미세 회로에 대한 감도가 향상된 금속 탐지기. 계획, 설명

라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전
무료 도서관 / 무선 전자 및 전기 장치의 계획

미세 회로에 대한 감도가 향상된 금속 탐지기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무료 기술 라이브러리

BFO 유형의 모든 금속 탐지기의 특징 중 하나는 이러한 장치의 참조 및 예시 생성기가 하나의 미세 회로 요소에 구조적으로 만들어 졌다는 것입니다.

특정 이점(예: 회로의 단순성, 온도 안정화) 외에도 이러한 설계에는 여러 가지 단점이 있음을 인식해야 합니다. 가장 중요한 것은 마이크로 회로 수정 내부의 개별 요소 사이에 기생 연결이 발생하여 제거가 거의 불가능하다는 것입니다. 그렇기 때문에 이러한 금속 탐지기에서 100-300Hz 이상의 비트 주파수를 선택해야 하며 필연적으로 감도가 감소합니다.

지난 세기 중반 90 년대 중반 국내외 간행물에 발표 된 계획을 기반으로 장치를 만들 때 적어도 표시된 단점에서 비트 신호 분석을 기반으로 금속 물체 탐지기를 제거하려는 시도가 이루어졌습니다.

회로도

제안된 디자인은 BFO(Beat Frequency Oscillator) 금속 탐지기의 많은 옵션 중 하나입니다. 즉, 주파수가 가까운 두 신호의 비트를 분석하는 원리에 기반한 장치입니다. 동시에, 이 디자인에서 비트 주파수의 변화에 대한 평가는 귀로 수행됩니다.

이 장치의 회로(그림 3.6)의 기본은 측정 및 기준 발진기, 믹서, 저역 통과 필터, 분석기 및 음향 표시 회로입니다.

쌀. 3.6. 감도가 향상된 금속 탐지기의 개략도(확대하려면 클릭)

측정 및 기준 발진기는 IC1 및 IC2 마이크로 회로 요소를 기반으로 하는 두 개의 간단한 LC 발진기입니다. 이 경우 기준 발진기는 IC1.1 요소에 조립되고 측정 또는 조정 가능한 생성기는 IC2.1 요소에 조립됩니다.

기준 발진기의 발진 주파수는 회로 요소의 매개 변수, 즉 코일 L1의 인덕턴스와 커패시터 C1, C2의 커패시턴스에 의해 결정됩니다. 이 매개 변수의 값은 기준 발진기의 작동 주파수가 약 100kHz가되도록 선택됩니다. 측정 생성기의 발진 회로는 검색 코일 L2와 커패시터 C3-C5로 구성됩니다. 이 발생기의 작동 주파수는 기준 발생기의 주파수에 가깝고 가변 커패시터 C3을 조정하여 약간 변경할 수 있습니다. 요소 IC1.2 및 IC2.2는 교류 전압으로 발전기 사이를 격리하는 캐스케이드 기능을 수행합니다.

두 생성기의 출력에서 RF 신호는 IC3.1 요소에서 만들어진 믹서로 공급되며, 출력에서 생성기의 총 주파수와 차 주파수 및 고조파로 발진이 형성되어 저역 통과 필터 회로.

BFO 유형의 다른 많은 금속 탐지기와는 달리 제안된 장치에서는 요소 R3 및 C6에 조립된 차이(사운드) 주파수의 신호를 분리하는 데 저역 통과 필터가 사용됩니다. 다음으로 저주파 신호가 분석기로 공급됩니다.

알려진 바와 같이 비트 신호의 주파수를 추정하는 금속 물체 탐지기의 감도는 이 장치에서 등록할 수 있는 가장 낮은 주파수의 신호에 크게 좌우됩니다. 수 헤르츠의 주파수로 박동 분석을 제공하는 금속 탐지기가 최고의 감도를 갖습니다. 그러나 전화 캡슐의 제한된 작동 주파수 범위로 인해 헤드폰에서 직접 이러한 신호를 듣는 것은 불가능합니다.

