|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Podziemny wykrywacz metalu znajdzie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / wykrywacz metalu Opracowany przeze mnie wykrywacz metalu nie był jeszcze używany ani w operacjach pokojowych do identyfikacji i neutralizacji pól minowych, ani w szeroko zakrojonych badaniach geologicznych czy archeologicznych. Zaprojektowany nie dla profesjonalistów, ale dla amatorów, którym chęć „zajrzenia pod ziemię” jest w stanie zaspokoić projekt o parametrach podanych w tabeli, jest ulepszoną wersją „bijącego wykrywacza metalu”. Zwiększenie czułości urządzenia wynika z korzystnego wykorzystania (wyraźnej fiksacji) zależności czasu trwania impulsu sondującego od intensywności samych przesyłek wraz z wprowadzeniem do generatora wyszukiwania automatycznej kontroli częstotliwości (AFC). Ponadto nie były wymagane dodatkowe środki stabilizacji napięcia i kompensacji temperatury jednostek elektronicznych. A „nie do pogodzenia sprzeczności” przewidywane przez sceptyków (mówią, że zmiana częstotliwości poszukiwawczego obwodu oscylacyjnego, gdy metal wchodzi w obszar roboczy, jest niezgodna z normalnym funkcjonowaniem systemu AFC) została rozwiązana przez samą praktykę. Okazało się, że gdy czujnik porusza się po badanej powierzchni z prędkością 0,5-1 m/s, obwód urządzenia nie koliduje z autotuningiem częstotliwości, który ma znaczną bezwładność (dużą stałą czasową).
Już z analizy schematu blokowego widać, że wyprodukowanie takiego urządzenia jest oczywiście trudniejsze niż któregokolwiek z poprzednich mniej czułych analogów. Wszakże proponowane przeze mnie opracowanie oprócz standardowego zestawu przykładowych generatorów kwarcowych (1) i pomiarowych (2) zawiera zewnętrzny induktor L (sensor ramki wyszukiwania), mikser (3) oraz rejestrator dźwięku BA (telefon kapsuła), pojawiają się nowe, znacznie poprawiające wydajność urządzenia. Jest to integrator (4), który generuje sygnał piłokształtny o amplitudzie proporcjonalnej do częstotliwości dudnienia kontrolnego, oraz układ kształtujący impuls zapisu (5), który wraz z klawiszem (6) i wtórnikiem źródła VT jest analogowym urządzenie pamięci masowej, które ustala napięcie szczytowe z integratora. Detektor metalu nie może obejść się bez komparatora (7), który zapewnia automatyczne przenoszenie elektroniki ze strefy maksymalnej czułości do obszaru rejestracji uderzeń jeden do jednego (i odwrotnie), bez specjalnego generatora VCO (8), który przetwarza napięcie generowane na wtórniku źródła na drgania elektryczne o częstotliwości 200-8000 Hz. jak również bez wspomnianego autorskiego układu autotuningu AFC (9) ze specjalną jednostką spowalniającą reakcję urządzenia na zbyt gwałtowną zmianę napięcia sterującego.10). Технические характеристики
Jak pokazuje praktyka, to właśnie taka kompozycja urządzeń z wybraną metodą generowania sygnału audio pozwala na słuchanie obu częstotliwości jednocześnie, co znacznie ułatwia wstępne dostrojenie urządzenia do określonej czułości. A niezawodność jest dość wysoka. Nawet w skrajnej sytuacji, gdy, powiedzmy, czujnik ramki wyszukiwania zbliża się do masywnego metalowego obiektu na odległość, przy której różnica częstotliwości staje się prawie krytyczna (70 Hz), nie ma żadnych awarii - słychać tylko zmieniającą się częstotliwość dudnienia w słuchawki. Teraz o szczegółach, które znajdują odzwierciedlenie w schemacie obwodu. Przykładowy generator jest wykonany na elemencie DD1.1. Jego częstotliwość stabilizuje rezonator kwarcowy ZQ1 włączony w obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego. Aby zapewnić wzbudzenie generatora po włączeniu zasilania, stosuje się rezystor R1. Dostępny tutaj element buforowy DD1.2 odciąża generator, a także generuje sygnał o poziomach cyfrowych. Rezystor R2 określa stopień obciążenia i maksymalną moc rozpraszaną w rezonatorze kwarcowym.
