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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de métaux basé sur le principe Transmission-Réception. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / détecteurs de métaux Le détecteur de métaux proposé est conçu pour la recherche à longue distance d'objets relativement volumineux. Il est assemblé selon le schéma le plus simple sans discriminateur par type de métal. L'appareil est facile à fabriquer. La profondeur de détection est de :
Schéma structurel Le schéma fonctionnel est illustré à la fig. 4. Il se compose de plusieurs blocs fonctionnels.
Le générateur est une source d'impulsions rectangulaires, à partir de laquelle un signal est ensuite formé et pénètre dans la bobine émettrice. Le même signal est utilisé pour générer un signal d'indication sonore. Le signal du générateur est divisé par fréquence par 4 à l'aide d'un compteur en anneau sur les bascules. Selon le circuit en anneau, le compteur est conçu de manière à pouvoir générer à ses sorties deux signaux décalés l'un par rapport à l'autre en phase de 90°. Un signal rectangulaire (méandre) est fourni depuis la première sortie du compteur en anneau vers l'entrée d'un amplificateur de puissance dont la charge est un circuit oscillant avec une bobine rayonnante. De par son type, l'amplificateur de puissance est un convertisseur tension-courant, qui permet d'éviter les surcharges de l'étage de sortie lorsque la polarité du signal rectangulaire d'entrée de l'amplificateur de puissance change. L'amplificateur de tension de réception amplifie le signal provenant de la bobine de réception. En plus du signal utile, un signal parasite pénètre également dans la bobine réceptrice, en raison de la conception imparfaite du système de bobine du détecteur de métaux, de la conductivité du sol et d'autres raisons. Un système d'indemnisation est conçu pour éliminer cela. La signification de son fonctionnement est qu'une partie du signal du circuit oscillant de sortie est mélangée au signal de l'amplificateur de réception afin de minimiser (idéalement, ramener à zéro) le signal de sortie du détecteur synchrone en l'absence d'objets métalliques. près du capteur. Le circuit de compensation est réglé à l'aide d'un potentiomètre de réglage. Un détecteur synchrone convertit le signal alternatif utile provenant de la sortie de l'amplificateur de réception en un signal continu. Une caractéristique importante d'un détecteur synchrone est la capacité d'isoler un signal utile d'un fond de bruit et d'interférences qui dépasse considérablement le signal utile en amplitude. Le signal de référence du détecteur synchrone est prélevé sur la deuxième sortie du compteur annulaire dont le signal présente un déphasage par rapport à la première sortie de 90°. La plage dynamique d'évolution du signal utile tant à la sortie de la bobine réceptrice qu'à la sortie du détecteur synchrone est très large. Pour qu'un dispositif d'indication - un dispositif de pointage ou un indicateur sonore enregistre aussi bien à la fois des signaux très faibles et des signaux très (par exemple, 100 fois) plus forts, il est nécessaire d'avoir un dispositif dans l'appareil qui comprime la plage dynamique. Un tel dispositif est un amplificateur non linéaire dont la caractéristique d'amplitude se rapproche du logarithmique. Un dispositif de mesure à pointeur est connecté à la sortie de l'amplificateur non linéaire. La formation d'un signal sonore d'indication commence par un limiteur au minimum, c'est-à-dire un bloc qui a une zone morte pour les petits signaux. Cela signifie que l'indication sonore n'est activée que pour les signaux dépassant un certain seuil d'amplitude. Ainsi, les signaux faibles, principalement liés au mouvement de l'appareil et à ses déformations mécaniques, n'irritent pas l'oreille. Le générateur de signal de référence d'indication sonore génère des paquets d'impulsions rectangulaires avec une fréquence de 2 kHz avec une fréquence de répétition des paquets de 8 Hz. A l'aide d'un modulateur équilibré, ce signal de référence est multiplié au minimum par le signal de sortie du limiteur, formant ainsi un signal de forme et d'amplitude souhaitées. L'amplificateur à émetteur piézo augmente l'amplitude du signal qui va au transducteur acoustique - l'émetteur piézo. Diagramme schématique Le diagramme schématique du détecteur de métaux développé par l'auteur sur la base du principe « émission-réception » est présenté sur la Fig. 5 - bloc d'entrée et sur la Fig. 6 - bloc d'affichage. La division en blocs est arbitraire et ne reflète pas les caractéristiques de conception.
