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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de métaux ultra basse fréquence. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux Ce détecteur de métaux est construit sur le principe de la modification de la fréquence de battement de deux générateurs. Le schéma de son fonctionnement est simple : les signaux des oscillateurs de recherche et de référence entrent dans le mélangeur, qui génère un signal de fréquence différentielle en sortie. À mesure que le métal s'approche de la bobine du générateur de recherche, sa fréquence change et, par conséquent, la différence de fréquence par rapport au générateur de référence, qui se situe généralement dans la plage audio, change. À première vue, il semble évident que la sensibilité d'un détecteur de métaux est d'autant plus grande que la fréquence de ses générateurs est élevée. En fait, ce n'est pas vrai. À mesure que la fréquence augmente, l’absorption des ondes électromagnétiques par le sol augmente. Par conséquent, il devient plus difficile de se débarrasser de l’autosynchronisation indésirable des générateurs due au couplage via les circuits de puissance et aux capacités parasites de l’installation. De plus, les fluctuations aléatoires de la fréquence du générateur de recherche atteignent des valeurs comparables aux changements de fréquence provoqués par la proximité d'objets métalliques. Enfin, ce n'est qu'à une fréquence de fonctionnement ultra-basse (dizaines de kilohertz) qu'il est possible de distinguer à distance les métaux ferreux et non ferreux. Il détecte la présence de métal en modifiant la différence de phase entre les oscillations des oscillateurs de recherche et de référence, synchronisées à l'aide d'une boucle PLL. La recherche s'effectue de manière dynamique avec une période de répétition des ondes du capteur d'environ 1 s. Ce détecteur de métaux est capable de distinguer les métaux en fonction du NOIR/COULEUR. Diagramme schématique Le diagramme schématique du détecteur de métaux est présenté sur la figure. 2.10. L'oscillateur de référence est réalisé sur une puce DD1, sa fréquence de 32768 Hz est stabilisée par un résonateur à quartz ZOl. Le signal de ce générateur est fourni au mélangeur VD3VD4 via un diviseur de tension résistif R6R13. Le générateur de recherche est réalisé sur le transistor VT1. La bobine L1, qui sert d'élément sensible au détecteur de métaux, est reliée au générateur par un câble blindé à quatre fils. Le signal de retour de la prise de la bobine est envoyé à l'émetteur du transistor VT1 et via le circuit R6C7 au mélangeur. Contrôle la fréquence du générateur de recherche varicap VD1. Les circuits R13C10 et R17C11 fournissent un filtrage supplémentaire, réduisant le niveau des composants haute fréquence à la sortie de l'amplificateur DA1. La sensibilité du détecteur de métaux est contrôlée par une résistance variable R25. Les diodes VD7-VD10 empêchent la surcharge de l'amplificateur DA3 lorsque la synchronisation des générateurs est perturbée lors de la configuration de l'appareil ou lorsque de gros objets métalliques sont détectés. Lorsqu'un capteur de détecteur de métaux passe sur un objet en métal non ferreux qui n'a pas de propriétés ferromagnétiques, une surtension de signal de polarité d'abord positive puis négative apparaît à la sortie de l'ampli opérationnel DA3. La demi-onde positive ouvre le transistor VT2, qui active le générateur de son sur les transistors VT4 et VT5. Si l'objet a des propriétés ferromagnétiques, alors l'éclatement a la polarité opposée. Sa première alternance (négative) ouvre le transistor VT3, ce qui charge le condensateur C21. Le transistor VT6 s'ouvre et pendant le temps nécessaire pour décharger le condensateur C21 à travers la résistance R31, il shunte la résistance R33 - la charge du collecteur du transistor VT5, interdisant ainsi la fourniture d'un signal audio sous l'influence de la deuxième alternance (positive) de le signal. Cela se produit si les contacts de l'interrupteur SA2 sont ouverts (position MÉTAL NON FERREUX). Lorsque les contacts sont fermés (position « MÉTAL NOIR »), l'indication sonore fonctionnera également lorsqu'un objet en fer ou en acier est détecté, mais seulement après le passage de la bobine du capteur. Le microampèremètre PA1 avec une résistance supplémentaire R16 sert de voltmètre qui mesure la composante de tension constante (interrupteur SA1 en position "OPERATION") ou alternative (en position "SETUP") à la sortie DA1. Le premier permet de préciser la position de l'objet détecté, le second permet d'enregistrer les moments de synchronisation des générateurs et sa panne. Schéma de principe du nœud de puissance En figue. La figure 2.11 montre un schéma du bloc d'alimentation du détecteur de métaux. La tension +9 V pour alimenter l'alarme sonore est prélevée directement sur la batterie GB1 (avec interrupteur SA3 fermé). Le stabilisateur de tension +6 V destiné à alimenter les principaux composants du détecteur de métaux est assemblé à l'aide des transistors VT7 et VT8, dont le premier sert de diode Zener. Un « point médian » artificiel (+ circuit 3 V) a été créé à l'aide de l'ampli opérationnel DA4.