Ten generator może współpracować z prawie każdym rezonatorem przy poborze prądu 500-800 μA. A następujący po nim dzielnik częstotliwości przez dwa (element DD2.1) generuje sygnał o symetrycznym meandrze, który jest niezbędny do normalnej pracy miksera. Generator pomiarowy jest montowany zgodnie ze schematem asymetrycznego multiwibratora (tranzystory VT1 i VT2). Wyjście do trybu samowzbudzenia zapewnia obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego na kondensatorze C7. Elementy ustawiające częstotliwość to C3 - C5, VD1 i czujnik cewki wyszukiwania L1. Ponadto generacja odbywa się w zakresie od 500 kHz do 700 kHz, w zależności od dostępnego rezonatora kwarcowego. Tak ważny parametr jak niestabilność krótkoterminowa jest mały dla tego generatora. Dryft częstotliwości przez pierwsze 10 s bezpośrednio po włączeniu zasilania wynosi nie więcej niż 0,7 Hz (a co 30 minut do 20 Hz), choć nawet 1 Hz na 1 minutę jest uważany za akceptowalny dla normalnej pracy urządzenia (bez AFC). Sygnał sinusoidalny wytwarzany przez generator pomiarowy, o amplitudzie 1 - 1,2 V, jest podawany przez kondensator separujący C9 do wyzwalacza DD3.2, który generuje prostokątne impulsy o poziomach cyfrowych i współczynniku wypełnienia 2. R5R6 jest dzielnikiem niezbędne do normalnej pracy tej części obwodu. Cóż, DD3.3 działa jako etap buforowy. Sygnał z niego podawany jest do miksera (T-trigger DD2.2). Tam też dochodzi częstotliwość z dzielnika przykładowego generatora.
Cechy operacji DD2.2 są takie, że jeśli dwie sekwencje impulsów o zbliżonej częstotliwości dojdą do wejść C i D tego elementu logicznego, wówczas na wyjściach powstaje sygnał różnicy częstotliwości o ściśle symetrycznym meandrze. Ponadto wszystko usunięte z wyjścia 12 miksera ma kształt pokazany na rysunku 2a. Bezpośrednie, a także opóźnione (ryc. 2b) odwrócone (ze względu na obwód R8C11 i element DD4.2) sygnały są sumowane na kluczu DD5.1, który działa jak logiczne I / LUB z utworzeniem krótkiego dodatniego impulsy rejestrujące (ryc. 2c) do pracy analogowych urządzeń pamięci masowej (DD5.2, C13. VT3). Ale to nie wszystko. Sygnał pobrany z wyjścia DD4.2 trafia do integratora, wykonanego zgodnie z klasycznym schematem z wykorzystaniem VD2, R10 - R11, DA1, C12. Rezystor R11 ogranicza prąd ładowania kondensatora C12, rozładowując wyjście elementu DD4.2. Zintegrowany sygnał (rys. 2d) przez klucz DD5.2. który jest sterowany impulsami z DD5.1, jest doprowadzany do pojemności C13, gdzie napięcie równe wartości szczytowej tego, co pochodzi z integratora, jest formowane i utrzymywane z dużą dokładnością aż do nowego cyklu rejestracji (rys. 2e). Kondensator C14 wygładza efekt typu „schodkowego”, który może wystąpić przy gwałtownej zmianie częstotliwości uderzeń (ryc. 2f). Z wtórnika źródła sygnał trafia do komparatora DD4.3, VCO (generator sterowany napięciem) oraz do obwodu pętli AFC. Dzielnik R21R22 wraz ze sprzężeniem zwrotnym R23 i R24 zawężają zakres napięcia sterującego do amplitudy 1,2 V. Wzmacniacz operacyjny DA2 porównuje otrzymane z dzielnikiem R26R29 i generuje napięcie sterujące warikapa VD1. Rezystor R26 może z grubsza ustawić początkowy punkt przechwytywania AFC (czułość), a R27 - dokładnie. Co więcej, przesuwając suwak R26 w skrajne położenie (górne lub dolne zgodnie ze schematem) można łatwo opuścić strefę przechwytywania AFC (± 300 Hz), wprowadzając tryb częstotliwości dudnienia jeden do jednego, co sprawia, że praca z urządzeniem bardziej elastycznym. Aby zrozumieć cechy funkcjonowania węzła, który spowalnia reakcję AFC na gwałtowną zmianę częstotliwości