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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 간단하고 경제적인 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
제안된 장치는 에너지 효율성, 향상된 감도 및 단순화된 신호 전달 측면에서 이전에 발표된 유사한 등급의 금속 탐지기와 비교하여 유리합니다. 제안된 금속 탐지기는 25코펙 동전 - 10...15cm, 더 큰 물체 - 최대 60cm의 깊이에서 건물 벽의 바닥에 있는 자성 및 비자성 금속 물체를 감지합니다. 검색 영역에 더 집중할 수 있습니다. 제안된 장치의 단점은 다음과 같습니다. 검색 생성기 주파수의 느린 드리프트는 이 클래스의 금속 탐지기에 일반적입니다. 금속 탐지기의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 하나.
PC 검색 코일의 금속 물체에 노출되면 PG 검색 생성기의 주파수가 증가합니다. 주파수에 따라 변하는 PG 신호는 증폭기에 의해 증폭됩니다. 증폭된 신호는 석영 필터로 공급됩니다. PG의 주파수가 PF의 공진 주파수(PC 근처에 금속이 없음)와 일치하면 신호는 IM의 진폭 검출기로 전달되어 일정한 구성 요소로 변환되어 FI 펄스에 로그 펄스를 형성합니다. 셰이퍼. "1". 통나무. "1"은 CC 경보 시스템에 영향을 미치며 가청 신호가 생성되지 않습니다. PC 검색 코일 영역에 금속 물체가 나타나면 PG 생성기가 주파수를 변경하고 그 결과 CC 입력에 로그가 나타납니다. "0"이면 PC 영역에 금속 물체가 있는 한 알람이 작동하기 시작합니다. 필요한 모든 회로 요소는 MV 전압 안정기에 의해 전원이 공급됩니다. 장치의 전류 소비는 최대 8,5mA입니다. 개략도는 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.
검색 생성기는 트랜지스터 VT1의 공통 베이스를 갖는 용량성 1점 회로에 따라 만들어지며, 그 부하는 트랜지스터 VT5의 이미터 팔로워 회로에 따라 만들어진 신호 증폭기의 코일 L3 및 입력 회로 C2R5입니다. 저항 R1에서 증폭된 신호는 석영 필터 ZQ1에 공급됩니다. 석영 필터의 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 검색 생성기 신호는 다이오드 VD2 및 VD3를 사용하여 만들어진 진폭 검출기에 공급됩니다. 일정한 성분의 형태로 검출된 신호는 트랜지스터 VT7-FI의 베이스에 공급된다. 전류는 저항 R1을 통해 흐르고 저항 R1에 걸쳐 전압 강하를 생성하며 로그를 형성합니다. DD1.1의 입력 2에 "1.1"이 있습니다. 동시에 DD1의 입력 4에도 로그가 적용됩니다. 출력 1.2 DD1.1에서 "1.2". 이 순간, DD3 및 DD1.1 요소에 만들어진 원샷 장치가 닫히고 DD0의 출력 XNUMX에 로그가 표시됩니다. "XNUMX". DD1.3 및 DD1.4.B 요소로 만들어진 멀티바이브레이터는 BQ1 이미터와 함께 작동하지 않습니다. 검색 코일 L1이 금속 물체에 접근하면 금속의 "색상"에 관계없이 PG의 주파수가 증가합니다. 주파수가 증가한 PG 신호는 석영 필터 ZQ1의 전송 한계를 초과합니다. ZQ1의 출력에 신호가 없으면 FI가 잠기고 단안정의 1 DD1.1에 로그가 나타납니다. "0". 단안정 DD1.1 및 DD1.2가 트리거되고 출력 3 DD1.1에 로그가 나타납니다. "1"은 멀티바이브레이터 DD1.3 및 DD1.4를 트리거합니다. 