Wykrywacz metali o ultraniskiej częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / wykrywacz metalu

Komentarze do artykułu

Ten wykrywacz metali zbudowany jest na zasadzie zmiany częstotliwości dudnień dwóch generatorów. Schemat jego działania jest prosty: sygnały z generatorów wyszukiwania i odniesienia trafiają do miksera, który generuje na wyjściu sygnał częstotliwości różnicowej. Kiedy metal zbliża się do cewki generatora wyszukiwania, zmienia się jego częstotliwość, a co za tym idzie, różnica częstotliwości w stosunku do generatora odniesienia, która z reguły mieści się w zakresie audio.

Na pierwszy rzut oka wydaje się oczywiste, że czułość wykrywacza metalu jest tym większa, im wyższa jest częstotliwość jego generatorów. Właściwie tak nie jest. Wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta absorpcja fal elektromagnetycznych przez glebę. Dlatego coraz trudniej jest pozbyć się niepożądanej samosynchronizacji generatorów z powodu komunikacji poprzez obwody mocy i pasożytnicze pojemności montażowe.

Dodatkowo losowe wahania częstotliwości generatora wyszukiwania osiągają wartości porównywalne ze zmianami częstotliwości wywołanymi bliskością metalowych przedmiotów.

Wreszcie, tylko przy bardzo niskiej (dziesiątki kiloherców) częstotliwości roboczej możliwe jest zdalne rozróżnienie metali żelaznych i nieżelaznych. Wykrywa obecność metalu poprzez zmianę różnicy faz pomiędzy oscylacjami oscylatorów poszukujących i referencyjnych, synchronizowanych za pomocą pętli PLL. Wyszukiwanie odbywa się w sposób dynamiczny z okresem powtarzania uderzeń czujnika wynoszącym około 1 s.

Ten wykrywacz metalu jest w stanie odróżnić metale na podstawie BLACK/COLOR.

Schemat obwodu

Schemat ideowy wykrywacza metali pokazano na ryc. 2.10. Oscylator odniesienia wykonany jest na chipie DD1, jego częstotliwość 32768 Hz jest stabilizowana rezonatorem kwarcowym ZOl.

Sygnał z tego generatora jest podawany do miksera VD3VD4 przez rezystancyjny dzielnik napięcia R6R13.

Generator wyszukiwania jest wykonany na tranzystorze VT1. Cewka L1, która pełni funkcję czułego elementu wykrywacza metalu, połączona jest z generatorem czterożyłowym kablem ekranowanym. Sygnał zwrotny z zaczepu cewki jest podawany do emitera tranzystora VT1, a poprzez obwód R6C7 - do miksera.

Kontroluje częstotliwość generatora wyszukiwania varicap VD1. Obwody R13C10 i R17C11 zapewniają dodatkową filtrację, redukując poziom składowych wysokiej częstotliwości na wyjściu wzmacniacza DA1.

Czułość wykrywacza metali jest regulowana za pomocą rezystora zmiennego R25. Diody VD7-VD10 zapobiegają przeciążeniu wzmacniacza DA3 w przypadku zakłócenia synchronizacji generatorów podczas konfiguracji urządzenia lub w przypadku wykrycia dużych metalowych obiektów.

Gdy czujnik wykrywacza metalu przesunie się nad obiektem wykonanym z metalu nieżelaznego, który nie ma właściwości ferromagnetycznych, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA3 następuje impuls sygnału, najpierw o polaryzacji dodatniej, a następnie o ujemnej polaryzacji.

Dodatnia półfala otwiera tranzystor VT2, który włącza generator dźwięku na tranzystorach VT4 i VT5. Jeśli obiekt ma właściwości ferromagnetyczne, wówczas udar ma przeciwną polaryzację. Jego pierwsza (ujemna) półfala otwiera tranzystor VT3, w wyniku czego ładowany jest kondensator C21. Tranzystor VT6 otwiera się i na czas wymagany do rozładowania kondensatora C21 przez rezystor R31, bocznikuje rezystor R33 - obciążenie kolektora tranzystora VT5, uniemożliwiając w ten sposób sygnał dźwiękowy pod działaniem drugiej (dodatniej) półfali sygnału.

