Prosty wykrywacz metali oparty na chipie K561LE5. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / wykrywacz metalu

Komentarze do artykułu

Schemat obwodu

Jak już wspomniano, omawiany wykrywacz metalu jest jednym z wielu wariantów urządzenia typu BFO (Beat Frequency Oscillator), czyli urządzeniem opartym na zasadzie analizy dudnień o dwóch częstotliwościach. Jednocześnie w tym projekcie ocena zmiany częstotliwości odbywa się na ucho.

Ryż. 3.4. Schemat ideowy wykrywacza metalu na chipie K561LE5 (kliknij, aby powiększyć)

Podstawą obwodu tego urządzenia są generatory pomiarowy i wzorcowy, mieszacz oraz obwód sygnalizacji akustycznej (rys. 3.4). Oscylatory odniesienia i pomiarowe wykonane są na elementach układu IC1.

Oscylator odniesienia jest montowany na elemencie IC1.1. Ujemne sprzężenie zwrotne DC między wyjściem (pin 3) a wejściem (pin 1, 2) tego elementu jest realizowane przez rezystor R1 i cewkę indukcyjną L1. Parametry cewki L1 i rezystora R1 dobiera się tak, aby element pracował w liniowym przekroju charakterystyki przenoszenia. W ten sposób powstają warunki do wzbudzenia kaskady z częstotliwością około 100 kHz, co jest określone przez parametry elementów obwodu L1C1C2C3. Element IC1.1 ma wysoką impedancję wejściową, więc współczynnik jakości obwodu i stabilność częstotliwości oscylatora są stosunkowo wysokie. Rezystor R3 osłabia efekt bocznikowania rezystancji wyjściowej elementu w obwodzie. W razie potrzeby częstotliwość oscylacji oscylatora odniesienia można zmienić w niewielkich granicach za pomocą kondensatora zmiennego C2.

Generator pomiarowy wykonany jest w podobny sposób na elemencie IC1.2. W tym przypadku częstotliwość robocza tego generatora jest określona przez parametry elementów obwodu L2C4C5. Cewka L2 jest cewką wyszukiwania. Podczas zbliżania cewki wyszukiwania L2 obwodu oscylacyjnego przestrajalnego generatora do metalowego przedmiotu zmienia się jego indukcyjność, co powoduje zmianę częstotliwości roboczej generatora.

Oscylacje z oscylatora wzorcowego i pomiarowego podawane są na wejścia elementu IC1.3, który pełni rolę miksera sygnału. W rezultacie na wyjściu elementu IC1.3 znajdą się nie tylko sygnały częstotliwości podstawowych generatorów, ale także sygnały składowych harmonicznych częstotliwości różnicowych i sumarycznych. Jednym z najpotężniejszych będzie sygnał częstotliwości różnicowej, który jest przypisany do rezystora R4. Pozostałe sygnały są tłumione przez filtr, w skład którego wchodzi rezystor R3 i kondensator C6.

Sygnał wyjściowy poprzez regulator głośności R4 jest podawany bezpośrednio do słuchawek BF1. Dodatkowy wzmacniacz niskiej częstotliwości nie jest wymagany, ponieważ sygnał wyjściowy układu IC1.3 wynosi kilka woltów.

IC1 jest zasilany ze źródła 1V B9.

Szczegóły i projekt

Do produkcji rozważanego wykrywacza metalu można użyć dowolnej płytki prototypowej. Dzięki temu zastosowane części nie podlegają żadnym ograniczeniom gabarytowym.

Ryż. 3.5. Płytka drukowana (a) i położenie elementów (b) wykrywacza metali na chipie K561LE5

Zaleca się umieszczanie części tego wykrywacza metali (z wyjątkiem cewki L2, rezystora R4, złącza X1 i przełącznika S1) na płytce drukowanej o wymiarach 60x55 mm (Rys. 3.5), wykonanej z folii jednostronnie -powlekany getinax lub tekstolit. Niewykorzystane zaciski wejściowe czwartego elementu układu IC1 należy podłączyć do wspólnego przewodu. W tym urządzeniu można zastosować mikroukłady serii K176, K561, K564, zawierające co najmniej trzy elementy logiczne „lub - nie” lub „i - nie”, na przykład typu K561LE5, K561LA7, K561LA9 lub K561LE10.