이미터 BQ1이 오디오 주파수 신호를 방출하기 시작합니다. 석영 필터(PC의 빠른 움직임) 이후에 단기적인 신호 손실이 있는 경우 이미터 BQ1의 작동 지속 시간은 커패시터 C10의 커패시턴스 값에 따라 달라집니다. 제안된 장치에서는 알람이 즉시 "메모리"로 작동합니다. 청각 장애가 있는 사람들을 위해 다이어그램에서 점선으로 연결된 VD3 LED를 설치할 수 있습니다. 이 경우 장치의 전류 소비가 증가합니다. 전압 안정기 DA1은 장치 회로 목적을 위해 전압 조정 회로를 단순화합니다. 세부. 모든 저항기는 MLT 유형 0,125W입니다. 튜닝 커패시터 C1 유형 1KPVM 또는 공기 유전체가 있는 다른 유형. .이것을 사용할 수 없는 경우 최대 50pF 용량의 포켓 라디오의 고체 유전체가 포함된 소형 가변 커패시터를 사용할 수 있습니다. 그러한 커패시터가 없으면 필요한 크기의 일정한 커패시터와 직렬로 연결하여 더 큰 커패시터를 사용할 수 있습니다. M2-M4과 같이 네거티브 그룹 TKE와 함께 회로 커패시터 C47-C750를 사용하는 것이 좋습니다. 그룹 M과 PMO를 혼합해 볼 수 있습니다. 커패시터 C2는 소형 라디오의 회로도에서 가져올 수 있습니다. 100kHz~1MHz의 소형 석영 공진기입니다. 이 경우 검색코일(L1)의 권수는 해당 공진기에 맞게 선택되어야 한다. 소형 휴대폰이나 시계용으로 중국산 압전 이미터 BQ1입니다. 3P-1형 가정용 이미터를 사용해도 되지만 크기가 더 크고 전력 소모도 더 많습니다. 장치의 전체 전자 부품은 1,5mm 두께의 단면 포일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 동일한 재질의 제어보드가 보드 끝단에 90° 각도로 납땜되어 있으며, 그 위에 튜닝 커패시터 C1과 소형 스위치 SA1이 장착되어 있습니다. 저자 버전에서는 성냥갑 크기의 보드가 직사각형 알루미늄 상자("카자흐스탄" 라디오 수신기의 IF 회로 스크린)에 배치됩니다. 막대는 알루미늄으로 만든 배관 튜브로 만들어지며 직경 16mm의 플라스틱 덮개로 내부와 외부가 코팅되어 있습니다. L1 검색 코일은 다음과 같이 만들어집니다. 보드나 두꺼운 합판에 직경 150mm의 원을 그립니다. 코드의 교차점에서 원의 중심에서 멀어지는 경사를 갖고 20° 각도로 길이 45mm의 금속 못을 망치로 두드립니다. PEV-1, 직경 2...0,31mm의 PELSHO 와이어를 사용하여 결과 템플릿에 코일 L0,47을 감습니다. 저자 버전에서는 코일이 LESHO 10x0,07 와이어(15회전)로 감겨 있습니다. L1 코일을 감은 후 와이어 끝을 자르지 마십시오. 설정 중에 되감거나 풀어야 할 수 있습니다. 코일 끝을 청소하고 연결 케이블에 납땜합니다. 버전의 회전 수는 보유하고 있는 석영 공진기를 기반으로 원래 버전에 비례하여 대략 계산할 수 있습니다. 코일을 감고 끝부분을 고정한 후 실을 몇 바퀴 묶고 매듭으로 고정하여 코일의 회전을 고정합니다. 이 고정은 두 개의 못을 통해 코일의 전체 둘레를 따라 이루어지며 그 후에 못이 당겨집니다. 코일 L1의 연결 케이블은 차폐될 수 있습니다. 저자의 버전은 직경 1,2mm의 플라스틱 피복으로 상단을 덮은 차폐 와이어를 사용합니다. 커패시턴스를 안정화하기 위해 단단히 꼬인 일반 유연한 장착 와이어를 사용할 수 있습니다. 전체 장치를 설정하고 검색 코일의 회전 수를 조정한 후 적절한 직경의 PVC 튜브에 배치하고 한 평면의 전체 길이를 따라 한쪽이 절단됩니다. 튜브의 길이는 코일 원주를 5mm 초과해야 하며 코일 끝 부분에 겹쳐서 연결됩니다. 코일 연결 케이블은 PVC 튜브의 접합부에서 꺼내야 합니다. 