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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un simple detector de metales con un filtro piezoeléctrico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales Propósito y oportunidades Este detector de metales, a pesar de la pequeña cantidad de piezas y la facilidad de fabricación, tiene una sensibilidad bastante alta. Puede detectar objetos metálicos grandes, como un radiador, a una distancia de hasta 60 cm, mientras que los pequeños, por ejemplo, una moneda con un diámetro de 25 mm, pueden detectarse a una distancia de 15 cm. Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento del dispositivo se basa en el cambio de frecuencia en el generador de medición bajo la influencia de metales cercanos y la separación de la diferencia de frecuencia (latidos) entre el generador de medición y el ejemplar. Dado que esta frecuencia está en el rango de audio, se puede escuchar a través de auriculares. Diagrama esquemático El diagrama esquemático del detector de metales se muestra en la fig. 2.46. En este circuito, la frecuencia del oscilador de referencia, realizado en DD1.1, se estabiliza mediante un elemento piezoeléctrico. Como elemento piezoeléctrico se utilizó un filtro piezoeléctrico (ZQ1) para una frecuencia intermedia (465 kHz), que está disponible en cualquier receptor de radio superheterodino doméstico. Dichos elementos están muy extendidos y son mucho más baratos que los resonadores de cuarzo. El uso de un elemento piezoeléctrico permite aumentar la estabilidad de frecuencia del oscilador de referencia en comparación con los osciladores LC o RC convencionales y, por lo tanto, aumentar el rango de detección de objetos metálicos.
El generador de medida está montado sobre un elemento lógico DD1.2 y contiene una bobina (L1) en forma de marco, que es un sensor. Cuando la bobina se acerca al metal, su inductancia cambia, lo que provoca un cambio en la frecuencia del oscilador. La frecuencia inicial del oscilador está determinada por los elementos C1C2C3L1 y se ajusta mediante un condensador ajustable C1, cercano a la frecuencia del oscilador de referencia (un poco más o menos de 465 kHz). En el elemento DD1.3 se mezclan las señales de los dos generadores. La señal de salida DD1.3 contiene una diferencia armónica y, para separarla de los pulsos de alta frecuencia, se instala un filtro R3C5. La señal de baja frecuencia es amplificada por el transistor de efecto de campo VT2 y alimenta al emisor de sonido: auriculares BF1 BF2. El uso de microcircuitos CMOS en autoosciladores, debido a su gran resistencia de entrada, permite obtener un alto factor de calidad en el circuito oscilatorio del oscilador de búsqueda, lo que aumenta su estabilidad en frecuencia. Esto hace posible trabajar con pequeños golpes y así aumentar la sensibilidad del detector de metales. La alimentación de los autogeneradores se estabiliza mediante un diodo zener de precisión KS166V. Solo los estabilizadores paramétricos para un voltaje de aproximadamente 6 V tienen una deriva de voltaje cercana a cero con un cambio en la temperatura ambiente. El circuito del detector de metales permanece operativo cuando el voltaje cae a 5 V, pero en este caso no habrá estabilización del voltaje de suministro. La corriente consumida por el detector de metales (y, por lo tanto, la duración de la operación) depende en gran medida de la resistencia de los auriculares conectados a la salida. Por este motivo, su resistencia debe ser lo más alta posible (> 100 ohmios), para lo cual se conectan en serie los auriculares de los auriculares. La resistencia R7 limita la corriente máxima del transistor VT2 en caso de cortocircuito en los auriculares, y la resistencia R6 le permite ajustar el volumen del sonido. Para mayor comodidad, esta resistencia se combina con el interruptor de alimentación SA1. Los auriculares se conectan a través de cualquier enchufe estándar. El zócalo X2 está diseñado para conectar un cargador de red para la batería G1. Esto le permitirá recargar las baterías sin sacarlas del estuche. Base elemental El condensador de sintonización C1 se puede tomar de cualquier receptor de radio en miniatura (por ejemplo, KP-180). C2 y C3 deben ser con TKE mínimo negativo (M47, M75), C4 y C5 de la serie K10 (K10-17), C6 - K53-1 a 16 V. La resistencia variable R6 es SP3-3bM (prevé la instalación horizontal en la placa y tiene un interruptor SA1 incorporado), una resistencia sintonizada R5 del tipo SPZ-19a, el resto se ajustará a las pequeñas. Es probable que un resonador piezoeléctrico (filtro piezoeléctrico Z01) se ajuste a cualquiera de la serie FP1P1-61 (-01, -02, etc.), y también puede probar muchos otros tipos de filtros piezoeléctricos de receptores chinos que tienen tres salidas. Placa de circuito Los detalles del dispositivo se pueden ubicar en una placa de circuito impreso de fibra de vidrio de un solo lado con un grosor de 1,5 mm y dimensiones de 75 x 40 mm (Fig. 2.47, a-b). Es deseable colocar la placa cerca de la bobina del sensor L1. No es necesario blindar el lugar donde se fija el tablero con los elementos. fabricación de bobinas La bobina del sensor del detector de metales L1 tiene la forma de un marco toroidal (Fig. 2.47, c). Se enrolla con un alambre de cobre PEV con un diámetro de 1,2 mm, en cualquier mandril adecuado con un diámetro de 20 cm, por ejemplo, cortado de espuma. El devanado debe realizarse a granel, 30 vueltas (la inductancia es de aproximadamente 480 μH). Después de enrollar la bobina, el marco debe envolverse con cualquier cinta dieléctrica (tela barnizada o cinta aislante) y luego con papel de aluminio delgado. También puedes usar lámina de cobre. En el lugar de los cables de la bobina, una sección de aproximadamente 10 mm no debe cubrirse con papel de aluminio (se deja un espacio entre los extremos de la pantalla, como se muestra en la Fig. 2.47, c).
La pantalla en la bobina reduce la influencia de las capacitancias parásitas, lo que aumenta la estabilidad de la frecuencia operativa del oscilador de búsqueda. El uso de alambre grueso en la fabricación de L1 proporciona un mayor factor de calidad para la bobina y endurece el marco sin el uso de sujetadores adicionales. Autor: Shelestov I.
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