종종 개발자는이 문제에 대한 가장 간단한 해결책, 즉 다양한 승수를 사용하여 비트 신호의 주파수를 높입니다. 주파수 배가 회로에 대한 옵션 중 하나(보다 정확하게는 정현파 신호를 배가 주파수 펄스 시퀀스로 변환)는 감도가 증가된 트랜지스터 금속 검출기를 설명할 때 이전 장에서 이미 고려되었습니다.

고려되는 금속 탐지기의 분석기에서 비트 신호의 주파수를 높이기 위해 정현파 (거의 삼각형) 신호를 두 배의 반복 속도로 짧은 펄스로 변환하는 회로가 사용됩니다. 이를 위해 IC3.2-IC3.4 요소에서 만들어진 전압 비교기가 사용됩니다. 비트 주파수의 한 기간 동안 비교기는 한 논리 상태에서 다른 논리 상태로 두 번 전환한 후 생성된 직사각형 펄스가 C7R8 회로에 의해 차별화된 다음 커패시터 C7을 통해 볼륨 컨트롤 R8에 공급됩니다. 결과적으로 X1 커넥터에 연결된 BF2 헤드폰은 주파수의 두 배인 짧은 전압 펄스를 수신합니다.

장치는 전압 1V의 소스 B9에서 전원을 공급받습니다. 동시에 금속 탐지기의 IC1 및 IC2 마이크로 회로는 디커플링 필터 R6C8 및 R7C9를 통해 DC 소스에서 전원을 공급받습니다.

세부 사항 및 디자인

고려중인 금속 탐지기의 모든 부품 (검색 코일 L2, 저항 R8, 커패시터 C3, 커넥터 X1 및 X2, 스위치 S1 제외)은 크기가 80x60mm 인 인쇄 회로 기판에 있으며 이중 - 양면 호일 getinax 또는 textolite (그림 3.7). 이 경우 요소는 도체 측면에서 장착되고 다른 쪽의 호일은 스크린 역할을합니다.

미세 회로에 대한 고감도 금속 탐지기
쌀. 3.7. 감도가 향상된 금속 탐지기의 인쇄 회로 기판(a) 및 요소 배열(b)

이 장치에 사용되는 부품에 대한 특별한 요구 사항은 없습니다. 아무 문제 없이 인쇄 회로 기판에 배치할 수 있는 작은 크기의 커패시터 및 저항을 사용하는 것이 좋습니다.

커패시터 C3의 최대 정전 용량은 180-240pF여야 합니다. 소형 라디오 수신기(예: KP-180 유형)의 모든 튜닝 커패시터를 사용할 수 있습니다. 열 안정성을 높이려면 커패시터 C1, C2, C4 및 C5의 TKE가 M1500보다 나쁘지 않은 것이 바람직합니다. 고정 저항은 예를 들어 MLT-0,125 유형일 수 있습니다.

K561LE5 유형의 미세 회로는 K176LE5, K176LA7 또는 K561LA7 미세 회로로 교체할 수 있습니다.

코일 L1에는 직경이 30mm인 PEV-2 와이어가 0,08회 감겨 있습니다. 감으려면 트랜지스터 라디오 수신기의 IF 회로 코일 (예 : "Alpinist-407"또는 이와 유사한 것)의 프레임을 사용하는 것이 좋습니다.

검색 코일 L2에는 직경 100mm의 PEV-2 와이어 0,6회가 포함되어 있으며 내경 240-250mm의 토러스 형태로 만들어집니다. 이 코일은 단단한 프레임에서 만들기가 더 쉽지만 그것 없이도 할 수 있습니다. 이 경우 항아리와 같은 적절한 원형 물체를 임시 프레임으로 사용할 수 있습니다. 코일의 권선은 대량으로 감긴 후 프레임에서 제거되고 정전기 스크린으로 차폐되어 알루미늄 호일 테이프가 권선 묶음 위에 감겨 있습니다. 테이프 감기의 시작과 끝 사이의 간격(스크린 끝 사이의 간격)은 약 10mm여야 합니다.