앞으로는 이 곳의 차폐 코팅 사이에 틈이 생길 것입니다. 튜브와 케이블 콘센트 사이의 연결 크기를 5~10mm 이내로 유지하십시오. 튜브에 배치된 코일을 절단면이 위로 향하도록 평평한 표면에 놓습니다. 밑에 신문을 깔아주세요. 드라이버로 절단된 튜브를 일관되게 펴고 코일이 있는 공간을 준비된 에폭시 접착제로 채웁니다. 튜브 벽이 튀어나오거나 벌어진 부분은 나사산으로 고정해야 합니다. 필요한 직경의 원형 롤에 저장된 PVC 튜브를 선택하는 것이 좋습니다. 이러한 튜브를 절단한 후에는 벽이 덜 갈라집니다. 에폭시 접착제를 중합한 후(8시간 후) 릴에서 물방울을 제거하고 실을 제거하여 표면을 매끄럽게 해야 합니다. 폭 10~0,05mm, 두께 0,1~5mm의 구리 또는 황동박으로 된 차폐층이 코일의 매끄러운 표면에 감겨 있습니다. 그 목적은 검색 코일의 매개변수에 대한 접지 및 기타 물체의 용량성 영향을 제거하는 것입니다. PVC 튜브 접합부부터 차폐층 권선을 시작하고 PVC 튜브 접합부의 다른 쪽 끝에서 권선을 마무리해야합니다. 차폐층의 시작과 끝 사이의 간격은 20~1mm일 수 있습니다. 어떠한 경우에도 차폐층의 시작과 끝을 연결하면 단락이 발생할 수 있습니다. 차폐층의 끝 중 하나는 코일의 출력부와 연결 케이블의 차폐층에 연결됩니다. 내부 둘레를 따라 있는 코일 L5의 차폐층은 10...XNUMXmm의 납땜 폭으로 전체 길이를 따라 납땜됩니다. 많은 출판물에서 검색 코일의 차폐층을 알루미늄 호일로 만드는 것이 제안되었습니다. 저자가 알루미늄 호일 스크린을 갖춘 검색 코일의 여러 디자인을 테스트하는 동안 다음과 같은 단점이 드러났습니다.
일부 간행물에서는 검색 코일의 차폐층을 PVC 테이프로 감쌀 것을 제안합니다. 이렇게 코팅된 여러 개의 코일을 테스트한 결과 온도나 기계적 응력의 변화에 따라 검색 코일의 매개변수가 변경되는 것으로 나타났습니다. 이는 차폐층을 손으로 촘촘하게 감을 수 없기 때문이다. 온도 및 기타 요인에 노출되었을 때 PVC 테이프의 탄력성의 영향으로 차폐층의 호일과 코일 사이의 간격이 변경되고 이에 따라 검색 코일의 매개변수가 변경됩니다. 위의 단점을 제거하기 위해 차폐 코일을 절단된 PVC 튜브에 배치하고 에폭시 접착제로 채웠습니다. 완성된 코일은 코일이 끼워지는 판에 뚫린 구멍을 통과한 두꺼운 실을 사용하여 초승달 모양의 텍스타일 판에 부착됩니다. 코일이 텍스타일 플레이트에 접착되는 부분과 나사 고정 밴드는 에폭시 접착제로 코팅되어 있습니다. 코일이 있는 플레이트는 폭 30mm, 두께 0,5...1mm의 황동, 강철, 알루미늄 시트로 만든 클램프를 사용하여 중앙의 "막대기" 모양으로 끝이 구부러진 막대에 부착됩니다. 주변의 클램프는 두 개의 M3 볼트로 조여집니다. 클램프의 곧은 다리는 2개 또는 4개의 M3 볼트를 사용하여 코일의 텍스타일 플레이트에 부착됩니다. 코일의 연결 케이블이 로드 안으로 들어가고 구멍을 통해 전자 장치에 연결됩니다. 크로나 배터리는 전자 장치 아래에 있으며 직사각형 클램프로 고정됩니다. 크로나 배터리를 포함한 금속 탐지기의 무게는 300g입니다. 설정. 밀리암미터를 통해 장치를 9V 전원에 연결합니다. 밀리암미터에 8mA의 전류가 표시되어야 합니다. 이미터 BQ1은 저주파 신호를 방출해야 합니다. 저항 R9를 조정하여 최대 볼륨을 달성합니다. 알람을 비활성화하려면 회로 또는 저항 R1에서 DD1.1의 핀 7을 분리해야 합니다. 커패시터 C2 대신 0~500pF의 가변 커패시터를 연결합니다. 설정을 위해 공기 유전체가 있는 2x500pF 듀얼 커패시터를 사용하는 것이 더 좋습니다. 