Dyb metaldetektor på slagkredsløb. Hjemmelavede metaldetektorer: enkle og mere komplicerede - til guld, jernholdigt metal, til byggeri

En enhed, der giver dig mulighed for at søge efter metalgenstande placeret i et neutralt miljø, for eksempel jord, på grund af deres ledningsevne kaldes en metaldetektor (metaldetektor). Denne enhed giver dig mulighed for at finde metalgenstande i forskellige miljøer, herunder i den menneskelige krop.

Hovedsageligt på grund af udviklingen af ​​mikroelektronik har metaldetektorer, som produceres af mange virksomheder rundt om i verden, høj pålidelighed og små overordnede og vægtmæssige egenskaber.

For ikke så længe siden kunne sådanne enheder oftest ses med sappere, men nu bruges de af redningsfolk, skattejægere, offentlige forsyningsarbejdere, når de leder efter rør, kabler osv. Desuden bruger mange "skattejægere" metaldetektorer, som de samles med egne hænder.

Enhedens design og funktionsprincip

Metaldetektorer på markedet fungerer efter forskellige principper. Mange tror, ​​at de bruger princippet om pulseret ekko eller radar. Deres forskel fra locatorer ligger i det faktum, at de transmitterede og modtagne signaler fungerer konstant og samtidigt, desuden fungerer de ved de samme frekvenser.

Enheder, der fungerer efter princippet om "modtagelse-transmission", registrerer det signal, der reflekteres (genudstrålet) fra en metalgenstand. Dette signal fremkommer på grund af påvirkningen på en metalgenstand af et vekslende magnetfelt, som genereres af metaldetektorspolerne. Det vil sige, at designet af enheder af denne type sørger for tilstedeværelsen af ​​to spoler, den første sender, den anden modtager.

Enheder i denne klasse har følgende fordele:

• enkelhed af design;
• stor evne til at detektere metalliske materialer.

Samtidig har metaldetektorer af denne klasse visse ulemper:

• metaldetektorer kan være følsomme over for sammensætningen af ​​den jord, hvori de søger efter metalgenstande.
• teknologiske vanskeligheder i produktionen af ​​produktet.

Med andre ord skal enheder af denne type konfigureres manuelt før drift.

Andre enheder omtales nogle gange som en slagdetektor. Dette navn kommer fra en fjern fortid, mere præcist fra dengang, hvor superheterodyne-modtagere blev meget brugt. Slå er et fænomen, der bliver mærkbart, når to signaler med tætte frekvenser og lige store amplituder summeres. Slåen består i at pulsere amplituden af ​​det summerede signal.

Signalets pulsfrekvens er lig med forskellen i frekvenserne af de summerede signaler. Ved at sende et sådant signal gennem en ensretter, kaldes det også en detektor, den såkaldte differensfrekvens isoleres.

En sådan ordning blev brugt i lang tid, men i dag bruges den ikke. De blev erstattet af synkrone detektorer, men udtrykket forblev i brug.

Beatmetaldetektoren arbejder efter følgende princip - den registrerer frekvensforskellen fra to generatorspoler. Den ene frekvens er stabil, den anden indeholder en induktor.

Enheden er sat op i hånden, så de genererede frekvenser matcher eller i det mindste er tæt på. Så snart metal kommer ind i dækningsområdet, ændres de indstillede parametre, og frekvensen ændres. Frekvensforskellen kan optages på mange måder, lige fra hovedtelefoner til digitale metoder.

Enheder i denne klasse er kendetegnet ved et simpelt sensordesign, lav følsomhed over for jordens mineralsammensætning.

Men udover dette er det under deres drift nødvendigt at tage højde for, at de har et højt energiforbrug.

Typisk design

Metaldetektorens struktur omfatter følgende komponenter:

1. Spolen er et boks-type design, den huser modtageren og senderen af ​​signalet. Oftest har spolen en elliptisk form, og polymerer bruges til dens fremstilling. En ledning er forbundet til den, der forbinder den med kontrolenheden. Denne ledning sender signalet fra modtageren til kontrolenheden. Senderen genererer et signal, når metal detekteres, som sendes til modtageren. Spolen er installeret på den nederste stang.
2. Metaldelen, hvorpå spolen er fastgjort og dens hældningsvinkel justeres, kaldes den nederste stang. Takket være denne løsning sker der en mere grundig undersøgelse af overfladen. Der findes modeller, hvor den nederste del kan justere højden på metaldetektoren og giver en teleskopisk forbindelse med stangen, som kaldes den midterste.
3. Den midterste aksel er knudepunktet mellem den nedre og øvre aksel. Fikseringsenheder er fastgjort på den, så du kan justere størrelsen på enheden. på markedet kan du finde modeller, der består af to stænger.
4. Den øverste bjælke er normalt buet. Det ligner bogstavet S. Denne form anses for at være optimal til at fastgøre den på hånden. Et armlæn, en kontrolenhed og et håndtag er installeret på den. Armlænet og håndtaget er lavet af polymermaterialer.
5. Metaldetektorkontrolenheden er påkrævet til at behandle data modtaget fra spolen. Efter at signalet er konverteret, sendes det til hovedtelefoner eller andre indikationsmidler. Derudover er kontrolenheden designet til at justere enhedens driftstilstand. Ledningen fra spolen er forbundet ved hjælp af en quick-release enhed.

Alle enheder inkluderet i metaldetektoren er vandtætte.

Dette er den relative enkelhed af designet og giver dig mulighed for at lave metaldetektorer med dine egne hænder.

Varianter af metaldetektorer

Markedet tilbyder en bred vifte af metaldetektorer, der anvendes på mange områder. Nedenfor er en liste, der viser nogle af varianterne af disse enheder:

De fleste moderne metaldetektorer kan finde metalgenstande i en dybde på op til 2,5 m, specielle dybe produkter kan detektere et produkt i en dybde på op til 6 meter.

Driftsfrekvens

Den anden parameter er driftsfrekvensen. Sagen er, at lave frekvenser tillader metaldetektoren at se til en ret stor dybde, men de er ikke i stand til at se små detaljer. Høje frekvenser giver dig mulighed for at bemærke små genstande, men tillader ikke at se jorden til en stor dybde.

De enkleste (budget)modeller opererer på én frekvens, modeller, der er klassificeret som gennemsnitlige prisniveauer, bruger 2 eller flere frekvenser i drift. Der er modeller, der bruger 28 frekvenser, når de søger.

Moderne metaldetektorer er udstyret med en sådan funktion som metaldiskrimination. Det giver dig mulighed for at skelne typen af ​​materiale placeret i dybden. Samtidig, når jernholdigt metal detekteres, vil der lyde en lyd i søgerens hovedtelefoner, og en anden, når der detekteres ikke-jernholdigt metal.

Sådanne enheder omtales som pulsbalanceret. De bruger frekvenser fra 8 til 15 kHz i deres arbejde. Batterier på 9 - 12 V bruges som kilde.

Enheder af denne klasse er i stand til at detektere en guldgenstand i en dybde på flere ti centimeter og jernholdige metalprodukter i en dybde på omkring 1 meter eller mere.

Men disse parametre afhænger selvfølgelig af enhedsmodellen.

Sådan samler du en hjemmelavet metaldetektor med dine egne hænder

Der er mange modeller af enheder på markedet til at søge efter metal i jorden, vægge osv. På trods af dens eksterne kompleksitet er det ikke så svært at lave en metaldetektor med egne hænder, og næsten alle kan gøre det. Som nævnt ovenfor består enhver metaldetektor af følgende nøglekomponenter - en spole, en dekoder og en strømforsyningssignalanordning.

For at samle en sådan metaldetektor med dine egne hænder har du brug for følgende sæt elementer:

• controller;
• resonator;
• kondensatorer af forskellige typer, herunder film;
• modstande;
• lydemitter;
• Strøm regulator.

Den enkleste gør-det-selv metaldetektor

Metaldetektorkredsløbet er ikke kompliceret, og du kan finde det enten i det globale netværks vidde eller i specialiseret litteratur. Ovenfor er en liste over radioelementer, der er nyttige til at samle en metaldetektor med dine egne hænder derhjemme. En simpel metaldetektor kan samles med dine egne hænder ved hjælp af et loddekolbe eller en anden tilgængelig metode. Det vigtigste på samme tid bør delene ikke røre enhedens krop. For at sikre driften af ​​den samlede metaldetektor anvendes strømforsyninger på 9-12 volt.

For at vikle spolen bruges en ledning med en tværsnitsdiameter på 0,3 mm, selvfølgelig vil dette afhænge af det valgte kredsløb. Forresten skal sårspolen beskyttes mod virkningerne af uvedkommende stråling. For at gøre dette screenes det med dine egne hænder ved hjælp af almindelig madfolie.

For at flashe controlleren bruges specielle programmer, som også kan findes på internettet.

Metaldetektor uden spåner

Hvis en nybegynder "skattejæger" ikke har noget ønske om at blive involveret i mikrokredsløb, er der ordninger uden dem.

Der er enklere kredsløb baseret på brugen af ​​traditionelle transistorer. En sådan enhed kan finde metal i en dybde på flere ti centimeter.

Dybe metaldetektorer bruges til at søge efter metaller på store dybder. Men det er værd at bemærke, at de ikke er billige, og derfor er det helt muligt at samle det med egne hænder. Men før du begynder at lave det, skal du forstå, hvordan et typisk kredsløb fungerer.

Ordningen med en dyb metaldetektor er ikke den enkleste, og der er flere muligheder for dens udførelse. Før du samler det, er det nødvendigt at forberede følgende sæt dele og elementer:

• kondensatorer af forskellige typer - film, keramik osv.;
• modstande af forskellige klassifikationer;
• halvledere - transistorer og dioder.

Nominelle parametre, mængde afhænger af det valgte kredsløbsdiagram for enheden. For at samle ovenstående elementer skal du bruge et loddejern, et sæt værktøjer (skruetrækker, tænger, trådskærere osv.), Materiale til fremstilling af brættet.

Processen med at samle en dyb metaldetektor er omtrent som følger. Først samles en kontrolenhed, hvis basis er et printkort. Den er lavet af tekstolit. Derefter overføres monteringsskemaet direkte til overfladen af ​​det færdige bord. Efter at tegningen er overført, skal tavlen ætses. For at gøre dette skal du bruge en opløsning, der inkluderer hydrogenperoxid, salt, elektrolyt.

Efter at kortet er ætset, skal der laves huller i det for at installere kredsløbskomponenterne. Efter at brættet er blevet fortinnet. Det vigtigste skridt kommer. Gør-det-selv installation og lodning af dele på et forberedt bord.