코일 L2를 제조할 때 차폐 테이프의 끝이 닫히지 않도록 하는 것이 특히 필요합니다. 이 경우 단락 코일이 형성되기 때문입니다. 기계적 강도를 높이기 위해 차폐 전에 코일에 에폭시 접착제를 함침시킬 수 있습니다. 약 3미터 길이의 XNUMX심 차폐 케이블의 도체를 코일 단자에 납땜하고 다른 쪽 끝에는 SSH-XNUMX 커넥터 또는 기타 적절한 소형 커넥터가 설치되어 있습니다. 케이블 외피는 코일 스크린에 연결되어야 합니다. 작동 위치에서 코일 커넥터는 장치 본체에 있는 메이팅 커넥터에 연결됩니다.

감도가 향상된 금속 탐지기는 전압이 1V인 소스 B9에서 전원을 공급받습니다. 예를 들어 이러한 소스로 Krona 배터리 또는 직렬로 연결된 3336개의 XNUMXL 배터리를 사용할 수 있습니다.

요소가있는 인쇄 회로 기판과 전원 공급 장치는 적절한 금속 케이스에 넣습니다. 하우징 커버에는 커패시터 C3, 가변 저항 R8, 검색 코일 L1 연결용 커넥터 X2, 스위치 S1 및 헤드폰 BF2 연결용 커넥터 X1가 설치되어 있습니다.

설립

해당 금속 탐지기는 금속 물체가 검색 코일 L2에서 최소 1,5m 거리에서 제거되는 조건에서 조정되어야 하며 장치의 직접 설정은 원하는 비트 주파수를 선택하여 시작해야 합니다. 이를 위해서는 오실로스코프 또는 디지털 주파수 측정기를 사용하는 것이 좋습니다.

오실로스코프로 작업할 때 프로브를 저역 통과 필터(핀 IC3/3)의 입력에 연결해야 합니다. 이 지점의 파형은 변조된 RF 신호의 파형과 유사합니다. 또한 코일 L1을 조정하고 필요한 경우 커패시터 C1 및 C2의 커패시턴스를 선택하여 변조 주파수(비트 주파수)가 약 5-10Hz가 되도록 해야 합니다.

디지털 주파수 측정기를 사용하여 금속 탐지기를 설정할 때 주파수 측정기는 먼저 IC1의 핀 3에 연결한 다음 동일한 칩의 핀 2에 연결해야 합니다. 앞에서 언급한 요소의 매개변수(코일 L1의 인덕턴스, 커패시터 C1 및 C2의 커패시턴스)를 변경하여 표시된 지점에서 신호 주파수의 차이가 약 5-인지 확인해야 합니다. 10Hz.

오실로스코프와 주파수 측정기 없이 원하는 비트 주파수를 선택할 수 있습니다. 이 경우 일반적으로 기준 발진기의 작동 주파수를 조정하는 것으로 충분합니다. 이렇게하려면 고 저항 전화 (예 : TON-3.1)를 IC3 요소 (핀 IC3 / 2)의 출력에 연결 한 다음 L1 코일의 튜닝 코어를 조정하여 오디오 신호가 헤드폰에 나타나야 합니다. 이 경우 커패시터 C3의 회전자는 중간 위치로 설정되어야 합니다. 그런 다음 L1 코일의 튜닝 코어를 회전시켜 몇 헤르츠의 주파수에 따라 전화기에서 딸깍 소리가 들리는 모드를 설정해야 합니다. 발전기를 튜닝한 후 L1 코일의 튜닝 코어를 접착제 한 방울로 고정하는 것이 좋습니다.

