석영이 있는 트랜지스터의 금속 탐지기. 계획, 설명

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석영이 있는 트랜지스터의 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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비트 주파수 편차(BFO) 기반 금속 탐지기는 강자성 특성이 약한 금속(구리, 주석, 은 등)을 검색할 때 상대적으로 감도가 낮습니다. 주파수 차이(비트)는 기존의 표시 방법으로는 거의 눈에 띄지 않기 때문에 BFO 금속 탐지기의 감도를 높이는 것은 상당히 어렵습니다.

당연히 이러한 상황은 다른 회로 솔루션을 찾는 좋은 동기가 되었습니다. 수년 전, 저자는 "Radio-Electronics"(1967, No. 11) 저널에 실린 원래 장치의 계획에 따라 장치를 만들었습니다. 금속 물체의 존재를 분석하는 데 사용된 주요 원소는 석영이었습니다. 분석 결과를 시각적으로 평가했습니다.

회로도

독자의 관심을 끌기 위해 제공되는 설계는 FM(주파수 측정기) 유형의 금속 탐지기 변형 중 하나입니다. 즉, 금속의 영향을 받는 기준 발진기의 주파수 편차를 분석하는 원리를 기반으로 하는 장치입니다. 검색 코일 영역에 떨어진 물체. 이 장치의 주요 특징은 Q1 석영 요소로 만든 분석기의 흥미로운 회로 설계와 포인터 장치를 표시기로 사용하는 것입니다. 고려되는 금속 탐지기 (그림 2.15) 회로의 기본은 측정 생성기, 버퍼 스테이지, 분석기, 고주파 발진 검출기 및 표시 장치입니다.

쌀. 2.15. 석영을 사용한 금속 탐지기의 개략도

트랜지스터 T1에서 만들어진 고주파 발생기의 발진 회로는 코일 L1과 커패시터 C1-C4로 구성됩니다. RF 발생기의 작동 주파수는 검색 코일이기도 한 L1 코일의 인덕턴스 편차와 튜닝(C2) 및 조정(C1) 커패시터의 커패시턴스 변화에 따라 달라집니다. L1 코일의 커버리지 영역에 금속 물체가 없는 경우 RF 발생기에서 여기된 진동 주파수는 Q1 석영 요소의 주파수, 즉 이 경우 1MHz와 같아야 합니다.

금속 물체가 코일 L1 근처에 있으면 인덕턴스가 변경됩니다. 이로 인해 RF 발생기의 발진 주파수 편차가 발생합니다. 다음으로 RF 신호는 버퍼 단계로 공급되어 발생기와 후속 회로의 일치를 보장합니다. 트랜지스터 T2에 만들어진 이미 터 팔로워는 버퍼 스테이지로 사용됩니다.

이미 터 팔로워의 출력에서 조정 저항 R8과 석영 Q1을 통한 RF 신호는 다이오드 D2에서 만들어진 검출기로 이동합니다. 석영의 높은 품질 계수로 인해 측정 발진기의 주파수가 조금만 변경되어도 석영 요소의 임피던스가 감소합니다. 결과적으로 저주파 (LF) 신호가 트랜지스터 T3에서 만들어진 DC 증폭기 (DCA)의 입력에 공급되며 진폭의 변화는 표시 장치 화살표의 해당 편차를 제공합니다. 트랜지스터 T3에서 만들어진 UPT의 부하는 총 편향 전류가 1mA인 포인터 장치입니다.

금속 탐지기는 1V 전압의 소스 B9에서 전원이 공급됩니다.

세부 사항 및 디자인

앞서 논의한 일부 설계에서와 같이 모든 브레드보드를 사용하여 석영 요소가 있는 금속 탐지기를 만들 수 있습니다. 따라서 사용되는 부품은 전체 치수와 관련된 어떠한 제한도 받지 않습니다. 설치는 경첩식과 인쇄식 모두 가능합니다.

