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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector de metales electrónico con baja frecuencia de funcionamiento. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Principio de funcionamiento Un detector de metales es un dispositivo relativamente simple cuyo circuito electrónico proporciona buena sensibilidad y estabilidad. Una característica distintiva de este dispositivo es su baja frecuencia de funcionamiento. Los inductores del detector de metales funcionan a una frecuencia de 3 kHz. Esto proporciona:
El generador del detector de metales excita oscilaciones en la bobina transmisora a una frecuencia de unos 3 kHz, creando en ella un campo magnético alterno. La bobina receptora está ubicada perpendicular a la bobina transmisora de tal manera que las líneas de fuerza magnéticas que la atraviesan crearán una pequeña FEM. A la salida de la bobina receptora, la señal está ausente o es muy pequeña. Un objeto metálico que ingresa al campo de la bobina cambia el valor de la inductancia. En este caso, aparece una señal eléctrica en la salida, que luego se amplifica, rectifica y filtra. Así, en la salida del sistema hay una señal de voltaje constante, cuyo valor aumenta ligeramente a medida que la bobina se acerca al objeto metálico. Esta señal se suministra a una de las entradas del circuito de comparación, donde se compara con el voltaje de referencia que se aplica a su segunda entrada. El nivel de tensión de referencia se ajusta de tal manera que incluso un pequeño aumento en la tensión de la señal provoca un cambio de estado en la salida del circuito de comparación. Este a su vez acciona un interruptor electrónico. Como resultado de este proceso, se envía una señal de audio a las etapas del amplificador de salida, alertando al operador de la presencia de un objeto metálico. Diagrama esquemático El diagrama de circuito del detector de metales se muestra en la fig. 2.38.
Un transmisor, compuesto por el transistor VT1 y sus elementos asociados, excita oscilaciones en la bobina L1. Las señales que ingresan a la bobina L2 son luego amplificadas por el chip D1 y rectificadas por el chip D2, conectado de acuerdo con el circuito detector de amplitud. La señal del detector se suministra al condensador C9 y se suaviza mediante un filtro de paso bajo, que consta de resistencias R14, R15 y condensadores CY y C11. Luego, la señal se envía a la entrada del circuito de comparación D3, donde se compara con el voltaje de referencia establecido por las resistencias variables RP3 y RP4. El generador, montado sobre un transistor con una unión VT2, funciona en modo continuo. Sin embargo, la señal producida por él llega a la base del transistor VT4 sólo cuando el transistor VT3 se cierra. Después de todo, al estar en estado abierto, este transistor desvía la salida del generador. Cuando llega una señal a la entrada del microcircuito D3, el voltaje en su salida disminuye, el transistor VT3 se cierra y la señal del transistor VT2 a través del transistor VT4 y el control de volumen RP5 pasa a la etapa de salida y al altavoz. Fuente de alimentación del circuito El circuito utiliza dos fuentes de alimentación, lo que elimina la posibilidad de cualquier retroalimentación desde la salida del circuito a su entrada sensible. El circuito principal funciona con una batería con un voltaje de 18 V, que se reduce a un voltaje estable de 4 V mediante el chip D12. En este caso, una disminución del voltaje de la batería durante el funcionamiento del circuito no cambia la configuración del dispositivo. . Las etapas de salida están alimentadas por una fuente de alimentación separada de 9V. Los requisitos de energía son bastante bajos, por lo que se pueden usar tres baterías recargables para alimentar el dispositivo. La batería de la etapa de salida no requiere un interruptor especial, ya que en ausencia de señal la etapa de salida prácticamente no consume corriente. Montaje de circuito Se recomienda montar el circuito del detector de metales en una placa de pruebas. Un tablero de este tipo se muestra en la Fig. 2.39. El tablero tiene 24 tiras de cobre con 50 agujeros cada uno con un paso de 2,5 mm. En primer lugar, debe hacer 64 cortes en las tiras y perforar tres orificios de instalación.
