비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기. 계획, 설명

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비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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장점과 단점

이 모든 장치의 작동 원리는 두 발전기의 진동 주파수 비교를 기반으로 합니다.

참조;
검색, 금속 물체의 발진 회로에 노출되었을 때 주파수를 변경합니다.

다른 알려진 방법이 있습니다.

브릿지, 측정 브릿지의 불균형이 등록되면 검색 코일이 포함된 암 중 하나에;
기준 및 검색 발진기의 발진 위상 편이를 측정할 때 위상 편이 방법;
물체에 의해 재방사되는 무선 주파수 에너지가 기록되는 송수신기 방식.

주파수 값을 비교하는 방법(비트 방법)보다 효율적입니다. 그러나 구현하기가 더 쉽습니다. 이를 사용하여 구축된 금속 탐지기는 다음과 같은 이점이 있습니다.

그들은 컴팩트합니다.
고주파 안정화를 위한 세심한 조정 및 조치가 필요하지 않습니다.
운영에 소박합니다.

따라서 가정 공예가와 라디오 아마추어가 널리 사용합니다.

간단한 금속 탐지기의 개략도

이 장치는 최대 80mm 깊이에서 0,8코펙 동전을 감지하고 최대 XNUMXm 깊이에서 하수도 뚜껑을 감지할 수 있습니다.

가장 간단한 금속 탐지기의 개략도가 그림 2.6에 나와 있습니다. 176, 가. 단 하나의 K2LP1.1 칩에 조립됩니다. 요소 중 하나(DD1.3)는 예시적인 생성기에서 사용되고 다른 하나(DDXNUMX)는 조정 가능한 생성기에서 사용됩니다.

기준발진기의 발진회로는 코일(L1)과 캐패시터(C1, C2)로 구성되고 탐색회로는 탐색코일(L2)과 캐패시터(C4)로 구성된다. 첫 번째 회로는 가변 커패시터 C1에 의해 주파수가 조정되고 두 번째 회로는 커패시터 C4의 선택에 의해 조정됩니다. 요소 DD1.3에서 예시 및 가변 주파수의 진동 믹서가 만들어집니다.

이 노드의 부하(가변 저항 R5)에서 차주파수 신호가 요소 DD1.4의 입력으로 공급되고 이에 의해 증폭된 오디오 주파수 전압이 헤드폰 BF1로 전송됩니다.

고감도 금속 검출기의 개략도

증가 된 감도의 금속 탐지기를 고려하십시오. 그 계획은 그림에 나와 있습니다. 2.7, 가. 여기에서 K118UN1D(DA1) 마이크로 회로는 차동 주파수 발진의 믹서 및 증폭기로 사용됩니다.

비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기

쌀. 2.6. 비교 회로가있는 미세 회로에서 가장 간단한 금속 탐지기 : a - 회로도; b - 인쇄 회로 기판

비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기

쌀. 2.7. 비교 회로가있는 미세 회로의 고감도 금속 탐지기 : a - 회로도; b - 인쇄 회로 기판

이 장치의 기준 및 검색 발진기는 구성표에서 동일합니다. 각각은 두 개의 인버터 (각각 DD1.1, DD1.2 및 DD2.1, DD2.2)에서 만들어집니다. 요소 DD1.3 및 DD2.3은 버퍼로 작동하여 믹서가 생성기에 미치는 영향을 약화시킵니다.

기준 발진기는 가변 커패시터 C1을 사용하여 주어진 주파수로 조정해야 하며 검색 발진기는 커패시터 C2를 선택하여 조정해야 합니다.

업그레이드된 박동 금속 탐지기 회로

기준 발진기를 검색 발진기의 주파수보다 5~10배 높은 주파수로 설정하면 비트 방식을 사용하는 금속 탐지기의 감도를 높일 수 있습니다.

이 경우 기준 발진기의 진동과 검색 생성기의 가장 가까운 주파수(5-10번째) 고조파 사이에 비트가 있습니다. 이 경우 10Hz만 디튜닝하면 차이 진동의 주파수가 100Hz 증가합니다.

이러한 방식으로 금속 탐지기의 감도가 향상되며 그 구성은 그림 2.8에 나와 있습니다. XNUMX, 가.

이러한 금속 탐지기의 도움으로 최대 100mm 깊이에서 1 코펙 동전을 감지하고 최대 XNUMXm 깊이에서 우물 덮개를 감지할 수 있습니다.

비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기

쌀. 2.8. 비트에 대한 금속 탐지기의 현대화 된 계획 : a - 회로도; b - 인쇄 회로 기판

현대화 된 금속 탐지기 회로의 작동

금속 탐지기의 기준 발진기는 DD2 칩의 두 요소에서 만들어지며 1MHz의 주파수로 조정되며 필요한 주파수 안정성은 ZQ1 석영 공진기에 의해 제공됩니다.

검색 생성기는 DD1 칩의 두 가지 요소를 사용합니다. 발진 회로 L1C2C3VD1은 기준 발진기보다 몇 배 낮은 주파수로 조정됩니다.