다음으로 전압 비교기를 설정해야 합니다. 이렇게하려면 그림에 표시된 저항 R9의 값을 선택해야합니다. 3.6 파선. 저항은 300kΩ ~ 1MΩ 범위에 있을 수 있습니다. 비교기의 출력(핀 IC9/5)에 높은 수준의 전압이 있는 경우 저항 R6는 IC3.2의 핀 3, 10,11과 공통 와이어 사이에 연결되어야 합니다.

업무 절차

이 장치의 실제 사용에 있어서 비트 신호의 필요한 주파수는 가변 커패시터 C3에 의해 유지되어야 하며, 이는 다양한 요인(예: 토양의 자기 특성이 변경될 때, 주변 온도 또는 배터리가 방전되었습니다).

작동 중에 검색 코일 L2의 커버리지 영역에 금속 물체가 나타나면 헤드폰의 클릭 빈도가 변경됩니다. 일부 금속에 접근하면 증가하고 다른 금속에 접근하면 감소합니다. 클릭 빈도를 변경하고 약간의 경험을 통해 감지된 물체가 어떤 금속, 자성 또는 비자성인지 쉽게 확인할 수 있습니다.

클릭 볼륨은 가변 저항 R8에 의해 조절됩니다.

저자: Adamenko M.V.

다른 기사 보기 섹션 금속 탐지기.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

터치 에뮬레이션을 위한 인조 가죽 15.04.2024

거리가 점점 일반화되는 현대 기술 세계에서는 연결과 친밀감을 유지하는 것이 중요합니다. 최근 독일 자를란트 대학(Saarland University) 과학자들이 인공 피부를 개발하면서 가상 상호 작용의 새로운 시대가 열렸습니다. 독일 자를란트 대학 연구진이 촉각 감각을 멀리까지 전달할 수 있는 초박형 필름을 개발했습니다. 이 최첨단 기술은 특히 사랑하는 사람과 멀리 떨어져 있는 사람들에게 가상 커뮤니케이션을 위한 새로운 기회를 제공합니다. 연구원들이 개발한 두께가 50마이크로미터에 불과한 초박형 필름은 직물에 통합되어 제XNUMX의 피부처럼 착용될 수 있습니다. 이 필름은 엄마나 아빠의 촉각 신호를 인식하는 센서이자, 이러한 움직임을 아기에게 전달하는 액추에이터 역할을 합니다. 부모가 직물을 만지면 압력에 반응하여 초박막 필름이 변형되는 센서가 활성화됩니다. 이것 ...>>

펫구구 글로벌 고양이 모래 15.04.2024

애완동물을 돌보는 것은 종종 어려운 일이 될 수 있습니다. 특히 집을 깨끗하게 유지하는 데 있어서는 더욱 그렇습니다. Petgugu Global 스타트업의 새롭고 흥미로운 솔루션이 제시되었습니다. 이 솔루션은 고양이 주인의 삶을 더 쉽게 만들고 집을 완벽하게 깨끗하고 깔끔하게 유지할 수 있도록 도와줍니다. 스타트업 펫구구글로벌(Petgugu Global)이 자동으로 배설물을 씻어내는 독특한 고양이 화장실을 공개해 집안을 깨끗하고 산뜻하게 유지해준다. 이 혁신적인 장치에는 애완동물의 배변 활동을 모니터링하고 사용 후 자동으로 청소하도록 활성화되는 다양한 스마트 센서가 장착되어 있습니다. 이 장치는 하수 시스템에 연결되어 소유자의 개입 없이 효율적인 폐기물 제거를 보장합니다. 또한 변기는 물을 내릴 수 있는 대용량 수납 공간을 갖추고 있어 다묘 가정에 이상적입니다. Petgugu 고양이 모래 그릇은 수용성 모래와 함께 사용하도록 설계되었으며 다양한 추가 기능을 제공합니다. ...>>