For at vikle spolen med dine egne hænder skal du bruge en ledning af mærket PEV med en diameter på 0,5 mm. Antallet af omdrejninger og spolens diameter afhænger af det valgte skema for den dybe metaldetektor.

Lidt om smartphones

Der er en opfattelse af, at det er helt muligt at lave en metaldetektor fra en smartphone. Det er forkert! Ja, der er programmer, der installeres under Android OS.

Men faktisk, efter at have installeret en sådan applikation, vil han virkelig være i stand til at finde metalgenstande, men kun præmagnetiserede. Han vil ikke være i stand til at søge og desuden diskriminere metaller.

En metaldetektor eller metaldetektor er designet til at detektere genstande, der adskiller sig i deres elektriske og/eller magnetiske egenskaber fra det miljø, de befinder sig i. Kort sagt giver det dig mulighed for at finde metal i jorden. Men ikke kun metal, og ikke kun i jorden. Metaldetektorer bruges af inspektionstjenester, kriminologer, militær, geologer, bygherrer til at søge efter profiler under huden, fittings, afstemning af underjordiske forsyningsplaner og folk fra mange andre specialer.

Gør-det-selv metaldetektorer er oftest lavet af amatører: skattejægere, lokale historikere, medlemmer af militærhistoriske foreninger. De, begyndere, er primært beregnet til denne artikel; anordningerne beskrevet i den gør det muligt at finde en mønt med en sovjetisk penny i en dybde på op til 20-30 cm eller et stykke jern med et kloakbrønd omkring 1-1,5 m under overfladen. Denne hjemmelavede enhed kan dog også være nyttig på gården under reparationer eller på en byggeplads. Endelig, efter at have fundet en centner eller to af et forladt rør eller metalkonstruktioner i jorden og afleveret fundet til skrot, kan du få et anstændigt beløb. Og der er bestemt flere sådanne skatte i det russiske land end piratkister med dubloner eller boyar-røveræggebælg med efimki.

Bemærk: hvis du ikke er velbevandret i elektroteknik med radioelektronik, skal du ikke være bange for diagrammer, formler og speciel terminologi i teksten. Selve essensen er angivet enkelt, og i slutningen vil der være en beskrivelse af enheden, som kan laves på 5 minutter på bordet, uden at vide, hvordan man ikke kun lodder, men vrider ledningerne. Men det vil give dig mulighed for at "føle" funktionerne i søgningen efter metaller, og hvis der opstår interesse, vil viden og færdigheder komme.

Lidt mere opmærksomhed i forhold til resten vil blive givet til Pirate metaldetektoren, se fig. Denne enhed er ret enkel for begyndere at gentage, men med hensyn til dens kvalitetsindikatorer er den ikke ringere end mange mærkevaremodeller til en pris på op til $300-400. Og vigtigst af alt viste den fremragende repeterbarhed, dvs. fuld ydelse, når den er fremstillet i henhold til beskrivelser og specifikationer. Kredsløb og princippet om drift af "Piraten" er ret moderne; Der er masser af guider til, hvordan man sætter det op, og hvordan man bruger det.

Driftsprincip

Metaldetektoren fungerer efter princippet om elektromagnetisk induktion. Generelt består metaldetektorkredsløbet af en elektromagnetisk oscillationssender, en sendespole, en modtagespole, en modtager, et nyttigt signaludtrækningskredsløb (diskriminator) og en indikationsanordning. Separate funktionelle enheder kombineres ofte i kredsløb og design, for eksempel kan modtager og sender arbejde på én spole, den modtagende del fremhæver straks det nyttige signal osv.

Spolen skaber et elektromagnetisk felt (EMF) af en bestemt struktur i mediet. Hvis en elektrisk ledende genstand er i området for bits handling, pos. Og i figuren induceres hvirvelstrømme eller Foucault-strømme i den, som skaber sin egen EMF. Som et resultat er strukturen af ​​spolefeltet forvrænget, pos. B. Hvis objektet ikke er elektrisk ledende, men har ferromagnetiske egenskaber, så forvrænger det det oprindelige felt på grund af afskærmning. I begge tilfælde fanger modtageren forskellen mellem EMF og den originale og konverterer den til et akustisk og/eller optisk signal.

Bemærk: i princippet er det for en metaldetektor ikke nødvendigt, at objektet er elektrisk ledende, det er jorden ikke. Det vigtigste er, at deres elektriske og/eller magnetiske egenskaber er forskellige.

Detektor eller scanner?

I kommercielle kilder kan dyre meget følsomme metaldetektorer, f.eks. Terra-N kaldes ofte geoscannere. Det er ikke sandt. Geoscannere fungerer efter princippet om at måle jordens elektriske ledningsevne i forskellige retninger på forskellige dybder, denne procedure kaldes lateral logning. Ifølge logdataene bygger computeren på skærmen et billede af alt i jorden, inklusive geologiske lag af forskellige egenskaber.

Sorter

Fælles parametre

Funktionsprincippet for en metaldetektor kan implementeres på teknisk forskellige måder, afhængigt af formålet med enheden. Metaldetektorer til strandguldgravning og konstruktions- og reparationssøgninger kan se ens ud i udseende, men afvige væsentligt i design og tekniske data. For korrekt at lave en metaldetektor skal du klart forstå, hvilke krav den skal opfylde for denne type arbejde. Baseret på dette, følgende parametre for søgemetaldetektorer kan skelnes:

1. Penetration, eller penetreringskraft - den maksimale dybde, hvortil spolens EMF strækker sig i jorden. Dybere vil enheden ikke registrere noget, uanset størrelse og egenskaber af objektet.
2. Størrelsen og dimensionerne af søgeområdet er et imaginært område i jorden, hvor objektet vil blive fundet.
3. Følsomhed er evnen til at opdage mere eller mindre små genstande.
4. Selektivitet er evnen til at reagere stærkere på ønskværdige fund. Strandminearbejdernes søde drøm er en detektor, der kun bipper for ædle metaller.
5. Støjimmunitet - evnen til ikke at reagere på EMF fra fremmede kilder: radiostationer, lynudladninger, elledninger, elektriske køretøjer og andre kilder til interferens.
6. Mobilitet og effektivitet bestemmes af strømforbruget (hvor mange batterier er nok), enhedens vægt og dimensioner og størrelsen på søgeområdet (hvor meget du kan "probe" på 1 pas).
7. Forskelsbehandling eller opløsning - giver operatøren eller kontrolmikrocontrolleren mulighed for at bedømme arten af ​​objektet fundet ved enhedens reaktion.

Diskrimination er til gengæld en sammensat parameter, da der er 1, maksimalt 2 signaler ved metaldetektorens udgang, og der er flere værdier, der bestemmer fundets egenskaber og placering. Men under hensyntagen til ændringen i enhedens reaktion, mens den nærmer sig objektet, skelnes der 3 komponenter i den:

• Rumlig - angiver objektets placering i søgeområdet og dybden af ​​dets forekomst.
• Geometrisk - gør det muligt at bedømme et objekts form og størrelse.
• Kvalitativ - giver dig mulighed for at lave antagelser om egenskaberne af objektets materiale.

Driftsfrekvens

Alle metaldetektorens parametre er forbundet på en kompleks måde, og mange forhold udelukker hinanden. Så for eksempel gør en sænkning af oscillatorfrekvensen det muligt at opnå større penetration og søgeområde, men på bekostning af øget strømforbrug, og forværrer følsomheden og mobiliteten på grund af en stigning i spolestørrelsen. Generelt er hver parameter og deres komplekser på en eller anden måde bundet til generatorens frekvens. Derfor Den indledende klassificering af metaldetektorer er baseret på driftsfrekvensområdet:

1. Super-lav-frekvens (VLF) - op til de første hundrede af Hz. Absolut ikke-amatør-enheder: strømforbrug fra snesevis af watt, uden computerbehandling, det er umuligt at bedømme noget ud fra et signal, køretøjer er nødvendige for at bevæge sig.
2. Lavfrekvent (LF) - fra hundredvis af Hz til flere kHz. De er enkle i kredsløb og design, støjbestandige, men ikke særlig følsomme, diskrimination er dårlig. Penetration - op til 4-5 m med strømforbrug fra 10 W (de såkaldte dybe metaldetektorer) eller op til 1-1,5 m, når de drives af batterier. De reagerer skarpest på ferromagnetiske materialer (jernholdigt metal) eller store masser af diamagnetiske materialer (beton- og stenbygningskonstruktioner), derfor kaldes de undertiden magnetiske detektorer. De er ikke særlig følsomme over for jordens egenskaber.
3. Øget frekvens (IF) - op til flere tiere kHz. Sværere end bas, men kravene til spolen er lave. Penetration - op til 1-1,5 m, C-klasse støjimmunitet, god følsomhed, tilfredsstillende diskrimination. Kan være universel, når den bruges i pulserende tilstand, se nedenfor. På oversvømmet eller mineraliseret jord (med fragmenter eller partikler af sten, der beskytter EMF), fungerer de dårligt eller lugter slet ikke noget.
4. Høj- eller radiofrekvens (HF eller RF) - typiske metaldetektorer "til guld": fremragende skelnen til en dybde på 50-80 cm i tør ikke-ledende og ikke-magnetisk jord (strandsand osv.) Strømforbrug - som f.eks. Før. n. Resten er på grænsen til "fiasko". Enhedens effektivitet afhænger i vid udstrækning af spolens eller spolernes design og kvalitet.

Bemærk: mobilitet af metaldetektorer i henhold til stk. 2-4 er godt: fra ét sæt saltceller ("batterier") AA og uden at overanstrenge operatøren, kan du arbejde op til 12 timer.

Pulsmetaldetektorer skiller sig ud. Deres primære strøm løber ind i spolen i impulser. Ved at indstille pulsgentagelseshastigheden inden for LF, og deres varighed, som bestemmer den spektrale sammensætning af signalet svarende til IF-HF områderne, kan du få en metaldetektor, der kombinerer de positive egenskaber af LF, IF og HF eller er tunbar .

Søgemetode

Der er mindst 10 EMF-søgemetoder. Men som f.eks. metoden til direkte digitalisering af svarsignalet med computerbehandling er den meget professionelle brug.

En hjemmelavet metaldetektor er skematisk bygget mest af alt på følgende måder:

• Parametrisk.
• Modtager-sender.
• Med faseakkumulering.
• På beatet.

