K561LE5 칩의 간단한 금속 탐지기. 계획, 설명

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K561LE5 칩의 간단한 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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회로도

이미 언급한 바와 같이, 해당 금속 탐지기는 BFO(Beat Frequency Oscillator) 유형 장치의 많은 변형 중 하나, 즉 두 주파수의 비트를 분석하는 원리에 기반한 장치입니다. 동시에, 이 디자인에서 주파수 변화에 대한 평가는 귀로 수행됩니다.

쌀. 3.4. K561LE5 칩의 금속 탐지기 개략도(확대하려면 클릭)

이 장치의 기본 회로는 측정 및 기준 생성기, 믹서 및 음향 표시 회로입니다(그림 3.4). 기준 및 측정 발진기는 IC1 칩의 요소에서 만들어집니다.

기준 발진기는 요소 IC1.1에 조립됩니다. 이 요소의 출력(핀 3)과 입력(핀 1, 2) 사이의 네거티브 DC 피드백은 저항 R1과 인덕터 L1을 통해 수행됩니다. 코일 L1 및 저항 R1의 파라미터는 요소가 전달 특성의 선형 섹션에서 작동하도록 선택됩니다. 따라서 L100C1C1C2 회로 요소의 매개 변수에 의해 결정되는 약 3kHz의 주파수에서 캐스케이드의 여기 조건이 생성됩니다. IC1.1 소자는 입력 임피던스가 높기 때문에 회로의 품질 계수와 발진기 주파수의 안정성이 상대적으로 높습니다. 저항 R3은 회로 요소의 출력 저항의 분로 효과를 약화시킵니다. 필요한 경우 기준 발진기의 발진 주파수는 가변 커패시터 C2에 의해 작은 한계 내에서 변경될 수 있습니다.

측정 생성기는 요소 IC1.2에서 유사한 방식으로 만들어집니다. 이 경우 이 발전기의 작동 주파수는 L2C4C5 회로 요소의 매개변수에 의해 결정됩니다. 코일 L2는 검색 코일입니다. 튜닝 가능한 발전기 발진 회로의 검색 코일 L2가 금속 물체에 접근하면 인덕턴스가 변경되어 발전기의 작동 주파수가 변경됩니다.

기준 및 측정 발진기의 발진은 신호 믹서 역할을 하는 IC1.3 요소의 입력에 공급됩니다. 결과적으로 IC1.3 요소의 출력에는 생성기의 기본 주파수 신호뿐만 아니라 차이 및 합 주파수의 고조파 구성 요소 신호도 포함됩니다. 가장 강력한 것 중 하나는 저항 R4에 할당된 차동 주파수 신호입니다. 나머지 신호는 저항 R3과 커패시터 C6을 포함하는 필터에 의해 억제됩니다.

R4 볼륨 컨트롤을 통한 출력 신호는 BF1 헤드폰으로 직접 공급됩니다. IC1.3의 출력 신호가 몇 볼트이기 때문에 추가 저주파 증폭기가 필요하지 않습니다.

IC1은 1V 소스 B9에 의해 전원이 공급됩니다.

세부 사항 및 디자인

고려되는 금속 탐지기의 제조를 위해 모든 프로토 타이핑 보드를 사용할 수 있습니다. 따라서 사용되는 부품은 전체 치수와 관련된 어떠한 제한도 받지 않습니다.

K561LE5 칩의 간단한 금속 탐지기
쌀. 3.5. K561LE5 칩의 인쇄 회로 기판(a) 및 금속 탐지기 요소(b)의 위치

이 금속 탐지기의 세부 사항은 단면 호일로 만들어진 2x4mm 크기의 인쇄 회로 기판(그림 1)에 배치하는 것이 좋습니다(탐색 코일 L1, 저항 R60, 커넥터 X55 및 스위치 S3.5 제외). -코팅된 getinax 또는 textolite. IC1 칩의 네 번째 요소의 사용하지 않는 입력 단자는 공통 와이어에 연결해야 합니다. 이 장치에서는 K176LE561, K564LA561, K5LA561 또는 K7LE561 유형과 같이 "or-not"또는 "and-not"과 같은 세 가지 이상의 논리 요소를 포함하는 K9, K561, K10 시리즈의 미세 회로를 사용할 수 있습니다.

커패시터 C2로는 소형 라디오 수신기의 가변 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다. 이 커패시터의 최대 커패시턴스는 150pF 이상이어야 합니다. 나머지 커패시터는 KLS, KM 또는 KT와 같은 소형 세라믹 커패시터일 수 있습니다. 장치의 열 안정성을 높이려면 커패시터 C1, C3-C5의 TKE가 M750 또는 M1500보다 나쁘지 않아야 합니다. 고정 저항은 예를 들어 MLT-0,125 유형과 같이 작은 크기일 수 있습니다. 가변 저항 R4는 10~68kOhm의 저항을 가질 수 있습니다. 동시에 전원 스위치 S1에 기계적으로 연결된 저항을 이러한 레귤레이터로 사용하는 것은 권장하지 않습니다.

기준 발진기 회로의 코일 L1은 모든 소형 트랜지스터 수신기의 IF 회로 코일에서 프레임으로 만들 수 있습니다. 이 코일은 Sokol-403 무선 수신기의 IF 회로의 1부분 프레임에 감겨 있습니다. 이 경우 L8,6 코일은 동일한 페라이트에서 직경 600mm, 길이 2,8mm 트리머가 있는 12NN 페라이트에서 직경 1mm의 외장 코어에 배치됩니다. 코일 L200에는 직경이 2mm인 PEV-0,09 와이어가 XNUMX회 감겨 있습니다.