배려심 많은 남자의 매력 14.04.2024

여성이 '나쁜 남자'를 더 좋아한다는 고정관념은 오랫동안 널리 퍼져 있었습니다. 그러나 최근 모나쉬 대학의 영국 과학자들이 실시한 연구는 이 문제에 대한 새로운 관점을 제시합니다. 그들은 여성이 남성의 정서적 책임과 다른 사람을 도우려는 의지에 어떻게 반응하는지 살펴보았습니다. 이번 연구 결과는 무엇이 남성을 여성에게 매력적으로 만드는지에 대한 우리의 이해를 변화시킬 수 있습니다. Monash University의 과학자들이 실시한 연구는 여성에 대한 남성의 매력에 대한 새로운 발견으로 이어졌습니다. 실험에서 여성에게는 노숙자를 만났을 때의 반응을 포함하여 다양한 상황에서 자신의 행동에 대한 간략한 이야기와 함께 남성의 사진이 표시되었습니다. 일부 남성은 노숙인을 무시했지만, 다른 남성은 음식을 사주는 등 그를 도왔습니다. 한 연구에 따르면 공감과 친절을 보여주는 남성은 공감과 친절을 보여주는 남성에 비해 여성에게 더 매력적이었습니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

레이저 제초 기능을 갖춘 로봇 야채 재배자 잠자리 19.01.2024

스위스 스타트업 Caterra는 야채밭을 독립적으로 탐색하고 레이저를 사용하여 잡초를 효과적으로 제어하는 Dragonfly라는 새로운 로봇을 공개했습니다. 이 기술적 혁신은 야채 재배자에게 상당한 인건비와 재정적 비용을 초래하는 수동 잡초 제거의 높은 비용을 줄일 것을 약속합니다.

Dragonfly 로봇은 궁극적으로 농업 운영의 생산성과 효율성을 향상시키는 효과적인 첨단 잡초 제거 솔루션을 제공함으로써 농업에 혁명을 일으킬 것을 약속합니다.

유기농 당근 밭에서 손으로 잡초를 뽑는 직원들은 잡초 침입의 정도에 따라 헥타르당 80~350시간을 소비합니다. 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 동시에 많은 인력이 필요합니다.

무게가 100kg 미만인 잠자리에는 전기 모터와 XNUMX개의 거대한 자전거 바퀴가 장착되어 있으며 방향 조정을 위해 GPS 기술을 사용합니다. 로봇에는 잡초를 인식하는 카메라와 원치 않는 식물을 정확하게 파괴하는 레이저가 장착되어 있습니다. 현재 장치의 속도는 제한되어 있지만 엔지니어 팀은 밤을 포함하여 하루에 XNUMX~XNUMX헥타르의 제초 작업을 달성하기 위해 지속적으로 알고리즘을 개선하고 있습니다.

레이저를 사용하면 당근의 1-2%에만 최소한으로 해롭다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

현재 카메라가 장착된 여러 대의 로봇이 농부의 밭을 모니터링하고 식물을 촬영하여 당근과 잡초를 구별하는 인공지능을 훈련시킵니다.

야채 재배자들은 이 독특한 레이저 노동 방법에 큰 관심을 보이며 테스트용 밭을 제공하고 있습니다. 사진 촬영에 사용할 수 있는 테스트 영역이 많을수록 로봇의 학습 알고리즘이 더 효과적입니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ 효율적인 마찰 발전기

▪ 카페 방문객은 로봇에 의해 서빙됩니다.

▪ 컨트롤러 Marvell 88NV1160

▪ 개를 위한 컴퓨터 게임

▪ 아이들은 복수를 좋아합니다.

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트 접지 및 접지 섹션. 기사 선택

▪ 기사 파인애플을 먹고, 뇌조를 씹어라, 마지막 날이 다가오고 있다, 부르주아. 대중적인 표현

▪ 기사 태양 팬. 어린이과학실

▪ 기사 STB 수신기용 트렁크 증폭기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 게임 콘솔을 끄는 타이머. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