Uden modtager

Parametriske metaldetektorer falder på en eller anden måde uden for definitionen af ​​driftsprincippet: de har hverken en modtager eller en modtagespole. Til detektion bruges objektets direkte indflydelse på generatorspolens parametre - induktans og kvalitetsfaktor, og EMF'ens struktur betyder ikke noget. Ændring af spolens parametre fører til en ændring i frekvensen og amplituden af ​​de genererede svingninger, som er fastsat på forskellige måder: ved at måle frekvensen og amplituden, ved at ændre generatorens strømforbrug, ved at måle spændingen i PLL'en loop (faselåst loop, "trækker" den til en given værdi) osv.

Parametriske metaldetektorer er enkle, billige og støjbestandige, men deres brug kræver visse færdigheder, fordi. frekvensen "flyder" under påvirkning af ydre forhold. Deres følsomhed er svag; mest af alt bruges som magnetiske detektorer.

Med modtager og sender

Transceiverens metaldetektors anordning er vist i fig. i begyndelsen, til en forklaring af princippet om drift; funktionsprincippet er også beskrevet der. Sådanne enheder gør det muligt at opnå den bedste effektivitet i deres frekvensområde, men er komplekse i kredsløb, kræver et spolesystem af særlig høj kvalitet. Transceiver metaldetektorer med en enkelt spole kaldes induktion. Deres repeterbarhed er bedre, fordi problemet med det korrekte arrangement af spolerne i forhold til hinanden forsvinder, men kredsløbet er mere kompliceret - du skal fremhæve et svagt sekundært signal på baggrund af en stærk primær.

Bemærk: i pulserede transceiver-metaldetektorer kan emissionsproblemet også elimineres. Dette forklares ved, at de som et sekundært signal "fanger" den såkaldte. "hale" af pulsen genudstrålet af objektet. Den primære puls spredes på grund af spredning under reemission, og en del af den sekundære puls er i mellemrummet mellem de primære, hvorfra den let kan skelnes.

Klik for at klikke

Metaldetektorer med faseakkumulering, eller fasefølsomme, er enten single-coil pulsede eller med 2 generatorer, der hver arbejder på sin egen spole. I det første tilfælde bruges det faktum, at under re-emissionsimpulser ikke kun spredes ud, men også forsinkes. Med tiden øges faseskiftet; når den når en vis værdi, udløses diskriminatoren, og der høres et klik i høretelefonerne. Når du kommer tættere på objektet, bliver klikkene hyppigere og smelter sammen til en højere tonehøjde. Det er på dette princip, at Pirate er bygget.

I det andet tilfælde er søgeteknikken den samme, men 2 strengt symmetriske elektriske og geometriske generatorer fungerer, hver på sin egen spole. På samme tid, på grund af samspillet mellem deres EMF, sker der gensidig synkronisering: generatorerne arbejder i tide. Når den samlede EMF er forvrænget, begynder synkroniseringsafbrydelser, hørbare som de samme klik, og derefter en tone. To-spolede metaldetektorer med synkroniseringsnedbrud er enklere end impulser, men mindre følsomme: deres penetration er 1,5-2 gange mindre. Forskelsbehandlingen er i begge tilfælde tæt på fremragende.

Fasefølsomme metaldetektorer er minearbejdernes foretrukne værktøjer. Aces af søgningen justerer deres enheder, så præcis over objektet forsvinder lyden igen: frekvensen af ​​klikkene går ind i ultralydsområdet. På denne måde er det muligt på en skalstrand at finde guldøreringe på størrelse med en fingernegl i en dybde på op til 40 cm. Men på jord med små inhomogeniteter, vandet og mineraliseret er metaldetektorer med faseophobning ringere end andre, undtagen parametriske.

Ved knirken

Slag af 2 elektriske signaler - et signal med en frekvens svarende til summen eller forskellen mellem de originale signalers hovedfrekvenser eller multipla af dem - harmoniske. Så hvis for eksempel signaler med frekvenser på 1 MHz og 1.000.500 Hz eller 1.0005 MHz påføres indgangene på en speciel enhed - en mixer, og hovedtelefoner eller en højttaler er tilsluttet til mixerens udgang, så vil vi høre en ren tone på 500 Hz. Og hvis 2. signal er 200 100 Hz eller 200,1 kHz, vil det samme ske, fordi 200 100 x 5 = 1.000.500; vi "fangede" den 5. harmoniske.

Der er 2 generatorer i slagdetektoren: reference og arbejder. Referenceoscillerende kredsløbsspolen er lille, beskyttet mod ydre påvirkninger, eller dens frekvens er stabiliseret af en kvartsresonator (simpelthen kvarts). Konturspolen af ​​den arbejdende (søge) generator er en søgespole, og dens frekvens afhænger af tilstedeværelsen af ​​objekter i søgeområdet. Inden søgningen er arbejdsgeneratoren indstillet til nul slag, dvs. indtil frekvenserne matcher. Som regel opnår de ikke en fuldstændig nullyd, men tuner den til en meget lav tone eller hvæsen, så det er mere bekvemt at søge. Ved at ændre tonen i takterne bedømmes objektets tilstedeværelse, størrelse, egenskaber og placering.

Bemærk: oftest tages søgegeneratorens frekvens flere gange lavere end referencen og arbejder på harmoniske. Dette gør det for det første muligt at undgå gensidig påvirkning af generatorer, hvilket er skadeligt i dette tilfælde; for det andet for at indstille enheden mere præcist, og for det tredje for at søge ved den optimale frekvens i dette tilfælde.

Generelt er metaldetektorer baseret på harmoniske mere komplicerede end impulsdetektorer, men de virker på enhver jord. Korrekt lavet og tunet er de ikke ringere end impulser. Dette kan i det mindste bedømmes ud fra, at strandguldgravere ikke på nogen måde er enige om, hvad der er bedre: impuls eller beat?

Spole og mere

Den mest almindelige misforståelse hos nybegyndere radioamatører er absolutiseringen af ​​kredsløb. Ligesom hvis ordningen er "fed", så vil alt være tip-top. Med hensyn til metaldetektorer er dette dobbelt usandt, fordi. deres operationelle fordele afhænger stærkt af søgespolens design og udførelse. Som en udvejsfisker sagde det: "Detektorens mulighed for at finde en detektor skal trække lommen, ikke benene."

Ved udvikling af en enhed justeres dens kredsløb og spoleparametre til hinanden, indtil et optimum opnås. En bestemt ordning med en "fremmed" spole, hvis den virker, vil ikke nå de erklærede parametre. Når du vælger en prototype til gentagelse, skal du derfor først og fremmest se beskrivelsen af ​​spolen. Hvis det er ufuldstændigt eller unøjagtigt, er det bedre at bygge en anden enhed.

Om spoledimensioner

En stor (bred) spole udstråler EMF mere effektivt og "oplyser" jorden dybere. Dens søgeområde er bredere, hvilket giver dig mulighed for at reducere "finding by feet". Men hvis der er et stort unødvendigt objekt i søgeområdet, vil dets signal blive "hamret" af en svag fra den ønskede bagatel. Derfor er det tilrådeligt at tage eller lave en metaldetektor designet til at arbejde med spoler i forskellige størrelser.

Bemærk: typiske spolediametre er 20-90 mm for at finde armeringsjern og profiler, 130-150 mm "for strandguld" og 200-600 mm "for stort jern".

Monoloop

Den traditionelle type metaldetektorspole er den såkaldte. tynd spole eller Mono Loop (enkeltløkke): en ring med mange vindinger af emaljeret kobbertråd med en bredde og tykkelse på 15-20 gange mindre end ringens gennemsnitlige diameter. Fordelene ved en monoloop-spole er parametrenes svage afhængighed af jordtypen, søgeområdet indsnævres nedad, hvilket gør det muligt ved at flytte detektoren mere præcist at bestemme dybden og placeringen af ​​fundet, og strukturel enkelhed. Ulemper - lav kvalitetsfaktor, hvilket er grunden til, at tuning "flyder" under søgningen, modtagelighed for interferens og en vag reaktion på objektet: arbejde med en monoloop kræver betydelig erfaring med at bruge denne særlige forekomst af enheden. Det anbefales til begyndere at lave hjemmelavede metaldetektorer med mono-loop for at få et brugbart design uden problemer og få søgeerfaring med det.

Induktans

Når du vælger et kredsløb, for at verificere ægtheden af ​​forfatterens løfter, og endnu mere, når du designer eller forfiner det selv, skal du kende spolens induktans og være i stand til at beregne den. Selvom du laver en metaldetektor fra et købt sæt, skal du stadig kontrollere induktansen ved målinger eller ved beregning, for ikke at ødelægge dine hjerner senere: hvorfor, alt ser ud til at være i orden og ikke bipper.

Lommeregnere til beregning af spolers induktans er tilgængelige på internettet, men et computerprogram kan ikke forudse alle tilfælde af praksis. Derfor er der i fig. givet et gammelt, årtier-testet nomogram til beregning af flerlagsspoler; en tynd spole er et specialtilfælde af en flerlags spole.

For at beregne søgemonoloopen bruges nomogrammet som følger:

• Vi tager værdien af ​​induktansen L fra beskrivelsen af ​​enheden og dimensionerne af sløjfen D, l og t derfra eller efter vores valg; typiske værdier: L = 10 mH, D = 20 cm, l = t = 1 cm.
• Ifølge nomogrammet bestemmer vi antallet af omdrejninger w.
• Vi sætter lægningskoefficienten k = 0,5, ved dimensionerne l (spolehøjde) og t (dens bredde) bestemmer vi tværsnitsarealet af løkken og finder arealet af rent kobber i det som S = klt.
• Ved at dividere S med w får vi tværsnittet af viklingstråden, og langs den - diameteren af ​​ledningen d.
• Hvis det viste sig d = (0,5 ... 0,8) mm, er alt OK. Ellers øger vi l og t ved d>0,8 mm eller mindsker ved d<0,5 мм.

Støjimmunitet

Monoloopen "fanger" godt interferens, pga arrangeret på nøjagtig samme måde som en rammeantenne. Du kan øge dens støjimmunitet, for det første ved at placere viklingen i den såkaldte. Faraday skjold: et metalrør, fletning eller folie, der er viklet med et brud, så der ikke dannes en kortsluttet spole, som vil "æde" hele spolens EMI, se fig. til højre. Hvis der er en stiplet linje nær betegnelsen for søgespolen på det originale diagram (se diagrammerne nedenfor), betyder det, at spolen på denne enhed skal placeres i Faraday-skærmen.

Skærmen skal også forbindes til kredsløbets fælles ledning. Der er en fangst for begyndere her: jordlederen skal forbindes til skærmen strengt symmetrisk til sektionen (se samme figur) og tilsluttes kredsløbet også symmetrisk i forhold til signalledningerne, ellers vil interferensen stadig "gennemtrænge" ind i spolen.

