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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector de metais MI-2 em transistores. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Na primeira metade dos anos 70 do século passado, o detector de metais MI-2 foi desenvolvido e produzido em massa na União Soviética, amplamente utilizado na economia nacional. O esquema e o design deste dispositivo foram repetidamente refinados e aprimorados. Uma das variantes conhecidas do detector de metais MI-2 pode ser recomendada para rádios amadores iniciantes para repetição. Diagrama esquemático O detector de metais MI-2 é uma das muitas variantes do dispositivo do tipo BFO (Beat Frequency Oscillator), ou seja, é um dispositivo baseado no princípio de analisar as batidas de duas frequências. Ao mesmo tempo, neste projeto, a avaliação da mudança de frequência é realizada de ouvido (Fig. 2.12).
O circuito do dispositivo é baseado em osciladores de medição e referência, um estágio capacitivo, um seguidor de emissor, um gatilho Schmitt e fones de ouvido. O gerador de medição é feito no transistor T1, conectado de acordo com o esquema com uma base comum. A frequência de operação deste gerador é determinada pelos parâmetros do circuito oscilatório, que consiste na bobina de busca L1 e nos capacitores C3, C4. A tensão de realimentação necessária para a auto-excitação é fornecida do coletor do transistor T1 para o circuito emissor através de um divisor capacitivo C3, C4. Como resultado, um sinal senoidal com frequência de 510 kHz é formado na saída do gerador de medição. O oscilador de referência é feito no transistor T6 de acordo com um esquema semelhante ao do oscilador de medição. A frequência de operação deste gerador é determinada pelos parâmetros do circuito oscilatório, que consiste em uma bobina L3 com núcleo trimmer de latão e capacitores C12, C13 e C14. As oscilações dos osciladores de referência e medição através dos capacitores C5 e C11 são alimentadas na entrada do mixer, que é feita no transistor T2. O circuito coletor do transistor T2 inclui um circuito composto por uma bobina L2 e um capacitor C6, no qual são distinguidas as oscilações da diferença de frequência. A bobina de busca L1, que faz parte do circuito oscilatório do gerador de medição, é um sensor que reage ao aparecimento de objetos metálicos na área de cobertura do aparelho. Quando a bobina L1 se aproxima de tal objeto, sua indutância muda e, como resultado, a frequência do sinal do gerador de medição muda. Como resultado, a frequência do sinal na saída do estágio de mixagem também mudará. Como o circuito do misturador, feito nos elementos L2 e C6, é sintonizado na diferença de frequência dos osciladores de medição e referência na ausência de objetos de metal, uma mudança na frequência do sinal também levará a uma diminuição na amplitude do sinal no saída do misturador. A frequência de operação do circuito do misturador é de 1 kHz. Em seguida, o sinal selecionado é alimentado ao seguidor do emissor, feito no transistor T3 e servindo para combinar o gatilho Schmitt com o mixer. O gatilho Schmitt é feito nos transistores T4, T5 e é um relé eletrônico que responde a mudanças na amplitude do sinal de entrada. Os modos de operação dos transistores T4 e T5 são selecionados de forma que o gatilho seja acionado quando a tensão do sinal na entrada for superior a 0,5 V. O sinal acústico gerado é enviado aos fones de ouvido BF1. O detector de metais é alimentado por uma fonte B1 com tensão de 9 V, enquanto o consumo de corrente não excede 4-5 mA. Detalhes e construção Estruturalmente, o detector de metais MI-2 consiste em dois blocos. O bloco de busca inclui elementos que formam o gerador de medição, o bloco de indicação inclui um gerador de referência, uma cascata capacitiva, um seguidor de emissor e um gatilho Schmitt. Ambas as unidades são interligadas por um cabo blindado. Não há requisitos especiais para as peças usadas na montagem do detector de metais MI-2. A única limitação está relacionada apenas às dimensões gerais, já que a maioria das partes do dispositivo é montada em duas placas de circuito impresso relativamente pequenas. Os detalhes do bloco de busca são colocados em uma placa de circuito impresso com dimensões de 70x35 mm, feita de getinax revestido de folha unilateral ou fibra de vidro (Fig. 2.13).
Os detalhes da unidade de exibição são colocados em uma placa de circuito impresso com dimensões de 150x75 mm, também feita de getinax revestido de folha unilateral ou fibra de vidro (Fig. 2.14).