Générateur Le générateur est monté sur des éléments logiques 2I-NOT D1.1-D1.4. La fréquence du générateur est stabilisée par un résonateur à quartz ou piézocéramique Q avec une fréquence de résonance de 215 Hz - 32 kHz (« quartz d'horloge »). Le circuit R1C1 empêche le générateur d'être excité à des harmoniques supérieures. Le circuit OOS est fermé par la résistance R2 et le circuit POS sont fermés via le résonateur Q. Le générateur est simple, faible consommation de courant de la source d'alimentation, fonctionne de manière fiable à une tension d'alimentation de 3...15 V, ne contient pas d'éléments de réglage et est trop élevé -résistances de résistance. La fréquence de sortie du générateur est d'environ 32 kHz. compteur de bagues Le compteur de sonneries a deux fonctions. Premièrement, il divise la fréquence de l'oscillateur par 4, jusqu'à une fréquence de 8 kHz. Deuxièmement, il génère deux signaux décalés l’un par rapport à l’autre de 90° en phase. Un signal est utilisé pour exciter le circuit oscillant avec la bobine émettrice, l'autre est utilisé comme signal de référence pour le détecteur synchrone. Le compteur en anneau se compose de deux bascules D D2.1 et D2.2, fermées en anneau avec inversion de signal le long de l'anneau. Le signal d'horloge est commun aux deux déclencheurs. Tout signal de sortie du premier déclencheur D2.1 présente un déphasage de plus ou moins un quart de période (soit 90°) par rapport à tout signal de sortie du deuxième déclencheur D2.2. Amplificateur L'amplificateur de puissance est assemblé sur un amplificateur opérationnel (ampli-op) D3.1. Le circuit oscillant avec la bobine émettrice est constitué d'éléments L1C2. Les paramètres de l'inducteur sont donnés dans le tableau. 2. Marque de fil de bobinage - PELSHO 0,44. Tableau 2. Paramètres des inducteurs du capteur
Le circuit oscillatoire de sortie n'est inclus qu'à 25 % dans le circuit de rétroaction de l'amplificateur, grâce à la prise du 50ème tour de la bobine rayonnante L1. Cela permet d'augmenter l'amplitude du courant dans la bobine à une valeur acceptable de la capacité du condensateur de précision C2. La valeur du courant alternatif dans la bobine est fixée par la résistance R3. Cette résistance doit avoir une valeur minimale, mais telle que l'ampli-op de l'amplificateur de puissance ne tombe pas dans le mode de limitation du signal de sortie par le courant (pas plus de 40 mA) ou, ce qui est très probablement compte tenu des paramètres recommandés de l'inductance L1, par tension (pas plus de ±3,5 V à la tension de la batterie ±4,5 V). Afin de s'assurer qu'il n'y a pas de mode limite, il suffit de vérifier la forme du signal à la sortie de l'ampli-op D3.1 avec un oscilloscope. Pendant le fonctionnement normal de l'amplificateur, il doit y avoir à la sortie un signal dont la forme est proche d'une onde sinusoïdale. Les sommets des ondes sinusoïdales doivent avoir une forme lisse et ne doivent pas être coupés. Le circuit de correction de l'ampli opérationnel D3.1 se compose d'un condensateur de correction C3 d'une capacité de 33 pF. Amplificateur de réception L'amplificateur de réception est à deux étages. La première étape est réalisée à l'aide de l'ampli opérationnel D5.1. Il possède une impédance d'entrée élevée en raison de son retour de tension série. Ceci permet d'éliminer les pertes du signal utile dues au shuntage du circuit oscillant L2C5 par l'impédance d'entrée de l'amplificateur. Le gain de tension du premier étage est : Ku = (R9/R8) + 1 = 34. Le circuit de correction de l'ampli-op D5.1 est constitué d'un condensateur de correction C6 d'une capacité de 33 pF. Le deuxième étage de l'amplificateur de réception est réalisé