검색 코일 L1은 외경이 8-10mm인 케이블 조각(예: PK-50 브랜드 케이블)으로 만들어진 환형 프레임입니다. 케이블의 중앙 코어를 제거하고 대신 직경 0,1-0,2mm, 길이 115mm의 PEL 유형 와이어 코어 25개를 늘려야 합니다. 결과 멀티 코어 케이블은 형성된 루프의 시작과 끝 사이에 약 30-XNUMXmm 너비의 간격이 남도록 적절한 맨드릴에서 링으로 구부려야 합니다.

첫 번째 회전의 시작 부분인 전선의 끝은 케이블의 차폐 브레이드, 두 번째 회전의 시작 부분, 첫 번째 끝 부분 등에 납땜되어야 합니다. 결과는 1개의 권선을 포함하는 코일입니다. 코일 LXNUMX을 제조할 때 차폐 브레이드의 끝이 닫히지 않도록 하는 것이 특히 필요합니다. 이 경우 단락 코일이 형성되기 때문입니다.

직경 1mm, 두께 400-5mm의 합판 또는 게티 낙으로 만든 두 개의 디스크 사이에 배치하면 코일 L7 설계의 추가 강성이 주어질 수 있습니다. 다이어그램에 표시된 2N2924 유형의 트랜지스터 대신 KT315B 유형과 같은 거의 모든 국내 저전력 실리콘 트랜지스터를 이 설계에 사용할 수 있습니다. 1N4001(D2) 유형의 다이오드 대신 D2 또는 D9 시리즈의 게르마늄 다이오드를 문자 인덱스와 함께 사용하는 것이 좋으며 1N753 유형의 제너 다이오드는 예를 들어 2S156A 제너 다이오드로 문제 없이 교체할 수 있습니다.

1kHz ~ 900MHz의 주파수를 갖는 석영 소자는 Q1,1 소자로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 V1 전원으로 Krona 배터리 또는 직렬로 연결된 두 개의 3336L 배터리를 사용할 수 있습니다.

요소가있는 보드와 전원 공급 장치는 적절한 플라스틱 또는 목재 케이스에 넣습니다. 하우징 커버에는 가변 저항 R8, 검색 코일 L1 연결용 커넥터 X1, 스위치 S1 및 표시기 PA1이 설치되어 있습니다. 검색 코일 L1은 100-120cm 길이의 적절한 핸들 끝에 설치해야 하며 코일은 다심 차폐 케이블로 장치 보드에 연결됩니다.

설립

이 장치의 고품질 튜닝을 위한 주요 조건은 검색 코일 L1,5에서 최소 1m 거리에 대형 금속 물체가 없다는 것입니다.

금속 검출기의 직접 조정은 RF 발생기에 의해 생성되는 진동의 원하는 주파수를 설정하는 것으로 시작해야 합니다. RF 발진 주파수는 Q1 수정 요소의 주파수와 같아야 합니다. 이 조정을 위해 디지털 주파수 측정기를 사용하는 것이 좋습니다. 이 경우, 먼저 커패시터(C2)의 커패시턴스를 변경하여 주파수 값을 대략적으로 설정한 다음 커패시터(C1)를 조정하여 정밀하게 설정한다.

주파수 측정기가 없는 경우 PA1 표시기의 판독값에 따라 RF 발생기의 설정을 수행할 수 있습니다. 석영 Q1은 장치의 검색 부분과 표시 부분 사이의 연결 요소이므로 공진시 저항이 매우 높습니다. 따라서 포인터 계기 PA1의 최소 판독 값은 수정 주파수에 대한 RF 발생기의 진동 미세 조정을 나타냅니다.

이 장치의 감도 수준은 저항 R8에 의해 조정됩니다.

업무 절차

이 금속 탐지기를 실제로 사용하려면 가변 저항 R8을 사용하여 표시기 PA1의 화살표를 눈금에서 XNUMX으로 설정해야 합니다. 이 경우 배터리 방전, 주변 온도 변화 또는 토양의 자기 특성 편차로 인한 작동 모드 변경이 어느 정도 보상됩니다.

작동 중에 검색 코일 L1 영역에 금속 물체가 나타나면 표시기 PA1의 화살표가 벗어납니다.

저자: Adamenko M.V.

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