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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector de metales según el principio de Transmisión-Recepción. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / detector de metales El detector de metales propuesto está diseñado para búsquedas a larga distancia de objetos relativamente grandes. Se ensambla según el esquema más sencillo sin discriminador por tipo de metal. El dispositivo es fácil de fabricar. La profundidad de detección es:
esquema estructural El diagrama de bloques se muestra en la Fig. 4. Consta de varios bloques funcionales.
El generador es una fuente de pulsos rectangulares, a partir de los cuales posteriormente se forma una señal que ingresa a la bobina emisora. La misma señal se utiliza para generar una señal de indicación sonora. La señal del oscilador se divide por frecuencia entre 4 utilizando un contador de anillo en los flip-flops. Según el circuito en anillo, el contador está diseñado de modo que en sus salidas se puedan generar dos señales desfasadas entre sí 90°. Se suministra una señal rectangular (meandro) desde la primera salida del contador anular a la entrada de un amplificador de potencia, cuya carga es un circuito oscilante con una bobina radiante. Por su tipo, el amplificador de potencia es un convertidor de voltaje a corriente, lo que permite evitar sobrecargas en la etapa de salida cuando cambia la polaridad de la señal rectangular de entrada del amplificador de potencia. El amplificador de voltaje de recepción amplifica la señal proveniente de la bobina receptora. Además de la señal útil, en la bobina receptora también penetra una señal parásita, debido al diseño imperfecto del sistema de la bobina del detector de metales, a la conductividad del suelo y a otras razones. Se ha diseñado un plan de compensación para eliminar esto. El significado de su funcionamiento es que una parte de la señal del circuito oscilante de salida se mezcla con la señal del amplificador receptor para minimizar (idealmente, llevar a cero) la señal de salida del detector síncrono en ausencia de objetos metálicos. cerca del sensor. El circuito de compensación se ajusta mediante un potenciómetro de ajuste. Un detector síncrono convierte la señal de CA útil proveniente de la salida del amplificador receptor en una señal de CC. Una característica importante de un detector síncrono es la capacidad de aislar una señal útil de un fondo de ruido e interferencia que excede significativamente la amplitud de la señal útil. La señal de referencia del detector síncrono se toma de la segunda salida del contador anular, cuya señal tiene un desfase de 90° con respecto a la primera salida. El rango dinámico de cambios en la señal útil tanto en la salida de la bobina receptora como en la salida del detector síncrono es muy amplio. Para que un dispositivo de indicación, un dispositivo de puntero o un indicador de sonido, registre igualmente bien tanto señales muy débiles como señales muy (por ejemplo, 100 veces) más fuertes, es necesario tener un dispositivo en el dispositivo que comprima el rango dinámico. Un dispositivo de este tipo es un amplificador no lineal, cuya característica de amplitud se aproxima a logarítmica. Un dispositivo de medición de puntero está conectado a la salida del amplificador no lineal. La formación de una señal sonora de indicación comienza con un limitador al mínimo, es decir. un bloque que tiene una zona muerta para señales pequeñas. Esto significa que la indicación de sonido se activa solo para señales que exceden un cierto umbral de amplitud. Así, las señales débiles, asociadas principalmente al movimiento del dispositivo y a sus deformaciones mecánicas, no irritan el oído. El generador de señales de referencia de indicación sonora genera paquetes de pulsos rectangulares con una frecuencia de 2 kHz con una frecuencia de repetición de los paquetes de 8 Hz. Utilizando un modulador balanceado, esta señal de referencia se multiplica por la señal de salida del limitador al mínimo, formando así una señal de la forma y amplitud deseada. El amplificador del emisor piezoeléctrico aumenta la amplitud de la señal que llega al transductor acústico: el emisor piezoeléctrico. Diagrama esquemático El diagrama esquemático del detector de metales desarrollado por el autor basándose en el principio de "transmisión-recepción" se muestra en la Fig. 5 - bloque de entrada y en la Fig. 6 - bloque de visualización. La división en bloques es arbitraria y no refleja las características del diseño.
