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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector de metais em transistores com indicação de LED. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Este dispositivo, infelizmente, não permite determinar as dimensões e profundidade aproximadas do objeto detectado, bem como o tipo de metal de que é feito. Diagrama esquemático
O circuito do detector de metais proposto é baseado em um gerador de RF, um detector de oscilação de RF, um amplificador DC com um indicador LED e um estabilizador de tensão de alimentação. O gerador de alta frequência é feito sobre um transistor T3, em cujo circuito coletor está incluído um circuito oscilatório, composto por uma bobina L1 e um capacitor C1, desviado por um resistor R4. A frequência de operação do gerador de RF é de cerca de 100 kHz e é determinada pela indutância da bobina L1, que também é uma bobina sensora, e pela capacitância do capacitor C1. Se não houver objetos metálicos na área de cobertura da bobina L1, o sinal de RF excitado na bobina de acoplamento L2 é detectado por um detector especial, que utiliza a junção emissora do transistor T4. Neste caso, o transistor T4 abre. Como resultado, os transistores T5 e T6, nos quais está montado o amplificador DC, serão fechados e o LED LD1 não acenderá. Quando um objeto de metal estiver próximo à bobina sensora L1, sua indutância mudará. Isso levará à interrupção das oscilações do gerador de RF, que será imediatamente registrada pelo transistor T4, que fechará. Neste caso, os transistores T5 e T6 abrirão e o LED LD1 começará a brilhar. O design oferecido à atenção dos leitores é uma das variantes de detectores de metais do tipo FM (Frequency Meter), ou seja, é um dispositivo baseado no princípio de analisar o desvio de frequência do oscilador de referência sob a influência do metal objetos que caíram na área da bobina de busca. Neste caso, a decisão sobre a presença de um objeto metálico é feita pela interrupção das oscilações do gerador de RF, que é registrada por um receptor especial e fixada visualmente. As principais características distintivas deste dispositivo podem ser consideradas um interessante desenho do circuito do analisador, bem como a utilização de um LED como indicador (Fig. 2.9). O detector de metais com indicação LED é alimentado por uma fonte B1 com tensão de 9 V. Neste caso, a tensão de alimentação é estabilizada por um circuito especial feito nos transistores T1 e T2, que é um regulador de tensão paralelo. Detalhes e construção Como no projeto anterior, qualquer placa de ensaio pode ser utilizada para fabricar o detector de metais em questão. Portanto, as peças utilizadas não estão sujeitas a quaisquer restrições relacionadas às dimensões gerais. A instalação pode ser articulada e impressa. As bobinas L1 e L2 são enroladas para ligar um núcleo redondo de ferrite da antena magnética de um rádio transistor. Neste caso, a bobina L1 contém 120 voltas e a bobina L2 contém 45 voltas de fio PEV-2 com diâmetro de 0,3 mm. Deve-se observar que a sensibilidade do detector de metais depende do comprimento da haste de ferrite utilizada. Quanto mais longo for o núcleo de ferrite, maior será a sensibilidade do dispositivo. Em vez dos transistores do tipo SF215 indicados no diagrama (Fig. 2.9), neste projeto você pode usar quase todos os transistores de silício domésticos de baixa potência com ganho de pelo menos 100. Em vez de um diodo do tipo GA100, é recomendado usar qualquer diodo de germânio da série D2 ou D9, e um LED tipo VQA13 podem ser substituídos sem problemas, por exemplo, por um LED AL102. O esquema do detector de metais proposto pode ser bastante simplificado se, em vez de um regulador de tensão paralelo feito nos elementos T1, T2 e R1-R3, for instalado um diodo zener KS139 ou qualquer regulador integrado para uma tensão de 4 V. Como fonte de alimentação V1, pode-se utilizar, por exemplo, uma bateria Krona ou duas baterias 3336L conectadas em série. A placa com os elementos nela localizados e a fonte de alimentação são colocados em qualquer caixa adequada de plástico ou madeira. A tampa da caixa está equipada com LED LD1 e interruptor de alimentação S1. Esses elementos são conectados à placa por meio de um fio flexível. O corpo do dispositivo pode ser colocado na extremidade de qualquer alça conveniente. Uma haste de ferrite com uma bobina sensora L1 e uma bobina de comunicação L2 instalada nela é fixada na parte inferior da caixa por dentro. Neste caso, os fios que vão das bobinas à placa devem ser os mais curtos possíveis. A haste de ferrite com bobinas também pode ser colocada em uma caixa especial feita de material isolante. Nesse caso, há muitos anos, o autor usou um estojo de plástico para uma escova de dentes, que foi colado de fora até a parte inferior do corpo do detector de metais. Estabelecimento A principal condição que garante o ajuste de alta qualidade deste dispositivo é a ausência de objetos metálicos de grande porte a uma distância de pelo menos um metro da bobina sensora L1. O estabelecimento de um detector de metais deve começar com a configuração de tal modo de operação do gerador de RF em que as oscilações excitadas estariam à beira do colapso. Para isso, primeiro ajustando os resistores R5 e R7, é necessário excitar as oscilações de RF, nas quais o LED começará a brilhar. O resistor de ajuste pré-motor R6 deve ser colocado na posição intermediária. Em seguida, girando lentamente o controle deslizante do resistor R6, é necessário garantir que o LED apague. Se agora um objeto metálico for aproximado da haste de ferrite, o LED piscará novamente. É aconselhável repetir o ajuste várias vezes, tentando encontrar as posições dos resistores trimmer R5 e R7, nas quais a sensibilidade máxima do dispositivo é alcançada. Procedimento de trabalho O procedimento para trabalhar com o dispositivo em questão é simples e não necessita de maiores explicações. Quando a bobina sensora L1 se aproxima de um objeto metálico, o LED deve começar a brilhar. De acordo com os dados fornecidos na fonte original, este detector de metais deve ter a seguinte sensibilidade: grandes objetos metálicos, como radiadores de aquecimento central, podem ser detectados a uma distância de 200 mm, pequenos objetos metálicos (tesouras) - a uma distância de 50 mm e um cabo de alimentação de cobre - a uma distância de 40 mm. Além disso, o dispositivo deve começar a responder a uma pequena chave de fenda a uma distância de 30 mm, a um pequeno prego cravado na parede - a uma distância de 20 mm, e a um fio telefônico de cobre - a uma distância de 10 mm. Deve-se notar que os parâmetros da amostra fabricada de acordo com o esquema acima foram aproximadamente 25-30% inferiores aos indicados. Autor: Adamenko M.V.
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