ビートの原理に基づいて動作する、感度が向上した気取らない金属探知機。スキーム、説明

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ビートの原理に基づいて動作する、感度が向上した気取らない金属探知機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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動作原理と主な特徴

金属検出器 (図 2.28、a) は、基準発振器と検索発振器の発振の差によって形成されるビートの原理に基づいて動作します (5 ～ 10 次の高調波で、周波数が最も近いものが選択されます)。

これにより、デバイスの感度を高いレベルに引き上げることができ、以下のことを検出できるようになります。

深さ10cmの地面にあるXNUMXコペックコイン。
鋼製マンホールの蓋またはパイプ - 深さ 65 cm。

米。 2.28。ビートの原理に基づいて動作する、感度が向上した気取らない金属探知機の概略図 (クリックして拡大)

金属探知機は手頃な価格の要素ベースで実行されるため、慎重な調整は必要なく、操作も気取らないです。電源 - ガルバニック電池「Krona」から。

概略図

検索ジェネレータは、K1.1LA1.2 IC の論理要素 DD561、DD7 上のいわゆる「容量性 XNUMX 点」方式に従って組み立てられています。その発振回路は次のように形成されます。

サーチコイルL1;
コンデンサC2-C4;
バリキャップ VD1 は、ポテンショメータ R2 から供給される制御電圧で、低いビート周波数の調整本体として機能します。

トランジスタ VT1 が回路に追加されています。その目的は、VD1 バリキャップの熱補償を提供することです。製造された金属検出器が、周囲温度の変動が少ない良好な条件で動作するように設計されている場合は、VT1 をこのデバイスから除外できます。基準発振器は、DD3 (K2LA561) マイクロ回路の 9 つの論理要素 1I-NOT に実装されています。周波数はZQ1水晶振動子(XNUMXMHz)により安定化されています。

調整可能な発振器と基準発振器の両方には、ミキサー DD1.3 で動作するバッファーステージ (論理要素 DD2.3、およびそれに応じて DD1.4) があります。ミキサで抽出された差周波信号は、エミッタフォロワ（VT2）を備えたアンプ（トランジスタVT3）に供給されます。地中金属探知の音声インジケーターは補聴器のBF1マイクロテレホンカプセルです。

1 V の電圧レギュレータ DA5 は「電子機器」に電力を供給し、半導体ダイオード VD2 はバッテリ接続時の誤った極性から保護します。

金属探知機回路のセットアップ

検索ジェネレータは、コンデンサ C100、C200 を選択することによって、2 ～ 3 kHz の必要な周波数に「調整」する必要があります。ポテンショメータ R2 スライダを中央の位置にすると、基準発振器と検索発振器の周波数の可能な限り最大の比率で、BF1 カプセルによって大音量で再生されるビート信号が得られるようにする必要があります。エミッタフォロワアンプは、抵抗 R10 と R12 を選択して調整する必要があります。基準は、VT2,5 コレクタと負荷抵抗 R2 の 14 V の電圧である必要があります。

トランジスタ VT1 で実行される熱補償の調整は、抵抗 R5 を選択することによって実行する必要があります。この場合、コレクタ・エミッタ間電圧 VT1 が 2 ～ 2,5 V 以内になるようにする必要があります。

検索コイル製造

サーチコイル L1 は直径 160 mm のブランクに巻くことを推奨します。 60 ターンの PEL-0,2 ワイヤが含まれている必要があります。次に、電気テープで単層巻線を作成する必要があります。その後、静電シールドのために、コイルをアルミホイルで包みます（隣接する巻線の間にわずかな真空を保ちます）。このようなスクリーンの両端間の電気的接触は許容できません (そうでないと閉ループが形成されます)。

結果として得られるフレームセンサーは、損傷から保護するために、厚さ 2 ～ 4 mm のグラスファイバー (箔加工されていない!) のベースに「エポキシ」で接着された XNUMX ～ XNUMX 層の絶縁テープで包む必要があります。ブラケットを使用すると、ハンドルとブロックを備えたグラスファイバー製スキーポールなどのサポートロッドにデバイスを取り付けることができます。

接続

ブロックの場合、Krona ガルバニック電池とすべての「電子部品」をプリント基板に取り付ける必要があります。サーチコイルのボードへの接続 - キャリアロッド内を通る同軸ケーブル。

要素ベース

次に、金属探知機を組み立てるのに必要な無線コンポーネントについて説明します。半導体デバイスや超小型回路を含むそれらはすべて、安価で普及しているカテゴリーから選択できます。特にMLT-0,125タイプの固定抵抗器。

ポテンショメータ R2 としては、スイッチ付きの任意の小型ポテンショメータを使用できます。後者は従来、回路図には示されていません。定容量のコンデンサ C1、C9、および C11 は、回路図に示されている定格を備えた任意の小型サイズにすることができます。

コンデンサ C2、C4 ～ C8 にはより厳しい要件があります。さまざまな条件下での動作の信頼性と耐久性を高めるには、熱的に安定したコンデンサの中からこれらのコンデンサを選択することをお勧めします。特に、急激な温度変化に最も強い「トリマー」として機能するセラミックコンデンサ C3 (例えば、容量 4 ～ 23 pF の KT4-20 タイプ) を取り付けることが好ましい。また、C10、C12-C15 として、回路の安定した動作を保証するコンデンサ K53-2 を使用できます。

手作りの金属探知機のプリント回路基板のスケッチを図 2.29 に示します。 XNUMX.

米。 2.29。ビートの原理に基づいて動作する、感度が向上した気取らない金属探知機のプリント基板

作者: グリチコ V.

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