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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un detector de metales sencillo con un circuito de 4,6 kHz. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Principio de funcionamiento Este detector de metales consiste en registrar una señal reflejada por un objeto metálico. Esta señal surge debido al efecto sobre el metal de un campo magnético alterno de la bobina transmisora (radiante). La bobina receptora está ubicada en el mismo plano que la transmisora de tal manera que las líneas de fuerza magnética que la atraviesan crean una pequeña EMF. No hay señal en los terminales de la bobina receptora o es muy pequeña. La unidad de compensación proporciona una reducción adicional de esta señal. Pero si un objeto metálico entra en el campo de las bobinas, el acoplamiento inductivo entre las bobinas cambia, aparece una señal eléctrica en los terminales de la bobina receptora, que se amplifica, rectifica y luego filtra. Como resultado, aparece un cierto voltaje constante en la salida del filtro, que aumenta a medida que las bobinas se acercan al objeto metálico. Este voltaje 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 la llave electrónica que controla el timbre del detector de metales. Diagrama esquemático El esquema del detector de metales se muestra en la fig. 2.2. El generador, fabricado con un transistor VT2 y un circuito L1C3, funciona a una frecuencia de aproximadamente 4,6 kHz.
El generador de baja frecuencia proporciona:
La profundidad de detección de objetos por cualquier detector de metales depende de la frecuencia de la señal de trabajo, 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. El generador está montado sobre un conjunto de transistores 2TC3103A. El transistor VT2 funciona directamente en el generador y el transistor VT1, junto con el divisor de las partes R2 ... R4, funciona en un estabilizador de temperatura que proporciona compensación de temperatura. Las señales que llegan a la bobina receptora L2 están limitadas en amplitud (en caso de que se detecte un objeto metálico grande) mediante los diodos VD1, VD2 y luego amplificadas por el amplificador operacional DA1.1. La entrada de este microcircuito a través del condensador C5, las resistencias R7-R10 y el condensador C8 recibe una señal de compensación del generador. Atenúa la señal que llega a la bobina L3 desde la bobina L1 en ausencia de objetos metálicos cerca. Después de la amplificación, la señal pasa a través del filtro R16C11 en 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 y 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.
Arroz. 2.3. Aspecto de tres placas de circuito impreso de un detector de metales con un circuito de 4,6 kHz La señal del detector es suavizada por el filtro R21C14R22C15 y enviada al comparador DA2.1, donde se compara con el voltaje de referencia regulado por las resistencias variables R23 (áspero) y R25 (fino). 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 de un audífono. El volumen del sonido está regulado por una resistencia variable R38. La etapa de salida se alimenta desde una fuente separada, lo que elimina la posibilidad de excitación del dispositivo. La parte principal del circuito del detector de metales se alimenta de una fuente de 12 V, que además está estabilizada por el chip DA3 a 9 V. Las piezas del detector de metales están montadas en tres placas de circuito impreso (Fig. 2.3, a-c) hechas de lámina de fibra de vidrio de una cara. Están diseñados para el uso de resistencias MLT-0,125, resistencia SP4-1 (R10) y condensadores K71-7 (C3, C6). Indicador de flecha RA1: indicador de nivel de grabación de cualquier grabadora. fabricación de bobinas Se debe prestar especial atención a la fabricación de bobinas. Esto determinará la calidad del detector de metales en el futuro. Las bobinas se enrollan de manera óptima en un mandril con un diámetro de 140 mm, para lo cual es bueno utilizar un frasco de vidrio. Cada bobina debe constar de 200 vueltas de alambre de cobre esmaltado de 0,27 mm de diámetro con un cable del hilo central. Antes de retirar la bobina del mandril, se debe atar en tres o cuatro lugares y, después de retirarla, envolverla con un hilo fuerte para que las vueltas encajen perfectamente entre sí. A continuación, se deben moldear las bobinas como se muestra en la Fig. 2.4, y fíjelos a una placa de plástico 1 con hilos 2. La bobina transmisora 3 se coloca en la parte inferior y la bobina receptora 4 en la parte superior. La bobina receptora debe estar equipada con una pantalla de aluminio (hecha de una tira de papel de aluminio) con un espacio que evite la formación de una vuelta cerrada. Los terminales de la bobina deben conectarse al resto del dispositivo mediante un cable trenzado blindado. La distancia entre las espiras verticales (según la Fig. 2.4) de las bobinas debe ser de aproximadamente 25 mm. Finalmente se aclara después de configurar el detector de metales a la lectura mínima del indicador PA1 en ausencia de objetos metálicos cerca de las bobinas.
Arroz. 2.4. forma de bobina Después de la fijación final de las bobinas con pegamento o sellador, se pueden cubrir desde arriba con una carcasa decorativa y se le puede fijar una varilla. Configuración y operación La configuración del detector de metales consiste en colocar el control deslizante de la resistencia R10 (con la posición media del control deslizante de la resistencia R48) en una posición tal que la flecha del indicador PA1 esté en la marca "cero". Para facilitar el funcionamiento del dispositivo, es recomendable colocar la flecha en el centro de la escala seleccionando la resistencia R19. Para ello, en algunos casos será necesario cambiar la conexión de los terminales de una de las bobinas del generador. Al operar el detector de metales, después de configurar el modo de operación durante 20 minutos con la resistencia R8, es necesario lograr una lectura "cero" del indicador de cuadrante. Después de eso, las resistencias variables R25 y R23 deben establecer el voltaje de referencia cerca del funcionamiento del comparador y la aparición de un sonido tonal. Autor: Grichko V.
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