Skærmen absorberer også noget af søge-EMF, hvilket reducerer enhedens følsomhed. Denne effekt er især mærkbar i pulserede metaldetektorer; deres spoler kan slet ikke afskærmes. I dette tilfælde kan en stigning i støjimmunitet opnås ved at afbalancere viklingen. Den nederste linje er, at for en fjern kilde til EMF er spolen et punktobjekt og emf. interferens i dens halvdele vil overvælde hinanden. En symmetrisk spole kan også være nødvendig i kredsløb, hvis generatoren er en push-pull eller induktiv trepunkts.

Men i dette tilfælde er det umuligt at symmetrisk spolen med den sædvanlige bifilar metode (se fig.): når ledende og / eller ferromagnetiske objekter er i feltet af den bifilar spole, er dens symmetri krænket. Det vil sige, at metaldetektorens støjimmunitet forsvinder, lige når der er størst behov for det. Derfor skal monoloop-spolen være symmetrisk ved krydsvikling, se samme fig. Dens symmetri er under ingen omstændigheder brudt, men at vikle en tynd spole med et stort antal omdrejninger på kryds og tværs er helvedes arbejde, og så er det bedre at lave en kurvspole.

Kurv

Kurvspoler har alle fordelene ved mono-loops i endnu højere grad. Derudover er kurvspoler mere stabile, deres kvalitetsfaktor er højere, og det faktum, at spolen er flad, er et dobbelt plus: følsomhed og diskrimination vil stige. Kurvspoler er mindre modtagelige for interferens: skadelige emfs. i krydsende ledninger ophæver de hinanden. Det eneste negative er, at kurvspoler har brug for en præcist fremstillet stiv og holdbar dorn: den samlede trækkraft af mange vindinger når store værdier.

Kurvspoler er strukturelt flade og voluminøse, men elektrisk voluminøse "kurv" svarer til flad, dvs. skaber den samme EMF. Den volumetriske kurvespole er endnu mindre følsom over for interferens og, hvilket er vigtigt for pulserede metaldetektorer, er pulsspredningen i den minimal, dvs. lettere at fange variansen forårsaget af objektet. Fordelene ved den originale "Pirate" metaldetektor skyldes i høj grad, at dens "native" spole er en voluminøs kurv (se fig.), men dens vikling er kompleks og tidskrævende.

Det er bedre for en begynder at vikle en flad kurv på egen hånd, se fig. under. For metaldetektorer "til guld" eller f.eks. for "sommerfuglen" metaldetektoren beskrevet nedenfor og en simpel transceiver 2-spole, vil ubrugelige computerdiske være en god dorn. Deres plettering vil ikke skade: det er meget tyndt og nikkel. En uundværlig betingelse: et ulige, og intet andet, antallet af slots. Et nomogram er ikke påkrævet for at beregne en flad kurv; beregningen udføres på denne måde:

• De er indstillet med en diameter D2 lig med dornens ydre diameter minus 2-3 mm, og tager D1 = 0,5D2, dette er det optimale forhold for søgespoler.
• Ifølge formel (2) i fig. udregn antallet af omgange.
• Ud fra forskellen D2 - D1, under hensyntagen til den flade lægningsfaktor på 0,85, beregnes diameteren af ​​ledningen i isolering.

Hvordan man ikke må og hvordan man vikler kurve

Nogle amatører påtager sig at vikle omfangsrige kurve på den måde, der er vist i fig. nedenfor: lav en dorn fra isolerede søm (pos. 1) eller selvskærende skruer, vind i henhold til skemaet, pos. 2 (i dette tilfælde, pos. 3, for antallet af omdrejninger, et multiplum af 8; hver 8. omgang gentages “mønsteret”), derefter skum, pos. 4, trækkes dornen ud, og det overskydende skum skæres af. Men det viser sig hurtigt, at de strakte spoler skar skummet, og alt arbejdet gik blødt. Det vil sige, at for at vinde sikkert, skal du lime stykker af holdbar plast ind i hullerne i bunden, og først derefter vikle den. Og husk: en uafhængig beregning af en volumetrisk kurvspole uden passende computerprogrammer er umulig; fladkurveteknikken er ikke anvendelig i dette tilfælde.

DD spoler

DD i dette tilfælde betyder ikke lang rækkevidde, men en dobbelt- eller differentialdetektor; i originalen - DD (Dobbeltdetektor). Dette er en spole af 2 identiske halvdele (skuldre), foldet med et eller andet kryds. Med en nøjagtig elektrisk og geometrisk balance af DD-armene trækkes søge-EMK ind i skæringszonen til højre i fig. til venstre - en monoloop-spole og dens felt. Den mindste inhomogenitet af rummet i søgeområdet forårsager en ubalance, og et skarpt stærkt signal vises. DD-spolen gør det muligt for en uerfaren søger at opdage en lavvandet, dyb, godt ledende genstand, når en rusten dåse ligger ved siden af ​​og over den.

Spoler DD er tydeligt orienteret "på guld"; alle metaldetektorer med GULD-mærket er udstyret med dem. Men på fint heterogene og/eller ledende jorder svigter de enten fuldstændigt eller giver ofte falske signaler. Følsomheden af ​​DD-spolen er meget høj, men diskriminationen er tæt på nul: Signalet er enten marginalt eller slet ikke. Derfor foretrækkes metaldetektorer med DD-spoler af søgende, der kun er interesserede i at "være i lommen."

Bemærk: flere detaljer om DD-spoler kan findes senere i beskrivelsen af ​​den tilsvarende metaldetektor. De snor deres skuldre DD eller i bulk, som en monoloop, på en speciel dorn, se nedenfor, eller med kurve.

Sådan fastgøres en spole

Færdiglavede rammer og dorne til søgespoler sælges i et bredt udvalg, men sælgerne er ikke blege for snyd. Derfor laver mange amatører bunden af ​​krydsfinerspolen, til venstre i figuren:

Flere designs

Parametrisk

Den enkleste metaldetektor til søgning efter beslag, ledninger, profiler og kommunikationer i vægge og lofter kan samles i henhold til fig. Den gamle transistor MP40 ændres uden nogen ændring til KT361 eller dens analoger; for at bruge pnp-transistorer, skal du vende batteriets polaritet.

Denne metaldetektor er en magnetisk detektor af parametrisk type, der fungerer ved lave frekvenser. Tonen på lyden i hovedtelefonerne kan ændres ved at vælge kapacitansen C1. Under påvirkning af genstanden falder tonen, i modsætning til alle andre typer, så i første omgang skal du opnå en "myg-squeak" og ikke hvæsen eller brokken. Enheden skelner ledninger under strøm fra "tom", en brummen på 50 Hz er overlejret på tonen.

Kredsløbet er en impulsgenerator med induktiv feedback og frekvensstabilisering af et LC-kredsløb. Sløjfespole - en udgangstransformator fra en gammel transistormodtager eller en lav-effekt "Bazaar-kinesisk" lavspændingstransformator. En transformer fra en ubrugelig strømkilde af en polsk antenne er meget velegnet, i sit eget tilfælde, ved at afbryde netstikket, kan du samle hele enheden, så er det bedre at drive det fra et 3 V lithium tablet-batteri. Vinding II i fig. – primær eller netværk; I - sekundær eller step-down ved 12 V. Det er rigtigt, generatoren arbejder med transistormætning, som giver et ubetydeligt strømforbrug og en bred vifte af pulser, hvilket gør den nemmere at finde.

For at omdanne transformatoren til en sensor skal dens magnetiske kredsløb åbnes: fjern rammen med viklingerne, fjern de lige jumpere på kernen - åget - og fold de W-formede plader i én retning, som til højre i figur, og sæt derefter viklingerne på igen. Med dele, der kan repareres, begynder enheden straks at arbejde; hvis ikke, skal du bytte enderne af en hvilken som helst af viklingerne.

Det parametriske skema er mere kompliceret - i fig. til højre. L med kondensatorer C4, C5 og C6 er tunet til 5, 12,5 og 50 kHz, og kvarts sender henholdsvis 10., 4. harmoniske og grundtone til amplitudemåleren. Ordningen er mere for en amatør at blive fuld på bordet: der er meget ballade med indstillingen, men der er ingen "flair", som man siger. Kun givet som eksempel.

transceiver

Meget mere følsom er en transceiver metaldetektor med DD-spole, som nemt kan laves derhjemme, se fig. Venstre - sender; til højre er modtageren. Den beskriver også egenskaberne ved forskellige typer DD.

Denne metaldetektor er LF; søgefrekvensen er omkring 2 kHz. Detektionsdybde: sovjetisk penny - 9 cm, konservesdåse - 25 cm, kloakluge - 0,6 m. Parametrene er "tredobbelte", men du kan mestre teknikken til at arbejde med DD, før du går videre til mere komplekse strukturer.

Spolerne indeholder 80 vindinger 0,6-0,8 mm PE-tråd, viklet i løs vægt på en 12 mm tyk dorn, hvis tegning er vist i fig. venstre. Generelt er enheden ikke kritisk for spolernes parametre, de ville være nøjagtig ens og placeret strengt symmetrisk. Generelt en god og billig simulator til dem, der vil mestre enhver søgeteknik, inkl. "til guld". Selvom følsomheden af ​​denne metaldetektor ikke er høj, er forskellen meget god på trods af brugen af ​​DD.

For at konfigurere enheden skal du først, i stedet for L1-senderen, tænde for hovedtelefonerne og sikre dig, at generatoren fungerer efter tonen. Derefter kortsluttes L1 på modtageren, og ved at vælge R1 og R3 sættes en spænding på henholdsvis kollektorerne VT1 og VT2 svarende til cirka halvdelen af ​​forsyningsspændingen. Dernæst indstiller R5 kollektorstrømmen VT3 inden for 5..8 mA, åbn L1 på modtageren og det er det, du kan søge.

Med faseakkumulering

Designene i dette afsnit viser alle fordelene ved faseakkumuleringsmetoden. Den første metaldetektor primært til byggeformål vil være meget billig, fordi. dens mest arbejdskrævende dele er lavet ... af pap, se fig.:

Enheden kræver ikke justering; integreret timer 555 - en analog af den indenlandske IC (integreret kredsløb) K1006VI1. Alle signaltransformationer finder sted i den; søgemetode - impuls. Den eneste betingelse er, at højttaleren har brug for en piezoelektrisk (krystallinsk), en almindelig højttaler eller hovedtelefoner vil overbelaste IC'en, og den vil snart svigte.