No detector de metais MI-2 produzido em massa, foram utilizados resistores do tipo MLT-0,125, capacitores C1, C2, C8, C9, C15 e C16 - do tipo KLS-1; C5, C11, C13 - KSO-1; capacitores C3, C4, C12, C14 - tipo KSO-2; C6 - MBM ou MBM-2; capacitores eletrolíticos C7 e C10 - tipo K50-3. Naturalmente, ao repetir este dispositivo, você pode usar quaisquer peças semelhantes da base do elemento moderno. Os fones de ouvido do tipo TON-1 são adequados como fonte de sinal acústico. A bobina de busca L1 é feita na forma de um anel com um diâmetro de cerca de 300 mm. As voltas da bobina são encerradas em uma tela eletrostática feita de um tubo de duralumínio com diâmetro de 8 mm e espessura de parede de 1 mm. Para fazer uma bobina, é necessário fazer um feixe de dez pedaços de fio PEV-2 com diâmetro de 0,96 mm e comprimento de 1250 mm. Primeiro, o torniquete deve ser arrastado para um tubo de PVC de 1000 mm de comprimento e, a seguir, para um tubo de duralumínio de 960 mm de comprimento. O tubo de duralumínio com os fios deve ser dobrado de acordo com o modelo em um anel. A folha de alumínio comum também pode ser usada como tela. Pedaços de fios são conectados em série com a ajuda de solda no bloco instalado no corpo do bloco de busca. Na fabricação da bobina L1, deve-se tomar cuidado para que as extremidades do tubo de blindagem não fechem, pois neste caso forma-se uma bobina em curto-circuito. Portanto, é desejável isolar as extremidades da tela com um tubo de borracha. A bobina L2 do misturador é enrolada em um núcleo de ferrite anular M2000 NM-A-K38x24x7. Possui 200 voltas de fio PEV-2 com diâmetro de 0,47 mm e é instalado na placa de circuito impresso da unidade display. A bobina L3 do gerador de referência contém 135 voltas de fio PELSHO com diâmetro de 0,1 mm, que são enroladas em uma estrutura com diâmetro de 7-9 mm com núcleo de latão. Se necessário, uma descrição detalhada do design especial da bobina L3 pode ser encontrada na revista Radio nº 4, 1973. O corpo do bloco de busca é feito de duralumínio. A bobina de busca L1 e a unidade de busca são fixadas na parte inferior de uma alça especial. A carcaça da unidade de exibição também é feita de duralumínio. Um conector para conectar uma unidade de busca (não indicado no diagrama de circuito), um interruptor S1 e um conector X1 para conectar fones de ouvido BF1 estão instalados na tampa do invólucro. A tampa também deve ter um orifício para o botão de ajuste da bobina L3. Como fonte de energia B1, você pode usar, por exemplo, duas baterias 3336L conectadas em série. Estabelecimento As principais etapas na configuração do detector de metais MI-2 são definir o limite de disparo e selecionar a frequência do oscilador de referência. O limite de disparo é definido selecionando a resistência do resistor R11. Para isso, dessolde a saída do capacitor C2 do coletor do transistor T8 e aplique um sinal de um gerador de som com tensão de 0,5 V na frequência de 1 kHz a este capacitor. O valor da resistência do resistor R11 deve ser escolhido de forma que, com uma ligeira diminuição na amplitude do sinal do gerador de som, o som nos fones de ouvido desapareça e a corrente do coletor do transistor T5 seja igual a zero. O ajuste grosseiro da frequência do sinal gerado pelo oscilador de referência é realizado selecionando a capacitância do capacitor C12. Mais precisamente, o valor da frequência é definido selecionando a capacitância do capacitor C18. Esses ajustes devem ser realizados em condições em que objetos de metal são removidos da bobina de busca L1 a uma distância de pelo menos 1,5 m. A frequência do oscilador de referência é determinada usando um medidor de frequência ou um osciloscópio. Nesse caso, o capacitor C11 deve ser soldado do emissor do transistor T6. Então você precisa definir a frequência central do oscilador de referência. Para fazer isso, restaure a conexão do capacitor C11 com o emissor do transistor T6, desconecte a unidade de busca da unidade de exibição e meça as frequências do oscilador de referência com um medidor de frequência quando o botão de ajuste da bobina L3 estiver ajustado ao extremo posições. A frequência média do oscilador de referência é determinada como a média aritmética das frequências medidas. Se necessário, as capacitâncias dos capacitores C12 e C13 são selecionadas de forma que a frequência média do oscilador de referência difira da frequência do oscilador de medição em 1 kHz. Após ajustar as frequências dos osciladores de medição e referência girando o núcleo de sintonia da bobina L3, na saída do estágio de mixagem, é necessário definir o nível de tensão do sinal para um pouco mais de 0,5 V. Nesse caso, o gatilho mudará com a frequência do sinal de entrada e um sinal de som será ouvido nos fones de ouvido. Procedimento de trabalho A realização de operações de busca com a ajuda do detector de metais MI-2 não possui nenhum recurso especial. Se um objeto de metal estiver na área de cobertura deste dispositivo, quando a bobina de busca L1 se aproximar dele, um tom de frequência variável será ouvido nos fones de ouvido, diminuindo de volume. Se a bobina ainda for aproximada de um objeto de metal, a tensão do sinal na saída do mixer se tornará menor que o limite de disparo. O gatilho parará de alternar e o sinal de áudio nos fones de ouvido desaparecerá. Se necessário, durante o processo de busca, você pode ajustar o detector de metais para a frequência de batida ajustando a posição do núcleo da bobina L3. De acordo com os dados obtidos durante o uso prático do detector de metais MI-2, grandes objetos de metal (por exemplo, uma tampa de poço) podem ser detectados a uma distância de 600-800 mm, pequenos (por exemplo, uma chave de fenda) - a uma distância de 70-100 mm e moedas de valor médio, o dispositivo começa a reagir a uma distância de 30-50 mm. Autor: Adamenko M.V.
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