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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Un simple détecteur de métaux sur une puce K561LE5. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux Diagramme schématique Comme déjà mentionné, le détecteur de métaux en question est l'une des nombreuses variantes d'un appareil de type BFO (Beat Frequency Oscillator), c'est-à-dire qu'il s'agit d'un appareil basé sur le principe de l'analyse des battements de deux fréquences. De plus, dans cette conception, le changement de fréquence est évalué à l’oreille.
Le circuit de cet appareil est basé sur des oscillateurs de mesure et de référence, un mélangeur et un circuit d'indication acoustique (Fig. 3.4). Les oscillateurs de référence et de mesure sont réalisés sur des éléments du microcircuit IC1. L'oscillateur de référence est monté sur l'élément IC1.1. Un retour CC négatif entre la sortie (broche 3) et l'entrée (broches 1, 2) de cet élément s'effectue via la résistance R1 et l'inductance L1. Les paramètres de la bobine L1 et de la résistance R1 sont sélectionnés de manière à ce que l'élément fonctionne dans la partie linéaire de la caractéristique de transfert. De cette manière, des conditions sont créées pour l'excitation de la cascade à une fréquence d'environ 100 kHz, déterminée par les paramètres des éléments du circuit L1C1C2C3. L'élément IC1.1 a une impédance d'entrée élevée, de sorte que le facteur de qualité du circuit et la stabilité de fréquence du générateur sont relativement élevés. La résistance R3 affaiblit l'effet de dérivation de la résistance de sortie de l'élément sur le circuit. Si nécessaire, la fréquence d'oscillation de l'oscillateur de référence peut être modifiée dans de petites limites à l'aide d'un condensateur variable C2. Le générateur de mesure est réalisé selon un circuit similaire sur l'élément IC1.2. Dans ce cas, la fréquence de fonctionnement de ce générateur est déterminée par les paramètres des éléments du circuit L2C4C5. La bobine L2 est une bobine de recherche. Lorsque la bobine de recherche L2 du circuit oscillatoire du générateur accordable s'approche d'un objet métallique, son inductance change, ce qui provoque une modification de la fréquence de fonctionnement du générateur. Les oscillations des oscillateurs de référence et de mesure sont fournies aux entrées de l'élément IC1.3, qui agit comme un mélangeur de signaux. En conséquence, la sortie de l'élément IC1.3 contiendra non seulement des signaux des fréquences fondamentales des générateurs, mais également des signaux des composantes harmoniques des fréquences différence et somme. L'un des plus puissants sera le signal de différence de fréquence, attribué à la résistance R4. Les signaux restants sont supprimés par un filtre comprenant la résistance R3 et le condensateur C6. Le signal de sortie via le contrôle de volume R4 est envoyé directement au casque BF1. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un amplificateur basse fréquence supplémentaire, puisque l'amplitude du signal de sortie de l'élément IC1.3 est de plusieurs volts. IC1 est alimenté par une source 1V B9. Détails et fabrication Pour fabriquer le détecteur de métaux en question, vous pouvez utiliser n'importe quelle maquette. Les pièces utilisées ne sont donc soumises à aucune restriction liée à l’encombrement.
Il est recommandé de placer les pièces de ce détecteur de métaux (à l'exception de la bobine de recherche L2, de la résistance R4, du connecteur X1 et de l'interrupteur S1) sur un circuit imprimé mesurant 60x55 mm (Fig. 3.5), constitué d'une feuille simple face. getinax ou textolite. Les broches d'entrée inutilisées du quatrième élément de IC1 doivent être connectées au commun. Dans cet appareil, vous pouvez utiliser des microcircuits des séries K176, K561, K564, contenant au moins trois éléments logiques « ou-pas » ou « et-non », par exemple de type K561LE5, K561LA7, K561LA9 ou K561LE10. Il est recommandé d'utiliser n'importe quel condensateur variable d'une radio de petite taille comme condensateur C2. La capacité maximale de ce condensateur doit être d'au moins 150 pF. Les condensateurs restants peuvent être des condensateurs en céramique de petite taille, par exemple des types KLS, KM ou KT. Il convient de noter que pour augmenter la stabilité thermique de l'appareil, les condensateurs C1, C3-C5 doivent avoir un TKE non pire que M750 ou M1500. Les résistances fixes peuvent être de petite taille, par exemple du type MLT-0,125. La résistance variable R4 peut avoir une résistance de 10 à 68 kOhm. Cependant, il n'est pas recommandé d'utiliser des résistances connectées mécaniquement à l'interrupteur d'alimentation S1 en tant que régulateur. La bobine L1 du circuit oscillateur de référence peut être réalisée sur le châssis à partir de la bobine du circuit FI de n'importe quel récepteur à transistor de petite taille. Cette bobine est enroulée sur un cadre en trois sections du circuit FI du récepteur radio Sokol-403. Dans ce cas, la bobine L1 est placée dans un noyau blindé d'un diamètre de 8,6 mm en ferrite 600NN avec un trimmer d'un diamètre de 2,8 et d'une longueur de 12 mm constitué de la même ferrite. La bobine L1 contient 200 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,09 mm. Pour fabriquer la bobine de recherche L2, il est recommandé d'utiliser un morceau de tube en cuivre ou en aluminium d'un diamètre interne de 6 à 8 mm et d'une longueur d'environ 950 mm. À l'intérieur du tube, vous devez étirer un faisceau de 18 morceaux de fil MGTF d'un diamètre de 0,07 mm, pré-étiré dans un tube