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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de métaux électronique à basse fréquence de fonctionnement. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux le principe de fonctionnement Le détecteur de métaux est un appareil relativement simple dont le circuit électronique offre une bonne sensibilité et stabilité. Une caractéristique distinctive d'un tel appareil est sa faible fréquence de fonctionnement. Les inductances du détecteur de métaux fonctionnent à une fréquence de 3 kHz. Cela fournit :
Le générateur de détecteur de métaux excite des oscillations dans la bobine émettrice à une fréquence d'environ 3 kHz, créant un champ magnétique alternatif dans celle-ci. La bobine réceptrice est située perpendiculairement à la bobine émettrice de manière à ce que les lignes de force magnétiques qui la traversent créent une petite FEM. A la sortie de la bobine réceptrice, le signal est soit absent, soit très faible. Un objet métallique, tombant dans le champ de la bobine, modifie la valeur de l'inductance. Dans ce cas, un signal électrique apparaît en sortie, qui est ensuite amplifié, redressé et filtré. Ainsi, à la sortie du système, il existe un signal de tension constante dont la valeur augmente légèrement à mesure que la bobine s'approche d'un objet métallique. Ce signal est envoyé à l'une des entrées du circuit de comparaison, où il est comparé à la tension de référence appliquée à sa deuxième entrée. Le niveau de tension de référence est ajusté de telle sorte que même une petite augmentation de la tension du signal entraîne un changement d'état à la sortie du circuit de comparaison. Celui-ci actionne à son tour le commutateur électronique. À la suite de ce processus, un signal audio est envoyé aux étages d'amplification de sortie, informant l'opérateur de la présence d'un objet métallique. Diagramme schématique Le schéma de circuit du détecteur de métaux est illustré à la fig. 2.38.
L'émetteur, composé d'un transistor VT1 et d'éléments associés, excite des oscillations dans la bobine L1. Les signaux arrivant à la bobine L2 sont alors amplifiés par la puce D1 et redressés par la puce D2, qui est incluse dans le circuit détecteur d'amplitude. Le signal du détecteur va au condensateur C9 et est lissé par un filtre passe-bas, qui se compose des résistances R14, R15 et des condensateurs SYU et C11. Ensuite, le signal est envoyé à l'entrée du circuit de comparaison D3, où il est comparé à la tension de référence définie par les résistances variables RP3 et RP4. Le générateur, monté sur un transistor à une jonction VT2, fonctionne en mode continu. Cependant, le signal généré par celui-ci n'entre dans la base du transistor VT4 que lorsque le transistor VT3 se ferme. Après tout, étant à l'état ouvert, ce transistor shunte la sortie du générateur. Lorsqu'un signal est reçu à l'entrée du microcircuit D3, la tension à sa sortie diminue, le transistor VT3 se ferme et le signal du transistor VT2 à travers le transistor VT4 et la commande de volume RP5 entre dans l'étage de sortie et le haut-parleur. Alimentation des circuits Le circuit utilise deux alimentations, ce qui élimine la possibilité de toute rétroaction de la sortie du circuit à son entrée sensible. Le circuit principal est alimenté par une batterie de 18 V, qui est abaissée à une tension stable de 4 V à l'aide de la puce D12. Dans le même temps, une diminution de la tension de la batterie pendant le fonctionnement du circuit ne modifie pas les paramètres de l'appareil. Les étages de sortie sont alimentés par une alimentation 9V séparée. Les exigences de consommation d'énergie sont assez faibles, de sorte que trois piles rechargeables peuvent être utilisées pour alimenter l'appareil. La batterie de l'étage de sortie ne nécessite pas d'interrupteur particulier, puisque l'étage de sortie ne consomme pratiquement pas de courant en l'absence de signal. Montage de circuits Il est recommandé de monter le circuit du détecteur de métaux sur une planche à pain. Une telle carte est illustrée à la Fig. 2.39. La carte comporte 24 bandes de cuivre avec 50 trous chacune au pas de 2,5 mm. Tout d'abord, 64 coupes doivent être faites dans les bandes et trois trous de montage doivent être percés.
