Detector de metais despretensioso com sensibilidade aumentada, trabalhando no princípio das batidas. Esquema, descrição

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Detector de metais despretensioso com maior sensibilidade, trabalhando no princípio das batidas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Princípio de funcionamento e principais características

O detector de metais (Fig. 2.28, a) funciona com base no princípio das batidas, que são formadas devido à diferença entre as oscilações dos osciladores de referência e de busca (no 5-10º harmônico, a frequência mais próxima é selecionada).

Isso permite elevar a sensibilidade do dispositivo a um nível alto, o que permite detectar:

uma moeda de cinco copeques no chão a uma profundidade de 10 cm;
tampa ou tubo de aço - a uma profundidade de 65 cm.

Arroz. 2.28. Diagrama esquemático de um detector de metais despretensioso com sensibilidade aumentada, trabalhando com o princípio das batidas (clique para ampliar)

Executado em uma base de elemento acessível, o detector de metais não requer ajuste cuidadoso e é despretensioso em operação. Fonte de alimentação - da bateria galvânica "Krona".

Diagrama esquemático

O gerador de busca é montado de acordo com o chamado esquema "capacitivo de três pontos" nos elementos lógicos DD1.1, DD1.2 do IC K561LA7. Seu circuito oscilatório é formado por:

bobina de busca L1;
condensadores C2-C4;
varicap VD1, cuja tensão de controle é fornecida pelo potenciômetro R2, que atua como um corpo de ajuste para uma frequência de batida baixa.

O transistor VT1 é adicionalmente introduzido no circuito. Sua finalidade é fornecer compensação térmica para o varicap VD1. Se o detector de metais fabricado for destinado a trabalhar em condições favoráveis, com pequenas flutuações na temperatura ambiente, o VT1 pode ser excluído deste dispositivo. O oscilador de referência é implementado em dois elementos lógicos 3I-NOT do microcircuito DD2 (K561LA9). A frequência é estabilizada por um ressonador de quartzo ZQ1 (1 MHz).

Ambos os osciladores sintonizáveis e de referência possuem um estágio de buffer (elemento lógico DD1.3 e, consequentemente, DD2.3) que funciona no mixer DD1.4. O sinal de diferença de frequência extraído no misturador é alimentado a um amplificador (transistor VT2) com um seguidor de emissor (VT3). O indicador sonoro da detecção de metais no solo é a cápsula do microtelefone BF1 do aparelho auditivo.

O regulador de tensão DA1 a 5 V fornece energia à "eletrônica" e o diodo semicondutor VD2 protege contra polaridade incorreta quando a bateria é conectada.

Configurando o circuito do detector de metais

O gerador de busca deve ser "trazido" para a frequência necessária de 100-200 kHz selecionando os capacitores C2, C3. Com a posição intermediária do controle deslizante R2 do potenciômetro, deve-se garantir que, com a maior relação possível das frequências dos osciladores de referência e de busca, seja obtido um sinal de batida reproduzido em alto volume pela cápsula BF1. Um amplificador seguidor de emissor deve ser sintonizado selecionando os resistores R10 e R12. A referência deve ser uma tensão de 2,5 V no coletor VT2 e no resistor de carga R14.

O ajuste da compensação térmica realizada no transistor VT1 deve ser feito selecionando o resistor R5. Nesse caso, é necessário garantir que a tensão entre o coletor e o emissor VT1 esteja dentro de 2-2,5 V.

Pesquisar fabricação de bobinas

Recomenda-se que a bobina de busca L1 seja enrolada em uma peça bruta com diâmetro de 160 mm. Deve conter 60 voltas de fio PEL-0,2. Então você precisa fazer um enrolamento de camada única com fita isolante. Em seguida, a bobina deve ser enrolada (com um leve vácuo entre as voltas adjacentes) com uma tira de papel alumínio - para blindagem eletrostática. O contato elétrico entre as extremidades de tal tela é inaceitável (caso contrário, um circuito fechado é formado).

O sensor de moldura resultante ainda precisa ser embrulhado para proteger contra danos com duas ou três camadas de fita isolante, coladas com "epóxi" na base de fibra de vidro (não folheada!) De 2 a 4 mm de espessura. Usando o suporte, o dispositivo pode ser preso a uma haste de suporte, como um bastão de esqui de fibra de vidro com alça e bloco.

Conexões

No caso do bloco, é necessário colocar a bateria galvânica Krona e toda a “eletrônica” montada na placa de circuito impresso. Conexão da bobina de pesquisa à placa - um cabo coaxial passando por dentro da haste transportadora.

Base elementar

Agora sobre os componentes de rádio necessários para montar o detector de metais. Todos eles, incluindo dispositivos semicondutores e microcircuitos, podem ser selecionados na categoria de baratos e comuns. Em particular, resistores fixos do tipo MLT-0,125.

Como potenciômetro R2, qualquer potenciômetro de tamanho pequeno pode ser usado, de preferência com um interruptor. Este último não é convencionalmente mostrado no diagrama de circuito. Capacitores de capacidade constante C1, C9 e C11 podem ser de qualquer tamanho pequeno, mas com as classificações indicadas no diagrama de circuito.

Os capacitores C2, C4-C8 têm requisitos mais rigorosos: para maior confiabilidade e durabilidade de sua operação em diferentes condições, é aconselhável escolher esses capacitores entre os termicamente estáveis. Em particular, é preferível instalar um capacitor de cerâmica C3, que atua como um "aparador", como o mais resistente a mudanças bruscas de temperatura significativas (por exemplo, do tipo KT4-23 com capacidade de 4-20 pF). E como C10, C12-C15, você pode usar o capacitor K53-2, que garante um funcionamento estável do circuito.

Um esboço da placa de circuito impresso de um detector de metais caseiro é mostrado na fig. 2.29.

Arroz. 2.29. A placa de circuito impresso de um detector de metais despretensioso com maior sensibilidade, operando com base no princípio das batidas

Autor: Grichko V.

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