à l'aide de l'ampli-op D5.2 avec retour de tension parallèle. La résistance d'entrée du deuxième étage : Rin = R10 = 10 kOhm - n'est pas aussi critique que la première, en raison de la faible résistance de sa source de signal. Le condensateur de séparation C7 évite non seulement l'accumulation d'erreurs statiques dans les étages amplificateurs, mais corrige également sa réponse en phase. La capacité du condensateur est sélectionnée de telle sorte que l'avance de phase créée par le circuit C7R10 à une fréquence de fonctionnement de 8 kHz compense le décalage de phase provoqué par la vitesse finie des amplificateurs opérationnels D5.1 et D5.2. Le deuxième étage de l'amplificateur de réception, grâce à ses circuits, permet de sommer (mélanger) facilement le signal du circuit de compensation via la résistance R11. Le gain du deuxième étage pour la tension du signal utile est : Кu = - R12/R10 = -33, et pour la tension du signal de compensation : Кuk = - R12/R11 = - 4. Le circuit de correction de l'ampli-op D5.2 est constitué d'un condensateur de correction C8 d'une capacité de 33 pF . Régime de stabilisation Le circuit de compensation est réalisé sur l'ampli-op D3.2 et est un inverseur avec Ku = - R7/R5 = -1. Le potentiomètre de réglage R6 est connecté entre l'entrée et la sortie de cet inverseur et vous permet de supprimer un signal compris dans la plage [-1, +1] de la tension de sortie de l'ampli-op D3.1. Le signal de sortie du circuit de compensation du potentiomètre de réglage R6 est fourni à l'entrée de compensation du deuxième étage de l'amplificateur de réception (vers la résistance R11). En ajustant le potentiomètre R6, une valeur nulle est obtenue à la sortie du détecteur synchrone, ce qui correspond approximativement à la compensation du signal indésirable ayant pénétré dans la bobine de réception. Le circuit de correction de l'ampli-op D3.2 se compose d'un condensateur de correction C4 d'une capacité de 33 pF. Détecteur synchrone Un détecteur synchrone se compose d'un modulateur équilibré, d'un circuit intégrateur et d'un amplificateur de signal constant (CSA). Le modulateur équilibré est réalisé sur la base d'un commutateur multifonctionnel D4, réalisé en technologie intégrée avec des transistors à effet de champ complémentaires à la fois comme vannes de commande discrètes et comme commutateurs analogiques. Le commutateur fonctionne comme un commutateur analogique. Avec une fréquence de 8 kHz, il ferme alternativement les sorties « triangle » du circuit intégrateur, constitué des résistances R13 et R14 et du condensateur C10, vers le bus commun. Le signal de fréquence de référence est fourni au modulateur équilibré à partir de l'une des sorties du compteur en anneau. Le signal à l'entrée du « triangle » du circuit intégrateur provient du condensateur d'isolement C9 depuis la sortie de l'amplificateur de réception. Constante de temps du circuit intégrateur t = R13*C10 = R14*C10. D'une part, il doit être aussi grand que possible afin de réduire autant que possible l'influence du bruit et des interférences. En revanche, elle ne doit pas dépasser une certaine limite lorsque l'inertie du circuit intégrateur empêche de suivre les évolutions rapides de l'amplitude du signal utile. Le taux de changement le plus élevé de l'amplitude du signal utile peut être caractérisé par un certain temps minimum pendant lequel ce changement peut se produire (d'une valeur stable à l'écart maximum) lorsque le capteur du détecteur de métaux se déplace par rapport à un objet métallique. Évidemment, le taux maximum de variation de l'amplitude du signal utile sera observé à la vitesse maximale du capteur. Elle peut atteindre 5 m/s pour le