Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Металошукач за принципом Передача-Прийом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Металошукачі

Коментарі до статті Коментарі до статті

Пропонований металошукач призначений для "далекого" пошуку порівняно великих предметів. Він зібраний за найпростішою схемою без дискримінатора за типами металів. Прилад нескладний у виготовленні.

Глибина виявлення становить:

  • пістолет – 0,5 м;
  • каска -1 м;
  • відро – 1,5 м.

Структурна схема

Структурну схему наведено на рис. 4. Вона складається з кількох функціональних блоків.

Металошукач за принципом Передача-Прийом
Рис. 4. Структурна схема металошукача за принципом "передача-прийом"

Генератор є джерелом прямокутних імпульсів, з яких надалі формується сигнал, що надходить на котушку, що випромінює. Цей сигнал використовується для формування сигналу звукової індикації. Сигнал генератора ділиться частотою на 4 за допомогою кільцевого лічильника на тригерах. За кільцевою схемою лічильник виконаний для того, щоб на його виходах можна було сформувати два сигнали, зрушені один щодо одного по фазі на 90°. Прямокутний сигнал (меандр) подається з першого виходу кільцевого лічильника на вхід підсилювача потужності, навантаженням якого є коливальний контур з котушкою. За своїм типом підсилювач потужності є перетворювачем "напруга-струм", що дозволяє запобігти перевантаженню вихідного каскаду в моменти зміни полярності вхідного прямокутного сигналу підсилювача потужності. Приймальний підсилювач напруги посилює сигнал, що надходить із приймальної котушки. У приймальну котушку, крім корисного, проникає також і паразитний сигнал, обумовлений неідеальністю конструкції системи котушок металошукача, провідністю ґрунту та іншими причинами.

Для його усунення призначено схему компенсації. Сенс її роботи полягає в тому, що сигнал приймального підсилювача підмішується деяка частина сигналу з вихідного коливального контуру так, щоб мінімізувати (в ідеалі - довести до нуля) вихідний сигнал синхронного детектора за відсутності поблизу датчика металевих предметів. Налаштування схеми компенсації здійснюється за допомогою регулювального потенціометра.

Синхронний детектор перетворює корисний змінний сигнал, що надходить з виходу приймального підсилювача на постійний сигнал. Важливою особливістю синхронного детектора є можливість виділення корисного сигналу на тлі шумів та перешкод, що значно перевищують корисний сигнал амплітуди. Опорний сигнал синхронного детектора береться з другого виходу кільцевого лічильника, сигнал якого має зсув фазі щодо першого виходу на 90°. Динамічний діапазон зміни корисного сигналу як у виході приймальної котушки, і на виході синхронного детектора дуже широкий. Щоб пристрій індикації - стрілочний прилад або звуковий індикатор однаково добре реєстрували дуже слабкі сигнали, так і дуже (наприклад, в 100 разів) сильніші сигнали, необхідно мати в складі приладу пристрій, що стискає динамічний діапазон. Таким пристроєм є нелінійний підсилювач, амплітудна характеристика якого наближається до логарифмічної. До виходу нелінійного підсилювача підключено стрілочний вимірювальний прилад.

Формування звукового сигналу індикації починається обмежувачем мінімуму, тобто. блок, що має зону нечутливості для малих сигналів. Це означає, що звукова індикація включається лише сигналів, перевершують за амплітудою деякий поріг. Таким чином, слабкі сигнали, пов'язані переважно з рухом приладу та його механічними деформаціями, не дратують слух. Формувач опорного сигналу звукової індикації формує пачки прямокутних імпульсів частотою 2 кГц із частотою повторення пачок 8 Гц. За допомогою балансного модулятора цей опорний сигнал перемножується на вихідний сигнал обмежувача мінімуму, формуючи таким чином сигнал потрібної форми і потрібної амплітуди. Підсилювач п'єзовипромінювача збільшує амплітуду сигналу, що надходить на акустичний перетворювач - п'єзовипромінювач.

