Detector de metais de baixa tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Ao desenvolver este detector de metais, o objetivo era criar um dispositivo de pequeno porte, altamente econômico, com boa repetibilidade e características de alto desempenho, utilizando peças baratas e amplamente disponíveis.

Uma análise dos circuitos mais comuns mostrou que todos eles são alimentados por uma fonte com tensão de pelo menos 9 V (ou seja, “Krona”), e isso é caro e antieconômico. Assim, um detector de metais montado no microcircuito K561LE5 opera com uma bateria por no máximo 6 a 8 horas.

As bobinas sensoras da maioria dos dispositivos possuem derivações ou vários enrolamentos. A sensibilidade dos detectores de metais simples é baixa, enquanto os mais complexos requerem o uso de ressonadores de quartzo ou outras peças escassas. Como resultado, A. Melnikov desenvolveu um circuito (Fig. 2.44, a) de detector de metais por batida, como o mais fácil de configurar e usar.

Arroz. 2.44. Detector de metais com fonte de alimentação de baixa tensão a - diagrama de circuito; b - diagrama de circuito montado inteiramente em transistores de silício tipo KT3156; c - exemplo de instalação na parede

Diagrama esquemático

O esquema funcionalmente desenvolvido inclui:

• dois geradores (a bobina do circuito oscilatório de um deles é a de busca);
• misturador balanceado;
• amplificador de frequência de áudio carregado em fones de ouvido.

Para esses dispositivos de baixa tensão, os geradores de barreira que operam de forma estável a partir de uma tensão de alimentação de 0,8 V ou mais (para transistores de silício) são os mais adequados.

Outra vantagem é que em sua saída o componente de tensão constante (em relação ao coletor conectado ao corpo do dispositivo) é igual a 0,65 V e é estabilizado (a junção emissor-base do transistor desempenha o papel de um estabistor). Este efeito é usado para estabilizar o ponto de operação de um misturador balanceado.

Amplificador de som com transistor único. Para tal amplificador de áudio, é aconselhável usar um transistor com coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 200.

Os geradores operam em diferentes frequências:

• pesquisa - aproximadamente a uma frequência de 100 kHz;
• referência - a uma frequência de 200 ou 300 kHz.

Assim, o mixer balanceado seleciona batidas entre a frequência do oscilador de referência e o 2º ou 3º harmônico do oscilador de busca. Esta solução permite reduzir drasticamente o fenômeno de “captura” da frequência do gerador de busca, que em circuitos simples não permite definir a frequência de batimento abaixo de 200 Hz, e também aumenta a sensibilidade - alterando a frequência do gerador de busca em 10 Hz altera a frequência de batimento em 20 (ou 30) Hz.

Claro, você pode aumentar ainda mais a frequência do oscilador de referência, mas neste caso o nível de batida torna-se muito pequeno, o que significa que:

• o volume do som é reduzido;
• a instabilidade aumenta, dificultando o trabalho.

Deve-se notar que a estabilidade de temperatura do circuito é baixa, mas na prática isso não afeta muito os resultados:

• em primeiro lugar, os mesmos capacitores de loop são usados ​​nos circuitos oscilatórios, de modo que sua frequência muda da mesma maneira, na mesma direção e, como resultado, a frequência de batimento não muda;
• em segundo lugar, algumas medidas simples de projeto podem aumentar a estabilidade térmica do detector de metais.

Ou seja, os seguintes requisitos são relevantes:

• a bobina de busca deve ser rígida;
• a blindagem correta deve ser aplicada;
• a placa e a caixa devem ser fixadas rigidamente à haste.

O fio da bobina ao circuito deve ser blindado, é aconselhável utilizar um cabo fino de televisão. A haste em si deve ser feita de madeira seca ou fibra de vidro. É aconselhável preencher a placa da caixa com parafina. Isso não apenas protegerá da umidade, mas também de mudanças rápidas de temperatura.

Pesquisar fabricação de bobinas

A bobina sensora é feita de cabo de par trançado, usado para conduzir redes locais. O cabo deve ser blindado, categoria 5, preferencialmente para instalação externa (seu isolamento é mais espesso e a bobina mais rígida).

Quatro voltas de cabo devem ser colocadas em um anel com diâmetro externo de aproximadamente 25 cm e:

• coloque as primeiras duas voltas externas uma sobre a outra;
• em seguida, enrole em quatro lugares com fita isolante;
• então dê duas voltas para dentro.

Tudo isso precisa ser cortado ao meio e embrulhado com fita isolante. Para tal enrolamento é preferível utilizar fita isolante de tecido. Retire o isolamento cerca de um centímetro e meio de ambas as extremidades do corte e estanhe as pontas dos fios. A película de proteção deve ser cortada.

O fio que acompanha a folha deve ser arrancado de um lado e conectado a um dos fios do cabo do outro. Este fio será o início do enrolamento. Observe que a tela não deve, em hipótese alguma, formar um circuito em curto-circuito!

A seguir, os terminais dos cabos devem ser conectados em série, é quase impossível cometer erros, pois todos os oito fios são de cores diferentes. O resultado deve ser uma bobina de 32 voltas com resistência e rigidez decentes à umidade.

