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無線電子工学および電気工学の百科事典 ビート検出器の改良版。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
金属探知機の機能 この金属探知機の感度は、探査パルスの持続時間が小包自体の強度に依存することを利用して高められています。 自動周波数調整がサーチジェネレーターに導入されました。 電子ユニットの電圧安定化や温度補償のための追加の措置は必要ありません。 概略図 デバイスの概略図を図 2.30 に示します。 XNUMX。
マスターオシレーターは要素 DD1.1 で作成されます。 正帰還回路に組み込まれたZQ1水晶振動子により周波数が安定化されます。 電源投入時に発電機を確実に励磁するために、抵抗 R1 が使用されます。 バッファ要素 DD1.2 はジェネレータをアンロードし、デジタル レベルの信号も生成します。 抵抗 R2 は、負荷の程度と水晶共振器内で消費される最大電力を決定します。 この発生器は、500 ～ 800 μA の消費電流でほぼすべての共振器で動作します。 2.1 で続く周波数分周器 (要素 DD1) は、ミキサーの通常の動作に必要な対称的な蛇行を持つ信号を生成します。 測定発生器は、非対称マルチバイブレータ（トランジスタ VT2 および VT7）の方式に従って組み立てられます。 自励モードへの出力は、コンデンサ CXNUMX に正帰還回路を提供します。 周波数設定要素は、コンデンサ C3 ～ C5、バリキャップ VD1、サーチ コイル センサー L1 です。 生成は、利用可能な水晶振動子に応じて、500 kHz ～ 700 kHz の範囲で実行されます。 この発電機の周波数ドリフトは、電源投入直後の最初の 10 秒間では 0,7 Hz 以下です (30 分ごとでは最大 20 Hz)。 デバイスの通常の動作では、1 分あたり 1 Hz の周波数ドリフト (AFC なし) が許容されると考えられます。 測定発生器によって生成された 1 ～ 1,2 V の振幅を有する正弦波信号は、分離コンデンサ C9 を通って素子 DD3.1、DD3.2 に入力されます。 これらの要素は、デジタル レベルおよびデューティ サイクル 2 の矩形パルスを形成します。抵抗 R5R6 は、回路のこのセクションの通常動作に必要な分圧器を形成し、DD3.3 要素はバッファ段として機能します。 そこからの信号はトリガー DD2.2 に供給されます。 基準発振器の分周器からの信号もそこに到着します。 DD2.2 トリガの動作の特徴は、周波数が近い XNUMX つのパルス シーケンスがこのロジック エレメントの入力 C と D に来ると、厳密に対称的な蛇行を持つ差周波信号が出力で形成されることです。 信号は直接、遅延、そして同時に反転され（R8C11 回路と DD4.2 要素のおかげで）、AND / OR 論理要素として機能する DD5.1 キーで合計されます。 。 この場合、アナログ記憶装置 (DD5.2. C13、VT3) の動作のために短い正の書き込みパルスが生成されます。 DD4.2 出力から取得された信号は、要素 VD2、R10 ～ R11、DA1、C12 を使用する古典的なスキームに従って作成された積分器に送られます。 抵抗器 R11 はコンデンサ C12 の再充電電流を制限し、素子 DD4.2 の出力をアンロードします。 キー DD5.2 からのパルスによって制御されるキー DD5.1 を介して統合された信号は、蓄積容量 C13 に供給されます。 このコンデンサでは、積分器からのピーク値に等しい電圧が形成され、新しい記録サイクルまで高精度に保持されます。 コンデンサ C14 は、ビート周波数の急激な変化によって発生する可能性のあるステップ型エフェクトを滑らかにします。 トランジスタ VT3 のソース フォロワから、信号が到着します。
