石英を使用したトランジスタの高度な金属探知機。スキーム、説明

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水晶を使用したトランジスタ上の高度な金属検出器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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近年、多くの評判の高いヨーロッパの出版社は、検索業務で使用されるさまざまな技術的装置に多大な注意を払っています。毎年、さまざまなデバイスについて説明した新しい本が書店の棚に並びます。一般に、これらの装置は組み立てや調整が難しく、アマチュア無線の初心者が繰り返し使用することはお勧めできません。

それにもかかわらず、ヨーロッパの人気出版社「BEN」から「Elektronicke hledace」シリーズの一部として出版された本の XNUMX 冊で、著者は比較的最近、驚くことではありませんが、非常に見覚えのある金属探知機回路を発見しました。この装置で金属物の存在を分析する主な要素は石英です。同時に、分析結果は視覚と聴覚の両方で評価されます。

概略図

読者の注意を引くために提供された設計は、FM（周波数計）タイプの金属検出器の変形のXNUMXつです。つまり、金属の影響下での基準発振器の周波数偏差を分析する原理に基づいたデバイスです。サーチコイルの領域に落ちた物体。

回路図を注意深く検討すると、このデバイスが前のセクションで説明した金属探知機の改良版であることがわかります。この設計の主な特徴の 1 つは、やはり QXNUMX 水晶素子で作られたアナライザーです。さらに、金属探知機の改良版では、指示計器に加えて、音響信号回路が指示器として使用されます。

提案回路（図 2.16）では、素子番号の変更、素子ベースの変更、カスケードの追加が行われているため、さらに詳細な特徴を検討する必要があると考えました。

米。 2.16 高度な石英金属検出器の概略図 (クリックして拡大)

同様に以前のデザインこの金属検出器のスキームの基礎は、測定発生器、バッファーステージ、RF 発振検出器、分析器、および表示装置です。

トランジスタ T1 で構成される高周波発生器の発振回路は、コイル L1 とコンデンサ C3 ～ C6 で構成されます。ＲＦ発生器の動作周波数は、サーチコイルＬ１のインダクタンスの偏差、ならびに同調コンデンサＣ４および調整コンデンサＣ３の静電容量の変化に依存する。コイル L1 の近くに金属物体がない場合、RF 発生器で励起される振動の周波数は水晶素子 Q4 の周波数、つまりこの場合は 3 MHz に等しくなければなりません。

金属物体がサーチコイル L1 のカバーエリアに入ると、そのインダクタンスが変化します。これにより、RF ジェネレーターの発振周波数が変化します。次に、RF 信号がバッファ段に供給され、発生器と後続の回路の整合が保証されます。トランジスタ T2 上に作られたエミッタフォロワはバッファ段として使用されます。

エミッタフォロワの出力から、調整抵抗器 R7 と水晶 Q1 を通った RF 信号は、ダイオード D2 で作られた検出器に送られます。水晶は品質係数が高いため、測定用発振器の周波数がわずかに変化すると、水晶素子のインピーダンスが低下します。その結果、低周波信号が DC アンプの入力 (トランジスタ T3 のベース) に供給され、その振幅の変化により表示装置の矢印の対応する偏差が生じます。

トランジスタ T3 に形成される UPT の負荷は、合計偏向電流が 1 mA のポインタデバイスです。スイッチS2が閉じると、トランジスタT4で作られたオーディオ信号発生器が負荷回路内でオンになります。

金属探知機は、1Vの電圧の電源B9から電力を供給されます。

詳細と構造

前述の設計の一部と同様に、任意のブレッドボードを使用して石英素子を備えた金属検出器を作成できます。したがって、使用する部品は外形寸法に関する制限はありません。取り付けはヒンジ式とプリント式の両方が可能です。

サーチコイル L1 (図 2.17) は、前のセクションで説明した金属探知機で使用されるコイルと同様です。

図に示されている BC108 タイプのトランジスタの代わりに、KT315B タイプなどのほぼすべての国産の低電力シリコントランジスタをこの設計で使用できます。 1N4001 (D2) ダイオードの代わりに、任意の文字インデックスを持つ D2 または D9 シリーズのゲルマニウムダイオードを使用することをお勧めします。

クォーツを備えたトランジスタの高度な金属探知機
米。 2.17.コイルL1の構造

素子 Q1 としては、周波数 900 kHz ～ 1,1 MHz の任意の水晶素子を使用できます。 V1 の電源には、Krona バッテリーまたは直列に接続された 3336 つの XNUMXL バッテリーを使用できます。

要素が配置されたボードと電源は、適切なプラスチックまたは木製のケースに入れられます。ハウジングカバーには、可変抵抗器Ｒ７、スイッチＳ１、Ｓ２、コネクタＸ１、Ｘ２、インジケータＰＡ１が取り付けられている。

サーチコイル L1 は、長さ 100 ～ 120 cm の適切なハンドルの先端に取り付けられ、多芯シールドケーブルでデバイス基板に接続されます。

確率

このデバイスを高品質にチューニングするための主な条件は、サーチコイルL1,5から少なくとも1mの距離に大型の金属物体がないことです。

金属探知機の直接調整は、RF 発生器によって生成される希望の発振周波数を設定することから始める必要があります。 RF 発振周波数は Q1 水晶素子の周波数と一致する必要があります。この調整にはデジタル周波数メーターを使用することをお勧めします。この場合、まずコンデンサ C4 の静電容量を変更することで周波数値を大まかに設定し、次にコンデンサ C3 を調整することで周波数値を正確に設定します。

周波数メーターがない場合は、PA1 インジケーターの読み取り値に従って RF ジェネレーターの設定を実行できます。水晶 Q1 は装置の測定部と表示部間の通信要素であるため、共振時の抵抗が高くなります。したがって、指針計器ＰＡ１の最小読み取り値は、水晶の周波数に対するＲＦ発生器の発振の微調整を示すことになる。

このデバイスの感度レベルは、抵抗R7によって調整されます。

仕事の手続き

この金属探知機を実際に使用する場合は、可変抵抗器 R7 を使用して、指示計 PA1 の矢印を目盛上のゼロに設定する必要があります。この場合、バッテリーの放電、周囲温度の変化、または土壌の磁気特性の偏差による動作モードの変化がある程度補償されます。

動作中にサーチコイルL1の領域に金属物体が現れると、インジケータPA1の矢印が外れます。この場合、スイッチ S2 の接点が閉じると、可聴信号がヘッドフォンに現れます。

著者：アダメンコM.V.

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