mouvement « pendulaire » du capteur sur la tige. Le temps de changement de l'amplitude du signal utile peut être estimé comme le rapport de la base du capteur à la vitesse de déplacement. En fixant la valeur minimale de la base du capteur égale à 0,2 m, on obtient un temps minimum de changement de l'amplitude du signal utile de 40 ms. Celle-ci est plusieurs fois supérieure à la constante de temps du circuit intégrateur pour les valeurs sélectionnées des résistances R13, R14 et du condensateur C10. Par conséquent, l'inertie du circuit intégrateur ne faussera pas la dynamique même des changements les plus rapides de tous les changements possibles de l'amplitude du signal utile du capteur du détecteur de métaux. Le signal de sortie du circuit intégrateur est retiré du condensateur SJ. Puisque les deux plaques de ce dernier sont sous des « potentiels flottants », l'UPS est un amplificateur différentiel réalisé à partir de l'ampli-op D6. En plus d'amplifier le signal constant, l'UPS remplit la fonction d'un filtre passe-bas (LPF), qui atténue davantage les composantes haute fréquence indésirables à la sortie du détecteur synchrone, principalement associées à l'imperfection du modulateur équilibré. Le filtre passe-bas est implémenté grâce aux condensateurs C11, C13. Contrairement aux autres composants du détecteur de métaux, l'amplificateur opérationnel UPS, dans ses paramètres, doit être proche des amplificateurs opérationnels de précision. Tout d’abord, cela concerne l’amplitude du courant d’entrée, l’amplitude de la tension de polarisation et l’amplitude de la dérive en température de la tension de polarisation. Une bonne option qui combine de bons paramètres et un prix relativement abordable est un ampli opérationnel de type K140UD14 (ou KR140UD1408). Le circuit de correction de l'ampli opérationnel D6 se compose d'un condensateur de correction C12 d'une capacité de 33 pF. Amplificateur non linéaire L'amplificateur non linéaire est réalisé à l'aide d'un ampli opérationnel D7.1 avec retour non linéaire en tension. L'OOS non linéaire est mis en œuvre par un réseau à deux bornes composé de diodes VD1-VD8 et de résistances R20-R24. La réponse en amplitude d'un amplificateur non linéaire se rapproche du logarithmique. Il s'agit d'une approximation linéaire par morceaux de la dépendance logarithmique, avec quatre points de rupture pour chaque polarité. En raison de la forme douce des caractéristiques courant-tension des diodes, la caractéristique d'amplitude de l'amplificateur non linéaire est lissée aux points de rupture. Le gain de tension en petit signal d'un amplificateur non linéaire est : Kuk = - (R23+R24)/R19 = -100. À mesure que l'amplitude du signal d'entrée augmente, le gain diminue. Le gain différentiel pour un signal important est : dUout/dUin = - R24/R19 = = -1. Un instrument de mesure à cadran est connecté à la sortie de l'amplificateur non linéaire - un microampèremètre avec une résistance supplémentaire R25 connectée en série. Étant donné que la tension à la sortie d'un détecteur synchrone peut avoir n'importe quelle polarité (en fonction du déphasage entre ses signaux de référence et d'entrée), un microampèremètre avec zéro au milieu de l'échelle est utilisé. Ainsi, le dispositif pointeur a une plage d'indication de -100... 0... +100 µA. Le circuit de correction de l'ampli opérationnel D7.1 se compose d'un condensateur de correction C18 d'une capacité de 33 pF. Limiteur minimal Le limiteur minimum est implémenté sur l'ampli-op D7.2 avec un OOS parallèle non linéaire en tension. La non-linéarité est contenue dans le réseau à deux bornes d'entrée et se compose de deux diodes dos à dos VD9, VD10 et de la résistance R26.
