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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um detector de metais simples com um filtro piezo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Objetivo e oportunidades Este detector de metais, apesar do pequeno número de peças e da facilidade de fabricação, possui uma sensibilidade bastante alta. Ele pode detectar grandes objetos de metal, como um radiador, a uma distância de até 60 cm, enquanto os pequenos, por exemplo, uma moeda com diâmetro de 25 mm, podem ser detectados a uma distância de 15 cm. princípio de funcionamento O princípio de operação do dispositivo é baseado na mudança de frequência no gerador de medição sob a influência de metais próximos e na separação da diferença de frequência (batidas) entre o gerador de medição e o gerador exemplar. Como essa frequência está na faixa de áudio, ela pode ser ouvida por meio de fones de ouvido. Diagrama esquemático O diagrama esquemático do detector de metais é mostrado na fig. 2.46. Neste circuito, a frequência do oscilador de referência, feita em DD1.1, é estabilizada por meio de um elemento piezoelétrico. Um filtro piezo (ZQ1) para uma frequência intermediária (465 kHz), que está disponível em qualquer receptor de rádio super-heteródino doméstico, foi usado como elemento piezoelétrico. Tais elementos são difundidos e muito mais baratos que os ressonadores de quartzo. O uso de um elemento piezoelétrico permite aumentar a estabilidade de frequência do oscilador de referência em comparação com os osciladores LC ou RC convencionais e, portanto, aumentar o alcance de detecção de objetos metálicos.
O gerador de medição é montado em um elemento lógico DD1.2 e contém uma bobina (L1) em forma de moldura, que é um sensor. Quando a bobina se aproxima do metal, sua indutância muda, o que leva a uma mudança na frequência do oscilador. A frequência inicial do oscilador é determinada pelos elementos C1C2C3L1 e é ajustada usando um capacitor ajustável C1, próximo à frequência do oscilador de referência (ligeiramente mais ou menos que 465 kHz). No elemento DD1.3, os sinais dos dois geradores são misturados. O sinal de saída DD1.3 contém um harmônico de diferença e, para separá-lo dos pulsos de alta frequência, é instalado um filtro R3C5. O sinal de baixa frequência é amplificado pelo transistor de efeito de campo VT2 e enviado ao emissor de som - fones de ouvido BF1 BF2. A utilização de microcircuitos CMOS em auto-osciladores, devido à sua grande resistência de entrada, possibilita a obtenção de um alto fator de qualidade no circuito oscilatório do oscilador de busca, o que aumenta sua estabilidade de frequência. Isso permite trabalhar com pequenas batidas e, assim, aumentar a sensibilidade do detector de metais. A fonte de alimentação dos autogeradores é estabilizada usando um diodo zener KS166V de precisão. Apenas os estabilizadores paramétricos para uma tensão de cerca de 6 V têm um desvio de tensão próximo de zero com uma mudança na temperatura ambiente. O circuito do detector de metais permanece operacional quando a tensão cai para 5 V, mas neste caso não haverá estabilização da tensão de alimentação. A corrente consumida pelo detector de metais (e, portanto, a duração da operação) é altamente dependente da resistência dos fones de ouvido conectados na saída. Por esse motivo, sua resistência deve ser a mais alta possível (> 100 ohms), para a qual os fones de ouvido são conectados em série. O resistor R7 limita a corrente máxima do transistor VT2 em caso de curto-circuito nos fones de ouvido, e o resistor R6 permite ajustar o volume do som. Por conveniência, este resistor é combinado com o interruptor de alimentação SA1. Os fones de ouvido são conectados através de qualquer soquete padrão. O soquete X2 foi projetado para conectar um carregador de rede para a bateria G1. Isso permitirá que você recarregue as baterias sem removê-las do estojo. Base elementar O capacitor de ajuste C1 pode ser obtido de qualquer receptor de rádio em miniatura (por exemplo, KP-180). C2 e C3 devem estar com TKE negativo mínimo (M47, M75), C4 e C5 da série K10 (K10-17), C6 - K53-1 em 16 V. O resistor variável R6 é SP3-3bM (prevê instalação horizontal na placa e possui chave SA1 embutida), um resistor sintonizado R5 do tipo SPZ-19a, o restante caberá em qualquer pequeno. Um ressonador piezo (filtro piezo Z01) provavelmente se encaixa em qualquer uma das séries FP1P1-61 (-01, -02, etc.), e você também pode tentar muitos outros tipos de filtros piezo de receptores chineses que possuem três saídas. Placa de circuito impresso Os detalhes do dispositivo podem ser localizados em uma placa de circuito impresso de face única feita de fibra de vidro com espessura de 1,5 mm e dimensões de 75 x 40 mm (Fig. 2.47, a-b). É desejável colocar a placa perto da bobina do sensor L1. O local onde a placa com os elementos é fixada não precisa ser blindado. Fabricação de bobinas A bobina L1 do sensor do detector de metais tem a forma de uma estrutura toroidal (Fig. 2.47, c). É enrolado com fio de cobre PEV com diâmetro de 1,2 mm, em qualquer mandril adequado com diâmetro de 20 cm, por exemplo, recortado em espuma. O enrolamento deve ser realizado a granel, 30 voltas (a indutância é de cerca de 480 μH). Após o enrolamento da bobina, a armação deve ser envolvida com qualquer fita dielétrica (pano envernizado ou fita isolante) e, a seguir, com papel alumínio fino. Você também pode usar papel alumínio. No local dos cabos da bobina, uma seção de cerca de 10 mm não deve ser coberta com papel alumínio (deixa-se uma folga entre as extremidades da tela, conforme mostrado na Fig. 2.47, c).
A tela na bobina reduz a influência das capacitâncias parasitas, o que aumenta a estabilidade da frequência operacional do oscilador de busca. A utilização de arame grosso na fabricação de L1 proporciona maior fator de qualidade para a bobina e enrijece a armação sem a utilização de fixadores adicionais. Autor: Shelestov I.
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