Принципова схема

Принципова схема розробленого автором металошукача за принципом "передача-прийом" наведена на рис. 5 - вхідний блок та на рис. 6 – блок індикації. Поділ на блоки умовний і не відображає особливостей конструкції.

Металошукач за принципом Передача-Прийом
Мал. 5. Принципова електрична схема вхідного блоку металошукача за принципом "передавання-прийом" (натисніть для збільшення)

Генератор

Генератор зібраний на логічних елементах 2І-НЕ D1.1-D1.4. Частота генератора стабілізована кварцовим або п'єзокерамічним резонатором Q з резонансною частотою 215 Гц "32 кГц ("годинний кварц"). Ланцюг R1C1 запобігає збудженню генератора на вищих гармоніках. малим споживаним струмом від джерела живлення, що надійно працює при напрузі живлення 2...3 В, не містить підстроювальних елементів і надто високоомних резисторів Вихідна частота генератора - близько 15 кГц.

Кільцевий лічильник

Кільцевий лічильник виконує дві функції. По-перше, він ділить частоту генератора на 4 до частоти 8 кГц. По-друге, він формує два сигнали, зрушених один щодо іншого на 90 ° по фазі. Один сигнал використовується для збудження коливального контуру з випромінюючої котушкою, інший - як опорний сигнал синхронного детектора. Кільцевий лічильник є два D-тригера D2.1 і D2.2, замкнутих в кільце з інверсією сигналу по кільцю. Тактовий сигнал – загальний для обох тригерів. Будь-який вихідний сигнал першого тригера D2.1 має зсув фазою на плюс-мінус чверть періоду (тобто на 90°) щодо будь-якого вихідного сигналу другого тригера D2.2.

Підсилювач потужності

Підсилювач потужності зібраний на операційному підсилювачі D3.1. Коливальний контур з випромінювальною котушкою утворений елементами L1C2. Параметри котушки індуктивності наведено у табл. 2. Марка дроту обмоток - ПЕЛШО 0,44.

Таблиця 2. Параметри котушок індуктивності датчика

Металошукач за принципом Передача-Прийом

У ланцюг ОС підсилювача вихідний коливальний контур включений тільки на 25%, завдяки відведенню від 50-го витка котушки L1, що випромінює. Це дозволяє збільшити амплітуду струму в котушці за прийнятного значення ємності прецизійного конденсатора С2.

Значення змінного струму в котушці визначається резистором R3. Цей резистор повинен мати мінімальну величину, але таку, щоб ОУ підсилювача потужності не потрапляв у режим обмеження вихідного сигналу струмом (не більше 40 мА) або, що найімовірніше при рекомендованих параметрах котушки індуктивності L1, за напругою (не більше ±3,5 ,4,5 В при напрузі батарей живлення ±3.1). Щоб переконатися у відсутності режиму обмеження, достатньо перевірити осцилографом форму сигналу на виході ОУ D3.1. При нормальній роботі підсилювача на виході повинен бути сигнал, що наближається за формою до синусоїди. Вершини хвиль синусоїди повинні мати плавну форму і не повинні бути зрізані. Ланцюг корекції ОУ D3 складається з коригуючого конденсатора С33 ємністю XNUMX пФ.

Приймальний підсилювач

Приймальний підсилювач – двокаскадний. Перший каскад виконаний на ОП D5.1. Він має високий вхідний опір завдяки послідовній ООС по напрузі. Це дозволяє виключити втрати корисного сигналу внаслідок шунтування коливального контуру L2C5 вхідним опором підсилювача. Коефіцієнт посилення першого каскаду за напругою становить: Кu = (R9/R8) + 1 = 34. Ланцюг корекції ОУ D5.1 складається з коригувального конденсатора С6 ємністю 33 пФ.

