4,6kHz回路のシンプルな金属探知機です。スキーム、説明

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4,6kHz回路を搭載した簡易金属探知機です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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動作原理 この金属探知機は、金属物体によって反射された信号を記録することから成ります。この信号は、送信（放射）コイルの交流磁場の金属への影響により発生します。

受信コイルは、それを通過する磁力線が小さな EMF を生成するように、送信コイルと同じ平面に配置されています。受信コイルの端子に信号がないか、信号が非常に小さいです。

この信号は補償ユニットによってさらに低減されます。しかし、金属物体がコイルの磁場に入ると、コイル間の誘導結合が変化し、受信コイルの端子に電気信号が現れ、増幅、整流、フィルタリングが行われます。

その結果、フィルターの出力に一定の電圧が発生し、コイルが金属物体に近づくと電圧が増加します。この電圧は比較ユニットの入力の XNUMX つに供給され、そこで XNUMX 番目の入力に印加される基準電圧と比較されます。基準電圧レベルは、信号のわずかな増加でも比較ユニットの出力における信号レベルの大きな変化につながるように調整されます。

これにより、金属探知機のブザーを制御する電子キーが作動します。

概略図

金属探知機の仕組みを図に示します。 2.2. VT2 トランジスタと L1C3 回路で作られた発電機は、約 4,6 kHz の周波数で動作します。

米。 2.2。概略図（クリックして拡大）

低周波発生器は次の機能を提供します。

一方で、不要な信号（たとえば、湿った砂や小さな金属片などの存在下で発生する信号）に対する金属探知機の反応が弱いこと。
一方、感度は良好です。

金属探知機による物体の検出深さは、動作信号の周波数、その電力、インダクターのサイズ、物体のサイズと形状、およびその位置によって異なります。

発生器の周波数が高くなるほど、小さな物体の検出深度は小さくなります。インダクタが大きいほど、検出深度は大きくなります。発電機はトランジスタアセンブリ 2TC3103A に組み立てられています。トランジスタ VT2 は発電機内で直接動作し、トランジスタ VT1 は分圧器 R2 ～ R4 とともに、温度補償を行う温度安定器として動作します。

受信コイル L2 に到着する信号は、ダイオード VD1、VD2 によって振幅が制限され (大きな金属物体が検出された場合)、オペアンプ DA1.1 によって増幅されます。この超小型回路の入力は、コンデンサ C5、抵抗 R7 ～ R10、およびコンデンサ C8 を介して、発生器から補償信号を受け取ります。近くに金属物体がない場合、L3 コイルから L1 コイルに来る信号が減衰します。

増幅後、信号はオペアンプ DA16 の R11C1.2 フィルタを通過します。正の入力電圧がマイクロ回路の非反転入力に供給されると、VD3 ダイオードが開き、負のフィードバックを提供します。コンデンサC12が充電され、インジケータ矢印PA1がずれます。

負の入力電圧では、ダイオードが閉じ、フィードバックがなく、ダイオードのカソードの電圧はゼロになります。

4,6kHzループのシンプルな金属探知機

米。 2.3. 4,6kHz回路を搭載した金属探知機のプリント基板XNUMX枚の外観

検出器からの信号は、R21C14R22C15 フィルターによって平滑化され、DA2.1 コンパレーターに供給され、そこで可変抵抗器 R23 (粗) および R25 (微) によって調整された基準電圧と比較されます。

コンパレータがトリガーされると、その出力の電圧が減少し、トランジスタ VT3 が閉じ、オペアンプ DA2.2 に組み込まれたトーンジェネレータが動作を開始します。

その出力信号は、VT4 トランジスタで作られたパワーアンプに供給され、その負荷は補聴器のヘッドフォンです。音量は可変抵抗器 R38 によって調整されます。出力段には別の電源から電力が供給されるため、デバイスが励起される可能性が排除されます。金属検出器回路の主要部分は 12 V 電源によって電力供給され、さらに DA3 チップによって 9 V に安定化されます。

金属探知機の詳細は、片面フォイルグラスファイバー製の 2.3 枚のプリント基板 (図 0,125、a ～ c) に取り付けられています。これらは、抵抗器 MLT-4、抵抗器 SP1-10 (R71)、コンデンサ K7-3 (C6、C1) を使用するように設計されています。矢印インジケーター RAXNUMX - テープレコーダーの録音レベルインジケーター。

コイル製造

コイルの製造には特に注意を払う必要があります。これが将来の金属探知機の品質を決定します。コイルは直径 140 mm のマンドレルに最適に巻かれます。これにはガラス瓶を使用するのが適切です。

各コイルは、中央の糸からのリードが付いた直径 200 mm のエナメル銅線を 0,27 回巻いたもので構成されている必要があります。マンドレルコイルを取り外す前に、マンドレルコイルを XNUMX ～ XNUMX か所で束ね、取り外した後、巻きがぴったり合うように強い糸で巻きます。

次に、コイルを図のように成形する必要があります。 2.4 を作成し、ネジ 1 でプラスチック板 2 に取り付けます。送信コイル 3 が下に配置され、受信コイル 4 が上に配置されます。受信コイルには、閉ループの形成を防ぐギャップのあるアルミニウム（箔のストリップから）スクリーンを装備する必要があります。

コイルのリード線は、シールド付き編組ケーブルを使用して機器の残りの部分に接続する必要があります。コイルの垂直巻き間の距離 (図 2.4 による) は約 25 mm である必要があります。コイルの近くに金属物体がない場合、PA1インジケーターの最小読み取り値に従って金属探知機をセットアップした後、最終的に指定されます。

4,6kHzループのシンプルな金属探知機

米。 2.4。コイル形状

接着剤またはシーラントでコイルを最終的に固定した後、コイルを上から装飾的なケーシングで覆い、それにロッドを固定することができます。

セットアップと操作

金属検出器の設定は、抵抗器 R10 のスライダ (抵抗器 R48 のスライダの中間位置) を、インジケータ PA1 の矢印が「ゼロ」マークに来るような位置に設定することから成ります。デバイスの操作を容易にするために、抵抗 R19 を選択して矢印をスケールの中央に設定することをお勧めします。これを行うには、場合によっては、発電機コイルの XNUMX つの端子の接続を変更する必要があります。

金属探知機を動作させる場合、抵抗器 R20 で動作モードを 8 分間設定した後、ダイヤルインジケータの読み取り値が「ゼロ」になる必要があります。その後、可変抵抗器 R25 と R23 により、コンパレータの動作と音色の出現に近い基準電圧を設定する必要があります。

作者: グリチコ V.

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