Riz. 2.10. Schéma de principe
Riz. 2.11. Schéma schématique du bloc d'alimentation d'un détecteur de métaux ultra basse fréquence Construction et détails La base de la fabrication de la bobine du capteur L1 peut être un tuyau en aluminium à paroi mince d'un diamètre extérieur de 14 mm, plié en un anneau d'un diamètre de 250 mm avec un espace entre les extrémités de 10 mm. Vous devez faire une fente autour du périmètre à l'extérieur de l'anneau à l'aide d'une scie à métaux ou d'une fraise. A travers celui-ci, les spires de la bobine L1 (fil PELSHO 0,3) seront posées à l'intérieur du tuyau. Le nombre de tours est de 25 + 55 + 120, en partant du sol. Pendant le processus d'enroulement, tous les 2-3 tours, le fil doit être lubrifié avec de la résine époxy. La cavité du tuyau de serpentin fini doit être remplie de mastic silicone et toute la structure recouverte de peinture nitro. Près de l'espace, il est nécessaire de fixer à l'anneau une plaque en fibre de verre avec des plages de contact, à laquelle doivent être soudés les éléments suivants :
Un pétale métallique doit être placé sous l'une des extrémités du tuyau au point de fixation à la carte, auquel doit être soudé le fil de la tresse de blindage du câble de connexion. Après avoir mis en place le détecteur de métaux, l'ensemble de cet ensemble doit être recouvert d'une boîte en plastique ou rempli de mastic silicone pour le protéger de l'humidité. Il est préférable d'installer la bobine sur une croix en bois, dans la partie centrale de laquelle se trouvent des « oreilles » en plastique pour la connexion à une tige télescopique en matériau diélectrique. La carte contenant les parties principales du détecteur de métaux doit être placée dans un boîtier métallique fixé à l'extrémité de la tige opposée à la bobine. Le condensateur de boucle C1 est composé de plusieurs condensateurs K71-7 connectés en parallèle avec une capacité totale égale à celle indiquée sur le schéma. Vous pouvez également utiliser d'autres condensateurs thermostables (groupes TKE M47 ou M75). Le transistor VT7 doit être sélectionné avec une tension de claquage de la jonction émetteur de 6,2 à 6,5 V. Il n'y a pas d'exigences particulières pour les éléments restants du circuit. Condensateur variable C5 - provenant d'une radio à transistors. Résonateur à quartz ZQ1 - horloge. Micro-ampèremètre RA1 - avec zéro au milieu de l'échelle. La résistance supplémentaire R16 est sélectionnée de telle sorte qu'à une tension de +2,5 V et -2,5 V, l'aiguille du microampèremètre dévie vers l'extrémité correspondante de l'échelle. Divers émetteurs sonores ont été testés comme HA1. La capsule téléphonique TEMK-311 avec une résistance d'enroulement de 250 Ohms était la plus adaptée. Lorsque le générateur de son ne consomme pas plus de 3 mA de courant, le volume du signal est tout à fait suffisant. Si vous utilisez des écouteurs à haute impédance, la consommation de courant peut être encore réduite. Auteur : Dzhuguryan L.
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Commentaires sur l'article : Sergei J'ai commencé à assembler, je me suis rendu compte que le générateur de transistor ne voulait pas fonctionner.Dans votre circuit, il y a des différences dans les cotes de R5 36k, R8 1.5k par rapport à Radio 3,2005. Si quelqu'un peut donner de bons conseils, merci de répondre. sperme Regardez de plus près, il y a une erreur dans le circuit, sur p28 l'alimentation est en 3v, le point est superflu
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