Spolinduktans - omkring 10 mH; driftsfrekvens - indenfor 100-200 kHz. Med en dorntykkelse på 4 mm (1 lag pap) indeholder en spole med en diameter på 90 mm 250 vindinger PE 0,25 tråd, og en 70 mm spole indeholder 290 vindinger.

Metaldetektor "Butterfly", se fig. til højre, hvad angår dets parametre, er det allerede tæt på professionelle enheder: den sovjetiske penny findes i en dybde på 15-22 cm, afhængigt af jorden; kloakbrønd - i en dybde på op til 1 m. Handler om afbrydelse af synkronisering; diagram, tavle og installationstype - i fig. under. Bemærk venligst, at der er 2 separate spoler med en diameter på 120-150 mm, ikke DD! De må ikke overlappe hinanden! Begge højttalere er piezoelektriske, som i det foregående. sag. Kondensatorer - termostabile, glimmer eller højfrekvent keramik.

Sommerfuglens egenskaber vil forbedres, og det vil være lettere at sætte den op, hvis for det første vikle spolerne med flade kurve; induktansen bestemmes af den givne driftsfrekvens (op til 200 kHz) og kapacitanserne af sløjfekondensatorerne (10.000 pF hver i diagrammet). Tråddiameter - fra 0,1 til 1 mm, jo ​​større jo bedre. Hanen i hver spole er lavet af en tredjedel af vindingerne, tællet fra den kolde (nederste i henhold til diagrammet) ende. For det andet, hvis individuelle transistorer udskiftes med en 2-transistorsamling til K159NT1 dif-forstærkerkredsløb eller dets analoger; et par transistorer dyrket på en enkelt chip har nøjagtig de samme parametre, hvilket er vigtigt for kredsløb med synkroniseringsfejl.

For at etablere "Sommerfuglen" skal du nøjagtigt justere spolernes induktans. Forfatteren af ​​designet anbefaler at flytte fra hinanden og flytte drejningerne eller justere spolerne med ferrit, men ud fra et synspunkt om elektromagnetisk og geometrisk symmetri ville det være bedre at tilslutte trimmerkondensatorer på 100-150 pF parallelt med 10.000 pF kapacitanser og drej dem, når du tuner i forskellige retninger.

Selve justeringen er ikke svær: den nymonterede enhed bipper. Vi medbringer skiftevis en alu-gryde eller en øldåse til spolerne. Til en - knirken bliver højere og højere; til den anden - lavere og mere stille eller helt stille. Her tilføjer vi lidt kapacitet af trimmeren, og fjerner den i den modsatte skulder. I 3-4 cyklusser kan du opnå fuldstændig stilhed i højttalerne - enheden er klar til at søge.

Mere om Pirate

Lad os vende tilbage til den berømte "Pirat"; det er en pulstransceiver med faseakkumulering. Ordningen (se fig.) er meget gennemsigtig og kan betragtes som en klassiker til dette tilfælde.

Senderen består af en masteroscillator (MG) på den samme 555. timer og en kraftig tast på T1 og T2. Til venstre - en variant af ZG uden en IC; den bliver nødt til at indstille pulsgentagelseshastigheden på 120-150 Hz R1 og pulsvarigheden på 130-150 μs R2 på oscilloskopet. Spole L - almindelig. Begrænseren på dioderne D1 og D2 for en strøm på 0,5 A redder QP1-modtagerforstærkeren fra overbelastning. Diskriminatoren er samlet på QP2; tilsammen udgør de den dobbelte operationsforstærker K157UD2. Faktisk akkumuleres "halerne" af de genudstrålede impulser i kapacitansen C5; når "reservoiret løber over", springer en puls ved udgangen af ​​QP2, som forstærkes af T3 og giver et klik i dynamikken. Modstand R13 regulerer fyldningshastigheden af ​​"reservoiret" og følgelig enhedens følsomhed. Mere om "Pirat" kan findes i videoen:

Video: Pirat metaldetektor

og om funktionerne i dens indstillinger - fra følgende video:

Video: Indstilling af tærsklen for Pirate metaldetektoren

På beatet

De, der ønsker at opleve alle glæderne ved søgeprocessen på beats med udskiftelige spoler, kan samle en metaldetektor i henhold til diagrammet i fig. Dens særegenhed er for det første effektivitet: Hele kredsløbet er samlet på CMOS-logik og bruger meget lidt strøm i mangel af et objekt. For det andet arbejder enheden på harmoniske. Referenceoscillatoren på DD2.1-DD2.3 er stabiliseret af ZQ1 kvarts ved 1 MHz, og søgeoscillatoren på DD1.1-DD1.3 opererer ved en frekvens på omkring 200 kHz. Når du opsætter enheden før søgning, "fanges" den ønskede harmoniske af VD1 varicap. Blandingen af ​​arbejds- og referencesignalerne sker i DD1.4. For det tredje er denne metaldetektor velegnet til arbejde med udskiftelige spoler.

Det er bedre at erstatte IC'erne i 176.-serien med de samme 561., det nuværende forbrug falder, og enhedens følsomhed vil stige. Det er simpelthen umuligt at erstatte de gamle sovjetiske hovedtelefoner med høj modstand TON-1 (helst TON-2) med dem med lav modstand fra afspilleren: de vil overbelaste DD1.4. Du skal enten sætte en forstærker som en "pirat" (C7, R16, R17, T3 og en højttaler på "Pirate"-kredsløbet), eller bruge en piezohøjttaler.

Denne metaldetektor kræver ikke indstillinger efter montering. Spoler er monoloops. Deres data på en dorn 10 mm tyk:

• Diameter 25 mm - 150 omgange PEV-1 0,1 mm.
• Diameter 75 mm - 80 omgange PEV-1 0,2 mm.
• Diameter 200 mm - 50 omgange PEV-1 0,3 mm.

Det bliver ikke nemmere

Lad os nu opfylde det løfte, der blev givet i begyndelsen: vi vil fortælle dig, hvordan du laver den metaldetektor, du leder efter, uden at vide noget om radioteknik. Metaldetektoren er "lettere end simpelt" samlet fra en radio, en lommeregner, en pap- eller plastikkasse med et hængslet låg og stykker dobbeltklæbende tape.

Metaldetektoren "fra radioen" pulseres dog for at detektere genstande, det er ikke spredning og ikke forsinkelse med faseakkumulering, der bruges, men rotationen af ​​den magnetiske elektromagnetiske vektor under re-emission. På foraene skriver de forskellige ting om denne enhed, fra "super" til "sutter", "ledninger" og ord, der ikke er sædvanlige at bruge på skrift. Så for at få, hvis ikke "super", men i det mindste en fuldt funktionel enhed, skal dens komponenter - modtageren og lommeregneren - opfylde visse krav.

Lommeregner vi har brug for det mindste og billigste, "alternative". De laver dem i offshore kældre. De har ingen idé om standarderne for elektromagnetisk kompatibilitet af husholdningsapparater, og hvis de hørte om sådan noget, så ville de spytte fra bunden af ​​deres hjerter. Derfor er lokale produkter ret kraftige kilder til impulsradiointerferens; de er givet af lommeregnerens urgenerator. I dette tilfælde bruges dens strobe-impulser på luften til at sondere rummet.

Modtager du har også brug for en billig en, fra lignende producenter, uden nogen måde at øge støjimmuniteten på. Den skal have et AM-bånd og, absolut nødvendigt, en magnetisk antenne. Da modtagere med kortbølge (HF, SW) modtagelse på en magnetisk antenne sjældent sælges og er dyre, bliver du nødt til at begrænse dig til mellembølger (MW, MW), men det vil gøre tuning lettere.

1. Vi folder æsken med låg ud til en bog.
2. Vi klæber strimler af tape på bagsiden af ​​lommeregneren og radioen og fikserer begge enheder i kassen, se fig. til højre. Modtageren - gerne i låget, så der er adgang til betjeningselementerne.
3. Vi tænder for modtageren, vi leder efter en sektion fri for radiostationer og så ren som muligt for radiostøj ved at sætte den til maksimal lydstyrke i toppen af ​​AM-båndet (båndene). For MW vil dette være omkring 200 m eller 1500 kHz (1,5 MHz).
4. Vi tænder for lommeregneren: modtageren skal summe, hvæse, knurre; generelt, giv en tone. Vi fjerner ikke lydstyrken!
5. Hvis der ikke er nogen tone, skal du omhyggeligt og jævnt justere, indtil den vises; vi fangede nogle af harmonikken i regnemaskinens strobegenerator.
6. Vi folder langsomt "bogen", indtil tonen svækkes, bliver mere musikalsk eller helt forsvinder. Det vil højst sandsynligt ske, når låget drejes omkring 90 grader. Således har vi fundet en position, hvor den magnetiske vektor af primærimpulser er orienteret vinkelret på aksen af ​​ferritstangen på den magnetiske antenne, og den modtager dem ikke.
7. Vi fikserer dækslet i den fundne position med en skumindsats og et elastikbånd eller understøtninger.

Bemærk: afhængigt af modtagerens design er den omvendte mulighed mulig - for at tune ind på harmonikaen placeres modtageren på den medfølgende lommeregner, og derefter, når "bogen" lægges ud, bliver tonen blødgjort eller forsvinder. I dette tilfælde vil modtageren fange de impulser, der reflekteres fra objektet.

Og hvad er det næste? Hvis der er et elektrisk ledende eller ferromagnetisk objekt nær åbningen af ​​"bogen", vil det genudsende sonderende impulser, men deres magnetiske vektor vil vende. Den magnetiske antenne vil "lugte" dem, modtageren vil igen give en tone. Det vil sige, vi har allerede fundet noget.

Noget mærkeligt til sidst

Der er rapporter om en anden metaldetektor "til komplette dummies" med en lommeregner, men i stedet for en radio skal der angiveligt 2 computerdiske, en cd og en dvd. Også - piezo-hovedtelefoner (præcis piezo, ifølge forfatterne) og et Krona-batteri. Helt ærligt, denne skabelse ligner en teknomyte, som en mindeværdig kviksølvantenne. Men - hvad fanden er det ikke for sjov. Her er en video til dig:

prøv det, hvis du ønsker det, kan der måske findes noget der, både i faget og i videnskabelig og teknisk forstand. Held og lykke!

som en ansøgning

Der er hundredvis, hvis ikke tusindvis, af skemaer og design af metaldetektorer. Derfor giver vi i appendiks til materialet også en liste over modeller, ud over dem, der er nævnt i testen, som, som de siger, er i omløb i Den Russiske Føderation, ikke er alt for dyre og er tilgængelige for gentagelse eller selvmontering:

• Klon.
8 bedømmelser, gennemsnit: 4,88 ud af 5)

Den foreslåede metaldetektor er designet til "nær" søgning efter genstande. Det er samlet efter den enkleste ordning. Enheden er kompakt og nem at fremstille. Detektionsdybden er:
mønt 025mm................... 5 cm;
pistol................................10 cm;
hjelm................................20 cm.