Generador El generador se ensambla sobre elementos lógicos 2I-NO D1.1-D1.4. La frecuencia del generador se estabiliza mediante un resonador de cuarzo o piezocerámico Q con una frecuencia de resonancia de 215 Hz - 32 kHz ("cuarzo de reloj"). El circuito R1C1 evita que el generador se excite con armónicos más altos. El circuito OOS está cerrado a través de la resistencia R2 y el circuito POS se cierra a través del resonador Q. El generador es simple, de bajo consumo de corriente de la fuente de energía, funciona de manera confiable a un voltaje de suministro de 3...15 V, no contiene elementos de sintonización y es demasiado alto -resistencias de resistencia. La frecuencia de salida del generador es de aproximadamente 32 kHz. contador de anillos El contador de timbre tiene dos funciones. Primero, divide la frecuencia del oscilador por 4, hasta una frecuencia de 8 kHz. En segundo lugar, genera dos señales desfasadas entre sí 90°. Una señal se utiliza para excitar el circuito oscilante con la bobina emisora, la otra se utiliza como señal de referencia para el detector síncrono. El contador de anillo consta de dos flip-flops D D2.1 y D2.2, cerrados en un anillo con inversión de señal a lo largo del anillo. La señal de reloj es común a ambos disparadores. Cualquier señal de salida del primer disparador D2.1 tiene un desplazamiento de fase de más o menos un cuarto de período (es decir, 90°) con respecto a cualquier señal de salida del segundo disparador D2.2. Amplificador El amplificador de potencia está ensamblado en un amplificador operacional (op-amp) D3.1. El circuito oscilante con la bobina emisora está formado por los elementos L1C2. Los parámetros del inductor se dan en la tabla. 2. Marca de alambre para enrollar: PELSHO 0,44. Tabla 2. Parámetros de los inductores del sensor
El circuito oscilatorio de salida está incluido solo en un 25% en el circuito de retroalimentación del amplificador, gracias a la derivación de la vuelta 50 de la bobina radiante L1. Esto le permite aumentar la amplitud de la corriente en la bobina a un valor aceptable de la capacitancia del condensador de precisión C2. El valor de la corriente alterna en la bobina lo establece la resistencia R3. Esta resistencia debe tener un valor mínimo, pero tal que el amplificador operacional del amplificador de potencia no entre en el modo de limitar la señal de salida por corriente (no más de 40 mA) o, lo que es más probable, dados los parámetros recomendados de el inductor L1, por voltaje (no más de ±3,5 V con voltaje de batería ±4,5 V). Para asegurarse de que no haya un modo limitante, basta con verificar la forma de la señal en la salida del amplificador operacional D3.1 con un osciloscopio. Durante el funcionamiento normal del amplificador, debe haber una señal en la salida que tenga una forma similar a una onda sinusoidal. La parte superior de las ondas sinusoidales debe tener una forma suave y no debe estar cortada. El circuito de corrección del amplificador operacional D3.1 consta de un condensador de corrección C3 con una capacidad de 33 pF. Amplificador receptor El amplificador receptor es de dos etapas. La primera etapa se realiza utilizando el amplificador operacional D5.1. Tiene una alta impedancia de entrada debido a su retroalimentación de voltaje en serie. Esto permite eliminar las pérdidas de la señal útil debido a la derivación del circuito oscilante L2C5 por la impedancia de entrada del amplificador. La ganancia de voltaje de la primera etapa es: Ku = (R9/R8) + 1 = 34. El circuito de corrección del amplificador operacional D5.1 consta de un condensador de corrección C6 con una capacidad de 33 pF. La segunda etapa del amplificador receptor se fabrica utilizando el amplificador operacional D5.2 con retroalimentación de voltaje en paralelo. La resistencia de entrada de la segunda etapa: Rin = R10 = 10 kOhm - no es tan crítica como la primera, debido a la baja resistencia de su fuente de señal. El condensador de separación C7 no solo evita la acumulación de errores estáticos en las etapas del amplificador, sino que también corrige su respuesta de fase. La capacitancia del capacitor se selecciona de manera que el avance de fase creado por el circuito C7R10 a una frecuencia de operación de 8 kHz compense el retraso de fase causado por la velocidad finita de los amplificadores operacionales D5.1 y D5.2. La segunda etapa del amplificador receptor, gracias a su circuito, facilita sumar (mezclar) la señal del circuito de compensación a través de la resistencia R11. La ganancia de la segunda etapa para el voltaje de la señal útil es: Кu = - R12/R10 = -33, y para el voltaje de la señal de compensación: Кuk = - R12/R11 = - 4. El circuito de corrección