dudnienia, zakładamy, że na podstawie tranzystora VT4 istnieje na przykład pewna stała Ub. Zakładamy również, że w pewnym momencie następuje gwałtowna zmiana częstotliwości dudnień i odpowiednio napięcia na C14. Obwód roboczy naszego wykrywacza metali z pewnością zareaguje na takie „wstępne” „odpowiednie odchylenie tranzystora Ub VT4 od jego poprzedniej wartości (ze względu na duże wartości znamionowe R19, R20 i C16). Ale odpowiedź na płynną zmianę częstotliwość uderzeń z pewnością będzie reakcją w postaci powolnej zmiany wymienionych napięć. Kiedy metalowy przedmiot wchodzi w strefę czułości czujnika ramki wyszukiwania i pozostaje tam przez stosunkowo długi czas, na podstawie VT4 ustawiane jest napięcie, które zwykle wystarcza, aby powrócić do określonego trybu częstotliwości. Ale przy ostrym usunięciu czujnika na bok sytuacja się zmienia, Ub tranzystora VT4 nie będzie w stanie szybko powrócić do poprzedniego poziomu. Oznacza to, że tworzone są warunki do przejścia przez „0” (wystąpienie dodatniego sprzężenia zwrotnego). Aby wykluczyć to drugie, wprowadzono bocznikowanie R19 diodą VD3, przez co następuje szybkie rozładowanie pojemności C16 (Ub powraca do ustawionego poziomu). W rzeczywistości AFC ma (w zależności od kierunku zmiany częstotliwości dudnienia) dwie stałe czasowe. A ponieważ specjalna konstrukcja czujnika praktycznie eliminuje wpływ właściwości ferromagnetycznych wykrywanych obiektów na wzrost f generatora wyszukiwania, to zarówno AFC, jak i urządzenie jako całość działają bardzo poprawnie we wszystkich trybach. VCO (DD4.4 i R18, C15) przekształca napięcie, które zmienia się wraz z częstotliwością dudnienia, na częstotliwość. A komparator DD16 skonfigurowany za pomocą dzielnika R17R4.3 pozwala mu to zrobić w strefie maksymalnej czułości. Częstotliwość VCO jest podawana na wejście A miksera (klawisz DD5.4). Wejście CO pochodzi z elementu logicznego DD4.1 i różnicy f uderzeń oraz krótkiego ujemnego impulsu utworzonego przez obwód różnicujący C10R9 (dla lepszego brzmienia słuchawek, zmniejszenia zużycia energii). W rezultacie na wyjściu miksera jest albo modulowana częstotliwość VCO, albo tylko częstotliwość dudnienia. Ponadto schemat automatycznie wykonuje przejście z jednego trybu do drugiego. Rezystor zmienny R30 służy do regulacji obciążenia i głośności, a połączony z nim SA1 służy jako wyłącznik zasilania. Zastosowanie układów scalonych serii CMOS, wzmacniaczy operacyjnych pracujących w trybie mikroprądowym, pozwoliło na zmniejszenie poboru prądu do poziomu 6 mA, dzięki czemu dopuszczalne jest zastosowanie baterii Krona jako źródła zasilania. Podobnie jak inne analogi, prawie cały wykrywacz metalu jest zamontowany na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie powlekanego folią włókna szklanego. Generator wyszukiwania umieszczony jest w blaszanej obudowie ekranującej.
Z wymiarów płytki wyjęto jedynie rezystory sterujące R26, R27, R30, gniazda do podłączenia zasilacza i słuchawek oraz ramkę czujnika. DD1 K561LA8; DA1-DA2 KR140UD1208; DD2 K561TM2; VT1-VT3 KP303A; DD3 K176LP4; VT4 KT3102G; VD1 D902; VD2-VD3 KD522 Technologia i staranność wykonania ramki czujnika są tak ważne dla działania całego wykrywacza metali, że najwyraźniej wymagają bardziej szczegółowego przedstawienia. Jako podstawę wykorzystano wiązkę złożoną z jedenastu odcinków drutu PEV1100-2 o długości 1,2 mm. Owinięty szczelnie warstwą taśmy izolacyjnej, jest wciśnięty w aluminiową rurkę o średnicy wewnętrznej 10 mm i długości 960 mm. Powstały półfabrykat jest kształtowany w prostokątną ramę 300x200 mm z zaokrąglonymi narożnikami.