Strukturordning

Blokdiagrammet er vist i fig. 8. Den består af flere funktionelle blokke. Krystaloscillatoren er en kilde til rektangulære impulser, stabil frekvens. Et oscillerende kredsløb er forbundet til målegeneratoren, som inkluderer en sensor - en induktor. Udgangssignalerne fra begge generatorer føres til indgangene på en synkron detektor, som genererer et differensfrekvenssignal ved sin udgang. Dette signal har en tilnærmelsesvis savtandsform. For at lette yderligere behandling konverteres det synkrone detektorsignal ved hjælp af en Schmidt-trigger til et rektangulært signal. Displayenheden er designet til at generere et lydsignal af differensfrekvensen ved hjælp af en piezoelektrisk emitter og til visuelt at vise værdien af ​​denne frekvens ved hjælp af en LED-indikator.

Ris. 8. Strukturdiagram af en metaldetektor på beats

kredsløbsdiagram

KVARTSGENERATOR

Krystaloscillatoren har et kredsløb svarende til metaldetektorgeneratorkredsløbet i henhold til "transmission-modtagelse" princippet, men implementeret på D1.1-D1.3 invertere. Generatorfrekvensen stabiliseres af en kvarts- eller piezokeramisk resonator Q med en resonansfrekvens på 215 Hz ~ "32 kHz ("clock quartz"). R1C2-kredsløbet forhindrer generatoren i at blive exciteret ved højere harmoniske. OOS-kredsløbet lukkes gennem modstand R2, og POS-kredsløbet er lukket gennem Q-resonatoren.

Generatoren er kendetegnet ved enkelhed, lavt strømforbrug fra strømkilden, pålidelig drift ved en forsyningsspænding på 3..15 V, indeholder ikke trimmere og overdrevent højmodstandsmodstande. Generatorens udgangsfrekvens er omkring 32 kHz. En ekstra tælleudløser D2.1 er nødvendig for at generere et signal med en driftscyklus nøjagtigt lig med 2, som er nødvendig for det efterfølgende synkrone detektorkredsløb.

Ris. 9. Skematisk diagram af en metaldetektor på beats

MÅLEGENERATOR

Selve generatoren er implementeret på et differentialtrin på transistorer VT1, VT2. POS-kredsløbet er implementeret galvanisk, hvilket forenkler kredsløbet. Belastningen af ​​differentialtrinnet er oscillerende kredsløb L1C1. Genereringsfrekvensen afhænger af resonansfrekvensen af ​​det oscillatoriske kredsløb og til en vis grad af modusstrømmen af ​​differentialtrinnet. Denne strøm indstilles af modstande R3 og R3. "Frekvensjusteringen af ​​målegeneratoren ved opsætning af apparatet udføres groft - ved at vælge kapacitansen C1 og jævnt - ved at justere potentiometeret R3".

For at konvertere lavspændingsudgangssignalet fra differentialtrinnet til standardlogiske niveauer for digitale CMOS-mikrokredsløb, bruges en kaskade i henhold til et kredsløb med en fælles emitter på transistoren VT3. Shaperen med en Schmidt-trigger ved indgangen på D3.1-elementet giver stejle pulskanter til normal drift af den efterfølgende tælle-trigger.

En ekstra tælleudløser D2.2 er nødvendig for at generere et signal med en driftscyklus nøjagtigt lig med 2, som er nødvendig for det efterfølgende synkrone detektorkredsløb.

SYNKRON DETEKTOR

Detektoren består af en multiplikator implementeret på D4.1 "XOR"-elementet og et R6C4-integrationskredsløb. Dets udgangssignal er tæt i form af en savtand, og frekvensen af ​​dette signal er lig med forskellen mellem kvartsoscillatorens og måleoscillatorens frekvenser.

TRIGGER SCHMIDT

Schmidt-udløseren er implementeret på D3.2-elementet og genererer rektangulære impulser fra den synkrone detektors savtandspænding.

INDIKATIONSENHED

Det er simpelthen en kraftig bufferinverter, implementeret på de resterende tre invertere D1.4-D1.6, parallelkoblet for at øge belastningskapaciteten. Belastningen af ​​displayenheden er en lysdiode og en piezo-emitter. Deltyper og design

I stedet for K561-seriens mikrokredsløb er det muligt at bruge K1561-seriens mikrokredsløb. Du kan prøve at bruge nogle chips af K176-serien. Indgangene på ubrugte elementer i digitale kredsløb må ikke efterlades uden forbindelse! De skal tilsluttes enten til en fælles bus eller til en strømbus.

Transistorer VT1, VT2 er elementer i en integreret transistorsamling af typen K159NT1 med et hvilket som helst bogstav. De kan erstattes af diskrete transistorer med prp ledningsevne typer KT315, KT312 osv. Transistor VT3 - type KT361 med et hvilket som helst bogstav eller lignende type med p-n-p ledningsevne.

Der er ingen særlige krav til de modstande, der anvendes i metaldetektorkredsløbet. De skal bare være robuste og nemme at installere. Den nominelle effekttab skal være 0,125 ... 0,25 W. Kompensationspotentiometer R3 "fortrinsvis multi-turn type SP5-44 eller med vernier justering type SP5-35. Almindelige potentiometre af enhver type kan undværes. I dette tilfælde anbefales det at bruge to serieforbundne. Den ene er til grovjustering , med en nominel værdi på 1 kOhm. Den anden er til finjustering med en nominel værdi på 100 ohm.

Induktoren L1 har en indvendig viklingsdiameter på 160 mm og indeholder 100 vindinger ledning. Trådtype - PEL, PEV, PELSHO osv. Tråddiameter 0,2...0,5 mm. Se nedenfor for spoledesign.

Kondensator SZ - elektrolytisk. Anbefalede typer - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 og andre små. De resterende kondensatorer, med undtagelse af kondensatoren i det oscillerende kredsløb af målegeneratorens spole, er keramisk type K10-7 osv. Kredsløbskondensatoren C1 er speciel. Der stilles høje krav til den med hensyn til nøjagtighed og termisk stabilitet. Kondensatoren består af flere (5 ... 10 stykker) individuelle kondensatorer forbundet parallelt. Grov tuning af kredsløbet til kvartsoscillatorens frekvens udføres ved at vælge antallet af kondensatorer og deres rating. Den anbefalede type kondensatorer er K10-43. Deres termiske stabilitetsgruppe er MPO (dvs. ca. nul TKE). Det er muligt at bruge præcisionskondensatorer og andre typer, såsom K71-7. I sidste ende kan du prøve at bruge termostabile glimmerkondensatorer med sølvplader såsom KSO eller polystyren kondensatorer.

LED VD1 type AL336 eller lignende med høj effektivitet. Enhver anden LED i det synlige område af stråling vil gøre det.

Kvartsresonator Q - enhver lille urkvarts (lignende bruges også i bærbare elektroniske spil).

Piezo-emitter Y1 - kan være af typen ЗП1-ЗП18. Gode ​​resultater opnås ved brug af piezo-emittere fra importerede telefoner (de går i enorme mængder "til spilde" ved fremstilling af telefoner med nummervisning). Udformningen af ​​enheden kan være ret vilkårlig. Når du udvikler det, er det ønskeligt at tage hensyn til anbefalingerne, der er skitseret i afsnittene om sensorer og boligdesign.

Printpladen i den elektroniske del af metaldetektoren kan fremstilles ved enhver af de traditionelle metoder; det er også praktisk at bruge færdiglavede breadboard printplader til DIP-pakken af ​​mikrokredsløb (2,5 mm pitch). Opsætning af enheden

1. Kontroller den korrekte installation i henhold til kredsløbsdiagrammet. Sørg for, at der ikke er kortslutninger mellem tilstødende PCB-ledere, tilstødende mikrokredsløbsben osv.

2. Tilslut batteriet eller 9V strømforsyningen, nøje overholdelse af polariteten. Tænd for enheden og mål den forbrugte strøm. Det skal være omkring 10mA. En skarp afvigelse fra den angivne værdi indikerer forkert installation eller fejlfunktion af mikrokredsløbene.

3. Sørg for, at der er en ren meander med en frekvens på omkring 32 kHz ved udgangen af ​​krystaloscillatoren og ved udgangen af ​​element D3.1.

4. Sørg for, at der er signaler med frekvenser på omkring 16 kHz ved udgangene af triggere D2.1 og D2.2.

5. Sørg for, at der er en savtandsspænding med differensfrekvens ved indgangen til element D3.2 og rektangulære impulser ved dets udgang.

6. Sørg for, at displayenheden fungerer - visuelt og auditivt. Mulige ændringer

Ordningen for enheden er ekstremt enkel, og derfor kan vi kun tale om yderligere forbedringer. Disse omfatter:

1. Tilføjelse af en valgfri LED logaritmisk frekvensindikator.

2. Brug af en transformersensor i en målegenerator.

Lad os se nærmere på disse ændringer.

LOG FREKVENSINDIKATOR

Den logaritmiske frekvensindikator er en avanceret LED-indikator. Dens skala består af otte individuelle LED'er. Når den målte frekvens når en vis tærskel, lyser den tilsvarende LED på skalaen, de resterende syv lyser ikke. Et kendetegn ved indikatoren er, at frekvensresponstærsklerne for nabo-LED'er adskiller sig fra hinanden med en faktor på to. Med andre ord har indikatorskalaen en logaritmisk graduering, hvilket er meget praktisk for en enhed som en slagende metaldetektor. Skematisk diagram af den logaritmiske frekvensindikator er vist i fig. 10.

På trods af det faktum, at skemaet for denne indikator blev udviklet af forfatteren uafhængigt, hævder det ikke at være originalt, da en patentsøgning har vist, at sådanne ordninger er kendte. Ikke desto mindre er både selve indikatorordningen og dens implementering på den indenlandske elementbase efter forfatterens mening af en vis interesse.