Luego, en la parte posterior de la placa, debe instalar:
Luego puedes instalar los condensadores C16, C17 y el chip D4. Estos elementos forman una fuente de energía con un voltaje de 12 V. Esta cascada se verifica conectando temporalmente una batería con un voltaje de 18 V. En este caso, el voltaje en el condensador C16 debe ser de 12 ± 0,5 V. Después de eso, puede proceder a la instalación de los elementos de la etapa de salida:
La carcasa del transistor VT6 está conectada a su colector, por lo que el contacto de la carcasa con elementos y puentes adyacentes es inaceptable. Dado que la etapa de salida no consume corriente en ausencia de señal, basta con comprobarlo conectando temporalmente un altavoz, una resistencia variable RP5 y una batería de 9 V. Luego es necesario instalar las resistencias R20-R22 y el transistor VT2, formando un generador de señal de audio. Cuando se conectan dos fuentes de alimentación, se escucha un sonido de fondo en el altavoz, que cambia con la posición de la perilla de control de volumen. Después de eso, es necesario montar en la placa las resistencias R16-R19, el condensador C12, el transistor VT3 y el chip D3. Comprobación del funcionamiento del esquema de comparación. El funcionamiento del circuito de comparación se comprueba de la siguiente manera. Las resistencias variables RP3 y RP3 deben conectarse a la entrada de medición D4. Esta entrada se forma utilizando dos resistencias de 10 kOhm, una de las cuales está conectada al riel de suministro positivo de +12 V y la otra al riel cero. Conecte los segundos terminales de las resistencias al pin 2 del chip D3. El puente de este pin sirve como punto de conexión temporal. Con el ajuste aproximado (ambas baterías incluidas), que se realiza mediante la resistencia variable RP4, la señal de sonido se interrumpe en una posición determinada, mientras que con el ajuste fino con la resistencia variable RP3 la señal debería cambiar suavemente cerca de esta posición. Comprobación preliminar del rendimiento en cascada Si se cumplen estas condiciones, puede comenzar a instalar las resistencias R6-R15, los condensadores C6-C11, el diodo VD3 y los microcircuitos D1 y D2. Después de encender la fuente de alimentación, primero debe verificar la presencia de una señal en la salida del chip D1 (pin 6). No debe exceder la mitad del valor de la fuente de alimentación (aproximadamente 6 V). El voltaje en el condensador C9 no debe diferir del voltaje de la señal de salida de este microcircuito, aunque la interferencia de la red de CA puede causar un ligero aumento en este voltaje. Tocar la entrada del microcircuito (la base del condensador C6) con el dedo provoca un aumento de voltaje debido a un aumento del nivel de ruido. Si las perillas de ajuste están en una posición en la que no hay señal de sonido, tocar el condensador C6 con el dedo hace que la señal de sonido aparezca y desaparezca. Con esto concluye la verificación preliminar del funcionamiento de las cascadas. Comprobación final y ajuste La verificación y ajuste final del detector de metales se realiza después de la fabricación de los inductores. Después de una verificación preliminar de las cascadas del circuito, puede instalar el resto de elementos en la placa, a excepción del condensador C5. Coloque temporalmente la resistencia variable RP2 en la posición media. Fije la placa al chasis de aluminio en forma de L a través de arandelas de plástico (para eliminar la posibilidad de un cortocircuito) utilizando tres tornillos. El chasis está asegurado al cuerpo del panel de control con dos pernos que sujetan dos abrazaderas, que están diseñadas para asegurar el cuerpo del panel de control a la varilla buscadora. El lateral del chasis asegura las fuentes de alimentación en el chasis. Al ensamblar el control remoto, asegúrese de que los terminales del interruptor en el reverso de la resistencia variable RP5 no toquen los elementos de la placa. Después de perforar un agujero rectangular, pegue el altavoz. La varilla y las piezas de conexión que forman el soporte del cabezal buscador se pueden fabricar a partir de tubos de plástico con un diámetro de 19 mm. El cabezal del buscador en sí es una placa con un diámetro de 25 cm, hecha de plástico duradero. Su parte interna debe lijarse minuciosamente con papel de lija, lo que asegura una buena adherencia a la resina epoxi. Fabricación de la bobina transmisora Las principales características de un detector de metales dependen en gran medida de las bobinas utilizadas, por lo que su fabricación requiere un tratamiento especial. Las bobinas de la misma forma y tamaño deben enrollarse en un circuito en forma de D, que se crea a partir de clavijas fijadas a una pieza de tablero adecuada. Cada bobina debe constar de 180 vueltas de alambre de cobre esmaltado de 0,27 mm con un grifo en la vuelta 90.