del amplificador operacional D5.2 consta de un condensador de corrección C8 con una capacidad de 33 pF. Esquema de estabilización El circuito de compensación está realizado en el amplificador operacional D3.2 y es un inversor con Ku = - R7/R5 = -1. El potenciómetro de ajuste R6 está conectado entre la entrada y la salida de este inversor y le permite eliminar una señal que se encuentra en el rango [-1, +1] del voltaje de salida del amplificador operacional D3.1. La señal de salida del circuito de compensación del potenciómetro de ajuste R6 se suministra a la entrada de compensación de la segunda etapa del amplificador receptor (a la resistencia R11). Ajustando el potenciómetro R6 se consigue en la salida del detector síncrono un valor cero, que corresponde aproximadamente a la compensación de la señal no deseada que ha penetrado en la bobina receptora. El circuito de corrección del amplificador operacional D3.2 consta de un condensador de corrección C4 con una capacidad de 33 pF. detector síncrono Un detector síncrono consta de un modulador balanceado, un circuito integrador y un amplificador de señal constante (CSA). El modulador balanceado se implementa sobre la base de un interruptor multifuncional D4, fabricado con tecnología integrada con transistores de efecto de campo complementarios, tanto como válvulas de control discretas como interruptores analógicos. El interruptor funciona como un interruptor analógico. Con una frecuencia de 8 kHz, cierra alternativamente las salidas "triangulares" del circuito integrador, compuesto por las resistencias R13 y R14 y el condensador C10, al bus común. La señal de frecuencia de referencia se suministra al modulador balanceado desde una de las salidas del contador en anillo. La señal a la entrada del "triángulo" del circuito integrado llega a través del condensador de aislamiento C9 desde la salida del amplificador receptor. Constante de tiempo del circuito integrador t = R13*C10 = R14*C10. Por un lado, debe ser lo más grande posible para reducir al máximo la influencia del ruido y las interferencias. Por otra parte, no debe exceder un cierto límite cuando la inercia del circuito integrador impide seguir cambios rápidos en la amplitud de la señal útil. La tasa más alta de cambio en la amplitud de la señal útil se puede caracterizar por un cierto tiempo mínimo durante el cual puede ocurrir este cambio (desde un valor estable hasta la desviación máxima) cuando el sensor del detector de metales se mueve con respecto a un objeto metálico. Obviamente, la tasa máxima de cambio en la amplitud de la señal útil se observará a la velocidad máxima del sensor. Puede alcanzar 5 m/s para el movimiento “péndulo” del sensor sobre la varilla. El tiempo de cambio en la amplitud de una señal útil se puede estimar como la relación entre la base del sensor y la velocidad de movimiento. Estableciendo el valor mínimo de la base del sensor igual a 0,2 m, obtenemos un tiempo mínimo de cambio en la amplitud de la señal útil de 40 ms. Esto es varias veces mayor que la constante de tiempo del circuito integrador para los valores seleccionados de las resistencias R13, R14 y el condensador C10. En consecuencia, la inercia del circuito integrador no distorsionará la dinámica incluso del más rápido de todos los cambios posibles en la amplitud de la señal útil del sensor del detector de metales. La señal de salida del circuito integrador se elimina del condensador SJ. Dado que ambas placas de este último están bajo "potenciales flotantes", el UPS es un amplificador diferencial fabricado con el amplificador operacional D6. Además de amplificar la señal constante, el UPS realiza la función de un filtro de paso bajo (LPF), que atenúa aún más los componentes de alta frecuencia no deseados en la salida del detector síncrono, principalmente asociados con la imperfección del modulador balanceado. El filtro de paso bajo se implementa gracias a los condensadores C11, C13. A diferencia de otros componentes del detector de metales, el amplificador operacional UPS en sus parámetros debe estar cerca de los amplificadores operacionales de precisión. En primer lugar, esto se relaciona con la magnitud de la corriente de entrada, la magnitud del voltaje de polarización y la magnitud de la deriva de temperatura del voltaje de polarización. Una buena opción que combina buenos parámetros y relativa asequibilidad es un amplificador operacional tipo K140UD14 (o KR140UD1408). El circuito de corrección del amplificador operacional D6 consta de un condensador de corrección C12 con una capacidad de 33 pF. amplificador no lineal El amplificador no lineal se fabrica utilizando el amplificador operacional D7.1 con retroalimentación