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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um detector de metais simples em um chip K155LA3. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Os radioamadores iniciantes podem ser recomendados para repetir o projeto de um detector de metais simples, cuja base foi um circuito que foi repetidamente publicado no final dos anos 70 do século passado em várias publicações especializadas nacionais e estrangeiras. Este detector de metais, feito em apenas um chip K155LA3, pode ser montado em poucos minutos. Diagrama esquemático O projeto proposto é uma das muitas opções para detectores de metais BFO (Beat Frequency Oscillator), ou seja, é um dispositivo baseado no princípio de analisar as batidas de dois sinais de frequência próxima (Fig. 3.1). Ao mesmo tempo, neste projeto, a avaliação da mudança na frequência do batimento é realizada de ouvido.
O dispositivo é baseado em osciladores de medição e referência, um detector de oscilação de RF, um circuito de indicação e um estabilizador de tensão de alimentação. No projeto em consideração, são utilizados dois osciladores LC simples, feitos no chip IC1. As soluções de circuito desses geradores são quase idênticas. Neste caso, o primeiro oscilador, que é uma referência, é montado nos elementos IC1.1 e IC1.2, e o segundo, gerador de medição ou sintonizável, é feito nos elementos IC1.3 e IC1.4. O circuito oscilador de referência é formado por um capacitor de 1 pF C200 e uma bobina L1. O circuito do gerador de medição usa um capacitor variável C2 com capacitância máxima de aproximadamente 300 pF, bem como uma bobina detectora L2. Neste caso, ambos os geradores são sintonizados em uma frequência operacional de aproximadamente 465 kHz. As saídas dos geradores através dos capacitores de desacoplamento C3 e C4 são conectadas ao detector de oscilação de RF, feito nos diodos D1 e D2 de acordo com o circuito de duplicação de tensão retificado. A carga do detector são os fones de ouvido BF1, nos quais o sinal do componente de baixa frequência é extraído. Nesse caso, o capacitor C5 desvia a carga em frequências mais altas. Ao aproximar a bobina de busca L2 do circuito oscilatório do gerador sintonizável a um objeto metálico, sua indutância muda, o que causa uma mudança na frequência de operação deste gerador. Nesse caso, se houver um objeto de metal ferroso (ferroímã) próximo à bobina L2, sua indutância aumenta, o que leva a uma diminuição da frequência do oscilador sintonizável. O metal não ferroso reduz a indutância da bobina L2 e aumenta a frequência de operação do gerador. O sinal de RF formado como resultado da mistura dos sinais dos geradores de medição e referência após passar pelos capacitores C3 e C4 é alimentado ao detector. Nesse caso, a amplitude do sinal de RF muda com a frequência do batimento. O envelope de baixa frequência do sinal de RF é isolado por um detector feito nos diodos D1 e D2. O capacitor C5 fornece filtragem do componente de alta frequência do sinal. Em seguida, o sinal de batida é enviado para os fones de ouvido BF1. A energia é fornecida a IC1 a partir de uma fonte de 1V B9 através de um regulador de tensão formado por um diodo zener D3, um resistor de lastro R3 e um transistor regulador T1. Detalhes e construção Para a fabricação do detector de metais considerado, você pode usar qualquer placa de prototipagem. Portanto, as peças usadas não estão sujeitas a quaisquer restrições relacionadas às dimensões gerais. A instalação pode ser articulada e impressa. Ao repetir o detector de metais, você pode usar o chip K155LA3, composto por quatro elementos lógicos 2I-NOT, alimentados por uma fonte CC comum. Como capacitor C2, você pode usar o capacitor de sintonia de um rádio portátil. Os diodos D1 e D2 podem ser substituídos por quaisquer diodos de germânio de alta frequência. A bobina L1 do circuito do oscilador de referência deve ter uma indutância de cerca de 500 μH. Como tal bobina, é recomendável usar, por exemplo, a bobina do filtro IF de um receptor super-heteródino. A bobina de medição L2 contém 30 voltas de fio PEL com diâmetro de 0,4 mm e é feita na forma de um toro com diâmetro de 200 mm. Essa bobina é mais fácil de fazer em uma estrutura rígida, mas você pode ficar sem ela. Nesse caso, qualquer objeto redondo adequado, como uma jarra, pode ser usado como moldura temporária. As