특정 길이의 연결 케이블을 통해 "미완성" 검색 코일을 회로에 연결합니다. 오실로스코프를 VT2 이미터에 연결합니다. 약 3V 레벨의 RF 구성 요소가 화면에 나타나야 하며 디지털 주파수 측정기를 VT2 이미터에 연결하고 검색 생성기의 주파수를 결정합니다. 가변 커패시터 C1을 중간 위치로 설정합니다. 조정 커패시터를 사용하여 검색 발진기의 주파수를 석영 공진기 ZQ1의 주파수와 동일하게 설정합니다. 검색 생성기의 주파수가 더 높고 조정 커패시터로 주파수를 낮출 수 없는 경우 이 커패시터의 두 번째 섹션을 조정 커패시터와 병렬로 연결합니다. 이 작업이 PG의 주파수를 공진 CF로 줄이는 데 도움이 되지 않으면 PC를 몇 바퀴 감아야 합니다. 반대로 PG의 주파수가 낮고 조정 커패시터가 이를 증가시키지 못하면 PC에서 몇 바퀴를 풀어야 합니다. PG와 CF의 주파수를 비교한 후 VD1과 VD2 사이의 연결 지점에서 CF 출력에 오실로스코프를 연결합니다. 저항 R5 슬라이더를 위쪽 위치로 설정합니다. ZQ1이 제대로 작동하고 PG가 조정되면 RF 구성 요소의 그림이 오실로스코프 화면에 나타나야 합니다. 저항 R7이 연결되면 VT3의 이미터에 로그가 나타납니다. "1", 즉 전압 2,4...5,7V. CC가 연결되면 이미터는 조용해야 합니다. 커패시터 C2의 커패시턴스가 약 50pF가 되도록 PC의 회전 수를 선택해야 합니다. PC를 추가로 수정하면 다음과 같습니다. 차폐층을 적용하고 에폭시 수지로 채우고 로드에 부착하면 코일의 인덕턴스가 감소합니다. 이렇게 하려면 PC 제조 공정을 완료하기 전에 2~4턴을 더 추가합니다. PC 제작이 완료되면 다시 재조정하여 정전용량 측정기를 사용하여 정전용량 C2의 값을 결정해야 합니다. 위의 장치가 없는 경우 SG 생성의 존재 여부는 커패시터 C5을 분리하고 연결하여 R3의 상수 구성 요소에 의해 결정될 수 있습니다. PG의 주파수와 CF의 일치 여부는 R7의 상수 구성 요소와 CC의 작동에 의해 결정될 수 있습니다. 커패시터 C2의 커패시턴스 값은 조정 커패시터의 회전자 위치에 따라 실험적으로 결정될 수 있습니다. 최종 조정 중에는 이미터에서 소리가 멈출 때까지 커패시터 C1을 사용하여 CF를 사용하여 PG를 공진 주파수로 조정해야 합니다. 이 경우, 커패시터 C2의 커패시턴스는 튜닝 커패시터 C1의 중간 위치에서 주파수 공진이 발생하도록 해야 합니다. 저항 R5의 슬라이더를 "아래"로 끝까지 돌리면 알람이 울립니다. 알람 신호가 사라질 때까지 R5 슬라이더를 뒤로 돌리고 몇도 정도 더 돌립니다. 조립이 완료된 후 최종 조정을 위해서는 장치 본체에 구멍을 뚫어 저항 R5를 조정해야 합니다. 금속 검출기의 최대 감도는 상위 CF 통과 대역의 가장자리에 있는 PG 주파수에 있다는 점을 기억해야 합니다. PC 영역에 금속 물체가 나타나면 검색 물체의 크기와 PC까지의 거리에 따라 주파수가 수십 헤르츠 단위로 "위로" 변경됩니다. PG를 CF의 낮은 통과 대역으로 설정하면 PC에 있는 금속 물체의 충격으로 인해 PG가 CF의 중간 통과 대역으로 재구성되어 SS가 트리거되지 않습니다. 위의 내용을 토대로, 오랫동안 감도를 감소시키는 "하향" 드리프트보다 알람이 트리거되기 전에 자동으로 감도를 높이는 "상향" 주파수 드리프트를 장치에 두는 것이 더 좋습니다. 따라서 SG 회로에서는 음의 TKE를 갖는 커패시터를 사용하거나 음 및 양의 TKE를 함께 사용하는 것이 좋습니다. 문학
저자: B.N. Dubinin, Novoyavorovsk, Lviv 지역.
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