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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Um detector de metais simples baseado no chip K561LE5. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / detectores de metal Diagrama esquemático Como já mencionado, o detector de metais em questão é uma das muitas variantes de um dispositivo do tipo BFO (Beat Frequency Oscillator), ou seja, é um dispositivo baseado no princípio de analisar batidas de duas frequências. Ao mesmo tempo, neste projeto, a avaliação da mudança de frequência é realizada de ouvido.
A base do circuito deste dispositivo são os osciladores de medição e referência, o misturador e o circuito de indicação acústica (Fig. 3.4). Os osciladores de referência e medição são feitos nos elementos do chip IC1. O oscilador de referência é montado no elemento IC1.1. O feedback negativo DC entre a saída (pino 3) e a entrada (pinos 1, 2) deste elemento é realizado através do resistor R1 e do indutor L1. Os parâmetros da bobina L1 e do resistor R1 são escolhidos para que o elemento opere na seção linear da característica de transferência. Assim, são criadas condições para a excitação da cascata em uma frequência de aproximadamente 100 kHz, que é determinada pelos parâmetros dos elementos do circuito L1C1C2C3. O elemento IC1.1 tem uma alta impedância de entrada, então o fator de qualidade do circuito e a estabilidade da frequência do oscilador são relativamente altos. O resistor R3 enfraquece o efeito de derivação da resistência de saída do elemento no circuito. Se necessário, a frequência de oscilação do oscilador de referência pode ser alterada dentro de pequenos limites por um capacitor variável C2. O gerador de medição é feito de forma semelhante no elemento IC1.2. Neste caso, a frequência de operação deste gerador é determinada pelos parâmetros dos elementos do circuito L2C4C5. A bobina L2 é uma bobina de busca. Ao aproximar a bobina de busca L2 do circuito oscilatório do gerador sintonizável a um objeto de metal, sua indutância muda, o que causa uma mudança na frequência de operação do gerador. As oscilações dos osciladores de referência e de medição alimentam as entradas do elemento IC1.3, que atua como um misturador de sinal. Como resultado, a saída do elemento IC1.3 conterá não apenas os sinais das frequências fundamentais dos geradores, mas também os sinais das componentes harmônicas das frequências de diferença e soma. Um dos mais poderosos será o sinal de diferença de frequência, que é alocado ao resistor R4. Os sinais restantes são suprimidos pelo filtro, que inclui o resistor R3 e o capacitor C6. O sinal de saída através do controle de volume R4 é enviado diretamente para os fones de ouvido BF1. Um amplificador de baixa frequência adicional não é necessário, pois o sinal de saída do IC1.3 é de alguns volts. IC1 é alimentado por uma fonte de 1V B9. 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.
Recomenda-se que os detalhes deste detector de metais sejam colocados (com exceção da bobina detectora L2, resistor R4, conector X1 e interruptor S1) em uma placa de circuito impresso medindo 60x55 mm (Fig. 3.5), feita de folha unilateral getinax revestido ou textolite. Os terminais de entrada não utilizados do quarto elemento do chip IC1 devem ser conectados a um fio comum. Neste dispositivo, você pode usar microcircuitos das séries K176, K561, K564, contendo pelo menos três elementos lógicos "ou - não" ou "e - não", por exemplo, tipo K561LE5, K561LA7, K561LA9 ou K561LE10. Como capacitor C2, é recomendável usar qualquer capacitor variável de um receptor de rádio de pequeno porte. A capacitância máxima deste capacitor deve ser de pelo menos 150 pF. Os capacitores restantes podem ser quaisquer capacitores de cerâmica de pequeno porte, como KLS, KM ou KT. Deve-se notar que, para aumentar a estabilidade térmica do dispositivo, os capacitores C1, C3-C5 devem ter um TKE não pior que M750 ou M1500. Os resistores fixos podem ser de qualquer tamanho pequeno, por exemplo, tipo MLT-0,125. O resistor variável R4 pode ter uma resistência de 10 a 68 kOhm. Ao mesmo tempo, não é recomendado o uso de resistores conectados mecanicamente ao interruptor de alimentação S1 como regulador. A bobina L1 do circuito do oscilador de referência pode ser feita em um quadro da bobina do circuito IF de qualquer receptor de transistor de tamanho pequeno. Esta bobina é enrolada em uma estrutura de três seções do circuito IF do receptor de rádio Sokol-403. Neste caso, a bobina L1 é colocada em um núcleo blindado com diâmetro de 8,6 mm de ferrita 600NN com um trimmer com diâmetro de 2,8 e comprimento de 12 mm da mesma ferrita. A bobina L1 contém 200 voltas de fio PEV-2 com um diâmetro de 0,09 mm. Para a fabricação da bobina sensora L2, recomenda-se o uso de um pedaço de tubo de cobre ou alumínio com diâmetro interno de 6-8 mm e comprimento de cerca de 950 mm. Dentro do tubo, estique um feixe de 18 pedaços de fio MGTF com diâmetro de 0,07 mm, previamente esticado em um tubo de PVC. O tubo de duralumínio com os