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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector de metais de ultra baixa frequência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Este detector de metais é construído com base no princípio de alterar a frequência de batimento de dois geradores. O esquema de operação é simples: os sinais dos geradores de busca e referência entram no mixer, que gera um sinal de diferença de frequência na saída. Quando o metal se aproxima da bobina do gerador de busca, sua frequência muda e, como resultado, a diferença de frequência em relação ao gerador de referência, que, via de regra, está na faixa de áudio. À primeira vista, parece óbvio que a sensibilidade de um detector de metais é maior quanto maior for a frequência de seus geradores. Na verdade não é. Com o aumento da frequência, a absorção de ondas eletromagnéticas pelo solo aumenta. Portanto, torna-se mais difícil se livrar da auto-sincronização indesejada de geradores devido à comunicação através de circuitos de potência e capacitâncias de montagem parasitas. Além disso, flutuações aleatórias na frequência do gerador de busca atingem valores comparáveis às mudanças de frequência causadas pela proximidade de objetos metálicos. Finalmente, apenas em uma frequência operacional ultrabaixa (dezenas de kilohertz) é possível distinguir remotamente entre metais ferrosos e não ferrosos. Ele detecta a presença de metal alterando a diferença de fase entre as oscilações dos osciladores de busca e referência, sincronizados usando um loop PLL. A busca é realizada de forma dinâmica com um período de repetição de golpes pelo sensor de aproximadamente 1 s. Este detector de metais é capaz de distinguir entre metais com base em PRETO/COR. Diagrama esquemático O diagrama esquemático do detector de metais é mostrado na fig. 2.10. O oscilador de referência é feito em um chip DD1, sua frequência de 32768 Hz é estabilizada por um ressonador de quartzo ZOl. O sinal deste gerador é alimentado ao misturador VD3VD4 através de um divisor de tensão resistivo R6R13. O gerador de busca é feito no transistor VT1. A bobina L1, que serve como elemento sensível do detector de metais, é conectada ao gerador com um cabo blindado de quatro fios. O sinal de feedback da torneira da bobina é alimentado ao emissor do transistor VT1 e através do circuito R6C7 - ao misturador. Controla a frequência do gerador de busca varicap VD1. Os circuitos R13C10 e R17C11 fornecem filtragem adicional, reduzindo o nível de componentes de alta frequência na saída do amplificador DA1. A sensibilidade do detector de metais é regulada por um resistor variável R25. Os diodos VD7-VD10 evitam a sobrecarga do amplificador DA3 quando a sincronização dos geradores é interrompida durante a configuração do dispositivo ou quando grandes objetos de metal são detectados. Quando um sensor de detector de metais passa sobre um objeto feito de metal não ferroso que não possui propriedades ferromagnéticas, ocorre uma explosão de sinal primeiro de polaridade positiva e depois negativa na saída do amplificador operacional DA3. Uma meia onda positiva abre o transistor VT2, que liga o gerador de som nos transistores VT4 e VT5. Se o objeto tiver propriedades ferromagnéticas, o surto terá a polaridade oposta. Sua primeira meia onda (negativa) abre o transistor VT3, como resultado do qual o capacitor C21 é carregado. O transistor VT6 abre e, pelo tempo necessário para descarregar o capacitor C21 através do resistor R31, desvia o resistor R33 - a carga do coletor do transistor VT5, proibindo assim o sinal sonoro sob a ação da segunda meia onda (positiva) do sinal. Isso acontece se os contatos da chave SA2 estiverem abertos (posição "METAL NÃO FERROSO"). Com contatos fechados (posição "BLACK METAL"), a indicação sonora também funcionará quando um objeto de ferro ou aço for detectado, mas somente após a bobina do sensor ter passado sobre ele. O microamperímetro PA1 com resistor adicional R16 serve como um voltímetro que mede a componente constante (interruptor SA1 na posição "WORK") ou variável (na posição "SETTING") da tensão na saída DA1. O primeiro permite esclarecer a posição do objeto detectado, o segundo - corrigir os momentos de sincronização dos geradores e sua quebra. Diagrama esquemático do nó de energia Na fig. 2.11 mostra um diagrama da fonte de alimentação do detector de metais. A tensão +9 V para alimentar a sirene é retirada diretamente da bateria GB1 (quando a chave SA3 está fechada). O regulador de tensão de +6 V para alimentar os componentes principais do detector de metais é montado nos transistores VT7 e VT8, o primeiro dos quais serve como diodo zener. Um "ponto médio" artificial (circuito de +3 V) foi criado usando o amplificador operacional DA4.
