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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de métaux domestique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux Aujourd'hui, de nombreuses personnes recherchent des trésors, des pièces de monnaie et des bijoux perdus. Pour un tel travail, bien sûr, vous avez besoin d'un bon appareil - un détecteur de métaux. L'auteur de l'article proposé a assemblé un appareil similaire, l'a testé en action et recommande de le répéter à tout le monde. La base du détecteur de métaux était l'appareil décrit dans le livre de Flind E. "Appareils électroniques pour la maison" (Energoatomizdat, 1984). Lors du prototypage et des tests de l'appareil, le générateur a été amélioré, la base de l'élément a été remplacée par une plus accessible, l'étage de sortie de l'indicateur de présence de métal a été simplifié, un indicateur de pointeur a été introduit et un filtre anti-bruit a été installé. Le principe de fonctionnement du détecteur de métaux "émission - réception" résultant est d'enregistrer un signal réfléchi par un objet métallique. Ce signal se produit en raison de l'effet sur le métal d'un champ magnétique alternatif de la bobine émettrice (rayonnante) du détecteur de métal connecté au générateur. La bobine réceptrice est située dans le même plan que la bobine émettrice de telle sorte que les lignes de force magnétiques qui la traversent créent une petite FEM. Aux bornes de la bobine, le signal est soit absent, soit très faible. Une diminution supplémentaire du signal est fournie par le nœud de compensation. Si un objet métallique pénètre dans le champ des bobines, le couplage inductif entre elles change, un signal électrique apparaît aux bornes de la bobine réceptrice, qui est amplifié, redressé puis filtré. En conséquence, une tension constante apparaît à la sortie du filtre, qui augmente à mesure que les bobines s'approchent d'un objet métallique. Ce signal est envoyé à l'une des entrées de l'unité de comparaison, où il est comparé à la tension de référence appliquée à sa seconde entrée. Le niveau de tension de référence est ajusté de telle sorte que même une petite augmentation du signal entraîne une modification significative du niveau du signal à la sortie de l'unité de comparaison. Ceci, à son tour, active la clé électronique qui contrôle le buzzer du détecteur de métaux. Le schéma du détecteur de métaux amélioré est illustré à la fig. 1. Le générateur, réalisé sur le transistor VT2 et le circuit L1C3, fonctionne à une fréquence d'environ 4,6 kHz. La basse fréquence du générateur fournit, d'une part, une faible réaction du détecteur de métaux aux signaux indésirables (par exemple, ceux qui se produisent en présence de sable humide, de petits morceaux de métal, etc.), et d'autre part main, bonne sensibilité. Si vous le souhaitez, la fréquence du générateur peut être reconstruite en modifiant les paramètres des parties L1, C3 et L2, C6, ainsi que le filtre R16C11.
La profondeur de détection des objets dépend de la fréquence du signal de travail, de sa puissance, de la taille des inducteurs, ainsi que de la taille et de la forme de l'objet et de sa position. Plus la fréquence du générateur est élevée, plus la profondeur de détection des petits objets est petite. Plus les inducteurs sont grands, plus la profondeur de détection est grande. Par exemple, ce détecteur de métaux détecte une pièce d'un diamètre de 25 mm à une distance de 13 cm, et une plaque en aluminium de dimensions 100x100 mm à une distance de 40 cm. Le générateur est monté sur un montage transistor. Le transistor VT2 fonctionne directement dans le générateur, aVT1, avec un diviseur de pièces R2-R4, dans un stabilisateur thermique qui assure la compensation de température. Les signaux arrivant sur la bobine réceptrice L2 sont limités en amplitude (en présence d'un gros objet métallique) par les diodes VD1, VD2, puis amplifiés par l'ampli-op DA1.1. L'entrée de ce microcircuit reçoit un signal de compensation du générateur via le condensateur C5, les résistances R7-R10 et le condensateur C8 - il atténue le signal de la bobine L2 arrivant à la bobine L1 en l'absence d'objets métalliques à proximité. Après