеєм. Потім котушка L2 екранується електростатичним екраном, що представляє незамкнену стрічку з алюмінієвої фольги, намотану поверх джгута витків. Щілина між початком та кінцем намотування стрічки (зазор між кінцями екрана) повинна становити не менше 15-20 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 захисту від пошкоджень фольгу можна обмотати одним-двома шарами ізоляційної стрічки.

Джерелом звукових сигналів можуть бути високоомні головні телефони типу ТОН-2, та-4 або аналогічні.

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: гніздо Х1 для підключення головних телефонів BF1, гніздо Х2 для підключення пошукової котушки L2 і вимикач S1.

Налагодження

Даний металошукач слід налаштовувати в умовах, коли металеві предмети віддалені від котушки L2 на відстань не менше 1,5 м.

Безпосереднє налаштування приладу полягає у виборі потрібної частоти биття. Для цього рекомендується скористатися осцилографом чи цифровим частотоміром. Насамперед слід встановити частоту опорного генератора, контролюючи її значення на виведенні 10 мікросхеми IC1. Частота опорного генератора встановлюється приблизно 300 кГц підбором ємностей конденсаторів С5 і С6, а також, при необхідності, регулюванням сердечника котушки L1. Попередньо ротор конденсатора С1 слід встановити приблизно середнє положення. Далі, підбираючи ємність конденсатора С2, слід встановити частоту генератора вимірювального, контролюючи її значення на виведенні 10 мікросхеми IC2. У цьому частота вимірювального генератора вибирається те щоб її значення відрізнялося від частоти опорного генератора приблизно 500-1000 Гц.

На цьому процес налаштування приладу закінчується.

Порядок роботи

Практичне використання аналізованого металодетектора немає істотних відмінностей від порядку роботи з іншими пристроями BFO, в яких оцінка наявності металевого предмета в зоні дії пошукової котушки здійснюється на слух.

Якщо в процесі роботи в зоні дії пошукової котушки L2 виявиться будь-який металевий предмет, частота сигналу биття в головних телефонах зміниться. При наближенні до одним металам частота сигналу збільшуватиметься, при наближенні до інших – зменшуватиметься. За зміною тону сигналу биття, маючи певний досвід, можна легко визначити, з якого металу, магнітного чи немагнітного, виготовлений виявлений предмет.

Змінним конденсатором С1 підтримується необхідна частота сигналу биття, яка може змінюватися під впливом різних факторів (наприклад, при зміні магнітних властивостей ґрунту, температури навколишнього середовища або розряду батареї).

За допомогою даного приладу дрібні предмети (наприклад, монету середніх розмірів) можна виявити на глибині до 60-70 мм, а кришку каналізаційного люка - на глибині до 0,5 м.

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 Таймер апокаліпсису 02.10.2020 На Юніон-сквер у Нью-Йорку встановили "Кліматичний годинник", який веде зворотний відлік до того моменту, коли вичерпається запас вуглеводнів на планеті. Зараз на годиннику 7 років та 98 днів. Як пояснюється в описі проекту, якщо промисловість не змінить свій підхід до вуглеводнів, до зазначеного терміну настануть незворотні зміни на планеті, призведуть до посилення природних лих та економічних катастроф. Автори таймера - художники Ган Голан та Ендрю Бойд. В даний час кліматичний годинник дає людству 7 років і 98 днів. Такий термін розрахований з урахуванням поточних показників використання ресурсів. Також на таймері показано відсоток світової енергії, що отримується з відновлюваних джерел. Нині цей показник становить понад 27,7%. За словами авторів проекту, щоб запобігти кліматичному апокаліпсису, потрібно довести це число до 100.

Інші цікаві новини:

▪ Новий тип дивних квазкристалів

▪ Очі підкажуть, скільки загадано

▪ Проблема: на дорогах надто мало льоду та снігу

▪ Носімі відеокамери для поліцейських

▪ Чумацький Шлях майже не видно

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Світлодіоди. Добірка статей

▪ стаття Погляд. Крилатий вислів

▪ стаття Як було відкрито Вітватерсранд - найбільше у світі родовище золотої руди, що містить уран? Детальна відповідь

▪ стаття Свердлувальник на агрегатному верстаті. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Охоронно-сигнальний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий регенератор КВ діапазону. 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