La formation d'un signal audio d'indication à partir du signal de sortie d'un amplificateur non linéaire commence par un autre ajustement des caractéristiques d'amplitude du trajet d'amplification. Dans ce cas, une zone morte se forme dans la région des petits signaux. Cela signifie que l'indication audio n'est activée que pour les signaux dépassant un certain seuil. Ce seuil est déterminé la tension continue des diodes VD9, VD10 est d'environ 0,5 V. Ainsi, les signaux faibles, principalement liés au mouvement de l'appareil et à ses déformations mécaniques, sont coupés et n'irritent pas l'oreille. Le gain des petits signaux du limiteur est nul à son minimum. Le gain de tension différentielle pour un signal important est : dUout/dUin = - R27/R26 = -1. Le circuit de correction de l'ampli opérationnel D7.2 se compose d'un condensateur de correction C19 d'une capacité de 33 pF. Modulateur d'équilibre Le signal d'indication sonore est généré comme suit. Un signal constant ou changeant lentement à la sortie du limiteur est multiplié au minimum par le signal de référence de l'indication audio. Le signal de référence définit la forme du signal audio et le signal de sortie du limiteur minimum définit l'amplitude. La multiplication de deux signaux est réalisée à l'aide d'un modulateur équilibré. Il est implémenté sur un commutateur multifonction D11, fonctionnant comme un commutateur analogique, et sur un amplificateur opérationnel D8.1. Le coefficient de transmission de l'appareil est de +1 lorsque la clé est ouverte et de -1 lorsqu'elle est fermée. Le circuit de correction de l'ampli-op D8.1 se compose d'un condensateur de correction C20 d'une capacité de 33 pF. Conditionneur de signal de référence Le façonneur de signal de référence est implémenté sur un compteur binaire D9 et un compteur-décodeur D10. Le compteur D9 divise la fréquence de 8 kHz de la sortie du compteur en anneau en 2 kHz et 32 Hz. Un signal d'une fréquence de 2 kHz est fourni au bit de poids faible de l'adresse AO du commutateur multifonction D11, définissant ainsi un signal sonore avec la fréquence la plus sensible pour l'oreille humaine. Ce signal n'affectera l'interrupteur analogique du modulateur équilibré que si le bit de poids fort de l'adresse A1 de l'interrupteur multifonction D11 contient un 1 logique. S'il y a un zéro logique sur A1, l'interrupteur analogique du modulateur équilibré est toujours ouvert. . Le signal d'indication sonore est généré par intermittence pour réduire la fatigue auditive. Pour cela, on utilise un compteur-décodeur D10, qui est contrôlé par une fréquence d'horloge de 32 Hz à partir de la sortie du compteur binaire D9 et génère à sa sortie un signal rectangulaire avec une fréquence de 8 Hz et un rapport de la durée de une unité logique à un zéro logique égal à 1/3. Le signal de sortie du compteur-décodeur D10 est envoyé au bit de poids fort de l'adresse A1 du commutateur multifonction D11, interrompant périodiquement la formation d'un message de tonalité dans le modulateur équilibré. Amplificateur de sonnerie piézo L'amplificateur à émetteur piézo-électrique est implémenté à l'aide de l'ampli opérationnel D8.2. Il s'agit d'un onduleur avec un gain de tension Ki = - 1. La charge de l'amplificateur - un émetteur piézo - est connectée via un circuit en pont entre les sorties de l'ampli opérationnel D8.1 et D8.2. Cela vous permet de doubler l'amplitude de la tension de sortie au niveau de la charge. Le commutateur S est conçu pour désactiver l'indication sonore (par exemple, pendant la configuration). Le circuit de correction de l'ampli opérationnel D8.2 se compose d'un condensateur de correction C21 d'une capacité de 33 pF. Types de pièces et conception Les types de microcircuits utilisés sont indiqués dans le tableau. 3. Au lieu des microcircuits de la série K561, il est possible d'utiliser des microcircuits de la série K1561. Vous pouvez essayer d'utiliser certains microcircuits de la série K176 et analogues étrangers. Tableau 3. Types de microcircuits utilisés
