Batir detector de metales con gatillo Schmidt. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Diagrama esquemático El detector de metales se muestra en la Fig. 2.12. El oscilador de referencia de 32768 Hz está montado sobre un elemento lógico DD1.1 y un resonador de cuarzo ZQ1.
El generador de búsqueda está fabricado sobre el elemento DD2.1 y la bobina L1, que es un sensor de metal. Además, el generador incluye circuitos de ajuste de frecuencia: un condensador de ajuste C3 y una unidad electrónica de ajuste de frecuencia en el diodo Zener VD1, que desempeña el papel de varicap.
Los elementos DD1.2 y DD2.2 son elementos de búfer. El elemento DD1.3 realiza las funciones de un sumador; su carga es el filtro L2C8, que suprime las oscilaciones de alta frecuencia pero deja pasar las frecuencias bajas.
Se ensambla un disparador Schmidt en los transistores VT1, VT2, que genera pulsos rectangulares a partir de una señal de forma similar a una sinusoidal. El amplificador del transistor VT3 aumenta la oscilación del pulso a un nivel igual al voltaje de suministro. El elemento DD3.1 completa la formación de pulsos rectangulares y los invierte.
Arroz. 2.12. diagrama de circuito
Estos pulsos se suministran a una entrada del elemento de adaptación DD2.3, y los pulsos rectangulares con una frecuencia de 2 kHz desde la salida del generador en los inversores DD3.2, DD3.3 se suministran a la otra entrada. Los elementos DD3.4-DD3.6 desempeñan el papel de amplificador de salida para el emisor de sonido piezocerámico HA1.
El detector de metales funciona con una batería GB1.
Configuración del detector de metales
Antes de comenzar a buscar objetos metálicos ocultos, es necesario lograr cero latidos en la salida del sumador DD1.3 o, en otras palabras, establecer la igualdad exacta de los valores de frecuencia del generador.
Para hacer esto, el sensor del dispositivo - bobina L1 - necesita:
- colocar en un lugar alejado del suelo y de objetos metálicos a una distancia de al menos 1 m;
- encienda el dispositivo;
- mueva la resistencia variable R7 a la posición media;
- utilizando un condensador C3 ajustado, establezca la frecuencia del generador de búsqueda en la que el emisor de sonido HA1 reproduce tonos cortos raros o se queda en silencio por completo;
- Para lograr el cese completo del sonido girando la perilla de resistencia variable R7 dentro de límites muy pequeños.
Ahora es necesario bajar el sensor al suelo y comenzar a moverse lentamente sobre su superficie, escuchando el sonido del dispositivo. Cuando el sensor se acerca a un objeto metálico, aparecen tonos breves y poco frecuentes, que poco a poco se vuelven más frecuentes y finalmente se funden en un zumbido casi continuo.
trabajo conceptual
En cero latidos, la diferencia de frecuencia de los generadores es cero, no hay fluctuaciones de voltaje en la entrada del disparador Schmidt, por lo que no conmuta. El transistor VT3 está cerrado, la salida del inversor DD3.1 es baja, por lo que el elemento DD2.3 no permite que las oscilaciones del generador DD3.2, DD3.3 pasen al amplificador de salida.
Tan pronto como la bobina L1 se acerque a un objeto metálico, su inductancia cambiará y, por tanto, la frecuencia del generador de búsqueda. Aparecerá un voltaje alterno en la salida del filtro L2C8. Cuanto más grande sea el objeto y más cerca esté el sensor, mayor será la frecuencia del latido.
Esto conduce a una apertura más frecuente del elemento DD2.3 y a un aumento en la frecuencia de repetición de los tonos de audio. Frecuencia del generador mediante elementos DD3.2. y se seleccionó DD3.3 (2 kHz) cerca de la frecuencia natural del emisor piezoeléctrico ZP-5 para garantizar el máximo volumen de señal.