L2 검색 코일의 제조에는 내경이 6-8mm이고 길이가 약 950mm인 구리 또는 알루미늄 튜브 조각을 사용하는 것이 좋습니다. 튜브 내부에서 이전에 PVC 튜브로 늘어난 직경 18mm의 MGTF 와이어 0,07개 묶음을 늘립니다. 와이어가 있는 두랄루민 튜브는 템플릿에 따라 직경 약 300mm의 링으로 구부려야 합니다. 첫 번째 턴의 시작 부분 인 와이어의 끝은 커패시터 C4의 해당 단자, 두 번째 턴의 시작 - 첫 번째 턴의 끝까지 납땜되어야합니다. 마지막 턴의 끝은 커패시터 C5의 해당 단자에 납땜됩니다. 결과는 18개의 권선을 포함하고 약 350μH의 인덕턴스를 갖는 코일입니다.

코일 L2를 제조할 때 차폐 튜브의 끝이 닫히지 않도록 특별한 주의를 기울여야 합니다. 이 경우 단락된 코일이 형성되기 때문입니다.

스크린 제조용 얇은 튜브 대신 일반 알루미늄 호일을 사용할 수도 있습니다. 이 경우 두 개의 합판 디스크 또는 적절한 크기의 getinaks 사이에 배치되면 코일 L2 설계의 추가 강성이 주어질 수 있습니다.

사운드 신호 소스로는 가능한 한 저항이 높은(약 2000옴) 하이 임피던스 헤드폰을 사용해야 합니다. 예를 들어 잘 알려진 전화 TA-4 또는 TON-2에 적합합니다. 저 저항 전화를 사용할 때 저항이 315kOhm 인 저항 R3과 용량이 10pF 인 커패시터 C6을 설치하여 KT1000B 트랜지스터의 캐스케이드로 금속 탐지기를 보완해야합니다.

예를 들어 V1 전원으로 Krona 배터리 또는 직렬로 연결된 두 개의 3336L 배터리를 사용할 수 있습니다.

요소가있는 인쇄 회로 기판과 전원 공급 장치는 적절한 금속 케이스에 넣습니다. 가변 저항 R4, 헤드폰 BF1을 연결하기 위한 커넥터 X1, 검색 코일 L2를 연결하기 위한 커넥터 X2 및 스위치 S1이 하우징 커버에 설치된다.

설립

다른 금속 탐지기의 조정과 마찬가지로 이 장치의 조정은 금속 물체가 L2 검색 코일에서 최소 XNUMXm 거리에서 제거된 조건에서 수행되어야 합니다.

먼저 기준 발진기의 작동 주파수를 설정해야 합니다. 이를 위해 처음에는 헤드폰의 사운드 신호가 완전히 사라질 때까지, 즉 제로 비트가 될 때까지 코일 L1의 튜닝 코어 위치를 조정하여 기준 발진기의 주파수를 측정 발진기의 작동 주파수와 동일하게 설정합니다. 설정됩니다. 이전에는 커패시터 C2의 회전자를 대략 중간 위치에 설정해야 했습니다. 결과적으로 커패시터 C2의 노브를 어느 방향으로든 약간 돌리면 전화기에 저음이 나타납니다. 필요한 경우 주파수 카운터 또는 오실로스코프를 사용하여 기준 발진기의 주파수를 조정할 수 있습니다.

기준 발생기와 측정 발생기 간의 권장 주파수 차이는 400-500Hz여야 합니다. 이 경우 기준 발진기의 주파수는 측정 발진기의 주파수보다 높아야 합니다. 차이 주파수의 이러한 높은 값의 선택은 발진기, 기준 발진기 및 측정 발진기가 마이크로 회로의 하나의 공통 칩 요소에 만들어지기 때문에 필연적으로 그들 사이에 기생 연결이 발생한다는 사실에 의해 설명됩니다. 제거하는 것은 거의 불가능합니다. 이 사실로 인해 이 금속 탐지기에서 100-300Hz 이상의 주파수를 가진 비트를 사용해야 하므로 필연적으로 감도가 감소합니다.

업무 절차

오류 없는 설치, 서비스 가능한 부품 및 적절한 조정을 통해 문제의 금속 검출기는 설정이 완료된 후 즉시 작동할 수 있습니다. 검색 작업을 시작하기 전에 커패시터 C2로 비트 주파수를 가능한 한 낮게 설정하는 것이 바람직합니다. 이렇게 하면 측정 생성기 주파수의 작은 변화도 등록할 수 있으므로 장치의 감도가 높아집니다. 그러나 전화기의 음량이 급격히 떨어지기 때문에 매우 낮은 비트 주파수를 선택할 수 없습니다.

작동 중에 헤드폰의 신호 주파수가 변경되면 검색 코일 L2 영역에 금속 물체가 있음을 나타냅니다. 코일이 자성 금속(예: 철, 페라이트 또는 니켈)으로 만들어진 물체에 접근하면 비트 신호의 주파수가 증가하고 비자성 금속(예: 알루미늄, 구리 또는 황동)으로 만들어진 물체에 접근하면 비트 신호의 주파수가 증가합니다. 감소합니다. 비트 신호의 톤을 변경하고 약간의 경험을 통해 감지된 물체가 어떤 금속, 자성 또는 비자성인지 쉽게 확인할 수 있습니다.

헤드폰의 신호 볼륨 레벨은 저항 R4에 의해 조절됩니다.

저자: I. Nechaev

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