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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector de metales doméstico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Hoy en día, muchas personas buscan tesoros, monedas y joyas perdidas. Para tal trabajo, por supuesto, necesitará un buen dispositivo: un detector de metales. El autor de este artículo montó un dispositivo similar, lo probó en acción y recomienda repetirlo a todos. La base del detector de metales fue el dispositivo descrito en el libro de Flind E. "Dispositivos electrónicos para el hogar" (Energoatomizdat, 1984). Durante la creación de prototipos y pruebas del dispositivo, se mejoró el generador, se reemplazó la base del elemento por una más asequible, se simplificó la etapa de salida del indicador de presencia de metal, se introdujo un indicador de cuadrante y se instaló un filtro de ruido. El principio de funcionamiento del detector de metales "transmisión-recepción" resultante es registrar una señal reflejada por un objeto metálico. Esta señal surge debido a la influencia de un campo magnético alterno sobre el metal por la bobina transmisora (emisora) del detector de metales conectado al generador. La bobina receptora está ubicada en el mismo plano que la bobina transmisora de tal manera que las líneas de fuerza magnética que la atraviesan crean una FEM baja. La señal en los terminales de la bobina está ausente o es muy pequeña. La unidad de compensación proporciona una reducción adicional de la señal. Si un objeto metálico ingresa al campo de las bobinas, el acoplamiento inductivo entre ellas cambia, aparece una señal eléctrica en los terminales de la bobina receptora, que se amplifica, rectifica y luego filtra. Como resultado, aparece un voltaje constante en la salida del filtro, que aumenta a medida que las bobinas se acercan al objeto metálico. Esta señal se suministra a una de las entradas del nodo de comparación, donde se compara con el voltaje de referencia, que se aplica a su segunda entrada. El nivel de voltaje de referencia se ajusta de tal manera que incluso un pequeño aumento en la señal conduzca a un cambio significativo en el nivel de la señal en la salida del nodo de comparación. Esto, a su vez, activa una llave electrónica que controla la alarma sonora de detección de objetos metálicos. El diagrama del detector de metales mejorado se muestra en la Fig. 1. El generador, fabricado con el transistor VT2 y el circuito L1C3, funciona a una frecuencia de aproximadamente 4,6 kHz. La baja frecuencia del generador asegura, por un lado, una débil respuesta del detector de metales a señales no deseadas (por ejemplo, las que surgen de la presencia de arena húmeda, pequeños trozos de metal, etc.), y por otro lado , buena sensibilidad. Si lo desea, la frecuencia del generador se puede ajustar cambiando los parámetros de las partes L1, C3 y L2, C6, así como el filtro R16C11.
La profundidad de detección del objeto depende de la frecuencia de la señal operativa, su potencia, el tamaño de los inductores, así como del tamaño y la forma del objeto y su posición. Cuanto mayor sea la frecuencia del generador, menor será la profundidad de detección de objetos pequeños. Cuanto más grandes sean los inductores, mayor será la profundidad de detección. Por ejemplo, este detector de metales detecta una moneda de 25 mm de diámetro a una distancia de 13 cm y una placa de aluminio de 100x100 mm a una distancia de 40 cm. El generador está montado sobre un conjunto de transistores. El transistor VT2 funciona directamente en el generador, aVT1, junto con un divisor de las partes R2-R4, trabaja en un estabilizador térmico que proporciona compensación de temperatura. Las señales que llegan a la bobina receptora L2 están limitadas en amplitud (en presencia de un objeto metálico grande) mediante diodos VD1, VD2 y luego amplificadas por el amplificador operacional DA1.1. La entrada de este microcircuito recibe una señal de compensación del generador a través del condensador C5, las resistencias R7-R10 y el condensador C8; atenúa la señal que llega a la bobina L2 desde la bobina L1 en ausencia de objetos metálicos cerca. Después de la amplificación, la señal pasa a través del