|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Elektroniczny wykrywacz metali. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Wskaźniki, detektory, wykrywacze metali Wykrywacz metalu jest stosunkowo prostym urządzeniem, którego obwód elektroniczny zapewnia dobrą czułość i stabilność. Charakterystyczną cechą takiego urządzenia jest jego niska częstotliwość robocza. Cewki indukcyjne wykrywacza metali działają z częstotliwością 3 kHz. Zapewnia to z jednej strony słabą reakcję na niepożądane sygnały (np. sygnały pojawiające się w obecności mokrego piasku, małych kawałków metalu itp.), a z drugiej strony dobrą czułość przy poszukiwaniu ukrytej wody rury i przewody centralnego ogrzewania, monety i inne metalowe przedmioty. Wdrażanie i dostosowywanie schematów wymaga odpowiednich umiejętności i doświadczenia. Schemat blokowy wykrywacza metalu pokazano na ryc. jeden.
Generator wykrywacza metalu wzbudza oscylacje w cewce nadawczej z częstotliwością około 3 kHz, tworząc w niej zmienne pole magnetyczne. Cewka odbiorcza jest umieszczona prostopadle do cewki nadawczej w taki sposób, że przechodzące przez nią magnetyczne linie sił stworzą małą siłę elektromotoryczną. Na wyjściu cewki odbiorczej sygnał jest albo nieobecny, albo bardzo mały. Metalowy przedmiot, wpadając w pole cewki, zmienia wartość indukcyjności, a na wyjściu pojawia się sygnał elektryczny, który następnie jest wzmacniany, prostowany i filtrowany. Tym samym na wyjściu układu mamy stały sygnał napięciowy, którego wartość nieznacznie wzrasta, gdy cewka zbliża się do metalowego przedmiotu. Sygnał ten podawany jest na jedno z wejść układu porównawczego, gdzie porównywany jest z napięciem odniesienia przyłożonym do jego drugiego wejścia. Poziom napięcia odniesienia jest tak dobrany, że nawet niewielki wzrost napięcia sygnału prowadzi do zmiany stanu na wyjściu układu porównania. To z kolei uruchamia przełącznik elektroniczny, co skutkuje sygnałem dźwiękowym do wyjściowych stopni wzmacniających, ostrzegając operatora o obecności metalowego przedmiotu. Schemat obwodu wykrywacza metalu pokazano na ryc. 2.
Nadajnik składający się z tranzystora VT1 i powiązanych elementów wzbudza oscylacje w cewce L1. Sygnały docierające do cewki L2 są następnie wzmacniane przez układ D1 i prostowane przez układ D2, który jest zawarty w obwodzie detektora amplitudy. Sygnał z detektora trafia do kondensatora C9 i jest wygładzany przez filtr dolnoprzepustowy, na który składają się rezystory R14, R15 oraz kondensatory C10 i C11. Następnie sygnał jest podawany na wejście układu porównawczego D3, gdzie jest porównywany z napięciem odniesienia ustawionym przez zmienne rezystory RP3 i RP4. Rezystor zmienny RP4 służy do szybkiej i zgrubnej regulacji, natomiast RP3 zapewnia precyzyjną regulację napięcia odniesienia. Generator, zmontowany na tranzystorze z jednym złączem VT2, działa w trybie ciągłym, jednak generowany przez niego sygnał wchodzi do podstawy tranzystora VT4 tylko wtedy, gdy tranzystor VT3 zamyka się, ponieważ będąc w stanie otwartym, tranzystor ten bocznikuje moc generatora. Gdy sygnał jest odbierany na wejściu mikroukładu D3, napięcie na jego wyjściu maleje, tranzystor VT3 zamyka się, a sygnał z tranzystora VT2 przez tranzystor VT4 i regulator głośności RP5 wchodzi do stopnia wyjściowego i głośnika. Układ wykorzystuje dwa zasilacze, co eliminuje możliwość sprzężenia zwrotnego z wyjścia układu do jego czułego wejścia. Obwód główny zasilany jest z akumulatora 18 V, który jest redukowany do stabilnego napięcia 4 V za pomocą układu D12. Jednocześnie spadek napięcia akumulatora podczas pracy obwodu nie powoduje zmiany nastawy. Stopnie wyjściowe zasilane są z osobnego zasilacza 9 V. Zapotrzebowanie na moc jest dość niskie, więc do zasilania urządzenia można użyć trzech akumulatorów. Akumulator stopnia wyjściowego nie wymaga specjalnego wyłącznika, ponieważ stopień wyjściowy nie pobiera prądu przy braku sygnału. Wykrywacz metalu jest dość złożonym urządzeniem, dlatego montaż obwodu należy przeprowadzić kaskadowo z dokładnym sprawdzeniem każdej kaskady. Układ jest zmontowany na płytce, na której znajdują się 24 miedziane paski z 50 otworami w każdym o rastrze 2,5 mm. Przede wszystkim w listwach wykonuje się 64 nacięcia i wierci się trzy otwory montażowe. Następnie z tyłu płytki instaluje się 20 zworek, piny do połączeń zewnętrznych oraz dwa piny do kondensatora C5.