Fig.10. Skematisk diagram af en logaritmisk indikator

Den logaritmiske indikator fungerer som følger. Indgangen til indikatoren modtager et signal fra udgangen af ​​Schmidt-triggeren fra det slagende metaldetektorkredsløb (se fig. 9). Dette signal er input for binære tællere D5.1-D5.2 (nummereringen fortsætter i henhold til skemaet i fig. 9). Disse tællere nulstilles periodisk af et højniveausignal fra hjælpeoscillatoren på Schmidt-udløseren D3.3 med en frekvens på omkring 10 Hz. På den stigende flanke af hjælpegeneratorsignalet skrives tællernes tilstand også til de parallelle fire-bit registre D6 og D7. Ved udgangene af registrene D6 og D7 er der således en digital kode for frekvensen af ​​slagsignalet. Det er ret nemt at konvertere denne kode til en logaritmisk skala (og dette er "højdepunktet" i dette skema), hvis den tilsvarende LED på skalaen er indstillet til at svare til udseendet af en i en bestemt bit af frekvenskoden med alle nuller i de højere bits af koden.

Denne opgave skal naturligvis udføres af et kombinationskredsløb. Den enkleste implementering af et sådant skema er en periodisk gentagelse af links af OR-elementer. I det praktiske kredsløb anvendes elementerne OR-NOT D8, D9 sammen med kraftige bufferinvertere D10, D11. Ved udgangen af ​​kredsløbet opnås et logisk signal til styring af skala-LED'erne i form af en "bølge af enheder". Ud fra et synspunkt om at spare batteristrøm er det selvfølgelig mere tilrådeligt at lave skalaen ikke i form af en lysende søjle af LED'er (op til 8 stykker ad gangen), men i form af en bevægelig prik fra en lysende LED. For at gøre dette er LED'erne på indikatorlinjen forbundet mellem udgangene på kombinationskredsløbet.

For meget lave frekvenser er indikationen i form af en blinkende LED stadig mere velegnet. I den foreslåede ordning kombineres den med begyndelsen af ​​LED-skalaen og slukker, så snart dets næste segment lyser. Ved at vælge elementerne R8, C5 kan du ændre frekvensværdien for hjælpegeneratoren og dermed ændre frekvensskalagrænsen. Deltyper og design

Typerne af anvendte mikrokredsløb er angivet i tabel. 4.

Tabel 4. Typer af anvendte mikrokredsløb

I stedet for K561-seriens mikrokredsløb er det muligt at bruge K1561-seriens mikrokredsløb. Du kan prøve at bruge nogle chips af K176-serien. Strømforsyningens ledninger og bennummerering for D8-D11 mikrokredsløb er ikke konventionelt vist for nemheds skyld.

LED'er VD2-VD9 type AL336 eller lignende med høj effektivitet. Deres strømindstillingsmodstande R9-R17 har samme værdi på 1,0 ... 5,1 kOhm. Jo lavere modstand disse modstande har, jo stærkere lyser LED'erne. I dette tilfælde er belastningskapaciteten af ​​K561LN2-mikrokredsløbene muligvis ikke nok.

I dette tilfælde anbefales det at bruge output-invertere, der er forbundet parallelt i indikatorkredsløbet. Det er mest bekvemt at organisere denne parallelforbindelse ved blot at lodde yderligere mikrokredsløbskasser af samme type (op til 4 styk) oven på hver af K561LN2-mikrokredsløbene installeret i kredsløbet.

YDERLIGERE FORBEDRINGER MED FREKVENSINDIKATOR

Den ovenfor foreslåede logaritmiske frekvensindikator er i virkeligheden en slags digital frekvenstæller. En lovende retning for forbedring af slagdetektorer er forbundet med brugen af ​​princippet om en elektronisk frekvensmåler til at registrere små frekvensafvigelser. Dette emne er viet til sekt. 2.3.

TRANSFORMER SENSOR

Måden at eliminere de anførte mangler på er enkel og indlysende - det er nødvendigt at bruge en spole bestående af et minimum antal omdrejninger - fra en omgang! Naturligvis virker en sådan løsning ikke "på panden", da den ubetydelige induktans på en omgang ville kræve gigantiske kapacitanser af oscillerende kredsløbskondensatorer, signalgeneratorer med en enorm udgangsstrøm og specielle tricks for at sikre høj kvalitetsfaktor. Og her er det tid til at huske eksistensen af ​​en enhed designet til at matche impedanser, til at konvertere vekslende signaler med høj spænding med lav strøm til lavspændingssignaler med høj strøm og omvendt om transformeren.

Transformatorsensoren gør det muligt at implementere foldedesignet af en kompakt beat-out metaldetektor. Hendes skitse er vist i fig. 11. Sensortransformatoren er lavet på en toroidformet magnetisk kerne installeret direkte på metaldetektorpladen, placeret i en plastikkasse. Trafoviklingen af ​​transformatoren og sensorens spole er strukturelt en enkelt helhed i form af en rektangulær ramme lavet af kobberisoleret enkeltledertråd med et tværsnit på 6 mm², lukket ved lodning. Den angivne ramme har mulighed for at rotere.

I den foldede position er rammen placeret langs omkredsen af ​​enhedens krop og optager ikke ekstra plads. I arbejdsstilling drejer den 180°. For at rammen kan fastgøres i den installerede position, anvendes tætningsbøsninger af gummi eller andet lignende materiale. Det er også muligt at anvende andre passende mekaniske holdere til rammen.

Ris. 11. Designet af den slagende metaldetektor med en foldesensorramme

Tværsnittet af lederen, hvorfra transformatorsensorens spole er lavet, må ikke være mindre end det samlede tværsnit af alle de vindinger, der udgør den sædvanlige spole af metaldetektorsensoren. Dette er nødvendigt ikke kun for at give strukturen den nødvendige styrke og stivhed, men også for at opnå en ikke for lav kvalitetsfaktor for et oscillerende kredsløb med en sådan transformatoranalog af en induktor (forresten, når du bruger en spole som f.eks. en udstrålende spole, kan strømmen i den nå op på snesevis af ampere!). Af samme grund er korrekt valg af ledningsstørrelsen på transformatorens nedtrapningsvikling nødvendigt. Den kan have et mindre tværsnit end spolelederens tværsnit, men dens ohmske modstand bør ikke være større end spolens ohmske modstand.

For at reducere tab på grund af ohmsk modstand er det nødvendigt at meget omhyggeligt forbinde drejningen med transformatorens nedadgående vikling. Den anbefalede forbindelsesmetode er lodning (for en kobberspiral) og svejsning i et inertgasmiljø (for aluminium).

Kravene til en transformer er: For det første skal den fungere med lave tab ved den nødvendige frekvens. I praksis betyder det, at dets magnetiske kredsløb skal være lavet af lavfrekvent ferrit. For det andet bør dens viklinger ikke yde et mærkbart bidrag til sensorens impedans. I praksis betyder det, at induktansen af ​​nedtrapningsviklingen skal være mærkbart større end spolens induktans. For toroidale ferritmagnetiske kredsløb med en magnetisk permeabilitet u=2000 og en diameter på mere end 30 mm, gælder dette selv for en omgang af nedtrapningsviklingen. For det tredje skal transformationsforholdet være sådan, at induktansen af ​​step-up-viklingen med sensordrejningen forbundet med step-down-viklingen vil være omtrent den samme som for en konventionel spole af en typisk sensor.

Desværre opvejer fordelene ved transformatorsensoren langt dens ulemper for beat-only metaldetektorer. For mere følsomme enheder er en sådan sensor ikke anvendelig på grund af den ret høje følsomhed over for mekaniske deformationer, hvilket fører til falske signaler, der vises under bevægelse. Dette er grunden til, at transformatordetektoren kun er dækket af slagdetektorsektionen.

En metaldetektor er en elektronisk enhed til at søge og skelne metaller, metalgenstande, der kan skjules i forskellige dybder under et lag af sand, jord, i væggene i rum og forskellige strukturer.

Skematiske diagrammer af metaldetektorer lavet på transistorer, mikrokredsløb og mikrocontrollere er givet. En fabriksfremstillet metaldetektor er en ret dyr enhed, så at lave en hjemmelavet metaldetektor på egen hånd kan spare mange penge.

Ordninger af moderne metaldetektorer kan bygges efter forskellige driftsprincipper, vi lister de mest populære af dem:

• Beat-metode (måling af ændringen i referencefrekvensen);
• Induktionsbalance ved lave frekvenser;
• Induktionsbalance på adskilte spoler;
• impulsmetode.

Mange nybegyndere radioamatører og skattejægere spekulerer på: hvordan man selv laver en metaldetektor? Det er tilrådeligt at starte dit bekendtskab med at samle et simpelt metaldetektorkredsløb, dette vil give dig mulighed for at forstå driften af ​​en sådan enhed, få de første færdigheder i at søge efter skatte og produkter lavet af flerfarvede metaller.

Metaldetektoren er designet til at detektere en metalgenstand (brønddæksel, rørsektion, skjulte ledninger). Metaldetektoren består af en parallel spændingsregulator (transistorer V1 V2) ved en høj (ca. 100 kHz) frekvensgenerator på en transistor V4, en RF-oscillationsdetektor (V5) og ...

13 5088 6

Metaldetektoren giver dig mulighed for at detektere enhver metalgenstand i en afstand på op til 20 cm. Detektionsområdet afhænger kun af metalobjektets område. For dem, for hvem denne afstand ikke er nok, for eksempel skattejægere, kan vi anbefale at øge størrelsen på rammen. Dette bør også øge detektionsdybden. Det skematiske diagram af metaldetektoren er vist på figuren. Kredsløbet er samlet på transistorer, der fungerer i tilstanden ...

9 4577 1

Ordningen med en hjemmelavet metaldetektor på beats, som er bygget på fem mikrokredsløb. Finder en mønt på 0,25 mm i en dybde på 5 cm, en pistol i en dybde på 10 cm, en metalhjelm på 20 cm. Et skematisk diagram af en slagdetektor er vist nedenfor. Kredsløbet består af følgende enheder: en krystaloscillator, en måleoscillator, en synkron detektor, en Schmidt trigger, en indikationsenhed...

11 4724 4

Kredsløbet vist på figuren er en klassisk metaldetektor. Driften af ​​kredsløbet er baseret på princippet om superheterodyne frekvenskonvertering, som normalt bruges i en superheterodyne modtager. Et skematisk diagram af en metaldetektor med en integreret ULF, den bruger to radiofrekvensgeneratorer, hvis frekvenser er 5,5 MHz. Den første radiofrekvensgenerator er samlet på en BF494 type T1 transistor, frekvens ...

5 4744 2

Denne metaldetektor har på trods af det lille antal dele og let fremstilling en ret høj følsomhed. Den kan registrere store metalgenstande, såsom et varmebatteri, i en afstand på op til 60 cm, mens små, for eksempel en mønt med en diameter på 25 mm, i en afstand på 15 cm. enheden er baseret på en ændring i frekvensen i målegeneratoren under påvirkning af nærliggende metaller og. ..