Les amplificateurs opérationnels doubles (amplis opérationnels) de la série K157 peuvent être remplacés par n'importe quel ampli opérationnel à usage général avec des paramètres similaires (avec des modifications appropriées du brochage et des circuits de correction), bien que l'utilisation de deux amplis opérationnels soit plus pratique ( la densité d'installation augmente). L'amplificateur opérationnel du détecteur synchrone D6, comme mentionné ci-dessus, dans ses paramètres doit être proche des amplificateurs opérationnels de précision. En plus du type indiqué dans le tableau, K140UD14, 140UD14 conviennent. Il est possible d'utiliser OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 dans le circuit de commutation correspondant. Il n'y a aucune exigence particulière concernant les résistances utilisées dans le circuit du détecteur de métaux. Ils doivent simplement avoir une conception solide et être faciles à installer. Puissance dissipée nominale 0,125...0,25 W. Le potentiomètre de compensation R6 est de préférence du type multitours SP5-44 ou à réglage vernier du type SP5-35. Vous pouvez vous en sortir avec des potentiomètres conventionnels de tout type. Dans ce cas, il est conseillé d’en utiliser deux. L'un est destiné à un réglage grossier, évalué à 10 kOhm, connecté conformément au schéma. L'autre est destiné au réglage fin, connecté selon un circuit de rhéostat dans l'espace de l'une des bornes extérieures du premier potentiomètre, avec une valeur nominale de 0,5...1 kOhm. Les condensateurs C15, C17 sont électrolytiques. Types recommandés - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 et autres petits. Les condensateurs restants, à l'exception des condensateurs des circuits oscillants des bobines de réception et d'émission, sont du type céramique K10-7 (jusqu'à une valeur nominale de 68 nF) et du type à film métallique K73-17 (valeurs nominales supérieures à 68nF). Les condensateurs du circuit - C2 et C5 - sont spéciaux. Ils sont soumis à des exigences élevées en matière de précision et de stabilité thermique. Chaque condensateur est constitué de plusieurs condensateurs (5 à 10 pièces) connectés en parallèle. Le réglage des circuits en résonance s'effectue en sélectionnant le nombre de condensateurs et leur valeur nominale. Type de condensateurs recommandé K10-43. Leur groupe de stabilité thermique est MPO (c'est-à-dire environ zéro TKE). Il est possible d'utiliser des condensateurs de précision d'autres types, par exemple K71-7. En fin de compte, vous pouvez essayer d'utiliser des condensateurs au mica thermiquement stables à l'ancienne avec des plaques d'argent comme des condensateurs KSO ou en polystyrène. Diodes VD1-VD10 type KD521, KD522 ou similaire silicium basse consommation. Microampèremètre - tout type, conçu pour un courant de 100 μA avec zéro au milieu de l'échelle. Les microampèremètres de petite taille, par exemple le type M4247, sont pratiques. Résonateur à quartz Q - toute montre à quartz de petite taille (des résonateurs à quartz similaires sont utilisés dans les jeux électroniques portables). Interrupteur d'alimentation - tout type, de petite taille. Les batteries sont de type 3R12 (selon la désignation internationale) et « carrées » (selon la nôtre). Émetteur piézo Y1 - peut être de type ЗП1-ЗП18. De bons résultats sont obtenus lors de l'utilisation d'émetteurs piézoélectriques de téléphones importés (ils vont en grande quantité "à perdre" dans la fabrication de téléphones avec identification de l'appelant). Conception de l'appareil peut être assez arbitraire. Lors de son développement, il convient de prendre en compte les recommandations exposées ci-dessous, ainsi que dans les paragraphes consacrés aux capteurs et à la conception des boîtiers. L'apparence de l'appareil est illustrée à la fig. sept.