Jako kondensator C2 zaleca się stosowanie dowolnego kondensatora zmiennego z małego odbiornika radiowego. Maksymalna pojemność tego kondensatora musi wynosić co najmniej 150 pF. Pozostałe kondensatory mogą być dowolnymi kondensatorami ceramicznymi o niewielkich rozmiarach, takimi jak KLS, KM lub KT. Należy zauważyć, że aby zwiększyć stabilność termiczną urządzenia, kondensatory C1, C3-C5 muszą mieć TKE nie gorsze niż M750 lub M1500. Rezystory stałe mogą być dowolnymi małymi rozmiarami, na przykład typu MLT-0,125. Rezystor zmienny R4 może mieć rezystancję od 10 do 68 kOhm. Jednocześnie nie zaleca się stosowania rezystorów podłączonych mechanicznie do wyłącznika zasilania S1 jako takiego regulatora.

Cewka L1 referencyjnego obwodu oscylatora może być wykonana na ramie z cewki obwodu IF dowolnego małego odbiornika tranzystorowego. Cewka ta jest uzwojona na trzyczęściowej ramie obwodu IF odbiornika radiowego Sokol-403. W tym przypadku cewka L1 umieszczona jest w zbrojonym rdzeniu o średnicy 8,6 mm z ferrytu 600NN z trymerem o średnicy 2,8 i długości 12 mm z tego samego ferrytu. Cewka L1 zawiera 200 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,09 mm.

Do wykonania cewki L2 zaleca się użycie kawałka rurki miedzianej lub aluminiowej o średnicy wewnętrznej 6-8 mm i długości około 950 mm. Wewnątrz tuby rozciągnąć wiązkę 18 kawałków drutu MGTF o średnicy 0,07 mm, rozciągniętą wcześniej w rurkę PVC. Rurę duraluminiową z drutami należy wygiąć zgodnie z szablonem w pierścień o średnicy około 300 mm. Koniec drutu, który jest początkiem pierwszego zwoju, należy przylutować do odpowiedniego zacisku kondensatora C4, początek drugiego zwoju - do końca pierwszego zwoju i tak dalej. Koniec ostatniego zwoju jest przylutowany do odpowiedniego zacisku kondensatora C5. Rezultatem jest cewka zawierająca 18 zwojów i mająca indukcyjność około 350 μH.

Przy wytwarzaniu cewki L2 należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby końce rurki ekranującej nie zamykały się, ponieważ w takim przypadku powstaje cewka zwarta.

Zamiast cienkościennej rurki do produkcji ekranu można również użyć zwykłej folii aluminiowej. W takim przypadku dodatkową sztywność konstrukcji cewki L2 można uzyskać, umieszczając ją między dwoma krążkami ze sklejki lub getinaków o odpowiednich rozmiarach.

Jako źródło sygnałów dźwiękowych należy stosować słuchawki o wysokiej impedancji i możliwie jak największej rezystancji (około 2000 omów). Pasują na przykład znane telefony TA-4 lub TON-2. W przypadku korzystania z telefonów o niskiej rezystancji wykrywacz metalu należy uzupełnić kaskadą na tranzystorze KT315B, instalując rezystor R3 o rezystancji 10 kOhm i kondensator C6 o pojemności 1000 pF.

Jako źródła zasilania V1 można użyć np. baterii Krona lub dwóch baterii 3336L połączonych szeregowo.

Płytkę drukowaną wraz z umieszczonymi na niej elementami oraz zasilacz umieszczamy w dowolnej odpowiedniej metalowej obudowie. Na pokrywie obudowy zamontowano rezystor nastawny R4, złącze X1 do podłączenia słuchawek BF1, złącze X2 do podłączenia cewki L2 oraz przełącznik S1.

Ustanowienie

Podobnie jak w przypadku regulacji innych wykrywaczy metali, kalibrację tego urządzenia należy przeprowadzić w warunkach usunięcia metalowych przedmiotów z cewki L2 na odległość co najmniej jednego metra.

Najpierw musisz ustawić częstotliwość roboczą oscylatora odniesienia. Aby to zrobić, początkowo częstotliwość oscylatora odniesienia jest równa częstotliwości roboczej oscylatora pomiarowego, dostosowując położenie rdzenia strojenia cewki L1, aż sygnał dźwiękowy w słuchawkach całkowicie zniknie, to znaczy do zera uderzeń są ustawione. Wcześniej wirnik kondensatora C2 powinien być ustawiony w przybliżeniu w pozycji środkowej. W rezultacie przy lekkim przekręceniu pokrętła kondensatora C2 w dowolnym kierunku w słuchawkach powinien pojawić się niski dźwięk. Jeśli to konieczne, możesz użyć licznika częstotliwości lub oscyloskopu, aby wyregulować częstotliwość oscylatora odniesienia.

Zalecana różnica częstotliwości między generatorem odniesienia a generatorem pomiarowym powinna wynosić 400-500 Hz. W takim przypadku częstotliwość oscylatora odniesienia musi być wyższa niż częstotliwość oscylatora pomiarowego. Wybór tak dużej wartości częstotliwości różnicowej tłumaczy się tym, że oba oscylatory, referencyjny i pomiarowy, wykonane są na elementach jednego wspólnego układu scalonego mikroukładu, w związku z czym nieuchronnie powstają między nimi pasożytnicze połączenia, które są prawie niemożliwe do wyeliminowania. Fakt ten powoduje konieczność stosowania w tym wykrywaczu metali uderzeń o częstotliwości większej niż 100-300 Hz, co nieuchronnie prowadzi do zmniejszenia jego czułości.

Procedura pracy

Dzięki bezbłędnej instalacji, serwisowalnym częściom i prawidłowej regulacji dany wykrywacz metali jest gotowy do pracy natychmiast po zakończeniu konfiguracji. Przed rozpoczęciem wyszukiwania pożądane jest ustawienie częstotliwości dudnień tak nisko, jak to możliwe za pomocą kondensatora C2. Zwiększy to czułość urządzenia, gdyż zapewni rejestrację nawet niewielkich zmian częstotliwości generatora pomiarowego. Jednak nie będzie można wybrać bardzo niskiej częstotliwości uderzeń, ponieważ głośność dźwięku w telefonach gwałtownie spadnie przy niej.

Jeśli częstotliwość sygnału w słuchawkach zmienia się podczas pracy, oznacza to obecność metalowego przedmiotu w obszarze cewki L2. Kiedy cewka zbliża się do przedmiotów wykonanych z metali magnetycznych (na przykład żelaza, ferrytu lub niklu), częstotliwość sygnału dudniącego wzrośnie, a gdy zbliża się do przedmiotów wykonanych z metali niemagnetycznych (na przykład aluminium, miedź lub mosiądz), zmniejszy się. Zmieniając ton sygnału dudnienia, mając pewne doświadczenie, można łatwo określić, z jakiego metalu, magnetycznego lub niemagnetycznego, wykonany jest wykrywany obiekt.

Poziom głośności sygnału w słuchawkach regulowany jest rezystorem R4.

Autor: I. Nieczajew

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 Probiotyk zdolny do niszczenia bakterii opornych na antybiotyki 17.10.2018 Zakażenie Staphylococcus aureus powoduje problemy zdrowotne, w tym posocznicę. Szczepy tej bakterii są odporne na antybiotyki, a więc szczególnie niebezpieczne. Jednak naukowcy odkryli, że bakteria probiotyczna jest w stanie zniszczyć Staphylococcus aureus. Staphylococcus aureus oporny na metycylinę (MRSA) jest wysoce oporny na leczenie antybiotykami, w tym na oksacylinę, flukloksacylinę i dikloksacylinę. W 2005 r. w Stanach Zjednoczonych 53% izolatów S. aureus było opornych na antybiotyki. Z tego powodu naukowcy próbują znaleźć sposoby na zabicie tej bakterii u zakażonych ludzi. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z amerykańskiego Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) z kolegami z Tajlandii daje nową nadzieję na wyleczenie. Ich badania przekonały, że bakterie probiotyczne Bacillus są w stanie zwalczać i skutecznie eliminować Staphylococcus aureus. Dyrektor NIAID, dr Anthony S. Fauci, wyjaśnia znaczenie odkrycia: „Probiotyki są często zalecane w celu poprawy trawienia. Nasze badanie jest jednym z pierwszych, które dokładnie opisują, w jaki sposób niektóre probiotyki mogą rozwiązywać problemy zdrowotne. Sugerujemy, że doustna Bacillus może być skuteczna alternatywa dla antybiotykoterapii w leczeniu niektórych schorzeń."

Inne ciekawe wiadomości:

▪ E-papierosy nie pomogą Ci rzucić palenia

▪ Drony ratujące tonących

▪ Nadużywanie soli opóźnia dojrzewanie

▪ Biopaliwo jest nieopłacalne

▪ Dyski Intel Optane

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Śmieszne łamigłówki. Wybór artykułu

▪ artykuł Być Cezarem albo niczym. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kiedy po raz pierwszy użyto eteru do znieczulenia? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Praca na pralce. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Generator - sonda AF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Żywy medal. Sekret ostrości

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