18 4600 0

En simpel kompakt metaldetektor er nødvendig for at opdage forskellige metalgenstande i væggene under et lag af gips (for eksempel rør, ledninger, søm, fittings). Denne enhed er fuldstændig autonom, drevet af et 9 volt batteri type "Krona", der forbruger 4-5 mA fra det. Metaldetektoren har tilstrækkelig følsomhed til at detektere: rør i en afstand på 10-15 cm; ledninger og søm i en afstand på 5-10...

8 4502 0

Ordningen med en lille, meget økonomisk metaldetektor med god repeterbarhed og høj ydeevne, ved hjælp af bredt tilgængelige og billige dele. En analyse af de mest almindelige kredsløb viste, at de alle er drevet af en kilde med en spænding på mindst 9 V (det vil sige "Krona"), og det er både dyrt og uøkonomisk. Så samlet på en K561LE5-chip ...

18 5140 1

Metaldetektorkredsløbet har ingen funktioner, det er enkelt og tilgængeligt for gentagelse selv af begyndere radioamatører. Som det ofte er skrevet i bøger og magasiner, med korrekt installation og reservedele, begynder det at virke med det samme. Enhedens printkort er vist i figuren, det er lavet til SMD-komponenter, alle dele er installeret fra foliesiden, og der kræves ingen boring. Fremstilling af søgespoler kræver høj...

Metaldetektor funktioner

Følsomheden af ​​denne metaldetektor øges ved at bruge afhængigheden af ​​varigheden af ​​sonderingsimpulsen af ​​intensiteten af ​​selve pakkerne. Automatisk frekvensjustering er blevet indført i søgegeneratoren. Der kræves ingen yderligere foranstaltninger til spændingsstabilisering og temperaturkompensation af elektroniske enheder.

kredsløbsdiagram

Det skematiske diagram af enheden er vist i fig. 2.30.

Ris. 2.30. Skematisk diagram af en forbedret version af den slående metaldetektor (klik for at forstørre)

Masteroscillatoren er lavet på elementet DD1.1. Dens frekvens er stabiliseret af en ZQ1 kvartsresonator inkluderet i et positivt feedback-kredsløb. For at sikre excitation af generatoren, når strømmen er tændt, bruges modstand R1. Bufferelementet DD1.2 aflaster generatoren og genererer også et signal med digitale niveauer. Modstand R2 bestemmer graden af ​​belastning og den maksimale effekt, der afgives i kvartsresonatoren.

Denne generator kan arbejde med næsten enhver resonator ved et strømforbrug på 500-800 μA. Frekvensdeleren, der følger den af ​​to (element DD2.1) genererer et signal med en symmetrisk meander, som er nødvendig for den normale drift af mixeren. Målegeneratoren er samlet i henhold til skemaet for en asymmetrisk multivibrator (transistorer VT1 og VT2). Udgangen til selvexciteringstilstanden giver et positivt feedback-kredsløb på kondensatoren C7.

Frekvensindstillingselementer er kondensatorer C3-C5, varicap VD1 og søgespolesensor L1. Generering udføres i området fra 500 kHz til 700 kHz, afhængigt af den tilgængelige kvartsresonator. Frekvensdriften for denne generator i de første 10 sekunder umiddelbart efter at have tændt for strømmen er ikke mere end 0,7 Hz (og hvert 30. minut - op til 20 Hz).

For normal drift af enheden anses en frekvensdrift på 1 Hz pr. 1 min (uden AFC) for acceptabel. Det sinusformede signal, der produceres af målegeneratoren, med en amplitude på 1-1,2 V, går ind gennem skillekondensatoren C9 til elementerne DD3.1, DD3.2. Disse elementer danner rektangulære impulser med digitale niveauer og en arbejdscyklus på 2. Modstande R5R6 danner en divider, der er nødvendig for den normale drift af denne sektion af kredsløbet, og DD3.3-elementet fungerer som et buffertrin. Signalet fra den føres til triggeren DD2.2. Signalet fra referenceoscillatorens divider ankommer også der.

Det særlige ved driften af ​​DD2.2-udløseren er sådan, at hvis to pulssekvenser tæt på frekvensen kommer til indgangene C og D på dette logiske element, dannes et differensfrekvenssignal med en strengt symmetrisk meander ved udgangene.

Direkte såvel som forsinkede og samtidig inverteret (takket være R8C11-kredsløbet og DD4.2-elementet) summeres signalerne på DD5.1-tasten, der fungerer som et OG/ELLER-logikelement . I dette tilfælde genereres korte positive skriveimpulser til driften af ​​en analog lagerenhed (DD5.2. C13, VT3). Signalet taget fra DD4.2-udgangen kommer til integratoren, lavet i henhold til det klassiske skema ved hjælp af elementerne VD2, R10-R11, DA1, C12.

Modstand R11 begrænser genopladningsstrømmen af ​​kondensatoren C12 og aflaster udgangen af ​​elementet DD4.2. Det integrerede signal via tasten DD5.2, som styres af impulser fra DD5.1, føres til lagerkapaciteten C13. På denne kondensator dannes en spænding svarende til spidsværdien af ​​det, der kommer fra integratoren, og holdes med høj nøjagtighed indtil en ny optagecyklus. Kondensator C14 udjævner "trin"-effekten, der kan opstå med en skarp ændring i beat-frekvenser.

Fra kildefølgeren på transistoren VT3 ankommer signalet:

• til komparator DD4.3;
• til en spændingsstyret generator;
• ind i AFC-sløjfekredsløbet.

Divideren R21R22, sammen med tilbagekoblingsmodstandene R23 og R24, indsnævrer styrespændingsområdet til en amplitude på 1,2 V.

Operationsforstærker DA2 sammenligner den modtagne spænding med den, der er givet af divideren R26R29 og genererer en varicap-styrespænding VD1.

Justering af metaldetektoren

Med modstand R26 kan du indstille startpunktet for AFC-optagelsen (SENSITIVITY) nogenlunde, og med modstand R27 - mere præcist.

Når du flytter R26-skyderen mod den ekstreme (øvre eller nedre i henhold til skemaet) position, kan du nemt forlade AFC-optagelseszonen (± 300 Hz) og udføre driftstilstanden med en en-til-en-slagfrekvens, hvilket gør arbejdet med enheden mere fleksibel.

Faktisk har AFC to tidskonstanter (afhængigt af hvilken retning slagfrekvensen ændrer sig). Det specielle design af sensorspolen eliminerer praktisk talt effekten af ​​de ferromagnetiske egenskaber af de objekter, der detekteres. Derfor er der ingen effekt på at øge frekvensen af ​​søgeoscillatoren. Derfor fungerer AFC'en og enheden som helhed meget korrekt i alle tilstande.

VCO drift

VCO'en på elementerne DD4.4, R18, C15 konverterer spændingen, som ændres med slagfrekvensen, til en lydfrekvens. DD4.3-komparatoren konfigureret ved hjælp af divideren R16R17 giver ham mulighed for at gøre dette i zonen med maksimal følsomhed, når slagfrekvensen ligger i området 0-70 Hz.

Signalet fra VCO'en føres til indgangen "A" på mixeren (tast DD5.4). Forskelsslagsfrekvensen kommer til indgangen "CO" fra det logiske element DD4.1. Som et resultat er outputtet af mixeren:

• eller et slag-frekvensmoduleret VCO-signal;
• eller bare beat-frekvensen.

Desuden udfører ordningen automatisk overgangen fra en tilstand til en anden.

Den variable modstand R30 fungerer som belastnings- og volumenkontrol, og SA1 fungerer sammen med den som en strømafbryder. Brugen af ​​mikrokredsløb i CMOS-serien og operationsforstærkere, der opererer i mikrostrømtilstand, gjorde det muligt at reducere strømforbruget af kredsløbet til niveauet 6 mA, hvilket gør det acceptabelt at bruge Krona-batteriet som strømkilde.

Placeringen af ​​elementerne på brættet er vist i fig. 2,31.

Ris. 2,31. Placering af elementer på tavlen

Montering af metaldetektorens rammesensor

Teknologien og omhyggeligheden ved fremstillingen af ​​rammesensoren påvirker i høj grad kvaliteten af ​​hele enheden. Som grundlag anbefales det at bruge et bundt bestående af elleve stykker tråd PEV-2 1,2 mm 1100 mm lang. Det skal pakkes tæt ind med et lag elektrisk tape og presses ind i et aluminiumsrør med en indvendig diameter på 10 mm og en længde på 960 mm. Det resulterende emne skal formes til en rektangulær ramme 300 x 200 mm med afrundede hjørner.

Enden af ​​den første af ledningerne, placeret i et aluminiumshus - en elektrostatisk skærm, loddes sekventielt til begyndelsen af ​​den anden ledning, og så videre, indtil der dannes en slags 11-drejnings induktor. Loddesamlingerne skal isoleres fra hinanden med papirtape og fyldes med epoxyharpiks, mens man udelukker udseendet af en kortsluttet spole på grund af selve røret bøjet ind i rammen.

Det er tilrådeligt at sørge for her et lukket højfrekvensstik og en passende (ikke metal) montering til håndtaget, som kan bruges som en eller to sektioner fra en sammenklappelig stang. Kablet, der forbinder rammen med blokken, er bedre at bruge koaksial, tv, for eksempel PK75.

Næsten hele metaldetektoren kan monteres på en printplade (fig. 2.32) lavet af ensidet foliefiber.

Ris. 2,32. Printplade

Element base

Choke L2 søgegenerator har 150 vindinger af ledning PEL-1 0,01. Vikling skal udføres i bulk på en ramme med en diameter på 4 mm og en længde på 15 mm med en ferromagnetisk afstemt kerne 600НН. Induktansen af ​​en sådan choker er 1-1,2 mH.

Enheden bruger kondensatorer KSO eller KTK (SZ, C4, C5), KLS eller KM (C1, C2, C6-C13, C15), K50-6 eller K53-1 (C14, C16. C17). Modstande - MLT 0.125, tunet R26, R27 passer til SP5-2 eller SP-3.

Som transistorer VT1 og VT2 er for eksempel KP303B (F) velegnet. I stedet for VT3, KP303 eller KP305 med et hvilket som helst bogstav er acceptabelt, vil KT3102G (VT4) blive erstattet af KT3102E. Kvarts - ved 1,0-1,4 MHz. Varicap D901 kan erstattes af D902.