Następnie instalowane są kondensatory C16, C17 i układ D4. Elementy te tworzą źródło zasilania o napięciu 12 V. Ten etap sprawdza się przez chwilowe podłączenie akumulatora o napięciu 18 V. W takim przypadku napięcie na kondensatorze C16 powinno wynosić 12 + - 0,5 V. Następnie zamontowane są elementy stopnia wyjściowego: rezystory R23-R26, kondensatory C14 i C15 oraz tranzystory VT4-VT6. Należy zauważyć, że obudowa tranzystora VT6 jest podłączona do jego kolektora, dlatego niedopuszczalny jest kontakt obudowy z sąsiednimi elementami i zworkami. Ponieważ stopień wyjściowy nie pobiera prądu w przypadku braku sygnału, sprawdza się go przez tymczasowe podłączenie głośnika, zmiennego rezystora RP5 i baterii 9 V. Następnie instalowane są rezystory R20-R22 i tranzystor VT2, tworząc generator sygnału dźwiękowego. Gdy podłączone są dwa źródła zasilania, w głośniku słychać tło dźwiękowe, które zmienia się wraz z położeniem pokrętła regulacji głośności. Następnie na płytce montowane są rezystory R16-R19, kondensator C12, tranzystor VT3 i układ D3. Działanie obwodu porównawczego sprawdza się w następujący sposób. Rezystory zmienne RP3 i RP3 są podłączone do wejścia pomiarowego D4. Wejście to jest utworzone za pomocą dwóch rezystorów 10 kΩ, z których jeden jest podłączony do dodatniej szyny zasilania +12 V, a drugi do szyny zerowej. Drugie zaciski rezystorów są podłączone do zacisku 2 układu D3. Zworka z tego styku służy jako tymczasowy punkt połączenia. Przy strojeniu zgrubnym (oba akumulatory są włączone), które jest realizowane przez rezystor zmienny RP4, w określonej pozycji sygnał dźwiękowy jest przerywany, natomiast strojenie precyzyjne rezystorem zmiennym RP3 powinno skutkować płynną zmianą sygnału w pobliżu tego pozycja. Po spełnieniu tych warunków przystępują do instalacji rezystorów R6-R15, kondensatorów C6-C11, diody VD3 i mikroukładów D1 i D2. Włączając źródło zasilania, najpierw sprawdź obecność sygnału na wyjściu układu D1 (pin 6). Nie powinno przekraczać połowy wartości zasilania (około 6V). Napięcie na kondensatorze C9 nie powinno różnić się od napięcia wyjściowego tego układu scalonego, chociaż szum prądu przemiennego może powodować nieznaczny wzrost tego napięcia. Dotknięcie palcem wejścia mikroukładu (podstawa kondensatora C6) powoduje wzrost napięcia z powodu wzrostu poziomu hałasu. Jeśli pokrętła strojenia znajdują się w pozycji, w której nie ma sygnału dźwiękowego, dotknięcie palcem kondensatora C6 powoduje pojawianie się i znikanie sygnału. Na tym kończy się wstępna kontrola działania kaskad. Ostateczna kontrola i regulacja wykrywacza metali przeprowadzana jest po wyprodukowaniu induktorów. Po wstępnym sprawdzeniu kaskad obwodu pozostałe elementy są instalowane na płytce, z wyjątkiem kondensatora C5. Rezystor zmienny RP2 jest tymczasowo ustawiony w pozycji środkowej. Płytka jest przymocowana do aluminiowej obudowy w kształcie litery L za pomocą plastikowych podkładek (eliminujących możliwość zwarcia) za pomocą trzech śrub. Obudowa mocowana jest do korpusu centrali za pomocą dwóch śrub, które trzymają dwa zaciski przeznaczone do mocowania korpusu centrali do szukacza. Bok obudowy mocuje zasilacze do obudowy. Podczas montażu pilota należy zwrócić uwagę, aby wyprowadzenia przełącznika znajdujące się na odwrocie rezystora zmiennego RP5 nie dotykały elementów płytki. Po wywierceniu prostokątnego otworu głośnik jest wklejany. Trzon i elementy łączące tworzące uchwyt głowicy szukacza wykonane są z plastikowych rurek o średnicy 19 mm. Sama głowica szukacza to płytka o średnicy 25 cm, wykonana z wytrzymałego tworzywa sztucznego. Jej wnętrze jest starannie czyszczone papierem ściernym, co zapewnia dobre wiązanie z żywicą epoksydową. Główne cechy wykrywacza metali w dużej mierze zależą od zastosowanych cewek, dlatego ich produkcja wymaga szczególnej uwagi. Cewki o jednakowym kształcie i wymiarach nawinięte są na obwód w kształcie litery D, który składa się z kołków umocowanych na odpowiednim kawałku płytki (rys. 4).