en PVC. Le tube en duralumin contenant les fils doit être plié selon un gabarit en un anneau d'un diamètre d'environ 300 mm. L'extrémité du fil, qui constitue le début du premier tour, doit être soudée à la borne correspondante du condensateur C4, le début du deuxième tour - à la fin du premier tour, et ainsi de suite. L'extrémité du dernier tour est soudée à la borne correspondante du condensateur C5. Le résultat est une bobine contenant 18 spires et ayant une inductance d'environ 350 µH. Lors de la réalisation de la bobine L2, il faut faire particulièrement attention à ne pas court-circuiter les extrémités du tube de blindage, car dans ce cas il se forme une spire en court-circuit. Au lieu d'un tube à paroi mince, une feuille d'aluminium ordinaire peut être utilisée pour fabriquer l'écran. Dans ce cas, une rigidité supplémentaire peut être donnée à la conception de la bobine L2 si elle est placée entre deux disques de contreplaqué ou getinax de tailles appropriées. Comme source de signaux sonores, vous devez utiliser des écouteurs à haute impédance avec la résistance la plus élevée possible (environ 2000 Ohms). Par exemple, les téléphones bien connus TA-4 ou TON-2 conviennent. Lors de l'utilisation de téléphones à faible impédance, le détecteur de métaux doit être complété par une cascade basée sur le transistor KT315B, en installant une résistance R3 d'une résistance de 10 kOhm et un condensateur C6 d'une capacité de 1000 pF. Comme source d'alimentation V1, vous pouvez utiliser, par exemple, une batterie Krona ou deux batteries 3336L connectées en série. Le circuit imprimé avec les éléments qui s'y trouvent et l'alimentation sont placés dans n'importe quel boîtier métallique approprié. Une résistance variable R4, un connecteur X1 pour connecter un casque BF1, un connecteur X2 pour connecter une bobine de recherche L2 et un interrupteur S1 sont installés sur le couvercle du boîtier. Établissement Comme pour le réglage d'autres détecteurs de métaux, le réglage de cet appareil doit être effectué dans des conditions où les objets métalliques sont retirés de la bobine de recherche L2 à une distance d'au moins un mètre. Vous devez d’abord définir la fréquence de fonctionnement de l’oscillateur de référence. Pour ce faire, la fréquence de l'oscillateur de référence est initialement réglée égale à la fréquence de fonctionnement de l'oscillateur de mesure en ajustant la position du noyau d'accord de la bobine L1 jusqu'à ce que le signal sonore dans le casque disparaisse complètement, c'est-à-dire jusqu'à ce que les battements sont mis à zéro. Tout d’abord, le rotor du condensateur C2 doit être installé approximativement en position médiane. Par conséquent, lorsque le bouton du condensateur C2 est légèrement tourné dans n’importe quelle direction, un son grave devrait apparaître dans les téléphones. Si nécessaire, vous pouvez utiliser un fréquencemètre ou un oscilloscope pour ajuster la fréquence de l'oscillateur de référence. La différence de fréquence recommandée entre les oscillateurs de référence et de mesure doit être de 400 à 500 Hz. Dans ce cas, la fréquence de l'oscillateur de référence doit être supérieure à la fréquence de l'oscillateur de mesure. Le choix d'une valeur aussi élevée de la fréquence différentielle s'explique par le fait que les deux oscillateurs, celui de référence et celui de mesure, sont réalisés sur des éléments d'un même cristal de microcircuit commun, et donc des connexions parasites apparaissent inévitablement entre eux, qui sont presque impossibles. éliminer. Ce fait oblige à utiliser des battements d'une fréquence supérieure à 100-300 Hz dans ce détecteur de métaux, ce qui entraîne inévitablement une diminution de sa sensibilité. Procédure de travail Avec une installation sans erreur, des pièces réparables et un réglage correct, le détecteur de métaux en question est prêt à être utilisé immédiatement une fois la configuration terminée. Avant de commencer les travaux de recherche avec le condensateur C2, il est conseillé de régler la fréquence de battement aussi basse que possible. Cela augmentera la sensibilité de l'appareil, car cela garantira l'enregistrement même de petits changements dans la fréquence du générateur de mesure. Cependant, il ne sera pas possible de sélectionner une fréquence de battement très basse, car à cette fréquence le volume sonore des téléphones diminuera fortement. Si pendant le fonctionnement, la fréquence du signal dans les écouteurs change, cela indique la présence d'un objet métallique dans la zone de couverture de la bobine de recherche L2. Lorsque la bobine s'approche d'objets en métaux magnétiques (par exemple, fer, ferrite ou nickel), la fréquence du signal de battement augmente et à l'approche d'objets en métaux non magnétiques (par exemple, aluminium, cuivre ou laiton), elle diminuera. En changeant la tonalité du signal de battement, avec une certaine expérience, vous pouvez facilement déterminer de quel métal, magnétique ou non magnétique, est fait l'objet détecté. Le niveau de volume du signal dans le casque est régulé par la résistance R4. Auteur : I. Nechaev
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Commentaires sur l'article : pacha Quelle est la profondeur de détection ? Dmitry Le schéma est clair, seules la profondeur et les dimensions des pièces de fer requises ne sont pas indiquées ![[pleurer]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/cry.gif){kind=small} ![[?]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/query.gif){kind=small}
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