Dzieje się tak, jeśli styki przełącznika SA2 są otwarte (pozycja „METAL NIEŻELAZNY”). Przy zwartych stykach (pozycja „BLACK METAL”) sygnalizacja dźwiękowa będzie działać także w przypadku wykrycia obiektu z żelaza lub stali, ale dopiero po przejściu przez niego cewki czujnika.

Mikroamperomierz PA1 z dodatkowym rezystorem R16 pełni funkcję woltomierza mierzącego stałą (przełącznik SA1 w pozycji „PRACA”) lub zmienną (w pozycji „USTAWIENIE”) składową napięcia na wyjściu DA1. Pierwszy pozwala wyjaśnić położenie wykrytego obiektu, drugi - ustalić momenty synchronizacji generatorów i jego awarii.

Schemat ideowy węzła energetycznego

Na ryc. 2.11 pokazuje schemat zasilacza wykrywacza metalu. Napięcie +9 V do zasilania sygnalizatora pobierane jest bezpośrednio z akumulatora GB1 (przy zwartym wyłączniku SA3). Stabilizator napięcia +6 V do zasilania głównych elementów wykrywacza metalu jest montowany na tranzystorach VT7 i VT8, z których pierwszy służy jako dioda Zenera. Sztuczny „punkt środkowy” (obwód +3 V) został utworzony przy użyciu wzmacniacza operacyjnego DA4.

Ryż. 2.10. Schemat ideowy

Ryż. 2.11. Schemat ideowy zasilacza wykrywacza metali o ultraniskiej częstotliwości

Budowa i szczegóły

Podstawą do wykonania cewki czujnika L1 może być cienkościenna rurka aluminiowa o średnicy zewnętrznej 14 mm, zagięta w pierścień o średnicy 250 mm ze szczeliną między końcami 10 mm. Wzdłuż obwodu na zewnątrz pierścienia za pomocą piły do ​​metalu lub noża musisz zrobić szczelinę. Przez to zwoje cewki L1 (drut PELSHO 0,3) zostaną ułożone wewnątrz rury. Liczba zwojów wynosi 25 + 55 + 120, zaczynając od końca uziemienia.

W procesie nawijania co 2-3 obroty drut należy nasmarować żywicą epoksydową. Wnękę rury gotowej cewki należy wypełnić uszczelniaczem silikonowym, a całą konstrukcję pokryć farbą nitro.

W pobliżu szczeliny należy przymocować do pierścienia płytkę z włókna szklanego z polami stykowymi, do której należy przylutować:

• przewody cewki;
• kondensator C1;
• podłączenie przewodów kablowych.

Pod jednym z końców rurki w miejscu mocowania do płytki należy umieścić metalową wypustkę, do której przylutować wyjście oplotu ekranującego przewodu przyłączeniowego.

Po zakończeniu konfiguracji wykrywacza metalu całe urządzenie należy przykryć plastikowym pudełkiem lub wypełnić szczeliwem silikonowym, aby chronić je przed wilgocią.

Cewkę najlepiej zamontować na drewnianym krzyżaku, w którego środkowej części wykonać plastikowe „uszy” do połączenia z drążkiem teleskopowym wykonanym z materiału dielektrycznego. Płytkę z głównymi częściami wykrywacza metalu należy umieścić w metalowej obudowie przymocowanej na końcu pręta naprzeciwko cewki.

Kondensator pętli C1 składa się z kilku kondensatorów K71-7 połączonych równolegle o całkowitej pojemności równej wskazanej na schemacie. Można również zastosować inne kondensatory termostabilne (grupy TKE M47 lub M75). Tranzystor VT7 należy wybrać przy napięciu przebicia złącza emitera wynoszącym 6,2-6,5 V. Nie ma specjalnych wymagań dla pozostałych elementów obwodu.