Другий каскад приймального підсилювача виконаний на ОУ D5.2 з паралельною ООС за напругою. Вхідний опір другого каскаду: Rвх = R10 = 10 кОм - негаразд критично, як першого, зважаючи на низькоомність його джерела сигналу. Роздільний конденсатор С7 не тільки запобігає накопиченню статичної похибки за каскадами підсилювача, а й коригує його ФЧХ. Місткість конденсатора вибирається такою, щоб створюване ланцюгом C7R10 випередження по фазі на робочій частоті 8 кГц компенсувало запізнення фази, викликане кінцевою швидкодією ОУ D5.1 і D5.2.

Другий каскад приймального підсилювача завдяки своїй схемі дозволяє легко здійснити підсумовування (підмішування) сигналу від схеми компенсації через резистор R11. Коефіцієнт посилення другого каскаду по напрузі корисного сигналу становить: Кu = - R12/R10 = -33, а по напрузі компенсуючого сигналу: Кuk = - R12/R11 = - 4. Ланцюг корекції ОУ D5.2 складається з коригувального конденсатора С8 ємністю .

Схема стабілізації

Схема компенсації виконана на ОУ D3.2 і є інвертором з Кu = - R7/R5 = -1. Регулювальний потенціометр R6 включений між входом і виходом цього інвертора і дозволяє зняти сигнал, що лежить в діапазоні [-1, +1] від напруги вихідної ОУ D3.1. Вихідний сигнал схеми компенсації з двигуна регулювального потенціометра R6 надходить на вхід другого каскаду приймального підсилювача (на резистор R11).

Регулюванням потенціометра R6 домагаються нульового значення на виході синхронного детектора, що відповідає компенсації прониклого в приймальну котушку небажаного сигналу. Ланцюг корекції ОУ D3.2 складається з коригуючого конденсатора С4 ємністю 33 пФ.

Синхронний детектор

Синхронний детектор складається з балансного модулятора, інтегруючого ланцюга та підсилювача постійних сигналів (УПС). Балансний модулятор реалізований на основі багатофункціонального комутатора D4, виконаного за інтегральною технологією з комплементарними польовими транзисторами як керуючих дискретних вентилів, так і аналогових ключів. Комутатор працює як аналоговий перемикач. З частотою 8 кГц він по черзі замикає на загальну шину виходи "трикутника" інтегруючого ланцюга, що складається з резисторів R13 та R14 та конденсатора C10. Сигнал опорної частоти надходить на балансний модулятор одного з виходів кільцевого лічильника.

Сигнал на вхід "трикутника" інтегруючого ланцюга надходить через розділовий конденсатор С9 з виходу підсилювача приймання. Постійна часу інтегруючого ланцюга t = R13 * C10 = R14 * C10. Вона повинна бути, з одного боку, якнайбільше, щоб якнайсильніше послабити вплив шумів і перешкод. З іншого боку, вона не повинна перевищувати межу, коли інерційність інтегруючого ланцюга перешкоджає відстеженню швидких змін амплітуди корисного сигналу.

Найбільшу швидкість зміни амплітуди корисного сигналу можна охарактеризувати деяким мінімальним часом, за який може відбутися ця зміна (від значення до максимального відхилення) при русі датчика металошукача щодо металевого предмета. Очевидно, що максимальна швидкість зміни амплітуди корисного сигналу буде спостерігатися за максимальної швидкості руху датчика. Вона може досягати 5 м/с для "маятникового" руху датчика на штанзі. Час зміни амплітуди корисного сигналу можна оцінити як ставлення бази датчика швидкості руху. Поклавши мінімальне значення бази датчика 0,2 м, отримаємо мінімальний час зміни амплітуди корисного сигналу 40 мс. Це в кілька разів більше, ніж стала часу інтегруючого ланцюга при вибраних номіналах резисторів R13, R14 і конденсатора C10. Отже, інерційність інтегруючого ланцюга не спотворить динаміку навіть найшвидших зі всіх можливих змін амплітуди корисного сигналу від датчика металошукача.