no lineal en voltaje. OOS no lineal se implementa mediante una red de dos terminales que consta de diodos VD1-VD8 y resistencias R20-R24. La respuesta de amplitud de un amplificador no lineal se acerca a logarítmica. Es una aproximación lineal por partes de la dependencia logarítmica, con cuatro puntos de ruptura para cada polaridad. Debido a la forma suave de las características corriente-voltaje de los diodos, la característica de amplitud del amplificador no lineal se suaviza en los puntos de ruptura. La ganancia de voltaje de señal pequeña de un amplificador no lineal es: Kuk = - (R23+R24)/R19 = -100. A medida que aumenta la amplitud de la señal de entrada, la ganancia disminuye. La ganancia diferencial para una señal grande es: dUout/dUin = - R24/R19 = = -1. A la salida del amplificador no lineal se conecta un instrumento de medición de dial: un microamperímetro con una resistencia adicional R25 conectada en serie. Dado que el voltaje en la salida de un detector síncrono puede tener cualquier polaridad (dependiendo del cambio de fase entre sus señales de referencia y de entrada), se utiliza un microamperímetro con cero en el medio de la escala. Por lo tanto, el dispositivo indicador tiene un rango de indicación de -100... 0... +100 µA. El circuito de corrección del amplificador operacional D7.1 consta de un condensador de corrección C18 con una capacidad de 33 pF. limitador mínimo El limitador mínimo se implementa en el amplificador operacional D7.2 con un OOS paralelo no lineal en voltaje. La no linealidad está contenida en la red de dos terminales de entrada y consta de dos diodos consecutivos VD9, VD10 y una resistencia R26.
La formación de una señal de audio de indicación a partir de la señal de salida de un amplificador no lineal comienza con otro ajuste de las características de amplitud de la ruta de amplificación. En este caso se forma una zona muerta en la zona de las pequeñas señales. Esto significa que la indicación de audio sólo se activa para señales que superan un determinado umbral. Este umbral se determina la tensión continua de los diodos VD9, VD10 es de aproximadamente 0,5 V. Así, las señales débiles, asociadas principalmente al movimiento del dispositivo y sus deformaciones mecánicas, se cortan y no irritan el oído. La ganancia de señal pequeña del limitador es cero en su mínimo. La ganancia de voltaje diferencial para una señal grande es: dUout/dUin = - R27/R26 = -1. El circuito de corrección del amplificador operacional D7.2 consta de un condensador de corrección C19 con una capacidad de 33 pF. modulador de equilibrio La señal de indicación de sonido se genera de la siguiente manera. Una señal constante o que cambia lentamente en la salida del limitador se multiplica al mínimo por la señal de referencia de la indicación de audio. La señal de referencia establece la forma de la señal de audio y la señal de salida del limitador mínimo establece la amplitud. La multiplicación de dos señales se realiza mediante un modulador balanceado. Se implementa en un interruptor multifuncional D11, que funciona como interruptor analógico, y en el amplificador operacional D8.1. El coeficiente de transmisión del dispositivo es +1 cuando la llave está abierta y -1 cuando está cerrada. El circuito de corrección del amplificador operacional D8.1 consta de un condensador de corrección C20 con una capacidad de 33 pF. Acondicionador de señal de referencia El modelador de señal de referencia se implementa en un contador binario D9 y un contador-descodificador D10. El contador D9 divide la frecuencia de 8 kHz de la salida del contador de anillo en 2 kHz y 32 Hz. Se suministra una señal con una frecuencia de 2 kHz al bit de orden inferior de la dirección AO del interruptor multifuncional D11, estableciendo así una señal de tono con la frecuencia más sensible para el oído humano. Esta señal afectará al interruptor analógico del modulador balanceado solo si el bit más significativo de la dirección A1 del interruptor multifuncional D11 contiene un 1 lógico. Si hay un cero lógico en A1, el interruptor analógico del modulador balanceado siempre está abierto . La señal de indicación de sonido se genera de forma intermitente para reducir la fatiga auditiva. Para ello se utiliza un contador-decodificador D10, que se controla mediante una frecuencia de reloj de 32 Hz desde la salida del contador binario D9 y genera en su salida una señal rectangular con una frecuencia de 8 Hz y una relación de la duración de una unidad lógica a un cero lógico igual a 1/3. La señal de salida del contador decodificador D10 se envía al bit más significativo de la dirección A1 del interruptor multifuncional D11, interrumpiendo periódicamente la