회로를 재구성하기 위해 가변 저항 R1에 의해 조절되는 전압인 VD2 varicap이 사용됩니다. 믹서는 요소 DD1.4에서 만들어지며 요소 DD1.3 및 DD2.3은 버퍼로 사용됩니다.

검색 표시기는 BF1 헤드폰입니다.

실장 및 PCB

고려되는 각 금속 탐지기는 1,5mm 두께의 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착할 수 있습니다. 보드의 그림과 부품의 위치는 그림에 나와 있습니다. 각각 2.6b, 2.7b, 2.8b.

이 보드는 고정 저항 MJIT-OD25(MLT-025, VS-0D25), 커패시터 KT-1, KM-4 또는 K10-7V, K50-6을 설치하도록 설계되었습니다.

발전기를 주파수로 조정하기 위해 소형 트랜지스터 수신기의 고체 유전체가 있는 가변 커패시터가 사용됩니다.

첫 번째 장치의 "세계";
두 번째 장치의 "행성".

3-25pF 용량의 트리머 PDA-150을 포함하여 최소 및 최대 커패시턴스의 치수 및 값 측면에서 적합한 다른 커패시터를 사용할 수 있습니다.

가변 저항 R5 및 R2 - 모든 유형의 소형.

코일 제조

그림의 다이어그램에 따라 조립된 금속 탐지기용 코일 L1. 2.6, a 및 2.7, a는 크기 K600 x 8 x 6의 페라이트(2 NN) 링 자기 코어에 감겨 있습니다.

첫 번째 금속 탐지기에서 코일은 PELSHO 180 와이어의 0,14회 회전을 포함하고 두 번째 - PELSHO 50의 0,2회 회전을 포함합니다.

두 경우 모두 권선은 자기 회로의 전체 둘레에서 균일합니다.

첫 번째 금속 탐지기에서 코일은 BF-2 접착제로 인쇄 회로 기판에 직접 접착되고 두 번째 금속 탐지기에서는 (공간 부족으로 인해) 1,5mm 두께의 폴리스티렌 시트에서 구부러진 작은 모서리에 접착되어 보드에 접착됩니다. 같은 접착제로.

고려되는 각 금속 탐지기의 검색 코일은 외경 15mm, 내경 10mm의 비닐 플라스틱 튜브에서 구부러진 고리에 감겨 있습니다.

링의 외경은 다음과 같습니다.

첫 번째 구성표의 경우 - 250mm(100회전);
두 번째 및 세 번째 - 200mm(50회전).

중고 와이어 - PELSHO 0,27.

각 링은 코일과 접지 사이의 정전 용량 효과를 제거하기 위해 정전기 차폐용 알루미늄 호일 테이프로 감아야 합니다. 손상을 방지하려면 한두 겹의 절연 테이프로 호일을 감싸는 것이 좋습니다.

테이프를 감을 때 끝 사이의 전기 접촉이 허용되지 않는다는 점을 기억해야 합니다(그렇지 않으면 폐쇄 루프가 형성됨).

설명된 방법으로 만들어진 완성된 코일의 모습이 그림 2.9에 나와 있습니다. XNUMX.

비교 회로가 있는 미세 회로의 금속 탐지기

쌀. 2.9. 완성된 검색 코일의 모습

검색 코일의 직경이 감소하면 "캡처 영역"이 좁아지지만 장치는 작은 물체에 더 민감해집니다. 반대로 직경이 증가하면 "포획 영역"이 확장되고 작은 물체에 대한 감도가 감소합니다.

모든 장치에서 검색을 표시하기 위해 헤드폰 TON-2가 사용됩니다. 금속 탐지기는 3336개의 Krona 배터리 또는 316개의 332 배터리 또는 직렬로 연결된 XNUMX개의 XNUMX, XNUMX 셀에서 전원을 공급받을 수 있습니다.

저자: 스케테리스 R.

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250개의 저렴한 커패시터를 사용하여 예를 들어 아날로그 회로에 전력을 공급하기 위해 최대 1,5mA의 출력 전류와 -5V ~ -XNUMXV를 제공할 수 있습니다.

LM27761은 2MHz에서 작동하여 출력 임피던스와 전압 리플을 줄입니다. 370µA의 작동 전류로 인버터는 80% 이상의 효율을 제공하며 전력 증폭기, DAC 및 낮은 출력 전압 노이즈가 필요한 기타 애플리케이션과 같은 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

기능

입력 공급 전압 반전 및 조절
낮은 출력 노이즈
오프 모드에서 최대 7μA(일반)의 전류 소비
최대 250mA의 출력 전류
인버터 출력 임피던스 2,5ohm, Vin = 5V에서
피크 부하 조절 +- 4%
전류 소비 370uA
저잡음의 고정 주파수 2MHz(일반)
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30mA에서 LDO 100mV에 걸친 전압 강하, Vout= -5V
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LM27761의 일반적인 애플리케이션:

연산 전력 증폭기
무선 통신 시스템
셀룰러 통신
전원 공급 장치
휴대용 측정기
Hi-Fi 헤드폰용 앰프
데이터 컨버터 전원