Вихідний сигнал інтегруючого ланцюга знімається з конденсатора СЮ. Так як у останнього обидві обкладки знаходяться під "плаваючими потенціалами", УПС є диференціальним підсилювачем, виконаним на ОУ D6. Крім посилення постійного сигналу, УПС виконує функцію фільтра нижніх частот (ФНЧ), що додатково послаблює небажані високочастотні компоненти на виході синхронного детектора, пов'язані в основному з неідеальністю балансного модулятора.

ФНЧ реалізується завдяки конденсаторам С11, С13. На відміну від інших вузлів металошукача, ОУ УПС за своїми параметрами має наближатися до прецизійних ОУ. У першу чергу, це відноситься до величини вхідного струму, величини напруги зміщення та величини температурного дрейфу напруги зміщення. Вдалим варіантом, що поєднує хороші параметри та відносну доступність, є ОУ типу К140УД14 (або КР140УД1408). Ланцюг корекції ОУ D6 складається з коригувального конденсатора С12 ємністю 33 пФ.

Нелінійний підсилювач

Нелінійний підсилювач виконаний на ОП D7.1 з нелінійною ООС за напругою. Нелінійна ООС реалізована двополюсником, що складається з діодів VD1-VD8 та резисторів R20-R24. Амплітудна характеристика нелінійного підсилювача наближається до логарифмічної. Вона являє собою шматково-лінійну, з чотирма точками зламу для кожної полярності, апроксимацію логарифмічної залежності. Завдяки плавній формі вольтамперних характеристик діодів амплітудна характеристика нелінійного підсилювача згладжена у точках зламу. Малосигнальний коефіцієнт посилення нелінійного підсилювача за напругою становить: Kuk = - (R23 + R24) / R19 = -100. Зі зростанням амплітуди вхідного сигналу коефіцієнт посилення зменшується. Диференціальний коефіцієнт посилення великого сигналу становить: dUвых/dUвх = - R24/R19 = = -1. До виходу нелінійного підсилювача підключений стрілочний вимірювальний прилад - мікроамперметр із послідовно включеним додатковим резистором R25. Так як напруга на виході синхронного детектора може мати будь-яку полярність (залежно від зсуву фази між його опорним і вхідним сигналами), використаний мікроамперметр з нулем в середині шкали. Таким чином, стрілочний прилад має діапазон індикації -100...0...+100 мкА. Ланцюг корекції ОУ D7.1 складається з коригувального конденсатора С18 ємністю 33 пФ.

Обмежувач з мінімуму

Обмежувач по мінімуму реалізований на ОУ D7.2 з нелінійною паралельною ООС за напругою Нелінійність укладена у вхідному двополюснику і складається з двох зустрічно-паралельно включених діодів VD9, VD10 та резистора R26.

Металошукач за принципом Передача-Прийом
Мал. 6. Принципова електрична схема блоку індикації металошукача за принципом "передавання-прийом" (натисніть для збільшення)

Формування звукового сигналу індикації з вихідного сигналу нелінійного підсилювача починається ще з одного коригування амплітудної характеристики підсилювального тракту. У разі формується зона нечутливості у сфері малих сигналів. Це означає, що звукова індикація включається лише сигналів, перевершують деякий поріг. Цей поріг визначається

прямою напругою діодів VD9, VD10 і становить близько 0,5 В. Таким чином, слабкі сигнали, пов'язані переважно з рухом приладу та його механічними деформаціями, відсікаються і не дратують слух.

Малосигнальний коефіцієнт посилення обмежувача щонайменше дорівнює нулю. Диференціальний коефіцієнт посилення за напругою для великого сигналу становить: dUвих/dUвх = - R27/R26 = -1. Ланцюг корекції ОУ D7.2 складається з коригувального конденсатора С19 ємністю 33 пФ.