Kondensator zmienny C5 - z radia tranzystorowego. Rezonator kwarcowy ZQ1 - zegar. Mikroamperomierz RA1 - z zerem na środku skali. Dodatkowy rezystor R16 dobiera się w taki sposób, że przy napięciu +2,5 V i -2,5 V igła mikroamperomierza odchyla się do odpowiedniego końca skali.

Jako HA1 przetestowano różne emitery dźwięku. Najbardziej odpowiednia okazała się kapsuła telefoniczna TEMK-311 o rezystancji uzwojenia 250 omów. Gdy generator dźwięku zużywa nie więcej niż 3 mA, głośność sygnału jest wystarczająca. Jeśli używasz słuchawek o wysokiej impedancji, pobór prądu można jeszcze bardziej zmniejszyć.

Autor: Dzhuguryan L.

Zobacz inne artykuły Sekcja wykrywacz metalu.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kropki kwantowe - lampy przyszłości 22.05.2012 Naukowcy z Vanderbilt University zwiększyli luminescencję kropek kwantowych nawet o 45%. Jest to porównywalne z wydajnością niektórych komercyjnych luminoforów. W przyszłości umożliwi to wykorzystanie kropek kwantowych jako ekonomicznego, trwałego źródła oświetlenia. Dziś żarówki są uważane za beznadziejnie przestarzałe. Głównym zadaniem naukowców jest opracowanie wysoce wydajnych, ekonomicznych, półprzewodnikowych źródeł światła, które emitują przyjemne dla oka białe światło. Jedną z najbardziej obiecujących technologii oświetleniowych jest wykorzystanie kropek kwantowych. Te maleńkie fluorescencyjne cząstki selenku kadmu mogą zamienić niebieskie światło emitowane przez tanią, jasną diodę LED w ciepłobiałe światło o takim samym spektrum jak żarówka. To odróżnia kropki kwantowe od kompaktowych świetlówek i białych diod LED, które wytwarzają białe światło za pomocą monochromatycznych kolorów. Powszechną miarą wydajności opraw oświetleniowych jest skuteczność świetlna, mierzona jako ilość światła widzialnego (lumenów) na wat zużytej mocy. Żarówka wytwarza około 15 lumenów/wat, świetlówki około 100 lumenów/wat. Białe diody LED dostępne na rynku mają od 28 do 93 lumenów/wat. Do tej pory kropki kwantowe pozostawały daleko w tyle za tradycyjnymi źródłami światła w tym wskaźniku. Jednak naukowcom z Vanderbilt University udało się zwiększyć moc świetlną 10-krotnie i osiągnąć wartość około 40 lumenów / wat. Jednocześnie ich źródło światła emituje bardzo wysokiej jakości białe, a nie monochromatyczne światło. Udało się to osiągnąć za pomocą wydajnej ultrafioletowej diody LED, dodatku kwasu octowego i ultramałych kropek kwantowych zawierających tylko 60-70 atomów. Te kropki kwantowe są tak małe, że prawie wszystkie ich atomy znajdują się na powierzchni cząstek, co pozwala na wytwarzanie białego światła, które zwykle jest generowane właśnie przez atomy powierzchni kropek kwantowych. Obecnie naukowcy pracują nad zwiększeniem mocy świetlnej i stworzeniem prototypów lamp kwantowych. Głównym problemem ze zwiększeniem jasności jest pojawienie się niebieskawego odcienia, który jest tak irytujący dla osób korzystających z lamp LED. Jednak według naukowców wiedzą, jak rozwiązać ten problem.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ ciepło hamowania

▪ Glony jako pokarm dla zwierząt gospodarskich

▪ ADXL311 - układ akcelerometru

▪ Kuchenka + piekarnik + lodówka

▪ NXP przygotowuje ultrakompaktowy układ Wi-Fi

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Medycyna. Wybór artykułu

▪ artykuł Wady i wady wzroku. Encyklopedia iluzji wizualnych

▪ artykuł Jakie stworzenia odpowiadają za kolor Blood Falls na Antarktydzie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Sterownik wyciągarki elektrycznej. Opis pracy

▪ artykuł Symulator płomienia do kominka elektrycznego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Tłumik zewnętrznych szumów akustycznych dla transceivera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024