Fazendo outra versão da bobina

Outra versão da bobina é enrolada com um fio enrolado com espessura de pelo menos 0,3 mm. Você pode cravar vários pregos na placa a uma distância de 40 cm e enrolar o fio (34 voltas) em volta deles, depois remover cuidadosamente a bobina e enrolá-la com fita isolante. Então a bobina precisa ser blindada. É melhor embrulhá-lo com papel alumínio retirado de um capacitor eletrolítico antigo.

Deve-se ter em mente que dentro dos capacitores eletrolíticos existe um eletrólito alcalino, por isso é aconselhável desenrolar a folha do capacitor em água corrente para que o eletrólito não corroa os dedos. A folha deve ser enrolada de forma que não forme uma curva em curto-circuito, devendo haver um espaço de cerca de 1 cm entre o início e o final do enrolamento.

É inútil tentar soldar o fio na folha - é alumínio e não estanha, então você precisa enrolar várias voltas de fio estanhado desencapado sobre a folha - esta será a saída da tela. Já pode ser conectado a uma das pontas da bobina. Em seguida, conecte esta extremidade à trança do fio blindado que vai da bobina à placa e da placa ao fio comum.

A segunda extremidade da bobina deve ser conectada ao núcleo central do fio e na placa à base do primeiro transistor do gerador de busca. Enrole novamente a fita isolante sobre o papel alumínio.

Características da aplicação de várias bobinas

As características táticas e técnicas do detector de metais dependem do tamanho da bobina. Uma bobina com diâmetro de 35 cm pega com segurança o rastro de uma lagarta de trator a uma profundidade de 80 cm, mas não detecta moedas, anéis, pregos e outros itens pequenos. Esta opção é perfeita para a busca de metais ferrosos, quando há interesse em peças maciças de ferro (sucata).

Para procurar anéis e moedas na praia, é necessária uma bobina com 15 cm de diâmetro.Uma bobina pequena com 15 cm de diâmetro é composta por 6 voltas de cabo ou 50 voltas de fio. A profundidade de detecção da moeda é de aproximadamente 15 cm. Uma bobina com diâmetro de cerca de 25 cm é uma solução de compromisso, pois tem 40-45 voltas.

Base elementar

As peças do detector de metais são as mais acessíveis. Resistores e capacitores de quase qualquer tipo, transistores em geradores podem ser usados ​​​​KT315 (de preferência com as letras B, G, E, algumas cópias com as letras A e B recusaram-se a funcionar - o coeficiente de transferência de corrente é baixo). KT3102, KT368 funcionam muito bem.

Os transistores misturadores balanceados devem ser de germânio. Qualquer receptor transistor dos anos 70-80 fornecerá muitos deles. P416 com qualquer letra, P422, P423, P401, GT309, GT322, GT313 são adequados. Os seletores das TVs SKM-24 contêm transistores GT346A.

Como as frequências de operação do circuito não são muito altas, até mesmo P27, P28, MP39B, MP42B, que foram usados ​​​​em amplificadores de reprodução para gravadores de fita bobina a bobina, são adequados. No amplificador 34, é desejável utilizar um transistor com a relação de transferência de corrente mais elevada disponível.

A bobina do gerador de referência é enrolada em acessórios padrão de circuitos IF de gravadores e receptores de rádio chineses. Algumas bobinas possuem um capacitor embutido que deve ser removido. A bobina é desenrolada com cuidado e, se tiver mais de 85 voltas, é enrolada cuidadosamente com o mesmo fio. Se houver menos voltas, 85 voltas serão enroladas com qualquer fio de enrolamento. O fio deve ser fino o suficiente, caso contrário o número necessário de voltas não caberá. Em casos extremos, você pode dar 75 voltas.

A capacitância dos capacitores de loop não precisa ser observada com exatidão; apenas é aconselhável utilizar capacitores da mesma classificação e tipo em ambos os geradores - para melhor estabilidade térmica. A capacitância de 4700 pF pode ser de 3300 a 5100 pF; em vez de 2200 pF, pode-se usar 1500 ou 1800 pF.

Montagem do dispositivo

Não foi desenvolvida placa de circuito impresso, revelou-se mais razoável abandonar a fiação do circuito impresso e montar o dispositivo em um pedaço fino (0,5 mm) de PCB, conectando as peças com seus próprios terminais. Um exemplo de tal instalação, ocupando menos da metade do tamanho de uma caixa de fósforos, é mostrado na Fig. 2.44, c.

Usamos transistores KT3102 e GT322 em caixas de metal.

Esquema de um detector de metais alternativo

Ao fabricar vários detectores de metal, o problema de encontrar transistores de germânio antigos tornou-se repentinamente agudo. E caso os rádios amadores não os tenham em mãos, foi desenvolvido um circuito montado inteiramente em transistores de silício, tipo KT315B. Apesar de uma ligeira diminuição na sensibilidade, o circuito apresentou bom desempenho. O diagrama é mostrado na Fig. 2.44, b.

Autor: Melnikov A.; Publicação: mao-sim.nm.ru

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