Ensuite, à l'arrière de la carte, vous devez installer :
Ensuite, vous pouvez installer les condensateurs C16, C17 et la puce D4. Ces éléments forment une source d'alimentation avec une tension de 12 V. Cette étape est vérifiée en connectant temporairement une batterie avec une tension de 18 V. Dans ce cas, la tension aux bornes du condensateur C16 doit être de 12 ± 0,5 V. Après cela, vous pouvez procéder à l'installation des éléments de l'étage de sortie :
Le corps du transistor VT6 est connecté à son collecteur, de sorte que le contact du corps avec les éléments voisins et les cavaliers est inacceptable. L'étage de sortie ne prélevant aucun courant en l'absence de signal, il suffit de le vérifier en connectant temporairement un haut-parleur, une résistance variable RP5 et une pile 9 V. Ensuite, vous devez installer les résistances R20-R22 et le transistor VT2, qui forment un générateur de signal sonore. Lorsque deux sources d'alimentation sont connectées, le fond sonore est entendu dans le haut-parleur, qui change avec la position du bouton de contrôle du volume. Après cela, il est nécessaire de monter les résistances R16-R19, le condensateur C12, le transistor VT3 et la puce D3 sur la carte. Vérification du fonctionnement du circuit de comparaison Le fonctionnement du circuit de comparaison est vérifié comme suit. Les résistances variables RP3 et RP3 doivent être connectées à l'entrée de mesure D4. Cette entrée est constituée de deux résistances de 10 kΩ dont l'une est reliée au bus d'alimentation +12 V positif et l'autre au bus zéro. Connectez les deuxièmes bornes des résistances à la broche 2 de la puce D3. Le cavalier de cette broche sert de point de connexion temporaire. Avec un réglage grossier (les deux batteries sont allumées), qui est effectué par une résistance variable RP4, dans une certaine position, le signal sonore est interrompu, tandis qu'un réglage fin avec une résistance variable RP3 devrait être un changement en douceur du signal près de cette position . Vérification préliminaire des performances en cascade Lorsque ces conditions sont remplies, vous pouvez procéder à l'installation des résistances R6-R15, des condensateurs C6-C11, de la diode VD3 et des microcircuits D1 et D2. En allumant la source d'alimentation, vous devez d'abord vérifier un signal à la sortie de la puce D1 (broche 6). Elle ne doit pas dépasser la moitié de la valeur de l'alimentation (environ 6V). La tension aux bornes du condensateur C9 ne doit pas différer de la tension de sortie de cette puce, bien que les interférences du secteur CA puissent provoquer une légère augmentation de cette tension. Toucher l'entrée du microcircuit (la base du condensateur C6) avec votre doigt provoque une augmentation de la tension due à une augmentation du niveau de bruit. Si les boutons de réglage sont dans une position où il n'y a pas de signal sonore, toucher le condensateur C6 avec le doigt entraîne l'apparition et la disparition du signal sonore. Ceci conclut la vérification préliminaire de la performance des cascades. Contrôle final et réglage Le contrôle final et le réglage du détecteur de métaux sont effectués après la fabrication des inducteurs. Après une vérification préliminaire des cascades du circuit, le reste des éléments peut être installé sur la carte, à l'exception du condensateur C5. Résistance variable RP2 temporairement réglée sur la position médiane. Fixez la carte au châssis en aluminium en forme de L à travers des rondelles en plastique (pour éliminer la possibilité d'un court-circuit) à l'aide de trois vis. Le châssis est fixé dans le corps de la console de commande avec deux boulons qui maintiennent deux pinces conçues pour fixer le corps de la console à la barre de recherche. Le côté du châssis fixe les blocs d'alimentation au châssis. Lors de l'assemblage de la télécommande, assurez-vous que les fils de l'interrupteur situés à l'arrière de la résistance variable RP5 ne touchent pas les éléments de la carte. Après avoir percé un trou rectangulaire, collez le haut-parleur. La tige et les pièces de raccordement qui forment le support de la tête de recherche peuvent être réalisées à partir de tubes en plastique d'un diamètre de 19 mm. La tête de recherche elle-même est une plaque d'un diamètre de 25 cm, en plastique durable. L'intérieur doit être soigneusement poncé pour assurer une bonne adhérence à l'époxy. Fabrication de la bobine émettrice Les principales caractéristiques d'un détecteur de métaux dépendent en grande partie des bobines utilisées, leur fabrication nécessite donc une attention particulière. Les bobines ayant la même forme et les mêmes dimensions doivent être enroulées sur une boucle en forme de D, qui est créée à partir de broches fixées sur un morceau approprié de la planche. Chaque bobine sera composée de 180 spires de fil de cuivre émaillé de 0,27 mm, prises à partir de la 90e spire.
