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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Detector de metais avançado em transistores com quartzo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Nos últimos anos, muitas editoras européias respeitadas têm prestado atenção considerável a vários dispositivos técnicos usados em operações de busca. Todos os anos, novos livros com descrições de diversos aparelhos chegam às prateleiras das livrarias. Deve-se reconhecer que, em geral, esses dispositivos são difíceis de montar e ajustar e dificilmente podem ser recomendados para repetição por radioamadores novatos. No entanto, em um dos livros publicados como parte da série "Elektronicke hledace" da popular editora européia "BEN", o autor há relativamente pouco tempo, não sem surpresa, descobriu um circuito detector de metais que parecia muito familiar. O principal elemento com o qual a presença de objetos metálicos é analisada neste dispositivo é o quartzo. Ao mesmo tempo, os resultados da análise são avaliados visualmente e auditivamente. Diagrama esquemático O design oferecido à atenção dos leitores é uma das variantes dos 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 de metal objetos que caíram na área da bobina de busca. Após um estudo cuidadoso do diagrama do circuito, você pode ver que este dispositivo é uma versão melhorada do detector de metais discutido na seção anterior. Um dos principais diferenciais desse design ainda é o analisador, feito no elemento de quartzo Q1. Além disso, em uma versão aprimorada do detector de metais, além do instrumento apontador, um circuito de sinalização acústica é utilizado como indicador. Como no circuito proposto (Fig. 2.16) a numeração dos elementos foi alterada, uma nova base de elementos foi usada e uma cascata adicional foi adicionada, o autor considerou necessário considerar seus recursos com mais detalhes.
Como em projeto anterior, a base do esquema deste detector de metais é um gerador de medição, um estágio de buffer, um detector de oscilação de RF, um analisador e um dispositivo indicador. O circuito oscilatório do gerador de alta frequência, feito no transistor T1, consiste na bobina L1 e nos capacitores C3-C6. A frequência de operação do gerador de RF depende do desvio da indutância da bobina de busca L1, bem como da mudança nas capacitâncias do capacitor de sintonia C4 e do capacitor de ajuste C3. Na ausência de objetos metálicos próximos à bobina L1, a frequência das oscilações excitadas no gerador de RF deve ser igual à frequência do elemento de quartzo Q1, ou seja, neste caso, 1 MHz. Depois que um objeto de metal estiver na área de cobertura da bobina de busca L1, sua indutância mudará. Isso mudará a frequência de oscilação do gerador de RF. Em seguida, o sinal de RF é alimentado ao estágio de buffer, o que garante a correspondência do gerador com os circuitos subsequentes. Um seguidor de emissor feito em um transistor T2 é usado como um estágio de buffer. Da saída do seguidor de emissor, o sinal de RF através do resistor de ajuste R7 e do quartzo Q1 vai para o detector, feito no diodo D2. Devido ao alto fator de qualidade do quartzo, as menores mudanças na frequência do oscilador de medição levarão a uma diminuição na impedância do elemento de quartzo. Como resultado, um sinal de baixa frequência é fornecido à entrada do amplificador DC (a base do transistor T3), cuja mudança na amplitude fornece um desvio correspondente da seta do dispositivo indicador. A carga do UPT, feita no transistor T3, é um dispositivo apontador com corrente de deflexão total de 1 mA. Quando a chave S2 é fechada, o gerador de sinal de áudio, feito no transistor T4, é ligado no circuito de carga. O detector de metais é alimentado por uma fonte B1 com tensão de 9 V. Detalhes e construção Como em alguns dos projetos discutidos anteriormente, qualquer breadboard pode ser usada para fazer um detector de metais com um elemento de quartzo. Portanto, as peças usadas não estão sujeitas a quaisquer restrições relacionadas às dimensões gerais. A instalação pode ser articulada e impressa. A bobina de busca L1 (fig. 2.17) é semelhante à bobina usada no detector de metais, que foi discutida na seção anterior. Em vez dos transistores do tipo BC108 indicados no diagrama, quase todos os transistores de silício de baixa potência domésticos, por exemplo, do tipo KT315B, podem ser usados neste projeto. Em vez de um diodo do tipo 1N4001 (D2), recomenda-se usar qualquer diodo de germânio da série D2 ou D9 com qualquer índice de letras.
Como elemento Q1, você pode usar qualquer elemento de quartzo com frequência de 900 kHz a 1,1 MHz. A fonte de energia para V1 pode ser uma bateria Krona ou duas baterias 3336L conectadas em série. A placa com os elementos localizados nela e a fonte de alimentação são colocados em qualquer caixa de plástico ou madeira adequada. Um resistor variável R7, interruptores S1 e S2, conectores X1 e X2, bem como um indicador PA1 estão instalados na tampa do invólucro. A bobina de pesquisa L1 deve ser instalada no final de uma alça adequada de 100 a 120 cm de comprimento. A bobina é conectada à placa do dispositivo com um cabo blindado multicore. Estabelecimento A principal condição para o ajuste de alta qualidade deste dispositivo é a ausência de objetos de metal de grande porte a uma distância de pelo menos 1,5 m da bobina de busca L1. O ajuste direto do detector de metais deve começar com a configuração da frequência desejada de oscilações geradas pelo gerador de RF. A frequência de oscilação de RF deve ser igual à frequência do elemento de quartzo Q1. Recomenda-se a utilização de um frequencímetro digital para fazer este ajuste. Nesse caso, o valor da frequência é primeiro definido aproximadamente alterando a capacitância do capacitor C4 e, em seguida, ajustando precisamente o capacitor C3. Na ausência de frequencímetro, a configuração do gerador de RF pode ser realizada de acordo com as leituras do indicador PA1. O quartzo Q1 é um elemento de comunicação entre as partes de medição e indicação do dispositivo, portanto sua resistência no momento da ressonância é alta. Assim, a leitura mínima do instrumento ponteiro PA1 indicará o ajuste fino das oscilações do gerador de RF à frequência do quartzo. O nível de sensibilidade deste dispositivo é regulado pelo resistor R7. Procedimento de trabalho No uso prático deste detector de metais, o resistor variável R7 deve colocar a seta do indicador PA1 em zero na escala. Nesse caso, até certo ponto, as mudanças nos modos de operação devido à descarga da bateria, mudanças na temperatura ambiente ou desvios nas propriedades magnéticas do solo são compensadas. Se, durante a operação, algum objeto de metal aparecer na área da bobina de busca L1, a seta do indicador PA1 se desviará. Neste caso, quando os contatos do interruptor S2 estiverem fechados, um sinal sonoro aparecerá nos fones de ouvido. Autor: Adamenko M.V.
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