Балансний модулятор

Сигнал звукової індикації формується в такий спосіб. Постійний або сигнал, що повільно змінюється на виході обмежувача по мінімуму перемножується на опорний сигнал звукової індикації. Опорний сигнал визначає форму для звукового сигналу, а вихідний сигнал обмежувача по мінімуму - амплітуду. Перемноження двох сигналів здійснюється за допомогою балансового модулятора. Він реалізований на багатофункціональному комутаторі D11, що працює як аналоговий ключ, і ОУ D8.1. Коефіцієнт передачі пристрою дорівнює +1 при розімкнутому ключі і -1 - при замкнутому. Ланцюг корекції ОУ D8.1 складається з коригуючого конденсатора С20 ємністю 33 пФ.

Формувач опорного сигналу

Формувач опорного сигналу реалізований на двійковому лічильнику D9 та лічильнику-дешифратору D10. Лічильник D9 ділить частоту 8 кГц з виходу кільцевого лічильника до частоти 2 кГц та 32 Гц. Сигнал з частотою 2 кГц надходить на молодший розряд адреси багатофункціонального АТ комутатора D11, задаючи таким чином тональний сигнал з найбільш чутливою для людського вуха частотою. Цей сигнал впливатиме на аналоговий ключ балансного модулятора тільки в тому випадку, коли на старшому розряді адреси А1 багатофункціонального комутатора D11 буде присутня логічна 1. При логічному нулі на А1 аналоговий ключ балансного модулятора постійно розімкнуто.

Сигнал звукової індикації формується уривчастим, щоб менше втомлювався слух. Для цього використовується лічильник-дешифратор D10, який керується тактовою частотою 32 Гц з виходу двійкового лічильника D9 і формує на своєму виході прямокутний сигнал із частотою 8 Гц і співвідношенням тривалості логічної одиниці та логічного нуля, що дорівнює 1/3. Вихідний сигнал лічильника-дешифратора D10 надходить на старший розряд адреси багатофункціонального А1 комутатора D11, періодично перериваючи формування тональної посилки в балансному модуляторі.

Підсилювач п'єзовипромінювача

Підсилювач п'єзовипромінювача реалізований на ОУ D8.2. Він являє собою інвертор з коефіцієнтом посилення по напрузі Кі = - 1. Навантаження підсилювача - п'єзовипромінювач - включена за бруківкою між виходами ОУ D8.1 і D8.2. Це дозволяє вдвічі збільшити амплітуду вихідної напруги на навантаженні. Вимикач S призначений для вимкнення звукової індикації (наприклад, при налаштуванні). Ланцюг корекції ОУ D8.2 складається з коригуючого конденсатора С21 ємністю 33 пФ.

Типи деталей та конструкція

Типи використовуваних мікросхем наведено у табл. 3. Замість мікросхем серії К561 можливе використання мікросхем серії К1561. Можна спробувати застосувати деякі мікросхеми серії К176 та зарубіжні аналоги.

Таблиця 3. Типи використовуваних мікросхем

Металошукач за принципом Передача-Прийом

Здвоєні операційні підсилювачі (ОУ) серії К157 можна замінити будь-якими подібними за параметрами одиночними ОУ загального призначення (з відповідними змінами в цоколівці та ланцюгах корекції), хоча застосування здвоєних ОУ зручніше (зростає щільність монтажу).

Операційний підсилювач синхронного детектора D6, як зазначалося вище, за своїми параметрами повинен наближатися до прецизійним ОУ. Крім типу, зазначеного в таблиці, підійдуть К140УД14, 140УД14. Можливе застосування ОУ К140УД12, 140УД12, КР140УД1208 у відповідній схемі включення.

До застосовуваних у схемі металошукача резисторам не пред'являється особливих вимог. Вони лише повинні мати міцну конструкцію та бути зручними для монтажу. Номінал розсіюваної потужності 0,125...0,25 Вт.