filtro de paso bajo R16C11 y es rectificada por el amplificador operacional DA1.2. Cuando se suministra un voltaje de entrada positivo a la entrada no invertida del microcircuito, el diodo VD3 está abierto y proporciona retroalimentación negativa. El condensador C12 está cargado, la flecha indicadora PA1 se desvía. Con un voltaje de entrada negativo, el diodo está cerrado, no hay retroalimentación y hay voltaje cero en el cátodo del diodo. La señal del detector es filtrada por el filtro R21C14R22C15 y va al comparador DA2.1, donde se compara con el voltaje de referencia, regulado por las resistencias variables R23 (aproximadamente) y R25 (finamente). Cuando se activa el comparador, el voltaje en su salida disminuye, el transistor VT3 se cierra y el generador de tonos ensamblado en el amplificador operacional DA2.2 comienza a funcionar. Su señal de salida se alimenta a un amplificador de potencia fabricado con un transistor VT4, cuya carga son los auriculares BF1 (del audífono). El volumen del sonido se ajusta dentro de pequeños límites mediante la resistencia variable R38. La etapa de salida se alimenta desde una fuente separada, eliminando la posibilidad de excitación del dispositivo. La parte principal del detector de metales se alimenta desde una fuente de 12 V (batería), que se reduce a 3 V mediante el estabilizador DA9. Las piezas del detector de metales están montadas en tres placas de circuito impreso (Fig. 2-4) hechas de fibra de vidrio de una cara. Están diseñados para utilizar resistencias MLT-0,125, resistencia R10 SP4-1, condensadores C3, C6 - K71-7.
Es posible reemplazar el conjunto del transistor 2TS3103A con un KTS3103, pero tendrás que cambiar el dibujo de la placa de circuito impreso. El comparador PA1 es un indicador del nivel de grabación de cualquier grabadora. Las placas de circuito y otras partes del detector de metales están alojadas en una carcasa de material aislante (Fig. 5).
Se debe prestar especial atención a la fabricación de bobinas. Se enrollan sobre un mandril con un diámetro de 140 mm, para lo cual es bueno utilizar un frasco de vidrio. Cada bobina consta de 200 vueltas de alambre de cobre esmaltado con un diámetro de 0,27 mm con un grifo en la vuelta media. Antes de retirar la bobina del mandril, se ata en tres o cuatro lugares y, después de retirarla, se envuelve con un hilo fuerte para que las vueltas encajen perfectamente entre sí. A continuación, a las bobinas se les da la forma que se muestra en la Fig. 6 y fíjelos a una placa de plástico 1 con hilos 2. La bobina transmisora 3 se encuentra abajo y la bobina receptora 4 arriba. La bobina receptora debe estar equipada con una pantalla de aluminio con un hueco que impida la formación de una espira cerrada. Los terminales de la bobina están conectados al resto del dispositivo mediante el cable 5 en una trenza blindada. La distancia entre las espiras verticales (según la figura) de las bobinas debe ser igual a 25 mm, esto finalmente se aclara después de configurar el detector de metales a la lectura mínima del indicador PA1 en ausencia de un objeto metálico cerca de las bobinas.
Después de la fijación final de las bobinas, se cubren en la parte superior con una carcasa decorativa y se le fija una varilla (Fig. 7).
La configuración del detector de metales consiste en instalar el control deslizante de la resistencia R10 con el control deslizante R8 en la posición media de tal manera que la flecha indicadora PA1 esté en la marca "cero" (por conveniencia, la flecha se coloca en la marca media del escala seleccionando la resistencia R19. Para ello, es posible que deba cambiar la conexión de los terminales de una de las bobinas del generador. Cuando se opera el detector de metales, después de haber establecido el modo de operación durante 20 minutos, se usa la resistencia R8 para lograr una lectura "cero" en el indicador de cuadrante. Después de esto, las resistencias variables R25 y R23 establecen un voltaje de referencia cercano al funcionamiento del comparador y a la aparición de un sonido tonal. Naturalmente, este ajuste se realiza en ausencia de metal cerca de las bobinas. Autor: V.Grichko, Krasnodar
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