Koniec pierwszego z drutów, umieszczony w aluminiowej obudowie - ekranie elektrostatycznym, jest sukcesywnie lutowany do początku drugiego i tak dalej, aż powstanie coś w rodzaju 11-zwojowej cewki indukcyjnej. Kolce są odizolowane od siebie taśmą papierową i wypełnione żywicą epoksydową, jednocześnie wykluczając pojawienie się zwarcia cewki z powodu wygięcia samej rurki w ramkę. Wskazane jest zapewnienie tutaj dowolnego zamkniętego złącza wysokiej częstotliwości oraz odpowiedniego (niemetalowego) mocowania kierownicy, które można wykorzystać jako jedną lub dwie sekcje składanego pręta. Kabel łączący ramę z blokiem lepiej jest użyć kabla koncentrycznego, telewizyjnego, na przykład PK75. Generator wyszukiwania dławika L2 (oznaczenie dalej - zgodnie z rys. 1 i zgodnie ze schematem obwodu wykrywacza metali opublikowanym w poprzednim numerze magazynu) ma 450 zwojów drutu PEL1-0,01. Uzwojenie - luzem na ramie o średnicy 4 i długości 15 mm z rdzeniem ferromagnetycznym M600NN (można użyć odpowiedniej cewki konturowej ze starego radia). Indukcyjność takiego dławika wynosi 1-1,2 mH. W urządzeniu zastosowano kondensatory KSO lub KTK (C3, C4, C5), KLS lub KM (C1, C2, C6 - C13, C15), K50-6 lub K53-1 (C14, C16, C17). Istnieje również wybór rezystorów. W szczególności dla „trymerów” odpowiednie są R26, R27, SP5-2 lub SP-3. To samo można powiedzieć o zmiennej R30, tylko trzeba ją połączyć z przełącznikiem. Wszystkie pozostałe rezystory to MLT-0,125 (VS-0,125). Cyfrowy MS można zastąpić analogami z ugruntowanej serii K176. DD1, DD3 - dowolne z tej samej serii, o ile zawierają wymaganą liczbę falowników. Tranzystory też można wymienić. Jako VT1 i VT2 nadaje się na przykład KP303B (-Zh). Zamiast VT3 dopuszczalne jest KP303 lub KP305 (indeks literowy na końcu nazwy nie odgrywa w tym przypadku roli), a KT3102G (VT4) zastąpi KT3102E. Kwarc - jeden z tych, które są zaprojektowane dla 1,0-1,4 MHz. Wybór słuchawek jest również nieograniczony. Jak pokazuje praktyka, TON-1 lub TON-2 są całkiem odpowiednie. Varicap D901 można zastąpić D902. Diody VD2 i VD3 KD522 (KD523) z dowolnym indeksem literowym. Do ustawienia zmontowanego urządzenia potrzebny będzie oscyloskop i… dokładność w pracy. Po dokładnym zbadaniu całej instalacji zasilanie jest dostarczane do obwodu. Następnie sprawdzają pobór prądu, który dla prawidłowo wykonanego wykonalnego projektu powinien wynosić 5.5 - 6,5 mA. Wychodząc poza podane wartości wyszukują i eliminują błędy w lutowaniu itp. Działanie przykładowego generatora jest weryfikowane przez obecność na pinie 1 mikroukładu DD2 o częstotliwości równej 0,5 f rezonatora kwarcowego o współczynniku wypełnienia 2. Następnie przechodzą do „wyszukiwarki”. Połowa napięcia zasilania jest przykładana do punktu kontrolnego na płytce drukowanej, gdzie zbiegają się R3 i C8, jednocześnie odłączając wyjście mikroukładu DA2. A za pomocą oscyloskopu podłączonego do drenu tranzystora VT2 sprawdzają amplitudę napięcia wyjściowego. Powinno wynosić od 1 V do 1,2 V. Jeśli odchylenie przekracza 0,1 V, należy skorygować liczbę zwojów cewki indukcyjnej L2. Za pomocą kondensatorów C3 i C4 ustawia się optymalną częstotliwość sygnału równą 0.5 f. Ponadto sam czujnik powinien znajdować się nie bliżej niż dwa metry od metalowych przedmiotów. Jeśli to konieczne, wybierając R5, starają się uzyskać symetryczny sygnał wyjściowy na pinie 9 mikroukładu DD3 (w tym przypadku mikser musi wyprowadzać sygnał częstotliwości różnicowej z meandrem równym 2). Następnie, po ustawieniu częstotliwości uderzeń równej 8-9 Hz poprzez zmianę napięcia na żylaku, mierzony jest sygnał na pinie 6 integratora DA1 - powinien być „na skraju ograniczenia od dołu”. Odpowiednią regulację przeprowadza się, wybierając wartość rezystora R10. Podłączając oscyloskop do źródła tranzystora VT3, sprawdzają zmianę poziomu napięcia w zależności od częstotliwości uderzeń. Rezystory R16 i R17 zapewniają, że logiczne zero na wyjściu komparatora (pin 10 układu DD4) pojawia