分圧器 R21R22 は、フィードバック抵抗 R23 および R24 とともに、制御電圧範囲を 1,2 V の振幅に狭めます。 オペアンプ DA2 は、受信した電圧を分圧器 R26R29 によって与えられた電圧と比較し、バリキャップ制御電圧 VD1 を生成します。 金属探知機の調整 抵抗 R26 を使用すると、AFC キャプチャの開始点 (SENSITIVITY) を大まかに設定でき、抵抗 R27 を使用するとより正確に設定できます。 R26 スライダーを極端な位置（スキームに応じて上または下）に移動すると、AFC キャプチャ ゾーン（± 300 Hz）を簡単に離れることができ、ビート周波数による XNUMX 対 XNUMX の動作モードが実装され、作業が容易になります。デバイスがより柔軟になります。 実際、AFC には XNUMX つの時定数があります (ビート周波数が変化する方向に応じて)。 センサーコイルの特別な設計により、検出対象の物体の強磁性特性の影響が実質的に排除されます。 したがって、サーチジェネレータの周波数を上げる効果はありません。 したがって、AFC とデバイス全体は、すべてのモードで非常に正しく動作します。 VCO操作 要素 DD4.4、R18、C15 の VCO は、ビート周波数に応じて変化する電圧を可聴周波数に変換します。 分周器 R16R17 を使用して構成された DD4.3 コンパレータにより、ビート周波数が 0 ～ 70 Hz の範囲にある場合に、最大感度のゾーンでこれを行うことができます。 VCO からの信号はミキサー (キー DD5.4) の入力「A」に供給されます。 差ビート周波数は、ロジックエレメント DD4.1 から入力「CO」に入力されます。 その結果、ミキサーの出力は次のようになります。
さらに、スキームは、あるモードから別のモードへの移行を自動的に実行します。 可変抵抗器 R30 は負荷とボリュームのコントロールとして機能し、SA1 と組み合わせて電源スイッチとして機能します。 CMOSシリーズの超小型回路と微小電流モードで動作するオペアンプの使用により、回路の消費電流を6mAのレベルに低減することができ、電源としてクローナ電池を使用できるようになりました。 ボード上の要素の位置を図に示します。 2.31。
金属探知機のフレームセンサーの取り付け フレームセンサーの製造技術と丁寧さは、デバイス全体の品質に大きく影響します。 基本として、長さ 2 mm、1,2 mm のワイヤ PEV-1100 10 本で構成される束を使用することをお勧めします。 電気テープの層でしっかりと包み、内径 960 mm、長さ 300 mm のアルミニウム管に押し込みます。 得られたワークピースは、角が丸い200 x XNUMX mmの長方形のフレームに成形する必要があります。 アルミニウムのケース（静電スクリーン）内に置かれた最初のワイヤの端は、11 番目のワイヤの始点に順次はんだ付けされ、XNUMX ターンのインダクタのようなものが形成されるまで続きます。 はんだ接合部は紙テープで相互に絶縁し、エポキシ樹脂で充填する必要がありますが、チューブ自体がフレーム内で曲がることによる短絡コイルの外観を排除します。 ここで、密閉型高周波コネクタと、折りたたみ可能なロッドの 75 つまたは XNUMX つのセクションとして使用できるハンドル用の適切な (金属ではない) マウントを提供することをお勧めします。 フレームをブロックに接続するケーブルは、PKXNUMXなどの同軸テレビを使用することをお勧めします。 金属探知機のほぼ全体を、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板 (図 2.32) に取り付けることができます。
検索ジェネレーターは、錫製のシールド ボックスに配置することをお勧めします。 要素ベース チョーク L2 サーチ ジェネレーターには、PEL-150 1 のワイヤーが 0,01 ターンあります。 巻線は、強磁性同調コア 4НН を備えた直径 15 mm、長さ 600 mm のフレーム上で一括して実行する必要があります。 このようなチョークのインダクタンスは 1 ～ 1,2 mH です。 このデバイスは、コンデンサ KSO または KTK (C3、C4、C5)、KLS または KM (C1、C2、C6-C13、C15)、K50-6 または K53-1 (C14、C16、C17) を使用します。 抵抗 - MLT 0,125、調整された R26、R27 は SP5-2 または SP-3 に適合します。 トランジスタＶＴ１、ＶＴ２としては、例えばＫＰ３０３Ｂ（Ｆ）が適している。 VT1、KP2、または KP303 の代わりに任意の文字を使用できます。KT3G (VT303) は KT305E に置き換えられます。 クォーツ - 3102 ～ 4 MHz。 バリキャップ D3102 を D1,0 に置き換えることができます。 著者：StafiychukYu。
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