Każda cewka składa się ze 180 zwojów emaliowanego drutu miedzianego o średnicy 0,27 mm, gwintowanych od 90 zwoju. Przed wyjęciem cewek z kołków są one związane w kilku miejscach. Następnie każda cewka jest owinięta mocną nicią, dzięki czemu zwoje ściśle do siebie pasują. To kończy produkcję cewki nadawczej. Cewka odbiorcza musi być wyposażona w ekran. Ekranowanie cewki jest zapewnione w następujący sposób. Najpierw jest owijany drutem, a następnie owijany warstwą folii aluminiowej, którą ponownie owija się drutem. To podwójne uzwojenie gwarantuje dobry kontakt z folią aluminiową. W zwojach drutu iw folii powinna być niewielka przerwa lub szczelina, jak pokazano na rys. 8, zapobiegając tworzeniu się zamkniętej pętli wokół obwodu cewki.
Wykonane w ten sposób cewki mocuje się zaciskami na krawędziach plastikowej płytki i łączy z centralą czterożyłowym przewodem ekranowanym. Dwa środkowe zaczepy i ekran cewki odbiorczej są podłączone do szyny neutralnej za pomocą przewodów ekranujących. Jeśli włączysz urządzenie i radio znajdujące się w pobliżu cewki, usłyszysz wysoki gwizd (na częstotliwości wykrywacza metalu), spowodowany zakłóceniami sygnału audio w radiu. Wskazuje to na stan generatora wykrywacza metali. W tym przypadku nie ma znaczenia, na jakie pasmo nastawione jest radio, więc do sprawdzenia można użyć dowolnego magnetofonu. Miejsce położenia roboczego cewek jest określane albo przez sygnał wyjściowy wykrywacza metalu, który powinien być minimalny, albo przez odczyty urządzenia pomiarowego (woltomierza) podłączonego bezpośrednio do kondensatora C9. Druga opcja dopasowania cewek jest znacznie prostsza. Napięcie na kondensatorze powinno wynosić około 6 V. Następnie zewnętrzne części cewek są klejone żywicą epoksydową, a wewnętrzne części przechodzące przez środek pozostawia się luźne, co pozwala na ostateczną regulację. Ostateczna regulacja polega na ustawieniu luźnych części cewek w takiej pozycji, aby przedmioty nieżelazne, takie jak monety, spowodowały gwałtowny wzrost sygnału wyjściowego, a inne przedmioty spowodowały jego nieznaczny spadek. Jeśli pożądany rezultat nie zostanie osiągnięty, konieczna jest zamiana końcówek jednej z cewek. Należy pamiętać, że ostateczną regulację lub regulację cewek należy przeprowadzić przy braku metalowych przedmiotów. Po zamontowaniu i mocnym zamocowaniu cewki pokrywa się warstwą żywicy epoksydowej, następnie nakłada się na nie włókno szklane i całość uszczelnia żywicą epoksydową. Po wykonaniu głowicy poszukiwawczej kondensator C5 jest wbudowany w obwód, rezystor zmienny RP1 jest ustawiony w pozycji środkowej, a rezystor zmienny RP2 jest ustawiony na minimalny sygnał wyjściowy. Jednocześnie po jednej stronie pozycji środkowej rezystor zmienny RP1 zapewnia rozpoznawanie obiektów stalowych, a po drugiej stronie obiektów wykonanych z metali nieżelaznych. Należy pamiętać, że przy każdej zmianie wartości nominalnej rezystancji rezystora zmiennego RP1 konieczna jest ponowna konfiguracja urządzenia. W praktyce wykrywacz metalu jest lekkim, dobrze wyważonym, czułym urządzeniem. w ciągu pierwszych kilku minut po włączeniu urządzenia może wystąpić brak równowagi na poziomie zerowym, który po pewnym czasie zanika lub staje się nieistotny. Elementy wykrywacza metalu Autor: Evgeny Lisovy, Ukraina, Uman; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Konstrukcje do mocowania paneli słonecznych wykonane z przetworzonych łopat turbin wiatrowych ▪ Telefon przyciskowy Lava z czujnikiem pulsu i ciśnienia ▪ Nadpobudliwość pojawia się z powodu deficytu uwagi
▪ sekcja serwisu Radioelektronika i elektrotechnika. Wybór artykułów ▪ Artykuł Prawo finansowe. Kołyska ▪ artykuł Czym jest Droga Mleczna? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Rozciąganie. Opieka zdrowotna
Komentarze do artykułu: Igor Zastanawiam się, czy ktoś zrobił zwykłą uszczelkę w konewce?
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