formación de un mensaje de tono en el modulador balanceado. Amplificador de zumbador piezoeléctrico El amplificador emisor piezoeléctrico se implementa utilizando el amplificador operacional D8.2. Es un inversor con una ganancia de voltaje Ki = - 1. La carga del amplificador, un piezoemisor, está conectada mediante un circuito puente entre las salidas del amplificador operacional D8.1 y D8.2. Esto le permite duplicar la amplitud del voltaje de salida en la carga. El interruptor S está diseñado para apagar la indicación de sonido (por ejemplo, durante la configuración). El circuito de corrección del amplificador operacional D8.2 consta de un condensador de corrección C21 con una capacidad de 33 pF. Tipos de piezas y diseño. Los tipos de microcircuitos utilizados se dan en la tabla. 3. En lugar de microcircuitos de la serie K561, es posible utilizar microcircuitos de la serie K1561. Puede intentar utilizar algunos microcircuitos de la serie K176 y análogos extranjeros. Tabla 3. Tipos de microcircuitos utilizados
Los amplificadores operacionales duales (op-amps) de la serie K157 se pueden reemplazar por cualquier amplificador operacional de uso general con parámetros similares (con los cambios apropiados en la distribución de pines y los circuitos de corrección), aunque el uso de amplificadores operacionales duales es más conveniente ( aumenta la densidad de instalación). El amplificador operacional del detector síncrono D6, como se mencionó anteriormente, en sus parámetros debe estar cerca de los amplificadores operacionales de precisión. Además del tipo indicado en la tabla, son adecuados K140UD14, 140UD14. Es posible utilizar OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 en el circuito de conmutación correspondiente. No existen requisitos especiales para las resistencias utilizadas en el circuito del detector de metales. Sólo necesitan tener un diseño sólido y ser fáciles de instalar. Disipación de potencia nominal 0,125...0,25 W. El potenciómetro de compensación R6 es preferentemente del tipo multivuelta SP5-44 o con ajuste vernier del tipo SP5-35. Puede arreglárselas con potenciómetros convencionales de cualquier tipo. En este caso, es recomendable utilizar dos de ellos. Uno es para ajuste aproximado, de 10 kOhm, conectado de acuerdo con el diagrama. El otro es para ajuste fino, conectado según un circuito de reóstato en el hueco de uno de los terminales exteriores del primer potenciómetro, con un valor nominal de 0,5...1 kOhm. Los condensadores C15, C17 son electrolíticos. Tipos recomendados: K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 y otros pequeños. El resto de condensadores, a excepción de los condensadores de los circuitos oscilantes de las bobinas receptoras y emisoras, son cerámicos tipo K10-7 (hasta un valor nominal de 68 nF) y película metálica tipo K73-17 (valores nominales superiores 68 nF). Los condensadores del circuito (C2 y C5) son especiales. Están sujetos a altas exigencias en cuanto a precisión y estabilidad térmica. Cada condensador consta de varios condensadores (5...10 unidades) conectados en paralelo. La sintonización de los circuitos a resonancia se realiza seleccionando el número de condensadores y su clasificación. Tipo recomendado de condensadores K10-43. Su grupo de estabilidad térmica es MPO (es decir, aproximadamente cero TKE). Es posible utilizar condensadores de precisión de otros tipos, por ejemplo K71-7. Al final, puedes intentar utilizar condensadores de mica anticuados, térmicamente estables, con placas de plata, como KSO o condensadores de poliestireno. Diodos VD1-VD10 tipo KD521, KD522 o similar de silicio de bajo consumo. Microamperímetro: de cualquier tipo, diseñado para una corriente de 100 μA con cero en el medio de la escala. Son convenientes los microamperímetros de tamaño pequeño, por ejemplo, el tipo M4247. Resonador de cuarzo Q: cualquier reloj de cuarzo de tamaño pequeño (en los juegos electrónicos portátiles se utilizan resonadores de cuarzo similares). Interruptor de encendido: de cualquier tipo, de tamaño pequeño. Las baterías son del tipo 3R12 (según la denominación internacional) y “cuadradas” (según la nuestra). Emisor piezoeléctrico Y1: puede ser del tipo ZP1-ZP18. Se obtienen buenos resultados cuando se utilizan emisores piezoeléctricos de teléfonos importados (se utilizan en grandes cantidades en la producción de teléfonos con identificador de llamadas). Diseño de dispositivo puede ser bastante arbitrario. A la hora de desarrollarlo es recomendable tener en cuenta las recomendaciones que se detallan a continuación, así como en los párrafos dedicados a sensores y diseño de carcasas. La apariencia del dispositivo se muestra en la fig. 7.
