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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de métaux sur transistors à quartz. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux Les détecteurs de métaux basés sur la déviation de fréquence de battement (BFO) ont une sensibilité relativement faible lors de la recherche de métaux aux propriétés ferromagnétiques faibles (cuivre, étain, argent, etc.). Étant donné que la différence de fréquence (battement) est à peine perceptible avec les méthodes d'indication conventionnelles, il est assez difficile d'augmenter la sensibilité des détecteurs de métaux BFO. Naturellement, cette situation est devenue une bonne incitation à rechercher d'autres solutions de circuit. Il y a de nombreuses années, l'auteur a fabriqué un appareil basé sur le schéma de l'appareil original, publié dans la revue "Radio-Electronics" (1967, n ° 11). Le principal élément utilisé pour analyser la présence d'objets métalliques était le quartz. Les résultats de l'analyse ont été évalués visuellement. Diagramme schématique La conception proposée à l'attention des lecteurs est l'une des variantes des détecteurs de métaux de type FM (Frequency Meter), c'est-à-dire qu'il s'agit d'un appareil basé sur le principe d'analyse de l'écart de fréquence de l'oscillateur de référence sous l'influence du métal objets tombés dans la zone de la bobine de recherche. Les principales caractéristiques distinctives de cet appareil peuvent être considérées comme une conception de circuit intéressante de l'analyseur, réalisée sur un élément en quartz Q1, ainsi que l'utilisation d'un dispositif de pointage comme indicateur. La base du schéma du détecteur de métaux considéré (Fig. 2.15) est un générateur de mesure, un étage tampon, un analyseur, un détecteur d'oscillation à haute fréquence et un dispositif indicateur.
Le circuit oscillant du générateur haute fréquence, réalisé sur le transistor T1, est constitué d'une bobine L1 et de condensateurs C1-C4. La fréquence de fonctionnement du générateur RF dépend de la déviation de l'inductance de la bobine L1, qui est également une bobine de recherche, ainsi que de la variation des capacités des condensateurs d'accord (C2) et de réglage (C1). En l'absence d'objets métalliques dans la zone de couverture de la bobine L1, la fréquence des oscillations excitées dans le générateur RF doit être égale à la fréquence de l'élément à quartz Q1, soit, dans ce cas, 1 MHz. Lorsqu'un objet métallique se trouve à proximité de la bobine L1, son inductance change. Cela entraînera une déviation de la fréquence d'oscillation du générateur RF. Ensuite, le signal RF est envoyé à l'étage tampon, qui assure l'adaptation du générateur avec les circuits suivants. Un émetteur suiveur réalisé sur un transistor T2 sert d'étage tampon. De la sortie de l'émetteur suiveur, le signal RF à travers la résistance de réglage R8 et le quartz Q1 va au détecteur, réalisé sur la diode D2. En raison du facteur de qualité élevé du quartz, les moindres changements de fréquence de l'oscillateur de mesure entraîneront une diminution de l'impédance de l'élément en quartz. En conséquence, un signal basse fréquence (LF) est fourni à l'entrée de l'amplificateur CC (DCA), réalisé sur le transistor T3, dont la variation d'amplitude fournit une déviation correspondante de la flèche du dispositif indicateur. La charge de l'UPT, réalisée sur le transistor T3, est un dispositif pointeur avec un courant de déviation total de 1 mA. Le détecteur de métaux est alimenté à partir d'une source B1 avec une tension de 9 V. Détails et fabrication Comme dans certaines des conceptions décrites précédemment, n'importe quelle planche à pain peut être utilisée pour fabriquer un détecteur de métaux avec un élément en quartz. Par conséquent, les pièces utilisées ne sont soumises à aucune restriction liée aux dimensions globales. L'installation peut être à la fois articulée et imprimée. La bobine de recherche L1 est un cadre annulaire constitué d'un morceau de câble d'un diamètre extérieur de 8 à 10 mm (par exemple, un câble de la marque PK-50). L'âme centrale du câble doit être retirée et à sa place, six âmes de fil de type PEL d'un diamètre de 0,1 à 0,2 mm et d'une longueur de 115 mm doivent être étirées. Le câble multiconducteur résultant doit être plié sur un mandrin approprié en un anneau de telle sorte qu'un espace d'environ 25 à 30 mm de large reste entre le début et la fin de la boucle formée. L'extrémité du fil, qui est le début du premier tour, doit être soudée à la tresse de blindage du câble, le début du deuxième tour - à la fin du premier, et ainsi de suite. Le résultat est une bobine contenant six tours de fil. Lors de la fabrication de la bobine L1, il faut surtout veiller à ce que les extrémités de la tresse de blindage ne se referment pas, car dans ce cas une bobine court-circuitée est formée. Une rigidité supplémentaire de la conception de la bobine L1 peut être donnée si elle est placée entre deux disques en contreplaqué ou getinaks d'un diamètre de 400 mm et d'une épaisseur de 5-7 mm. Au lieu des transistors du type 2N2924 indiqués sur le schéma, presque tous les transistors domestiques au silicium de faible puissance, par exemple le type KT315B, peuvent être utilisés dans cette conception. Au lieu d'une diode 1N4001 (D2), il est recommandé d'utiliser n'importe quelle diode au germanium de la série D2 ou D9 avec n'importe quel indice de lettre, et une diode zener de type 1N753 peut être remplacée sans problème, par exemple, par une diode zener 2S156A. Tout élément en quartz avec une fréquence de 1 kHz à 900 MHz peut être utilisé comme élément Q1,1. Comme source d'alimentation V1, vous pouvez utiliser, par exemple, une batterie Krona ou deux batteries 3336L connectées en série. La carte avec les éléments qui s'y trouvent et l'alimentation électrique sont placées dans n'importe quel boîtier en plastique ou en bois approprié. Une résistance variable R8, un connecteur X1 pour connecter la bobine de recherche L1, un interrupteur S1 et un indicateur PA1 sont installés sur le couvercle du boîtier. La bobine de recherche L1 doit être installée à l'extrémité d'une poignée appropriée de 100 à 120 cm de long. La bobine est connectée à la carte de l'appareil avec un câble blindé multiconducteur. Établissement La condition principale pour un réglage de haute qualité de cet appareil est l'absence d'objets métalliques de grande taille à une distance d'au moins 1,5 m de la bobine de recherche L1. Le réglage direct du détecteur de métaux doit commencer par le réglage de la fréquence souhaitée des oscillations générées par le générateur RF. La fréquence d'oscillation RF doit être égale à la fréquence de l'élément en quartz Q1. Il est recommandé d'utiliser un fréquencemètre numérique pour effectuer ce réglage. Dans ce cas, la valeur de fréquence est d'abord fixée grossièrement en changeant la capacité du condensateur C2, puis précisément en ajustant le condensateur C1. En l'absence de fréquencemètre, le réglage du générateur RF peut être effectué en fonction des lectures de l'indicateur PA1. Le quartz Q1 étant un élément de connexion entre les parties de recherche et d'indication de l'appareil, sa résistance au moment de la résonance est très élevée. Ainsi, la lecture minimale de l'instrument à aiguille PA1 indiquera le réglage fin des oscillations du générateur RF à la fréquence du quartz. Le niveau de sensibilité de cet appareil est régulé par la résistance R8. Procédure de travail Dans l'utilisation pratique de ce détecteur de métaux, vous devez utiliser une résistance variable R8 pour régler la flèche de l'indicateur PA1 à zéro sur l'échelle. Dans ce cas, dans une certaine mesure, les changements de modes de fonctionnement dus à la décharge de la batterie, aux changements de température ambiante ou aux écarts dans les propriétés magnétiques du sol sont compensés. Si, pendant le fonctionnement, un objet métallique apparaît dans la zone de la bobine de recherche L1, la flèche de l'indicateur PA1 déviera. Auteur : Adamenko M.V.
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