Elemento base y reemplazos
El detector de metales utiliza un resonador de cuarzo tipo reloj, pero también son adecuados otros resonadores con frecuencias de hasta 80-100 kHz. Sin embargo, en este caso será necesario ajustar el número de vueltas de L1 y los valores de los condensadores en los generadores. Los condensadores C1, C2, C4, C5 deben seleccionarse con un TKE mínimo. La resistencia variable R7 debe ser del grupo A.
Los transistores KT361B se pueden reemplazar por KT3107K. KT3107L y KT315B - en KT3102GM, KT3102EM. En lugar del ZP-5, se pueden utilizar otros emisores piezoeléctricos. Fuente de energía: batería o batería de corindón.
Diseño de detectores de metales
Es recomendable colocar la placa con las piezas en una caja de plástico pequeña y duradera, a la que se unirá la bobina del sensor L1. La bobina debe contener 450 vueltas de PEV-2 0,18. Hay que enrollarlo sobre una protuberancia redonda con un diámetro de 210 mm, luego retirarlo y envolverlo con cinta adhesiva de PVC. La resistencia de la bobina es de unos 200 ohmios.
La bobina debe colocarse en una pantalla dura, que es un anillo abierto doblado a partir de un tubo de duraluminio blando. Es necesario cortar una ranura a lo largo del tubo con un ancho suficiente para caber dentro de la bobina, que está aislada con cinta adhesiva. Envuelva firmemente la pantalla con la bobina colocada con cinta adhesiva de PVC y fíjela a la caja con el tablero con dos tornillos.
Los pines no utilizados de los microcircuitos DD1, DD2 deben conectarse al cable de alimentación positivo.
Ajuste de latido cero
A veces no es posible establecer inmediatamente latidos cero. Las razones de esto pueden ser:
- batería descargada;
- mal funcionamiento de la resistencia variable R7;
- inestabilidad de frecuencia del generador.
Es recomendable suministrar energía a cada uno de los microcircuitos a través de un filtro RC. Un condensador de filtro con una capacidad de 0,01 μF debe soldarse directamente a los terminales del microcircuito, y es mejor seleccionar una resistencia de forma experimental.
Autor: Kompanenko L.
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Además, de vez en cuando, los investigadores intentan imprimir algo directamente de las células vivas. Pero hasta ahora, la impresión celular no ha avanzado mucho, por la sencilla razón de que nuestras células, que están protegidas del ambiente externo por solo una membrana lipídica de dos capas, no resisten las condiciones del método y mueren.
Pero, ¿y si no tomamos células humanas y animales, sino bacterias? Después de todo, además de la membrana, también tienen una pared celular bastante poderosa y, en general, las bacterias no son tan sensibles a las influencias extremas como las células eucariotas, por lo que es muy posible que sobrevivan fácilmente a una impresora 3D.
Para imprimir con bacterias, necesitan encontrar un entorno en el que puedan vivir, aplicándose a la superficie. En una "tinta" bacteriana creada por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts, se fabricó un hidrogel a base de ácido plurónico como portador de bacterias: dicho hidrogel retiene agua con nutrientes, lo que permite que las células vivan y funcionen, y es muy adecuado para una impresora 3D.
Antes del experimento, las bacterias sufrieron una modificación genética que las hizo sensibles a una determinada sustancia: si la sustancia deseada aparecía en el medio, la bacteria sintetizaba una proteína fluorescente. Luego, utilizando una impresora 3D, se imprimió un patrón en forma de árbol en un material elástico especial, que consta de tres tipos de bacterias que reaccionan a tres sustancias diferentes (está claro que la impresora le permite mezclar y alternar "tinta" como nosotros por favor). El patrón resultante se pegó a una mano humana, que previamente había sido humedecida con una solución con tres tipos de moléculas señalizadoras, y como resultado, el patrón de la mano comenzó a brillar: diferentes bacterias sintieron cada una su propia sustancia e hicieron una luz fluorescente. proteína en respuesta.
La "tinta 3D" bacteriana permite imprimir a resoluciones muy altas de hasta 30 micrómetros, lo que a su vez sugiere microcircuitos bacterianos, en los que grupos de bacterias realizan operaciones lógicas, similares a los microcircuitos de una computadora.
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