Düşük maliyetli metal dedektörü. Şema, açıklama

Ücretsiz teknik kütüphane

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Radyo-elektronik ve elektrikli cihazların şemaları

Düşük maliyetli metal dedektörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / metal dedektörleri

makale yorumları

Bu benzersiz metal dedektörü sadece beş bileşenden yapılmıştır - ucuz bir mikro devre, değişken bir kapasitör, iki arama bobini ve bir kulaklık. Ancak sadeliğine rağmen oldukça iyi parametrelere sahiptir.

Bu devre metal dedektörler için geçerlidir. Ve diğer metal dedektörlerinden bazı bileşenler içermesine rağmen çalışma prensibi onlardan farklıdır.

Devrenin özelliklerinin ucuz bir indüksiyon denge (IB) detektörüne karşılık geldiğini söylemek abartı olmaz. Toplayın - ve kendiniz göreceksiniz! Bu tasarım, şeması Mayıs 2004'te EPE'de yayınlanan orijinal vuruş dedektöründen bile daha basittir.

Testlerde, Old English Penny'nin havada 15 cm mesafeden tespit edilebildiği bulundu, ancak hassasiyeti etkileyen çeşitli faktörler nedeniyle algılama aralığı 12,5 cm'ye düşebilir.

Bununla birlikte, bu dedektör bütçeye uygun IB'lerle rekabet edebilir ve hatta vuruş dedektörlerinden miras kalan bazı yararlı özelliklere sahip olabilir.

Giriş

Arama ve referans osilatörleri (vuruş dedektörlerinde olduğu gibi) veya iletme ve alma bobinleri (IB dedektörlerinde olduğu gibi) kullanmak yerine, bu dedektör, IB dedektörlerinde olduğu gibi karşılıklı olarak örtüşen bobinlere sahip iki verici (veya arama osilatörü) kullanır.

Düşük maliyetli metal dedektörü
Pirinç. 1. Şematik diyagram - daha basit olamazdı

Diyagrama not: her bir bobin, 70 cm çapında bir mandrel üzerine sarılmış 0,32 tur PEL-12 tel içerir.

Kulaklıklarda ton üretmek için bobinler üst üste gelmelidir.

Şekil 1'den de görebileceğiniz gibi, devre çok basittir. Her osilatör, bir dörtlü op amp artı bir arama bobini etrafında inşa edilmiştir!

Bu jeneratörlerden gelen sinyaller karıştırılır (vuru dedektörlerinin tipine benzer) ve sonuç olarak bir atım sinyali duyulabilir.

Ancak vuruş dedektörleriyle olan tüm bu benzerliğin yanı sıra bir de farklılık var. Ve dedektörün hassasiyetini önemli ölçüde artıran bu fark, bobinlerin her birinin bir endüktif bağlantı yoluyla jeneratörün frekansını değiştirmesidir. Sonuç, IB dedektörlerininkine benzer bir "dengedir" ve hassasiyet, vuruş devrelerininkinden daha yüksek olur.

Tüm bunlara ek olarak, cihazın ayarlanabilmesi için çıkış vuruş frekansını kontrol edecek bir araca ihtiyaç vardır. Bu, bu durumda iki osilatör arasına bağlı bir AM alıcısından standart bir 100 pF değişken kapasitör kullanılarak çeşitli şekillerde yapılabilir.

Devre konsepti indüksiyon-denge ve vuruş dedektörlerinden ödünç alındığından, bu dedektörün çalışma prensibini "vuruş dengesi" (BB) olarak adlandıracağız.

Özellikler

Şemanın ana özellikleri şunlardır:

Nasıl tasarlandığına bağlı olarak, bu dedektör potansiyel olarak bir IS dedektörü ile aynı hassasiyete sahiptir.
Devreyi büyük ölçüde basitleştiren ve maliyetini azaltan alıcı amplifikatör veya seviye dedektörü gerekmez. Sunulan program yalnızca iki ana bileşen içerirken, hassasiyet açısından benzer bir bütçe IS planı yaklaşık 10..20 bileşen içerecektir.
Her iki arama üreteci de aynıdır, bu nedenle devre, besleme voltajı ve ortam sıcaklığındaki değişikliklere karşı dirençlidir. Bu nedenle kompanzasyon devrelerine ve voltaj dengeleyiciye gerek yoktur.
Bobinlerin her birinin hedefe zıt bir yanıtı vardır ve bu nedenle toprak mineralizasyonuna karşı yüksek bir bağışıklığa sahiptir. Aynı zamanda, devre, her iki bobinin üst üste binme noktasında iyi bir ayrımcılığa sahiptir.