Avant de retirer les bobines des broches, elles doivent être attachées à plusieurs endroits, comme indiqué sur la fig. 2.40hXNUMX. Ensuite, chaque bobine doit être enveloppée d'un fil solide afin que les spires s'emboîtent parfaitement. Ceci termine la production de la bobine émettrice. Fabriquer une bobine réceptrice La bobine réceptrice doit être équipée d'un écran. Le blindage de la bobine est réalisé comme suit. Tout d'abord, il doit être enveloppé de fil, puis enveloppé d'une couche de papier d'aluminium, qui doit à nouveau être enveloppé de fil. Ce double enroulement garantit un bon contact avec la feuille d'aluminium. Il devrait y avoir un petit espace ou espace dans les enroulements de fil et dans la feuille, comme indiqué sur la fig. 2.40, 6, qui empêche la formation d'une boucle fermée autour de la circonférence de la bobine. Assemblage d'un détecteur de métaux Les bobines ainsi réalisées doivent être fixées avec des pinces sur les bords d'une plaque en plastique et connectées à l'unité de commande à l'aide d'un câble blindé à quatre conducteurs. Connecter les deux prises centrales et le blindage de la bobine réceptrice au bus neutre par des fils de blindage. Bilan de santé Si vous allumez le détecteur de métaux et la radio située près de la bobine, vous pouvez entendre un sifflement aigu (à la fréquence du détecteur de métaux), dû à la captation du signal audio dans la radio. Cela indique la santé du générateur du détecteur de métaux. Dans ce cas, peu importe la bande sur laquelle la radio est syntonisée, donc n'importe quel magnétophone peut être utilisé à la place pour le vérifier. Le lieu de la position de travail des bobines est déterminé:
La deuxième option pour le montage des bobines est beaucoup plus simple. La tension aux bornes du condensateur doit être d'environ 6 V. Après cela, les parties extérieures des bobines peuvent être collées avec de l'époxy et les parties intérieures, passant par le centre, doivent être laissées libres, permettant le réglage final. Configuration finale Le réglage final consiste à placer les parties libres des bobines dans une position telle que des objets non ferreux tels que des pièces de monnaie provoquent une augmentation rapide du signal de sortie et que d'autres objets provoquent une légère diminution de celui-ci. Si le résultat souhaité n'est pas atteint, il est nécessaire d'échanger les extrémités de l'une des bobines. Il convient de rappeler que le réglage final ou le réglage des bobines doit être effectué en l'absence d'objets métalliques. Après avoir installé et fixé fermement les bobines, vous devez les recouvrir d'une couche d'époxy, puis mettre de la fibre de verre dessus et sceller tout cela avec de l'époxy. Après avoir fabriqué la tête de recherche, les actions suivantes doivent être effectuées :
Dans le même temps, d'un côté de la position médiane, la résistance variable RP1 permet de reconnaître les objets en acier et, de l'autre côté, les objets en métal non ferreux. A chaque changement de la valeur nominale de la résistance de la résistance variable RP1, il est nécessaire de reconfigurer l'appareil. En pratique, le détecteur de métaux est un appareil léger, bien équilibré et sensible. Pendant les premières minutes après la mise en marche de l'appareil, il peut y avoir un déséquilibre de niveau zéro, mais après un certain temps, il disparaît ou devient insignifiant. Publication : loktek.ru
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Commentaires sur l'article : Saratovets Bonjour, bonnes gens ! Veuillez expliquer qui connaît VRAIMENT le réglage "final" des bobines de cet appareil. La tension de sortie minimale (comme je l'ai fait) est mieux contrôlée avec un oscilloscope à l'entrée non inverseuse DA2 ! Et la discrimination "de part et d'autre de la résistance RP1" sent bon le chamanisme ! J'ai fabriqué cet appareil, je l'ai mis en place par le cul (pas comme recommandé), j'ai eu 5 flics (par avion) 12-12,5 cm. C'est avec des capacités C3 et C4 0,047 uF. ! Peut-être que l'un d'entre vous l'a fait ? Et avec 0.22 uF - le non-sens sort ! Ou est-ce que j'exige beaucoup de lui (appareil) ? Sincèrement! Vladimir, Oulianovsk J'ai fabriqué ce détecteur de métaux selon la description donnée avec de nombreuses épreuves, il semble fonctionner, bien que la sensibilité soit faible - environ 10 cm, je pense que la raison en est dans la fabrication des bobines et le réglage. Mais il y a des questions. Sur la topologie de la carte de circuit imprimé donnée dans la description avec le RE situé dessus, le régulateur de tension um78L12 est mal situé, car. son entrée est située sur la "masse", la sortie commune et la sortie sur des bus inappropriés, c'est-à-dire il doit être situé une "ligne" plus haut. Le problème suivant est après avoir monté les éléments de l'étage de sortie des transistors VT4-VT6 et R23-26, que doit-il se passer lors de la vérification de cet étage lors de la connexion d'une pile 9v, d'un haut-parleur et d'un Rp5 variable? Logiquement, le haut-parleur devrait être silencieux, mais il siffle.Ensuite, selon la description, je monte un générateur de son à base de KT117 (VT2, R20-22), je vérifie son fonctionnement en branchant deux piles 9v, 18v, Rp5 variable et un haut-parleur - il n'y a pas de signal sonore.Il n'y a aucune mention du moment de montage C13. Bref, après de nombreux et fréquents remplacements des RE, vérification de leurs paramètres (bien que les RE soient conformes à la liste), j'ai réussi à "démarrer" le générateur de son, installation et vérification du circuit de comparaison (VT3, D3, R16 -19, C12) s'est passé sans problème, mais après avoir installé les microcircuits D1, D2, R6-15, C6-11, la diode VD3) je vérifie le fonctionnement du circuit selon la description, j'obtiens 6v sur la 1ème sortie de D6, et sur C9 9v, au lieu de 6v. Toucher C6 avec le doigt dans les conditions recommandées n'entraîne pas de signal sonore, quelle en est la raison ? Peut-être dans le circuit lui-même ou dans le RE utilisé ? Ceux qui ont été engagés dans la fabrication d'un détecteur de métaux selon le schéma et la description proposés, je vous demande d'aider à comprendre ce qui est quoi. Merci d'avance.
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