Indicador de Objeto Metálico

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Ao realizar trabalhos de construção e reparo, serão úteis informações sobre a presença e localização de vários objetos metálicos (pregos, tubos, conexões) na parede, piso etc. O dispositivo descrito abaixo ajudará nisso.

O princípio de operação do dispositivo é baseado na propriedade de objetos metálicos para introduzir atenuação no circuito LC de ajuste de frequência do oscilador. O modo do oscilador é definido próximo ao ponto de ruptura da geração, e a aproximação de objetos metálicos (principalmente ferromagnéticos) ao seu contorno reduz significativamente a amplitude da oscilação ou leva à ruptura da geração. Se você indicar a presença ou ausência de geração, poderá determinar a localização desses itens.

O esquema do dispositivo é mostrado na Fig.1. Possui indicação de som e luz do objeto detectado. No transistor VT1, é montado um auto-oscilador de RF com acoplamento indutivo. O circuito de ajuste de frequência L1C1 determina a frequência de geração (cerca de 100 kHz), e a bobina de acoplamento L2 fornece as condições necessárias para a auto-excitação. Os resistores R1 (aproximadamente) e R2 (suavemente) ajustam o modo de operação do gerador. Um seguidor de fonte é montado no transistor VT2, um retificador nos diodos VD1, VD2, um amplificador de corrente nos transistores VT3, VT5 e um dispositivo de sinalização sonora no transistor VT4 e piezoelétrico BF1.

Figura 1. Diagrama esquemático do detector

Na ausência de geração, a corrente que flui através do resistor R4 abre os transistores VT3 e VT5, de modo que o LED HL1 acenderá e o emissor piezoelétrico emite um tom na frequência de ressonância do emissor piezoelétrico (2 ... 3 kHz) . Se o oscilador de RF funcionar, seu sinal da saída do seguidor de fonte será retificado e a tensão negativa da saída do retificador fechará os transistores VT3, VT5. O LED se apagará e o alarme parará de soar.

Quando o circuito se aproxima de um objeto de metal, a amplitude de oscilação nele diminuirá ou a geração falhará. Nesse caso, a tensão negativa na saída do detector diminuirá e a corrente começará a fluir pelos transistores VT3, VT5. O LED acenderá, soará um bipe, indicando a presença de um objeto metálico próximo ao contorno. Além disso, com um dispositivo de sinalização sonora, a sensibilidade do dispositivo é maior, pois ele passa a funcionar com uma corrente de frações de miliamperes, enquanto é necessária uma corrente muito maior para o LED.

Em vez dos indicados no diagrama, transistores KPZ0ZA (VT1), KPZ03V, KP303G, KP303E (VT2), KT315B, KT315D, KT312B, KT312V (VT3-VT5) com um coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 50 podem ser usados ​​no dispositivo .LED - qualquer com uma corrente de trabalho de até 20 mA, diodos VD1, VD2 - qualquer uma das séries KD503, KD522. Capacitores - KLS, série K10-17, resistor variável - SP4, SPO, ajuste - SPZ-19, constante - MLT, S2-33, R1-4. O dispositivo é alimentado por uma bateria com uma tensão total de 9 V. O consumo de corrente é de 3...4 mA quando o LED está apagado e sobe para cerca de 20 mA quando está aceso. Se o dispositivo for usado com pouca frequência, a chave SA1 pode ser omitida fornecendo tensão ao dispositivo conectando a bateria.

O projeto do indutor auto-oscilador é mostrado na fig. 2 - é semelhante à antena magnética de um receptor de rádio. Em uma haste redonda 1 feita de ferrite com um diâmetro de 8 ... 10 mm e uma permeabilidade de 400 ... 600, são colocadas mangas de papel 2 (2 ... 3 camadas de papel grosso), uma volta para virar é enrolado neles com um fio PEV-2 0,31 da bobina L1 (60 voltas) e L2 (20 voltas) - 3. Neste caso, o enrolamento deve ser realizado em uma direção e os fios da bobina devem ser conectados corretamente o oscilador. Além disso, a bobina L2 deve se mover ao longo da haste com pouco atrito. O enrolamento na manga de papel pode ser fixado com fita adesiva.

Figura 2. O projeto do indutor do oscilador

A maioria das peças são colocadas em uma placa de circuito impresso (Fig. 3) feita de fibra de vidro de folha dupla face. O segundo lado fica metalizado e é usado como fio comum. O emissor piezoelétrico está localizado no verso da placa, mas deve ser isolado da metalização com fita isolante ou fita adesiva.

Figura 3. Placa de circuito impresso

A placa e a bateria são colocadas em uma caixa plástica e a bobina é instalada mais próxima da parede (Fig. 4). Para aumentar a sensibilidade do dispositivo, a placa e a bateria devem ser colocadas a uma distância de vários centímetros da bobina. A sensibilidade máxima estará no lado da haste em que a bobina L1 é enrolada. É mais conveniente detectar pequenos objetos de metal no final da bobina, o que permitirá determinar com mais precisão sua localização.

Fig.4. Projeto do dispositivo

O modelo do dispositivo tinha os seguintes parâmetros de detecção: objetos metálicos grandes - 8...10 cm, tubo com diâmetro de 15 mm - 6...8 cm, parafuso M5x25 - 4...5cm, porca M2,5 - 3 ...2,5 cm, parafuso M10x1 - 1,5 ... XNUMX cm.

Configure o dispositivo na sequência a seguir. Primeiro selecione o resistor R4. Para fazer isso, dessolde temporariamente um dos terminais do diodo VD2 e instale um resistor R4 de tal resistência (máximo possível) que o coletor do transistor VT5 tenha uma tensão de 0,8 ... 1 V. Nesse caso, o LED deve brilhar e o sinal sonoro deve soar.

Em seguida, ajuste o controle deslizante do resistor R3 para a posição inferior de acordo com o diagrama e solde o diodo VD2, e solde a bobina L2. Depois disso, os transistores VT3, VT5 devem fechar (o LED desligará). Ao mover cuidadosamente o controle deslizante do resistor R3 para cima do circuito, eles conseguem a abertura dos transistores VT3, VT5 e ligam o alarme.

Depois disso, os motores dos resistores R1, R2 são colocados na posição intermediária e a bobina L2 é soldada. Quando L2 se aproxima de L1, a geração deve ocorrer e o alarme deve ser desligado. A bobina L2 é removida de L1 e o momento de interrupção da geração é alcançado, e ela é restaurada pelo resistor R1. Neste caso, deve-se esforçar para garantir que a bobina L2 seja removida até a distância máxima, e o resistor R2 possa ser usado para obter uma quebra e restauração da geração. Em seguida, o gerador é colocado à beira da falha e a sensibilidade do dispositivo é verificada.

Autor: I. Nechaev, Kursk; Publicação: radioradar.net

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