Por su tipo, el sensor del detector de metales propuesto pertenece a sensores con ejes perpendiculares. Las bobinas del sensor están pegadas de fibra de vidrio con pegamento epoxi. Los devanados de las bobinas junto con los accesorios de sus pantallas eléctricas se rellenan con el mismo pegamento. La varilla del detector de metales está hecha de un tubo de aleación de aluminio (AMGZM, AMG6M o D16T) con un diámetro de 48 mm y un espesor de pared de 2...3 mm. Las bobinas se pegan a la varilla con pegamento epoxi: coaxial (radiante), utilizando un manguito de refuerzo adaptador; perpendicular al eje de la varilla (receptor), utilizando un adaptador de forma adecuado. Estas piezas auxiliares también están fabricadas en fibra de vidrio. La carcasa de la unidad electrónica está hecha de lámina de fibra de vidrio mediante soldadura. Las conexiones entre las bobinas del sensor y la unidad electrónica se realizan con cable blindado con aislamiento externo y tendido dentro de la varilla. Las pantallas de este cable están conectadas únicamente al bus de cables común en la placa de la parte electrónica del dispositivo, donde también están conectadas la pantalla de la carcasa en forma de lámina y una varilla. El exterior del dispositivo está pintado con esmalte nitro. La placa de circuito impreso de la parte electrónica del detector de metales se puede fabricar mediante cualquiera de los métodos tradicionales, también es conveniente utilizar placas de circuito impreso prototipos ya preparados para carcasas de chips DIP (paso de 2,5 mm). Configuración del dispositivo Se recomienda configurar el dispositivo en la siguiente secuencia. 1. Verifique la correcta instalación según el diagrama esquemático. Asegúrese de que no haya cortocircuitos entre conductores adyacentes de la placa de circuito impreso, patas adyacentes de microcircuitos, etc. 2. Conecte baterías o una fuente de alimentación bipolar, observando estrictamente la polaridad. Encienda el dispositivo y mida el consumo actual. Debe haber aproximadamente 20 mA en cada riel de alimentación. Una fuerte desviación de los valores medidos del valor especificado indica una instalación incorrecta o un mal funcionamiento de los microcircuitos. 3. Asegúrese de que haya una onda cuadrada pura en la salida del generador con una frecuencia de aproximadamente 32 kHz. 4. Asegúrese de que haya un meandro con una frecuencia de aproximadamente 2 kHz en las salidas de los disparadores D8. 5. Seleccionando el condensador 02, ajuste el circuito de salida L1C2 a resonancia. En el caso más simple, por la amplitud máxima de voltaje a través de él (aproximadamente 10 V), o más precisamente, por el cambio de fase cero del voltaje del circuito con respecto al meandro en la salida 12 del disparador D2. 6. Asegúrese de que el amplificador receptor esté funcionando. Configure su circuito oscilatorio de entrada L2C5 en resonancia. La señal parásita que penetra desde la bobina emisora es suficiente como señal de entrada. La sintonización en resonancia, como en el caso del circuito de salida, se lleva a cabo soldando o retirando la cantidad requerida de condensadores de clasificación adecuada. 7. Asegúrese de que la señal parásita pueda compensarse con el potenciómetro R6. Para hacer esto, primero use un osciloscopio para monitorear la salida del amplificador operacional D5.2. Al girar el eje del potenciómetro R6, la amplitud de la señal con una frecuencia de 8 kHz en la salida del amplificador operacional D5.2 debería cambiar y en una de las posiciones medias del control deslizante R6 esta amplitud será mínima. A continuación, debe verificar la salida del detector síncrono: la salida del amplificador operacional D6. Al girar el eje del potenciómetro R6, el nivel de la señal constante en la salida del amplificador operacional D6 debe cambiar de un valor máximo de +3,5 V a un mínimo de -3,5 V o viceversa. Esta transición es bastante brusca y para “captarla” es conveniente utilizar el