Arroz. 2.10. Diagrama esquemático
Arroz. 2.11. Diagrama esquemático da fonte de alimentação de um detector de metais de ultra baixa frequência Construção e detalhes A base para a fabricação da bobina do sensor L1 pode ser um tubo de alumínio de parede fina com diâmetro externo de 14 mm, dobrado em um anel com diâmetro de 250 mm com folga entre as extremidades de 10 mm. Ao longo do perímetro do lado de fora do anel com uma serra ou cortador, você precisa fazer um slot. Através dele, as voltas da bobina L1 (fio PELSHO 0,3) serão colocadas dentro do tubo. O número de voltas é 25 + 55 + 120, a partir da extremidade da terra. No processo de enrolamento, a cada 2-3 voltas, o fio deve ser lubrificado com resina epóxi. A cavidade do tubo da bobina acabada deve ser preenchida com selante de silicone e toda a estrutura deve ser coberta com tinta nitro. Perto da folga, é necessário prender ao anel uma placa de fibra de vidro com almofadas de contato, na qual soldar:
Sob uma das extremidades do tubo, no ponto de fixação à placa, deve ser colocada uma aba metálica, na qual deve ser soldada a saída da malha de blindagem do cabo de ligação. Após a conclusão da configuração do detector de metais, todo este conjunto deve ser coberto com uma caixa de plástico ou preenchido com selante de silicone para protegê-lo da umidade. O melhor é instalar a bobina em uma cruz de madeira, na parte central da qual fazer "orelhas" de plástico para conexão com uma haste telescópica de material dielétrico. A placa com as partes principais do detector de metais deve ser colocada em uma caixa de metal fixada na extremidade da haste oposta à bobina. O capacitor de loop C1 é composto por vários capacitores K71-7 conectados em paralelo com uma capacitância total igual à indicada no diagrama. Outros capacitores termoestáveis (grupos TKE M47 ou M75) também podem ser usados. O transistor VT7 deve ser selecionado com uma tensão de ruptura da junção do emissor de 6,2-6,5 V. Não há requisitos especiais para o restante dos elementos do circuito. Capacitor variável C5 - de um rádio transistor. Ressonador de quartzo ZQ1 - relógio. Microamperímetro RA1 - com zero no meio da escala. O resistor adicional R16 é selecionado de forma que a uma tensão de +2,5 V e -2,5 V, a agulha do microamperímetro se desvie para o final correspondente da escala. Vários emissores de som foram testados como HA1. A cápsula telefônica TEMK-311 com resistência de enrolamento de 250 ohms acabou sendo a mais adequada. Quando o gerador de som não consome mais de 3 mA, o volume do sinal é suficiente. Se você usar fones de ouvido de alta impedância, o consumo de corrente pode ser reduzido ainda mais. Autor: Dzhuguryan L.
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Comentários sobre o artigo: Sergei Comecei a montar, me deparei com o fato de que o transistor gerador não quer funcionar.No seu circuito, existem diferenças nas classificações de R5 36k, R8 1.5k em relação ao Rádio 3,2005. Se alguém puder dar um bom conselho, por favor responda. Sêmen Dê uma olhada, há um erro no circuito, no p28 a fonte de alimentação é 3v, o ponto é supérfluo
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