amplification, le signal traverse le filtre passe-bas R16C11 et est redressé par l'ampli-op DA1.2. Avec une tension d'entrée positive fournie à l'entrée non inversée du microcircuit, la diode VD3 est ouverte et fournit une rétroaction négative. Le condensateur C12 se charge, la flèche indicatrice PA1 est déviée. Avec une tension d'entrée négative, la diode est fermée, il n'y a pas de rétroaction et il y a une tension nulle à la cathode de la diode. Le signal du détecteur est lissé par le filtre R21C14R22C15 et envoyé au comparateur DA2.1, où il est comparé à la tension de référence régulée par les résistances variables R23 (grossière) et R25 (fine). Lorsque le comparateur est déclenché, la tension à sa sortie diminue, le transistor VT3 se ferme, le générateur de tonalité monté sur l'ampli-op DA2.2 commence à fonctionner. Son signal de sortie est envoyé à un amplificateur de puissance réalisé sur un transistor VT4, dont la charge est le casque BF1 (d'une prothèse auditive). Le volume sonore dans une petite plage est régulé par une résistance variable R38. L'étage de sortie est alimenté par une source séparée, ce qui élimine la possibilité d'excitation de l'appareil. La partie principale du détecteur de métaux est alimentée par une source 12 V (pile), qui est réduite à 3 V à l'aide du stabilisateur DA9. Les détails du détecteur de métaux sont montés sur trois cartes de circuits imprimés (Fig. 2-4) en fibre de verre à feuille unilatérale. Ils sont conçus pour utiliser les résistances MLT-0,125, la résistance R10 SP4-1, les condensateurs C3, C6 - K71-7.
Il est permis de remplacer l'assemblage de transistor 2TC3103A par le KTC3103, mais vous devrez modifier le dessin de la carte de circuit imprimé. Indicateur de flèche RA1 - indicateur de niveau d'enregistrement de n'importe quel magnétophone. Les cartes et autres parties du détecteur de métaux sont placées dans un boîtier en matériau isolant (Fig. 5).
Une attention particulière doit être portée à la fabrication des coils. Ils sont enroulés sur un mandrin d'un diamètre de 140 mm, ce qui est bien pour utiliser un bocal en verre. Chaque bobine est constituée de 200 spires de fil de cuivre émaillé de 0,27 mm de diamètre avec une prise à partir de la spire médiane. Avant de retirer la bobine du mandrin, elle est attachée à trois ou quatre endroits et, après son retrait, elle est enveloppée d'un fil solide afin que les spires s'emboîtent parfaitement. Ensuite, les bobines sont formées comme indiqué sur la Fig. 6, et fixez-les à une plaque en plastique 1 avec des fils 2. La bobine émettrice 3 est placée en bas, la bobine réceptrice 4 est en haut. La bobine réceptrice doit être équipée d'un écran en aluminium avec un espace pour éviter la formation d'une boucle fermée. Les sorties des bobines sont reliées au reste du dispositif par un câble 5 en tresse blindée. La distance entre les spires verticales (selon la figure) des bobines doit être égale à 25 mm, elle est finalement précisée après réglage du détecteur de métaux selon la lecture minimale de l'indicateur PA1 en l'absence d'objet métallique à proximité des bobines .
Après la fixation finale des bobines, elles sont recouvertes par le haut d'un boîtier décoratif et une tige y est attachée (Fig. 7).
La mise en place du détecteur de métaux consiste à régler le curseur de la résistance R10 avec la position médiane du curseur R8 dans une position telle que la flèche de l'indicateur PA1 soit au repère "zéro" (pour plus de commodité, la flèche est réglée sur le marque du milieu de l'échelle en sélectionnant la résistance R19.Pour cela, vous devrez peut-être changer la connexion des bornes de l'une des bobines du générateur. Pendant le fonctionnement du détecteur de métaux, après son établissement de 20 minutes du mode de fonctionnement, la résistance R8 atteint une lecture "zéro" du comparateur à cadran. Après cela, les résistances variables R25 et R23 fixent la tension de référence à proximité du fonctionnement du comparateur et de l'apparition d'un son tonal. Naturellement, ce réglage s'effectue en l'absence de métal à proximité des bobinages. Auteur : V. Grichko, Krasnodar
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