się tylko wtedy, gdy f beats staje się wyższe niż 70 Hz. VCO jest regulowane rezystorem R15 tak, że oscylator zaczyna działać, gdy sygnał integratora „opuszcza granicę od dołu”. W przyszłości znacznie uprości to regulację urządzenia przed uruchomieniem, ponieważ minimalna częstotliwość VCO będzie odpowiadać ustawieniu wykrywacza metalu na maksymalną czułość. Po przywróceniu na płytce drukowanej wcześniej lutowanego połączenia R3 i C8 z DA2 przechodzą do ostatniego etapu debugowania urządzenia. Silnik „trymera” R26 jest ustawiony w skrajnym („plus”) położeniu, które będzie odpowiadać maksymalnej częstotliwości dudnienia (ponadto f szukaj generatora > f wzorcowo. Następnie, powoli obracając silnik w przeciwnym kierunku, zaczynają sterować sygnałem na pinie 6 DA1. Zauważają, jak (w pewnym położeniu silnika R26) moment, w którym sygnał trafia w strefę przechwytywania AFC, pojawia się na ekranie oscyloskopu. Kontynuując obracanie pokrętła rezystora strojenia R27, osiągają częstotliwość dudnienia 10 Hz, jednocześnie sprawdzając działanie AFC (ponieważ sygnał ma tendencję do powrotu do pierwotnego stanu). Silniki rezystorów R26, R27 należy przesuwać powoli, biorąc pod uwagę dużą bezwładność AFC. W takim przypadku w słuchawkach będzie słychać minimalną częstotliwość VCO i słabe kliknięcia z f beatów. W niektórych przypadkach może wystąpić efekt „unoszenia się” dźwięku względem pewnego ustalonego stanu. W takim przypadku konieczne jest dokładniejsze dobranie stosunku rezystorów R23, R24 lub zmniejszenie wartości R19, R20. Jak już wspomniano, część elektroniczna wykrywacza metalu (a jest to prawie całe urządzenie) można zamontować w dowolnej odpowiedniej obudowie zamontowanej na uchwycie. Należy uważać, aby czujnik ramki wyszukiwania, jak również przewody łączące, były sztywno zamocowane względem siebie. W końcu nawet niewielkie drgania tych części, które pojawiają się, gdy operator się porusza, mogą generować fałszywy sygnał (zwłaszcza przy maksymalnej czułości układu i niewystarczającym doświadczeniu z urządzeniem). Z tego samego powodu szpatułkę należy nosić za plecami, z bagnetem do góry (z dala od ramy czujnika). A metalowe końcówki na sznurowadłach operatora są generalnie niedopuszczalne. Ingerencja, jaką przynoszą, grozi zniweczeniem wszelkich wysiłków ultraczułego urządzenia, by znaleźć w ziemi to, z czym tak niechętnie się rozstaje. Praca z wykrywaczem metali niewiele różni się od pracy z nowoczesnym ręcznym wykrywaczem min. Oczywiście tak precyzyjne instrumenty wymagają regulacji. W naszym konkretnym przypadku jest to obrót rezystora trymera R26 do pozycji skrajnej („dodatniej”), a R27 do pozycji środkowej. Po podłączeniu zasilania do sprzętu należy obracać pokrętłem regulacyjnym R26 w przeciwnym kierunku, aż w słuchawkach pojawi się sygnał VCO. Następnie wymaganą czułość ustawia się za pomocą dostrojonego rezystora R27. A przy pomocy R26 dowolnie ustawiają (podczas pracy z urządzeniem w trybie beatu jeden do jednego) f beats w zakresie 200-300 Hz. AFC i VCO są zasadniczo wyłączone, więc wyszukiwanie odbywa się jak zwykle. Aby dokładniej określić położenie małych obiektów, ramka czujnika jest doprowadzana do obszaru wyszukiwania poziomo (z zaokrąglonym rogiem do przodu) lub pod kątem 45-90 ° do badanej powierzchni (z wyraźną przewagą pozycyjną jednego ścian bocznych ramy). Autor: Yu.Stafiychuk
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Uderzenia asteroidy w Ziemię ▪ Holownik elektryczny RSD-E Holownik 2513 ▪ Chipy 20 nm wyprodukowane przez TSMC ▪ Pierwszy modem kablowy i router PCX5000
▪ sekcja witryny Komunikacja mobilna. Wybór artykułów ▪ artykuł Wymuszone dmuchanie ciągnika prowadzącego. Rysunek, opis ▪ artykuł Kto może rozpoznać muzykę na płytach, nie słuchając jej? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Stockrose vulgaris. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł o antenie. Teoria. Informator
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony