Wykrywacz metali ze stabilizacją kwarcową na mikroukładach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / wykrywacz metalu

Komentarze do artykułu

Ostatnio na półkach rynków radiowych można znaleźć wszelkiego rodzaju projektantów lub zestawy części składowych, dzięki którym każdy może szybko i bez większego wysiłku złożyć prosty wykrywacz metalu. Autorka miała przyjemność poznać kilku projektantów dziecięcych i młodzieżowych, których można polecić dorosłym.

Podstawą jednego z takich zestawów był schemat wykrywacza metali, opublikowany po raz pierwszy pod koniec lat 80-tych ubiegłego wieku, a następnie, z różnymi zmianami i uzupełnieniami, był wielokrotnie publikowany w różnych publikacjach krajowych i zagranicznych.

Schemat obwodu

Rozważany wykrywacz metali jest jednym z licznych wariantów urządzenia typu BFO (Beat Frequency Oscillator), czyli jest to urządzenie działające na zasadzie analizy dudnień dwóch częstotliwości. Jednocześnie w tym projekcie ocena zmiany częstotliwości odbywa się na podstawie ucha.

Jak wiadomo, w pewnym stopniu można zwiększyć czułość wykrywacza metalu typu BFO, jeśli wybierzesz wartość częstotliwości oscylatora odniesienia 5-10 razy większą niż wartość częstotliwości oscylatora pomiarowego. W tym przypadku estymowana jest zmiana częstotliwości dudnień, która zachodzi pomiędzy oscylacjami częstotliwości podstawowej oscylatora odniesienia a najbliższą harmoniczną częstotliwości oscylatora pomiarowego. W rezultacie zmiana częstotliwości generatora pomiarowego pod wpływem wpływów zewnętrznych zaledwie o 10 Hz prowadzi do wzrostu częstotliwości oscylacji różnicowych o 50-100 Hz.

Zatem przy wyborze częstotliwości generatora pomiarowego z zakresu 100-200 kHz częstotliwość generatora odniesienia powinna wynosić 500-2 kHz. Należy zauważyć, że częstotliwość oscylatora odniesienia musi być ustabilizowana.

Podstawą obwodu tego urządzenia (rys. 3.12) są oscylatory pomiarowe i referencyjne, stopnie buforowe, mieszacz oraz obwód sygnalizacji akustycznej.

Ryż. 3.12. Schemat ideowy wykrywacza metali ze stabilizacją kwarcową (kliknij, aby powiększyć)

Oscylator odniesienia wykonany jest na elementach IC1.1 i IC1.2 układu IC1, jego częstotliwość robocza jest stabilizowana przez rezonator kwarcowy Q1 (1 MHz). Oscylator pomiarowy lub przestrajalny wykonany jest na elementach IC2.1 i IC2.2 układu IC2. Częstotliwość pracy tego generatora jest określona przez parametry elementów tworzących jego obwód oscylacyjny, czyli pojemności kondensatorów C2, C3 i varicap D1, a także indukcyjność cewki L1. W tym przypadku zmiana pojemności żylaka D1 odbywa się za pomocą rezystora zmiennego R2. Częstotliwość pracy generatora pomiarowego mieści się w przedziale 200-500 kHz. Cewka L1 obwodu oscylacyjnego przestrajalnego generatora jest cewką poszukującą. Zbliżając się do metalowego przedmiotu, zmienia się indukcyjność cewki, co prowadzi do zmiany częstotliwości roboczej generatora i odpowiednio do zmiany częstotliwości dudnienia.

Kaskady wykonane na elementach IC1.3 i IC2.3 zapewniają oddzielenie generatorów napięciem przemiennym, a także osłabiają wpływ mieszacza na generatory. Z wyjść stopni buforowych sygnały RF podawane są do miksera wykonanego na elemencie IC1.4. Następnie sygnał rytmu przesyłany jest do słuchawek BF1. W tym przypadku kondensator C10 zapewnia filtrowanie składowej wysokiej częstotliwości sygnału.

Zasilanie jest dostarczane do obwodu ze źródła B1 o napięciu 9 V przez filtr utworzony przez kondensatory C8 i C9.

Szczegóły i projekt

Wszystkie części rozważanego urządzenia (z wyjątkiem cewki poszukującej L1, rezystora R2, złączy X1 i X2 oraz przełącznika S1) znajdują się na płytce drukowanej o wymiarach 50 x 50 mm (ryc. 3.13), wykonanej z jednego -folia dwustronna getinax lub tekstolit.

Ryż. 3.13. Płytka drukowana (a) i rozmieszczenie elementów (b) wykrywacza metalu ze stabilizacją kwarcową

Części użyte w tym urządzeniu nie mają specjalnych wymagań. Zaleca się stosowanie dowolnych kondensatorów i rezystorów o małych rozmiarach, które można bez problemu umieścić na płytce drukowanej. Jednocześnie płytka jest przeznaczona do montażu rezystorów stałych typu MLT-0,125 lub innych o małych rozmiarach (na przykład MLT-0,25 lub VS-0,125). Kondensatory C2, C3, C5 i C7 mogą być typu KT-1, kondensatory C4, C7, C8 i C10 - typu KM-4 lub K10-7V, a kondensator C9 - typu K50-6.

Rezystor zmienny R2 może być dowolny o małej wielkości, jednak nie zaleca się stosowania rezystorów podłączonych mechanicznie do wyłącznika zasilania S1 jako takiego regulatora.

Rezonator kwarcowy Q1 jest zamontowany na osobnej płycie wykonanej z włókna szklanego, przymocowanej równolegle do głównej od strony części. Jego częstotliwość może być dowolna w zakresie 0,5-1,8 MHz. Jeżeli jednak zastosowany zostanie kwarc o częstotliwości rezonansowej większej niż 1 MHz, w niektórych źródłach zaleca się włączenie dzielnika między wyjściem elementu buforowego IC2.3 (pin IC2/10) a odpowiednim mikserem wejście na element IC1.4 (pin IC1/13) częstotliwość, obniżająca częstotliwość odniesienia do 0,5-1 MHz. Taki dzielnik można wykonać na chipie serii K176 lub K561.

Cewka poszukująca L1 zawiera 50 zwojów drutu PELSHO o średnicy 0,27 mm i jest wykonana w formie pierścienia o średnicy 180-220 mm. Ta cewka jest łatwiejsza do wykonania na sztywnej ramie, ale można się bez niej obejść. W takim przypadku dowolny odpowiedni okrągły przedmiot może służyć jako tymczasowa rama. Zwoje cewki są nawijane masowo, po czym są usuwane z ramy i impregnowane klejem epoksydowym w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej. Następnie cewka L1 jest ekranowana osłoną elektrostatyczną, którą jest otwarty pasek folii aluminiowej nawinięty na wiązkę zwojów. Szczelina między początkiem i końcem uzwojenia taśmy (przerwa między końcami ekranu) powinna wynosić co najmniej 15-20 mm. Przy wytwarzaniu cewki L1 szczególnie konieczne jest zapewnienie, aby końce taśmy ekranującej nie zamykały się, ponieważ w tym przypadku powstaje cewka zwarta. W celu zabezpieczenia przed uszkodzeniami folię można owinąć jedną lub dwiema warstwami taśmy izolacyjnej.

Źródłem sygnałów dźwiękowych mogą być słuchawki o wysokiej impedancji, takie jak TON-2, TA-4 lub podobne.

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 R2, złącze X1 do podłączenia słuchawek BF1, złącze X2 do podłączenia cewki L1 oraz przełącznik S1.

Ustanowienie

Urządzenie to należy wyregulować w warunkach, gdy metalowe przedmioty zostaną usunięte z cewki L1 na odległość co najmniej 1,5 m.

Proces strojenia wykrywacza metalu polega na dostrojeniu generatora pomiarowego do częstotliwości 100-200 kHz, co odbywa się poprzez dobranie wartości pojemności kondensatora C2. W takim przypadku suwak rezystora zmiennego R2 powinien znajdować się w położeniu środkowym. Częstotliwość oscylatora pomiarowego kontrolowana jest za pomocą miernika częstotliwości na wyjściu elementu IC1.3 (wyjście IC1/10). Kontrola poprawności wybranej wartości częstotliwości generatora pomiarowego odbywa się poprzez odsłuch sygnału różnicy częstotliwości w słuchawkach. Sygnał ten powinien być wystarczająco głośny przy możliwie największym stosunku częstotliwości oscylatorów odniesienia i pomiarowych. Jeśli to konieczne, do oceny amplitudy sygnału dudnienia można zastosować oscyloskop.

Procedura pracy

W praktyce tego urządzenia należy zastosować rezystor zmienny C1 w celu utrzymania wymaganej częstotliwości sygnału dudnienia, która może zmieniać się pod wpływem różnych czynników (np. gdy zmieniają się właściwości magnetyczne gruntu, temperatura otoczenia, lub akumulator jest rozładowany).

Jeśli podczas pracy w obszarze wykrywania cewki L1 pojawi się jakikolwiek metalowy przedmiot, zmieni się częstotliwość sygnału w telefonach. Podczas zbliżania się do niektórych metali częstotliwość sygnału uderzeniowego wzrośnie, podczas gdy zbliża się do innych, zmniejszy się. Zmieniając ton sygnału dudnienia, mając pewne doświadczenie, można łatwo określić, z jakiego metalu, magnetycznego lub niemagnetycznego, wykonany jest wykrywany obiekt.

Za pomocą tego urządzenia można wykryć małe przedmioty (np. średniej wielkości monetę) na głębokości do 80-100 mm, a pokrywę studzienki kanalizacyjnej na głębokości do 55-65 cm.

Autor: Adamenko M.V.

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 Rozdzielczość ekranów smartfonów osiągnęła możliwości ludzkiego wzroku 20.12.2013 Flagowe smartfony i nowoczesne telewizory Ultra HD przekroczyły już granice ludzkiego widzenia. Wyścig o pozwolenie, który dopiero nabiera tempa, nie ma już sensu. Większość ekspertów branżowych zgadza się z tym punktem widzenia. „W nowych telewizorach 4K przeciętny człowiek nie będzie w stanie dostrzec różnicy [w porównaniu z Full HD]” – powiedział Raymond Soneira, szef firmy DisplayMate zajmującej się testowaniem ekranów. W 2010 roku Steve Jobs wprowadził iPhone'a 4 z ekranem Retina. Ten wyświetlacz był nie tylko bardzo dobry, miał taką gęstość pikseli, że ludzkie oko nie było w stanie ich odróżnić i w związku z tym dalszy wzrost tego parametru stał się bezcelowy. W nowych smartfonach Apple ta liczba została utrzymana – 326 ppi, ale w nowych flagowcach z Androidem, takich jak HTC One i LG G2, gęstość pikseli przekroczyła już 400 ppi. Jeśli chodzi o telewizory, nowy format 4K jest obecnie aktywnie promowany. Oferuje 4 razy większą rozdzielczość niż „zwykłe” telewizory Full HD. Jednocześnie Full HD w odległości, z której widzowie zwykle oglądają telewizję, można uznać za coś w rodzaju Retina – ludzkie oko nie rozróżnia już poszczególnych pikseli. Innymi słowy, różnicę między 4K a Full HD widać tylko z bliskiej odległości, przy normalnym użytkowaniu różnica po prostu nie będzie widoczna. „Istnieje pewna granica gęstości, powyżej której nie można zrobić lepszego obrazu z powodu ograniczeń oka” – powiedział Don Hood, profesor okulistyki na Uniwersytecie Columbia. Jeśli wyciągniesz rękę przed siebie i spojrzysz na paznokieć palca wskazującego, przeciętna osoba nie będzie w stanie odróżnić 120 naprzemiennych czarno-białych pasków na paznokciu. Podobnym zadaniem będzie próba rozróżnienia pikseli na ekranie smartfona 1136x640 lub telewizora 1920x1080. To jest fizyczna granica ludzkiego widzenia. W praktyce ludzie nie byliby w stanie odróżnić poszczególnych pikseli, nawet gdyby były dwa razy większe. Już teraz można zauważyć ciekawy trend – osoby, które kupują drogie telewizory 4K ustawiają sofę i fotele bliżej ekranu tak, aby różnica w stosunku do poprzedniego telewizora była „uderzająca”, bo przy tej samej odległości co poprzednio różnica nie będzie zauważalna . Tak więc zwiększenie rozdzielczości ekranu jest bardziej marketingiem niż naprawdę potrzebną rzeczą dla użytkownika. Co więcej, jak pokazuje praktyka, ludzie są naprawdę gotowi przepłacać za 4K na telewizorach i 2K na smartfonach, i to poważnie. Co więcej, są nawet gotowi znosić tak poważne niedociągnięcia, jak brak odpowiedniej zawartości i poważny wzrost zużycia energii. W rzeczywistości praca nad renderowaniem kolorów i technologiami przetwarzania sygnału wideo może naprawdę poprawić jakość obrazu. Jeśli będziesz nadal zwiększać rozdzielczość, dana osoba będzie musiała poprawić swoje oczy, aby mógł zobaczyć różnicę.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Jasne światło poprawia funkcjonowanie ważnych genów

▪ Elektryczna kapsułka pobudzająca żołądek i poprawiająca apetyt

▪ Holograficzny wyświetlacz kieszonkowy Looking Glass Go

▪ Karta rozszerzeń SilverStone ECU04 2xUSB 3.0

▪ Odbudowa szkliwa zębów

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Zasilacze. Wybór artykułu

▪ art. Prawo procesowe cywilne. Kołyska

▪ artykuł Jak marchewki pomogły odnaleźć zgubiony przed laty pierścionek? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Rzeźbiarz na piłach, piłach do metalu i obrabiarkach. Opis pracy

▪ artykuł Generatory w systemie operacyjnym serii KR1446. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł LED jako wskaźnik napięcia sieciowego. 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