Antes de retirar las bobinas de los pasadores, es necesario vendarlas en varios lugares, como se muestra en la Fig. 2.40, a. Luego, cada bobina debe envolverse con un hilo fuerte para que las vueltas encajen perfectamente entre sí. Esto completa la producción de la bobina transmisora. Hacer una bobina de recogida El carrete receptor debe estar equipado con una pantalla. La bobina está protegida de la siguiente manera. Primero debe envolverlo con alambre y luego envolverlo con una capa de papel de aluminio, que debe envolverse nuevamente con alambre. Este doble enrollado garantiza un buen contacto con el papel de aluminio. Debe haber un pequeño espacio o espacio en los devanados del cable y en la lámina, como se muestra en la Fig. 2.40, 6, evitando la formación de una vuelta cerrada alrededor de la circunferencia de la bobina. Montaje de un detector de metales Las bobinas así fabricadas deben fijarse mediante abrazaderas a lo largo de los bordes de la placa de plástico y conectarse a la unidad de control mediante un cable blindado de cuatro hilos. Conectar las dos tomas centrales y la pantalla de la bobina receptora al bus de neutro mediante cables de blindaje. Verificación funcional Si enciende un detector de metales y un receptor de radio ubicado cerca de la bobina, puede escuchar un silbido agudo (en la frecuencia del detector de metales), causado por la captación de una señal de audio en el receptor de radio. Esto indica que el generador del detector de metales está funcionando correctamente. En este caso, no importa en qué banda esté sintonizada la radio, por lo que puedes utilizar cualquier grabadora para comprobarlo. El lugar de la posición de trabajo de las bobinas se determina:
La segunda opción para colocar bobinas es mucho más simple. El voltaje a través del capacitor debe ser de aproximadamente 6 V. Después de esto, las partes externas de las bobinas se pueden pegar con resina epoxi, pero las internas, que pasan por el centro, deben dejarse sueltas, permitiendo el ajuste final. Configuración definitiva El ajuste final consiste en colocar las partes sueltas de las bobinas en una posición tal que los objetos no ferrosos, como las monedas, provoquen un rápido aumento de la señal de salida, y otros objetos provoquen una ligera disminución. Si no se logra el resultado deseado, es necesario intercambiar los extremos de una de las bobinas. Cabe recordar que el ajuste final o ajuste de las bobinas debe realizarse en ausencia de objetos metálicos. Después de instalar y asegurar firmemente las bobinas, debe cubrirlas con una capa de resina epoxi, luego colocarles fibra de vidrio y sellar todo con resina epoxi. Después de fabricar el cabezal de búsqueda, se deben realizar las siguientes acciones:
En este caso, en un lado de la posición media, la resistencia variable RP1 garantiza el reconocimiento de objetos de acero, y en el otro lado, de objetos de metales no ferrosos. Cada vez que cambia el valor nominal de la resistencia variable RP1, es necesario reconfigurar el dispositivo. En la práctica, un detector de metales es un dispositivo ligero, bien equilibrado y sensible. Durante los primeros minutos después de encender el dispositivo, puede haber un desequilibrio del nivel cero, pero después de un tiempo desaparece o se vuelve insignificante. Publicación: loktek.ru
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▪ Sección del sitio Radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Selección de artículos ▪ Artículo Juego de suma cero. expresión popular ▪ artículo ¿Cómo digerimos los alimentos? Respuesta detallada ▪ artículo Manny ceniza. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación. ▪ artículo Tu primer receptor. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Comentarios sobre el artículo: Saratovets ¡Hola, buenas personas! Expliquen quién sabe REALMENTE sobre la configuración "final" de las bobinas de este dispositivo. ¡El voltaje de salida mínimo (como lo hice yo) se controla mejor con un osciloscopio en la entrada no inversora DA2! ¡Y la discriminación "a uno y otro lado de la resistencia RP1" huele a chamanismo! Hice este dispositivo, lo configuré por el culo (no como se recomienda), obtuve 5 policías (por aire) de 12-12,5 cm. Esto es con capacidades C3 y C4 0,047 uF. ¿Quizás uno de ustedes hizo esto? Y con 0.22uF, ¡salen tonterías! ¿O exijo mucho de él (dispositivo)? ¡Sinceramente! Vladímir, Uliánovsk Hice este detector de metales de acuerdo con la descripción dada con muchas pruebas, parece funcionar, aunque la sensibilidad es baja, alrededor de 10 cm. Creo que la razón está en la fabricación de bobinas y afinación. Pero hay preguntas. En la topología de la placa de circuito impreso dada en la descripción con el RE ubicado en ella, el regulador de voltaje um78L12 está ubicado incorrectamente porque. su entrada se encuentra en el "tierra", la salida común y la salida en buses inadecuados, es decir debe ser una "línea" más alta. El siguiente problema es despues de montar los elementos de la etapa de salida de los transistores VT4-VT6 y R23-26, que debe pasar al revisar esta etapa al conectar una bateria de 9v, parlante y variable Rp5? Lógicamente el parlante debe estar en silencio, pero silba, luego de acuerdo a la descripción monto un generador de sonido basado en KT117 (VT2, R20-22), compruebo su funcionamiento conectando dos baterías de 9v, 18v, variable Rp5 y un altavoz: no hay señal de sonido No se menciona el momento de montar C13. En resumen, después de muchos y frecuentes reemplazos de RE, verificando sus parámetros (aunque los RE estaban de acuerdo con la lista), logré "encender" el generador de sonido, instalación y verificación del circuito de comparación (VT3, D3, R16 -19, C12) funcionó sin problemas, pero luego de instalar los microcircuitos D1, D2, R6-15, C6-11, el diodo VD3), verifico el funcionamiento del circuito de acuerdo con la descripción, obtengo 6v el 1 salida de D6, y en C9 9v, en lugar de 6v. Tocar C6 con el dedo en las condiciones recomendadas no produce una señal audible ¿Cuál es el motivo? ¿Tal vez en el circuito mismo o en el RE utilizado? Aquellos que se dedicaron a la fabricación de un detector de metales de acuerdo con el esquema y la descripción propuestos, les pido que ayuden a descubrir qué es qué. Gracias por adelantado.
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