Détecteur de métaux haute sensibilité. Schéma, description

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Détecteur de métaux haute sensibilité. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Caractéristiques de conception

Ce détecteur de métaux est une version améliorée d'un détecteur de métaux basée sur la comparaison des fréquences de deux générateurs, dont l'un est une référence et le second est un générateur de recherche - il modifie la fréquence de ses oscillations à l'approche d'objets métalliques. L'appareil peut « distinguer » les métaux non ferreux et ferreux.

Diagramme schématique

(cliquez pour agrandir)

Le générateur de référence est assemblé sur l'élément DD1.1, et le générateur de recherche est assemblé sur les éléments DD2.1 et DD2.2. La fréquence d'oscillation de l'oscillateur de référence, déterminée par les données de sa bobine de boucle L1 et de ses condensateurs C1 et C2, et aux valeurs nominales indiquées, est de 100 kHz (Fig. 2.14). La fréquence du générateur de recherche, dont le circuit oscillant est formé de la bobine déportée L2 et des condensateurs C3-C5, est proche de la fréquence du générateur de référence. Il est modifié en douceur par un condensateur variable C3 dans un délai d'un ou deux kilohertz.

L'élément DD1.2 remplit la fonction d'une cascade qui sert à isoler entre générateurs par tension alternative. Les microcircuits DD1 et DD2 du détecteur de métaux sont alimentés par une source continue GB1 à travers les filtres de découplage R6C8 et R7C9.

Élément DD3.1 - mélangeur de signal générateur. A sa sortie, des oscillations se forment avec les fréquences totales et différentielles des générateurs et leurs harmoniques. Le filtre passe-bas (LF) R3C6 est conçu pour isoler les signaux de différence, c'est-à-dire la fréquence audio. Une telle conception de circuit d'un détecteur de métaux permet d'obtenir des battements de générateur avec une fréquence de plusieurs hertz.

Pour assurer l'écoute de signaux de fréquences aussi basses au casque, une conversion d'un signal sinusoïdal, ou plutôt triangulaire, en impulsions courtes avec un double taux de répétition, a été utilisée. Ceci est réalisé à l'aide d'un comparateur de tension monté sur les éléments DD3.2 - DD3.4.

Au cours d'une période de la fréquence de battement, le comparateur passe deux fois d'un état logique à un autre. Les impulsions rectangulaires qu'il génère sont différenciées par le circuit C7R8. Ainsi, les téléphones connectés au connecteur X2 reçoivent de courtes impulsions de tension et le volume du signal sonore dépend peu de sa fréquence.

Dans les téléphones, qui peuvent être à la fois à haute et à faible résistance, des « clics » se font entendre. Leur volume est régulé par une résistance variable R8 (elle est associée à l'interrupteur d'alimentation SA1).

Conception de détecteur de métaux

Toutes les pièces, à l'exception des connecteurs et de la bobine de contour du générateur de recherche, doivent être placées sur un circuit imprimé en feuille double face (Fig. 2.16). Le montage est unilatéral - du côté des conducteurs imprimés. La feuille de l’autre côté, qui est connectée au fil d’alimentation commun le long des bords de la carte, fait office d’écran.

Il est préférable de placer le circuit imprimé et la source d'alimentation (batterie Korund) dans un boîtier métallique de dimensions appropriées, par exemple soudé à partir de plaques de textolite en feuille. Si une boîte en plastique sert de boîtier, alors le long des bords de la planche, ainsi qu'aux endroits indiqués sur la Fig. 2.16 avec des lignes pointillées, des bandes de feuille de cuivre de 7 à 10 mm de large doivent être soudées verticalement.

Base élémentaire

Les puces K561JIE5 peuvent être remplacées par K176JIE5, K176LA7, K561LA7. Condensateur C3 - KP-180 ou autre, avec une capacité maximale de 180-240 pF. Condensateurs C8-SU - oxyde K50-6 ou série K52, K53, le reste - KM, KLS.

Riz. 2.16. Circuit imprimé détecteur de métaux haute sensibilité

Résistance R8 - SP3-3v, le reste - VS, MLT. Connecteurs X1 et X2 - de toute petite taille.

Détecteur de métaux haute sensibilité
Riz. 2.17. bobine à distance

Pour augmenter la stabilité thermique, les condensateurs C1, C2, C4 et C5 doivent être utilisés avec TKE pas pire que MI500.

Production de bobines de recherche

La bobine L1, contenant 300 tours de fil PEV-2 0,08, doit être enroulée sur le châssis du circuit IF du récepteur radio Alpinist-407.

Il est recommandé d'effectuer la bobine distante L2 du générateur de recherche (Fig. 2.17) dans l'ordre suivant :

enrouler 240 tours de fil PEV-250 30 mm sur un mandrin d'un diamètre de 2-0,6 mm;
fixez le garrot résultant à 10-12 endroits avec un fil fin et solide;
chauffer le serpentin sur la flamme d'une cuisinière à gaz à une température de 50-60°C, imprégner de résine époxy ;
après durcissement de la résine, envelopper la bobine avec un tissu verni ou (dans les cas extrêmes) avec du ruban isolant ;
protégez la bobine finie en l'enveloppant avec une fine feuille de cuivre de manière à former une petite section ouverte de 5 à 10 mm de long de l'écran de la bobine dans la partie avant (vous pouvez bien sûr utiliser une feuille d'aluminium) ;
connectez la bobine déportée finie et son écran (via le connecteur XI) à la structure du détecteur de métaux avec un fil blindé à deux conducteurs.

Mise en place d'un détecteur de métaux

La configuration d'un détecteur de métaux doit commencer par la configuration de l'oscillateur de référence et la vérification des performances du comparateur de tension. Pour ce faire, placez le rotor du condensateur C3 en position de capacité moyenne et utilisez le trimmer de la bobine L1 pour modifier la fréquence de l'oscillateur de référence jusqu'à ce qu'un signal sonore apparaisse dans le téléphone. Ensuite, avec le même trimmer, vous devriez obtenir des "zéro battements" - des "clics" dans le téléphone, suivis d'une fréquence de plusieurs hertz.

Parfois, cela ne peut pas être réalisé. La raison en est peut-être un dysfonctionnement du comparateur. Dans ce cas, il est nécessaire de vérifier le fonctionnement du reste de l'appareil - connectez un téléphone à haute résistance (par exemple, TON-3.1) à la sortie de l'élément DD2 et obtenez un signal sonore avec le même L1 coupe-bobine.

Sinon, vous devrez rechercher une erreur dans l'installation des générateurs ou des pièces défectueuses. La mise en place du comparateur consiste à sélectionner la résistance R9 représentée sur la fig. 2.15 lignes pointillées. Sa résistance peut être de l'ordre de 300 kOhm... 1 MΩ.

Si à la sortie du comparateur (broches 10, 11 de la puce DD3) la tension est élevée, alors cette résistance est connectée entre les broches 5 et 6 de l'élément DD3.2 et le fil commun. Après avoir réglé l'oscillateur de référence, le coupe-bobine L1 doit être fixé dans le cadre avec une goutte de colle.

Pour faciliter le travail avec un détecteur de métaux, il est préférable d'équiper sa bobine déportée d'un manche en bois ou en plastique. Vous pouvez, en complément, réaliser plusieurs coils déportés de diamètres différents.

Auteur : Aleksandrov I.

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