Потенціометр компенсації R6 бажаний багатооборотний типу СП5-44 або з ноніусним підстроюванням типу СП5-35. Можна обійтись і звичайними потенціометрами будь-яких типів. І тут бажано їх використовувати два. Один - для грубого підстроювання, номіналом 10 ком, включений відповідно до схеми. Інший - для точного підстроювання, включений за схемою реостату в розрив одного із крайніх висновків першого потенціометра, номіналом 0,5...1 кОм.

Конденсатори С15, С17 – електролітичні. Рекомендовані типи – К50-29, К50-35, К53-1, К53-4 та інші малогабаритні. Інші конденсатори, за винятком конденсаторів коливальних контурів приймальної та випромінюючої котушок, - керамічні типу К10-7 (до номіна-па 68 нФ) та металоплівкові типу К73-17 (номінали вище 68 нФ). Конденсатори контурів – С2 та С5 – особливі. До них пред'являються високі вимоги щодо точності та термостабільності. Кожен конденсатор складається з кількох (5...10 прим.) конденсаторів, включених у паралель. Налаштування контурів у резонанс здійснюється підбором кількості конденсаторів та їхнього номіналу. Тип конденсаторів, що рекомендується, К10-43. Їхня група з термостабільності - МПО (тобто приблизно нульовий ТКЕ). Можливе застосування прецизійних конденсаторів та інших типів, наприклад, К71-7. Зрештою, можна спробувати використати старовинні термостабільні слюдяні конденсатори зі срібними обкладками типу КСВ або полістирольні конденсатори.

Діоди VD1-VD10 типу КД521, КД522 або аналогічні малопотужні кремнієві.

Мікроамперметр – будь-якого типу, розрахований на струм 100 мкА з нулем посередині шкали. Зручні малогабаритні мікроамперметри, наприклад типу М4247.

Кварцовий резонатор Q – будь-який малогабаритний часовий кварц (аналогічні кварцові резонатори використовують у портативних електронних іграх).

Вимикач живлення – будь-якого типу малогабаритний. Батареї живлення - типу 3R12 (за міжнародним позначенням) та "квадратні" (за нашим).

П'єзовипромінювач Y1 - може бути типу ЗП1-ЗП18. Хороші результати виходять при використанні п'єзовипромінювачів імпортних телефонів (йдуть у величезних кількостях у відвал при виготовленні телефонів з визначником номера).

конструкція приладу може бути досить довільною. При її розробці бажано врахувати рекомендації, викладені нижче, а також у параграфах, присвячених датчикам та конструкції корпусів.

Зовнішній вигляд приладу показано на рис. 7.

Металошукач за принципом Передача-Прийом
Рис. 7. Загальний вигляд металошукача, виконаного за принципом "передача-прийом"

За своїм типом датчик пропонованого металошукача відноситься до датчиків з перпендикулярними осями. Котушки датчика склеєні зі склотекстоліту епоксидним клеєм. Цим же клеєм залиті обмотки котушок разом із арматурою їхніх електричних екранів. Штанга металошукача виготовлена ​​з труби з алюмінієвого сплаву (АМГЗМ, АМГ6М або Д16Т) діаметром 48 мм та з товщиною стінки 2...3 мм. Котушки приклеєні до штанги епоксидним клеєм: співвісна (випромінююча) - за допомогою перехідної підсилювальної втулки; перпендикулярна до осі штанги (приймальна) – за допомогою відповідної форми перехідника.

Зазначені допоміжні деталі виконані також зі склотекстоліту. Корпус електронного блоку виготовлений із фольгованого склотекстоліту шляхом паяння. З'єднання котушок датчика з електронним блоком виконані екранованим проводом із зовнішньою ізоляцією та прокладені всередині штанги. Екрани цього дроту підключені тільки до шини загального дроту на платі електронної частини приладу, куди підключаються екран корпусу у вигляді фольги і штанга. Зовні прилад пофарбований нітроемаллю.