voltas da bobina são enroladas a granel, após o que são removidas da moldura e protegidas com uma tela eletrostática, que é uma fita de folha de alumínio aberta enrolada em um feixe de voltas. A folga entre o início e o fim do enrolamento da fita (a folga entre as extremidades da tela) deve ser de pelo menos 15 mm. Na fabricação da bobina L2, é especialmente necessário garantir que as extremidades da fita de blindagem não fechem, pois neste caso é formada uma bobina em curto-circuito. Para aumentar a resistência mecânica, a bobina pode ser impregnada com cola epóxi. Para a fonte de sinais sonoros, devem ser usados fones de ouvido de alta impedância com a maior resistência possível (cerca de 2000 ohms). Adequado, por exemplo, o conhecido telefone TA-4 ou TON-2. Como fonte de alimentação V1, pode-se utilizar, por exemplo, uma bateria Krona ou duas baterias 3336L conectadas em série. Em um estabilizador de tensão, a capacitância do capacitor eletrolítico C6 pode ser de 20 a 50 microfarads, e a capacitância de C7 pode ser de 3 a 300 pF. A tensão na saída do estabilizador, igual a 68 V, é definida pelo resistor de compensação R000. Esta tensão será mantida inalterada mesmo quando as baterias estiverem significativamente descarregadas. Deve-se observar que o chip K155LAZ foi projetado para ser alimentado por uma fonte CC de 5 V. Portanto, se desejado, a unidade estabilizadora de tensão pode ser excluída do circuito e uma bateria 3336L ou similar pode ser usada como fonte de energia, o que permite montar um design compacto. No entanto, a descarga desta bateria afetará muito rapidamente a funcionalidade deste detector de metais. É por isso que você precisa de uma fonte de alimentação que forneça a formação de uma tensão estável de 5 V. Deve-se reconhecer que o autor usou quatro grandes baterias redondas importadas conectadas em série como fonte de energia. Neste caso, uma tensão de 5 V foi formada por um estabilizador integral do tipo 7805. A placa com os elementos nela localizados e a fonte de alimentação são colocados em qualquer caixa de plástico ou madeira adequada. Um capacitor variável C2, um interruptor S1, bem como conectores para conectar uma bobina detectora L2 e fones de ouvido BF1 estão instalados na tampa da caixa (esses conectores e interruptor S1 não são indicados no diagrama de circuito). Estabelecimento Assim como o ajuste de outros detectores de metal, este dispositivo deve ser ajustado em condições em que objetos de metal são removidos da bobina detectora L2 a uma distância de pelo menos um metro. Primeiro, usando um medidor de frequência ou osciloscópio, você precisa ajustar as frequências de operação dos osciladores de referência e medição. A frequência do oscilador de referência é ajustada para aproximadamente 465 kHz ajustando o núcleo da bobina L1 e, se necessário, selecionando a capacitância do capacitor C1. Antes do ajuste, você precisará desconectar o terminal correspondente do capacitor C3 dos diodos do detector e do capacitor C4. Em seguida, você precisa desconectar o terminal correspondente do capacitor C4 dos diodos do detector e do capacitor C3 e ajustar o capacitor C2 para definir a frequência do gerador de medição para que seu valor seja diferente da frequência do gerador de referência por cerca de 1 kHz. Depois que todas as conexões forem restauradas, o detector de metais estará pronto para operação. Procedimento de trabalho A realização de operações de busca com a ajuda do detector de metais considerado não possui nenhum recurso. No uso prático do dispositivo, a frequência necessária do sinal de batida deve ser mantida pelo capacitor variável C2, que muda quando a bateria é descarregada, a temperatura ambiente muda ou o desvio das propriedades magnéticas do solo. Se a frequência do sinal nos fones de ouvido mudar durante a operação, isso indica a presença de um objeto de metal na área da bobina de busca L2. Ao se aproximar de alguns metais, a frequência do sinal de batimento aumentará e, ao se aproximar de outros, diminuirá. Ao alterar o tom do sinal de batida, tendo uma certa experiência, pode-se determinar facilmente de que metal, magnético ou não magnético, o objeto detectado é feito. Autor: Adamenko M.V.
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Comentários sobre o artigo: Ilya Alguém já coletou, quanto custa?
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