ajuste fino mencionado anteriormente. El ajuste consiste en poner a cero el voltaje en la salida del amplificador operacional D6 usando el potenciómetro R6. ¡Atención! ¡El ajuste con el potenciómetro R6 debe realizarse en ausencia de objetos metálicos grandes, incluidos instrumentos de medición, cerca de las bobinas del sensor del detector de metales! De lo contrario, al mover estos objetos o al mover el sensor con respecto a ellos, el dispositivo se alterará y, si hay objetos metálicos grandes cerca del sensor, no será posible ajustar el voltaje de salida del detector síncrono a cero. Para compensaciones, ver también el párrafo sobre posibles modificaciones. 8. Asegúrese de que el amplificador no lineal esté funcionando. La forma más sencilla es visualmente. El microamperímetro debe responder al proceso de ajuste realizado por el potenciómetro R6. En una determinada posición del motor R6, la aguja del microamperímetro debe llegar a cero. Cuanto más lejos esté la aguja del microamperímetro de cero, más débil deberá responder el microamperímetro a la rotación del motor R6. Puede resultar que un entorno electromagnético desfavorable dificulte la configuración del dispositivo. En este caso, la aguja del microamperímetro realizará oscilaciones caóticas o periódicas a medida que el potenciómetro R6 se acerque a la posición en la que debería tener lugar la compensación de la señal. El fenómeno indeseable descrito se explica por la interferencia de armónicos superiores de la red de 50 Hz en la bobina receptora. A una distancia considerable de los cables eléctricos, la aguja no debe oscilar durante el ajuste. 9. Asegúrese de que los componentes que generan la señal sonora estén operativos. Preste atención a la presencia de una pequeña zona muerta para la señal de audio cerca de cero en la escala del microamperímetro. Si hay mal funcionamiento y desviaciones en el comportamiento de los componentes individuales del circuito del detector de metales, se debe seguir el método generalmente aceptado:
Posibles modificaciones El diseño del dispositivo es bastante sencillo y por lo tanto sólo podemos hablar de mejoras adicionales. Éstas incluyen: 1. Agregar un potenciómetro de compensación adicional R6*, conectado en paralelo con R6 en los terminales exteriores. El motor de este potenciómetro está conectado a través de un condensador con una capacidad de 510 pF (debe verificarse experimentalmente) a la entrada inversora 5 del amplificador operacional D5.2. En esta configuración habrá dos grados de libertad a la hora de compensar la señal parásita (seno y coseno), lo que puede ayudar a configurar el dispositivo cuando funcione con diferencias importantes de temperatura en el sensor, con alta mineralización del suelo, etc. 2. Agregar un canal de indicación visual adicional que contiene un detector síncrono, un amplificador no lineal y un microamperímetro. La señal de referencia del detector síncrono del canal adicional se toma con un desplazamiento de un cuarto de período con respecto a la señal de referencia del canal principal (de cualquier salida de otro disparador del contador de anillo). Al tener algo de experiencia en búsqueda, podrá aprender a evaluar la naturaleza del objeto detectado basándose en las lecturas de dos instrumentos punteros, es decir. no funcionan peor que un discriminador electrónico. 3. Agregar diodos protectores conectados en polaridad inversa en paralelo con las fuentes de alimentación. Si hay un error en la polaridad de las baterías, esto asegura que el circuito detector de metales no se dañará (aunque, si no reaccionas a tiempo, la batería mal conectada se descargará por completo). No se recomienda conectar diodos en serie con los buses de alimentación, ya que en este caso se desperdiciarán en ellos 0,3...0,6 V del precioso voltaje de las fuentes de alimentación. Tipo de diodos protectores: KD243, KD247, KD226, etc. Autor: Shchedrin A.I.
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