Друкована плата електронної частини металошукача може бути виготовлена ​​будь-яким традиційним способом, зручно також використовувати готові макетні друковані плати під DIP корпусу мікросхем (крок 2,5 мм).

Налагодження приладу

Налагоджувати пристрій рекомендується в наступній послідовності.

1. Перевірити правильність монтажу за принциповою схемою. Переконатись у відсутності коротких замикань між сусідніми провідниками друкованої плати, сусідніми ніжками мікросхем тощо.

2. Підключити батареї або двополярне джерело живлення, суворо дотримуючись полярності. Включити прилад і виміряти споживаний струм. Він має становити близько 20 мА за кожною шиною живлення. Різке відхилення виміряних значень від зазначеної величини свідчить про неправильність монтажу або несправність мікросхем.

3. Переконатись у наявності на виході генератора чистого меандру з частотою близько 32 кГц.

4. Переконатись у наявності на виходах тригерів D2 меандру з частотою близько 8 кГц.

5. Підбором конденсатора 02 налаштувати вихідний контур L1C2 резонанс. У найпростішому випадку - по максимуму амплітуди напруги на ньому (близько 10), а більш точно - по нульовому фазовому зсуву напруги контуру щодо меандру на виході 12 тригера D2.

6. Переконатися у працездатності приймального підсилювача. Налаштуйте його вхідний коливальний контур L2C5 в резонанс. Як вхідний сигнал цілком достатньо паразитного сигналу, що проникає з випромінюючої котушки. Налаштування в резонанс, як і для вихідного контуру, здійснюється підпаюванням або видаленням необхідної кількості конденсаторів відповідних номіналів.

7. Переконатись у можливості компенсації паразитного сигналу потенціометром R6. Для цього спочатку осцилограф контролюють вихід ОУ D5.2. При обертанні осі потенціометра R6 амплітуда сигналу з частотою 8 кГц на виході ОУ D5.2 повинна змінюватись і в одному із середніх положень двигуна R6 ця амплітуда буде мінімальна. Далі слід проконтролювати вихід синхронного детектора – вихід ОУ D6. При обертанні осі потенціометра R6 рівень постійного сигналу на виході ОУ D6 повинен змінюватися від максимального значення +3,5 до мінімального -3,5 або навпаки. Перехід цей досить різкий і щоб його "зловити", якраз і зручно скористатися точним підстроюванням, згаданим вище. Налаштування полягає у встановленні за допомогою потенціометра напруги R6 на виході ОУ D6, рівного нулю.

Увага! Налаштування потенціометром R6 необхідно проводити за відсутності поблизу котушок датчика металошукача великих металевих предметів, включаючи вимірювальні прилади! В іншому випадку, при переміщенні цих предметів або при переміщенні датчика щодо них прилад засмутиться, а за наявності великих металевих предметів поблизу датчика встановити вихідну напругу синхронного детектора в нуль не вдасться. Про компенсацію див. також у параграфі, присвяченому можливим модифікаціям.

8. Переконатися у роботі нелінійного підсилювача. Найпростіший спосіб – візуально. Мікроамперметр повинен реагувати на процес налаштування, що виробляється потенціометром R6. При деякому положенні двигуна R6 стрілка мікроамперметра повинна встановити нуль. Чим далі стрілка мікроамперметра знаходиться від нуля, тим слабше повинен реагувати мікроамперметр на обертання двигуна R6.

Може виявитися, що несприятлива електромагнітна обстановка ускладнить налагодження приладу. У цьому випадку стрілка мікроамперметра буде здійснювати хаотичні або періодичні коливання при наближенні двигуна потенціометра R6 до того положення, в якому повинна мати місце компенсація сигналу. Описане небажане явище пояснюється наведеннями найвищих гармонік мережі 50 Гц на приймальну котушку. На значній відстані від проводів з електрикою коливання стрілки при налаштуванні повинні бути відсутніми.