De par son type, le capteur du détecteur de métaux proposé appartient aux capteurs à axes perpendiculaires. Les bobines du capteur sont collées ensemble en fibre de verre avec de la colle époxy. Les enroulements des bobines ainsi que les fixations de leurs écrans électriques sont remplis de la même colle. La tige du détecteur de métaux est constituée d'un tube en alliage d'aluminium (AMGZM, AMG6M ou D16T) d'un diamètre de 48 mm et d'une épaisseur de paroi de 2...3 mm. Les coils sont collés sur la tige avec de la colle époxy : coaxiale (rayonnante) - à l'aide d'un manchon de renfort adaptateur ; perpendiculairement à l'axe de la tige (réception) - à l'aide d'une forme d'adaptateur adaptée. Ces pièces auxiliaires sont également en fibre de verre. Le boîtier de l'unité électronique est constitué d'une feuille de fibre de verre par soudure. Les connexions entre les bobines du capteur et l'unité électronique sont réalisées avec du fil blindé avec isolation externe et posées à l'intérieur de la tige. Les écrans de ce fil sont connectés uniquement au bus de fil commun sur la carte de la partie électronique de l'appareil, où l'écran du boîtier en forme de feuille et une tige sont également connectés. L'extérieur de l'appareil est peint avec de l'émail nitro. Le circuit imprimé de la partie électronique du détecteur de métaux peut être fabriqué selon l'une des méthodes traditionnelles ; il est également pratique d'utiliser des prototypes de circuits imprimés prêts à l'emploi pour les boîtiers de puces DIP (pas de 2,5 mm). Configuration de l'appareil Il est recommandé de configurer l'appareil dans l'ordre suivant. 1. Vérifiez l'installation correcte selon le schéma de circuit. Assurez-vous qu'il n'y a pas de court-circuit entre les conducteurs de PCB adjacents, les pattes de microcircuit adjacentes, etc. 2. Connectez des piles ou une source d'alimentation bipolaire en respectant strictement la polarité. Allumez l'appareil et mesurez la consommation actuelle. Il devrait y avoir environ 20 mA sur chaque rail d'alimentation. Un écart important entre les valeurs mesurées et la valeur spécifiée indique une installation incorrecte ou un dysfonctionnement des microcircuits. 3. Assurez-vous qu'il y a un méandre pur à la sortie du générateur avec une fréquence d'environ 32 kHz. 4. Assurez-vous qu'il y a un méandre avec une fréquence d'environ 2 kHz aux sorties des déclencheurs D8. 5. En sélectionnant le condensateur 02, réglez le circuit de sortie L1C2 en résonance. Dans le cas le plus simple - par l'amplitude maximale de la tension à ses bornes (environ 10 V), et plus précisément - par le déphasage nul de la tension du circuit par rapport au méandre à la sortie 12 du déclencheur D2. 6. Assurez-vous que l'amplificateur de réception fonctionne. Réglez son circuit oscillatoire d'entrée L2C5 en résonance. Le signal parasite pénétrant depuis la bobine émettrice est tout à fait suffisant comme signal d'entrée. La mise en résonance, comme pour le circuit de sortie, s'effectue en soudant ou en retirant le nombre requis de condensateurs de calibres appropriés. 7. Assurez-vous que le signal parasite peut être compensé par le potentiomètre R6. Pour ce faire, utilisez d'abord un oscilloscope pour surveiller la sortie de l'ampli opérationnel D5.2. Lors de la rotation de l'axe du potentiomètre R6, l'amplitude du signal avec une fréquence de 8 kHz à la sortie de l'ampli-op D5.2 devrait changer et dans l'une des positions médianes du curseur R6, cette amplitude sera minimale. Ensuite, vous devez vérifier la sortie du détecteur synchrone - la sortie de l'ampli opérationnel D6. Lors de la rotation de l'axe du potentiomètre R6, le niveau du signal constant à la sortie de l'ampli-op D6 doit passer d'une valeur maximale de +3,5 V à un minimum de -3,5 V ou vice versa. Cette transition est assez nette et pour la « rattraper », il convient d'utiliser le réglage fin mentionné ci-dessus. Le réglage consiste à mettre à zéro la tension