düzen

Tasarım, bir invertördeki en basit jeneratöre dayanmaktadır. Önce IC1'deki jeneratörü düşünün. İndüktörün hızlı voltaj değişikliklerine (reaksiyon adı verilir) direnmeye başladığı andan itibaren, çıkıştaki (pim 1) mantık seviyesindeki herhangi bir değişiklik, bir zaman gecikmesiyle evirici giriş 2'ye iletilecektir. Çıkış voltajı dönüş hızı yaklaşık 8V/ms'dir, IC1'in müteakip tüm anahtarlamaları buna uygun olarak geciktirilir ve bu nedenle jeneratör, çıkışta sabit salınımlarla çalışma moduna girer.

Arama bobininin çıkışlarından biri, çalışmayı stabilize eden ters çevirmeyen bir girişe (pin 3) bağlıdır. Prensip olarak, pim 3 bağlantısız bırakılabilir, ancak bu yetersiz bir çözüm olacaktır.

Farklı entegre devreler, farklı dönüş hızlarına ve giriş dirençlerine sahip olduklarından, bu devrede çalışmaları pek olası değildir. Ancak, TL074CN yaygın olarak bulunur ve kullanılabilirlik bir sorun olmamalıdır.

Arama bobini, jeneratörün kritik bir parçasıdır ve jeneratörün çalışması ve gerekli çıkış frekansının elde edilmesi için uygun şekilde tasarlanması gerekir.

Bu frekans yeterince büyük olmalı, ancak gürültü veya parametre istikrarsızlığından etkilenecek kadar yüksek olmamalıdır.

IC1'in özellikleri ve bobinin endüktansı, 260 kHz bölgesinde (bağlı bir Faraday kalkanı olmadan) olan salınım frekansını etkiler. Faraday ekranı, bobinin endüktansını sırasıyla yaklaşık iki kat artırır, jeneratörün çıkışındaki frekans yaklaşık yarısı kadar olur.

IC1b'deki osilatör, arama bobininin anti-faz kablolaması dışında, IC1a ile tamamen aynı şekilde açılır.

Arama bobini yere paralel hareket ettirildiğinde, metal görünümü önce L1 ve sonra L2 endüktansı arttırır veya tam tersi salınım frekansının bir miktar düşmesine neden olur. Üçüncü bir amplifikatör olan IC1c, iki osilatörün sinyallerini karıştırmak ve ses aralığında bir vuruş frekansı çıkışı sağlamak için kullanılır.

Tüm bunlar, BB tipi dedektörün ayırt edici bir özelliğidir. Metalin varlığı sadece arama osilatörünün frekansını değiştirmekle kalmaz, aynı IB detektöründe olduğu gibi diğer bobini de etkiler. Aslında her iki kaka da karşılıklı indüksiyon yoluyla birbirini etkiler ve bu da sistemin hassasiyetinde önemli bir artışın sebebidir.

Tüm bunlara ek olarak, dedektörü ayarlamanın bir yolunu bulmak gerekir. Bu, iki endüktansa (arama bobinleri) bağlı değişken bir kapasitör VC1 kullanılarak elde edilir. Hemen hemen her değişken kapasitör VC1 olarak çalışacaktır, yalnızca çok büyük olmayan bir kapasitansa sahip olması arzu edilir - 47 pF'den 100 pF'ye. Durum böyle değilse, seri olarak 47pF'lik bir kapasitans bağlayarak daha büyük bir kapasitör kullanabilirsiniz.

Piezo telefonlar kulaklık olarak kullanılmaktadır. Sesleri çok yüksekse, kulaklıklara seri olarak uygun değerde bir direnç bağlayarak azaltılabilir. IC1c'nin aşırı yüklenmesi riskinden dolayı endüktif siren kullanılması önerilmez.

Devrenin çektiği akım yaklaşık 15mA'dır. Sekiz adet AA pil yaklaşık 70 saat çalışma sağlar.

Dizayn

Diyagramda çok fazla detay yok, bu yüzden herhangi bir hata yapmak zor. Mikro devrenin dahil edilmesi ve arama bobinlerinin fazlanması ile hata yapılmaması önemlidir. Bunun dışında herhangi bir sorun olmaması gerekir.