9. Переконатись у працездатності вузлів, що формують звуковий сигнал. Звернути увагу на наявність невеликої зони нечутливості звукового сигналу поблизу нуля за шкалою мікроамперметра.

За наявності неполадок та відхилень у поведінці окремих вузлів схеми металошукача слід діяти за загальноприйнятою методикою:

  • перевірити відсутність самозбудження ОУ;
  • перевірити режими ОУ за постійним струмом;
  • сигнали та логічні рівні входів/виходів цифрових мікросхем тощо. і т.п.

Можливі модифікації

Схема приладу досить проста і тому може йтися лише про подальші вдосконалення. До них можна віднести:

1. Додавання додаткового потенціометра компенсації R6*, включеного паралельно R6 за крайніми висновками. Двигун цього потенціометра підключається через конденсатор ємністю 510 пФ (необхідно уточнити експериментально) до входу, що інвертує 5 ОУ D5.2. У такій конфігурації буде два ступені свободи при компенсації паразитного сигналу (за синусом і косинус), що може допомогти налаштуванню приладу при експлуатації зі значними температурними перепадами датчика, при високій мінералізації грунту і т.д.

2. Додавання додаткового каналу візуальної індикації, що містить синхронний детектор, нелінійний підсилювач та мікроамперметр. Опорний сигнал синхронного детектора додаткового каналу береться зі зсувом на чверть періоду щодо опорного сигналу основного каналу (з будь-якого виходу іншого тригера кільцевого лічильника). Маючи деякий досвід пошуку, можна за показаннями двох стрілочних приладів навчитися оцінювати характер виявленого об'єкта, тобто. працювати не гірше за електронний дискримінатор.

3. Додавання захисних діодів, включених до зворотної полярності паралельно джерелам живлення. При помилці в полярності включення батарей у цьому випадку гарантується, що схема металошукача не постраждає (хоча якщо вчасно не зреагувати повністю розрядиться неправильно включена батарея). Включати діоди послідовно з шинами живлення не рекомендується, тому що в цьому випадку на них пропаде даремно 0,3...0,6 дорогоцінної напруги джерел живлення. Тип захисних діодів – КД243, КД247, КД226 тощо.

Автор: Щедрін А.І.

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

Чисельність комах катастрофічно знижується 29.10.2019

Команда експертів Мюнхенського технічного університету виявила скорочення популяції комах майже на третину, що говорить про згубний вплив діяльності людини на біосферу. Причому це стосується не тільки оброблюваних пестицидами полів, але також лісових масивів та інших природних районів, що охороняються.

Вчені вивчили понад мільйон комах (2700 видів) на трьохстах ділянках, і з'ясувалося, що за останнє десятиліття чисельність комах суттєво скоротилася. А деякі види комах взагалі зникли з колишніх місць проживання. У результаті кількість членистоногих у лісах скоротилася на 40 відсотків, а в полях до 1/3.

Дослідники виявили зникнення комах у всіх типах лісових масивів та полів, які були вивчені групою дослідників. Причому це торкнулося незайманих діяльністю людини територій.

Щодо скорочення чисельності комах вчені висловлюють свою тривогу. Якщо тенденція збережеться, то важко уявити, як зміниться навколишній світ найближчими роками.

Інші цікаві новини:

▪ Біметалічні дроти знижують силу струму

▪ Користувачі онлайн-магазинів частіше переглядають товари, ніж купують їх

▪ Плеєр Apple iPod

▪ Безшумні джерела живлення Mean Well LSP-160

▪ Дорожні покажчики з дисплеями E Ink

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електропостачання. Добірка статей

▪ стаття Ставок та водоспад у саду. Поради домашньому майстру

▪ стаття Яка футбольна збірна жодного разу не програла збірній Бразилії? Детальна відповідь

▪ стаття Герметичні акумулятори. Довідник

▪ стаття Слуховий апарат. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Імпульсний стабілізатор напруги, 8-60/5 вольт 2 ампери. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024