fios deve ser dobrado de acordo com o gabarito em um anel com diâmetro de cerca de 300 mm. A ponta do fio, que é o início da primeira volta, deve ser soldada ao terminal correspondente do capacitor C4, o início da segunda volta - até o final da primeira volta e assim por diante. O final da última volta é soldado ao terminal correspondente do capacitor C5. O resultado é uma bobina contendo 18 voltas e com uma indutância de aproximadamente 350 μH. Na fabricação da bobina L2, cuidados especiais devem ser tomados para que as extremidades do tubo de blindagem não fechem, pois neste caso forma-se uma bobina em curto-circuito. Em vez de um tubo de parede fina para a fabricação da tela, você também pode usar papel alumínio comum. Nesse caso, rigidez adicional do design da bobina L2 pode ser fornecida se ela for colocada entre dois discos de compensado ou getinaks de tamanhos apropriados. Como fonte de sinais sonoros, devem ser usados fones de ouvido de alta impedância com a resistência mais alta possível (cerca de 2000 ohms). Adequado, por exemplo, telefones conhecidos TA-4 ou TON-2. Ao usar telefones de baixa resistência, o detector de metais deve ser complementado com uma cascata no transistor KT315B, instalando um resistor R3 com resistência de 10 kOhm e um capacitor C6 com capacidade de 1000 pF. Como fonte de alimentação V1, pode-se utilizar, por exemplo, uma bateria Krona ou duas baterias 3336L conectadas em série. A placa de circuito impresso com os elementos nela localizados e a fonte de alimentação são colocados em qualquer caixa metálica adequada. Um resistor variável R4, um conector X1 para conectar fones de ouvido BF1, um conector X2 para conectar uma bobina detectora L2 e um interruptor S1 estão instalados na tampa do invólucro. Estabelecimento Como no ajuste de outros detectores de metal, o ajuste deste dispositivo deve ser realizado em condições em que objetos de metal são removidos da bobina de busca L2 a uma distância de pelo menos um metro. Primeiro você precisa definir a frequência de operação do oscilador de referência. Para fazer isso, inicialmente a frequência do oscilador de referência é ajustada igual à frequência de operação do oscilador de medição, ajustando a posição do núcleo de sintonia da bobina L1 até que o sinal sonoro nos fones de ouvido desapareça completamente, ou seja, até zero bater estão prontos. Anteriormente, o rotor do capacitor C2 deveria ser ajustado aproximadamente na posição intermediária. Como resultado, girando levemente o botão do capacitor C2 em qualquer direção, um som grave deve aparecer nos fones. Se necessário, você pode usar um contador de frequência ou um osciloscópio para ajustar a frequência do oscilador de referência. A diferença de frequência recomendada entre os geradores de referência e de medição deve ser de 400-500 Hz. Nesse caso, a frequência do oscilador de referência deve ser maior que a frequência do oscilador de medição. A escolha de um valor tão alto da diferença de frequência é explicada pelo fato de que ambos os osciladores, o de referência e o de medição, são feitos nos elementos de um chip comum do microcircuito e, portanto, surgem inevitavelmente conexões parasitárias entre eles, que são quase impossíveis de eliminar. Este fato torna necessário o uso de batidas com frequência superior a 100-300 Hz neste detector de metais, o que inevitavelmente leva a uma diminuição de sua sensibilidade. Procedimento de trabalho Com instalação sem erros, peças que podem ser reparadas e ajuste adequado, o Detector de Metais em questão está pronto para operação imediatamente após a conclusão da configuração. Antes de iniciar o trabalho de busca, é desejável definir a frequência de batida o mais baixo possível com o capacitor C2. Isso aumentará a sensibilidade do dispositivo, pois garantirá o registro mesmo de pequenas alterações na frequência do gerador de medição. Porém, não será possível escolher uma frequência de batida muito baixa, pois o volume do som nos fones cairá drasticamente nela. 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. Quando a bobina se aproxima de objetos feitos de metais magnéticos (por exemplo, ferro, ferrite ou níquel), a frequência do sinal de batimento aumentará e, ao se aproximar de objetos feitos de metais não magnéticos (por exemplo, alumínio, cobre ou latão), vai diminuir. Ao alterar o tom do sinal de batida, com alguma experiência, pode-se determinar facilmente de que metal, magnético ou não magnético, o objeto detectado é feito. O nível de volume do sinal nos fones de ouvido é regulado pelo resistor R4. Autor: I. Nechaev
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Comentários sobre o artigo: Паша Qual é a profundidade de detecção? Dmitry O esquema é claro, apenas a profundidade e as dimensões das peças de ferro necessárias não são indicadas ![[chorar]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/cry.gif){kind=small} ![[?]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/query.gif){kind=small}
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