à la sortie de l'ampli-op D6 à l'aide du potentiomètre R6. Attention! Le réglage avec le potentiomètre R6 doit être effectué en l'absence de gros objets métalliques, y compris les instruments de mesure, à proximité des bobines du capteur du détecteur de métaux ! Sinon, lors du déplacement de ces objets ou lors du déplacement du capteur par rapport à eux, l'appareil sera perturbé et s'il y a de gros objets métalliques à proximité du capteur, il ne sera pas possible de régler la tension de sortie du détecteur synchrone à zéro. Pour les compensations, voir également le paragraphe sur les modifications possibles. 8. Assurez-vous que l'amplificateur non linéaire fonctionne. Le moyen le plus simple est visuellement. Le microampèremètre doit répondre au processus de réglage effectué par le potentiomètre R6. A une certaine position du moteur R6, l'aiguille du microampèremètre doit aller à zéro. Plus l'aiguille du microampèremètre est éloignée de zéro, plus le microampèremètre doit réagir faiblement à la rotation du moteur R6. Il se peut qu'un environnement électromagnétique défavorable rende difficile la mise en place de l'appareil. Dans ce cas, l'aiguille du microampèremètre effectuera des oscillations chaotiques ou périodiques à mesure que le potentiomètre R6 se rapproche de la position dans laquelle la compensation du signal doit avoir lieu. Le phénomène indésirable décrit s'explique par les interférences des harmoniques supérieures du réseau 50 Hz sur la bobine réceptrice. A une distance considérable des fils électriques, l'aiguille ne doit pas osciller lors du réglage. 9. Assurez-vous que les composants qui génèrent le signal sonore sont opérationnels. Faites attention à la présence d'une petite zone morte pour le signal audio proche de zéro sur l'échelle microampèremétrique. En cas de dysfonctionnements et d'écarts dans le comportement de composants individuels du circuit du détecteur de métaux, vous devez agir selon la méthode généralement acceptée :
Modifications possibles La conception de l'appareil est assez simple et nous ne pouvons donc parler que d'améliorations supplémentaires. Ceux-ci inclus: 1. Ajout d'un potentiomètre de compensation supplémentaire R6*, connecté en parallèle avec R6 aux bornes extérieures. Le moteur de ce potentiomètre est connecté via un condensateur d'une capacité de 510 pF (à vérifier expérimentalement) à l'entrée inverseuse 5 de l'ampli-op D5.2. Dans cette configuration, il y aura deux degrés de liberté pour compenser le signal parasite (sinus et cosinus), ce qui peut aider à configurer l'appareil lors d'un fonctionnement avec des différences de température importantes dans le capteur, avec une forte minéralisation du sol, etc. 2. Ajout d'un canal d'indication visuelle supplémentaire contenant un détecteur synchrone, un amplificateur non linéaire et un microampèremètre. Le signal de référence du détecteur synchrone de la voie supplémentaire est pris avec un décalage d'un quart de période par rapport au signal de référence de la voie principale (depuis toute sortie d'un autre déclencheur de compteur en anneau). Ayant une certaine expérience en recherche, vous pouvez apprendre à évaluer la nature de l'objet détecté sur la base des lectures de deux instruments pointeurs, c'est-à-dire ne fonctionne pas pire qu'un discriminateur électronique. 3. Ajout de diodes de protection connectées en polarité inversée en parallèle avec les alimentations. S'il y a une erreur dans la polarité des piles, cela garantit que le circuit du détecteur de métaux ne sera pas endommagé (bien que si vous ne réagissez pas à temps, la batterie mal connectée sera complètement déchargée). Il n'est pas recommandé de connecter des diodes en série avec les bus de puissance, car dans ce cas, 0,3...0,6 V de la précieuse tension des alimentations y sera gaspillée. Type de diodes de protection - KD243, KD247, KD226, etc. Auteur : Shchedrin A.I.
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