Zasada działania
Wykrywacz metalu jest stosunkowo proste urządzenie, układ elektroniczny który zapewnia dobrą czułość i stabilność pracy.
Charakterystyczną cechą tego urządzenia jest jego niska częstotliwość pracy. Cewki detektora pracują na częstotliwości 3 khz. To zapewnia:
- z jednej strony, słabą reakcję na niepożądane sygnały (np. dźwięki, które powstają w przypadku mokrego piasku, drobnych kawałków metalu, itp.);
- z drugiej strony, dobrą czułość przy wyszukiwaniu ukrytych rur wodociągowych i tras centralnego ogrzewania, monet i innych przedmiotów metalowych.
Generator metalu wzbudza drgania w cewce nadawczej na częstotliwości około 3 khz, tworząc w niej zmienne pole magnetyczne.Recepcja cewka znajduje się prostopadle do cewce nadawczej w taki sposób, że przechodzące przez nią magnetyczne linie sił stworzą małą EMF. Na wyjściu recepcji cewki sygnał albo nie ma, albo jest bardzo mały.
Metalowy przedmiot, gdy w polu cewki, zmienia wartość indukcyjności. Przy tym na wyjściu pojawia się sygnał elektryczny, który następnie jest wzmacniany, prostowane i filtrowane.W ten sposób na wyjściu układu jest sygnał napięcia stałego, którego wartość nieznacznie wzrasta przy zbliżaniu się cewki do metalowego przedmiotu.
Ten sygnał na jednym z wejść schematu porównania, gdzie jest porównywane z napięciem odniesienia, które stosuje się do jego drugiego wejścia. Poziom napięcia odniesienia ustawiony w taki sposób, że nawet niewielki wzrost napięcia sygnału powoduje zmianę stanu na wyjściu schematu porównania. to z kolei napędza elektroniczny przełącznik. W wyniku tego procesu na weekend wzmacniające kaskady pochodzi dźwięk, dźwięk operatora o obecności metalowego przedmiotu.
Pojęcie
Podstawowy schemat elektryczny detektora przedstawiono na rysunku. 2.38.
Ryż. 2.38. Pojęcie elektronicznego wykrywacza metalu o niskiej częstotliwości (kliknij, aby powiększyć)
Nadajnik składa się z tranzystora VT1 i związanych z nim elementów, pobudza wahania w cewce L1. Sygnały przesyłane na cewkę L2, a następnie wzmacniane układem D1 i wyprostowują układem D2, włączonej w układzie amplitudy detektora.Sygna ł z detektora dociera na kondensator C9 i wygładzone przez filtr dolnoprzepustowy, który składa się z rezystorów R14, R15 i kondensatorów XU i C11.
Następnie sygnał trafia na wejście schematu porównania D3, gdzie jest porównywane z napięciem odniesienia, montowanym zmiennymi parametrycznymi RP3 i RP4.Alternator, montowane na wyjściu tranzystorowym z jednym przejściem VT2, pracuje w trybie ciągłym. Jednak sygnał wytwarzany im, wchodzi na bazę tranzystora VT4 tylko wtedy, gdy zamknie się tranzystor VT3. Przecież będąc w stanie otwartym, ten tranzystor szuntirujet wyjście generatora.
Po odebraniu sygnału na wejście układu D3 napięcie na jej wyjściu maleje, zamyka tranzystor VT3, i sygnał z tranzystora VT2 przez tranzystor VT4 i regulator głośności RP5 wchodzi na stopień wyjściowy i głośnik.
Zasilanie schematu
W schemacie jest używany dwa źródła zasilania, co eliminuje możliwość wystąpienia jakiegokolwiek sprzężenia zwrotnego z wyjścia schematu do jej wrażliwego wejścia. Podstawowy układ zasilany jest z baterii o napięciu 18 v, który za pomocą układu D4 spada do stabilnego napięcia 12 V. spadek napięcia baterii w czasie pracy układu nie powoduje zmiany ustawień urządzenia.
Weekend kaskady są zasilane z oddzielnego źródła zasilania o napięciu 9 V.
Wymagania pobór mocy jest dość niskie, dlatego do zasilania urządzenia można użyć trzy akumulatory.Bateria zasilania stopnia wyjściowego nie wymaga specjalnego wyłącznika, tak jak w przypadku braku sygnału stopień wyjściowy praktycznie nie pobiera prądu.
Montaż schematu
Schemat wykrywacza metalu zaleca się zamontować na makietnoj głównej. Opłata taka jest przedstawiona na rysunku. 2.39. Na płycie znajdują się 24 miedziane paski na 50 otworów w każdej z krokiem 2,5 mm. Przede wszystkim w paski trzeba zrobić 64 cięcia i wywiercić trzy instalacyjnych otwory.
Ryż. 2.39. Płytka drukowana i rozmieszczenie elementów
Następnie na odwrotnej stronie głównej należy zainstalować:
- 20 zworek;
- szpilki dla zewnętrznych połączeń;
- dwóch płaszczyznach dla kondensatora C5.
Następnie można ustawić kondensatory z 16, z 17 i układu D4. Te elementy tworzą źródło zasilania o napięciu 12 V. Sprawdzanie tego stopnia odbywa się poprzez tymczasowego podłączenia akumulatora o napięciu 18 V. Przy tym napięcie na skraplaczu z 16 powinno wynosić 12 ± 0,5 W.
Następnie można przystąpić do montażu elementów stopnia wyjściowego:
- rezystorów R23 - R26;
- kondensatory z 14 i z 15;
- tranzystorów VT4 - VT6.
Obudowa tranzystora VT6 połączony jest z kolektorem, więc kontakt obudowy z sąsiednimi elementami i zworek jest nieprawidłowy. Ponieważ stopień wyjściowy przy braku sygnału nie zużywa prądu, wystarczy sprawdzić tymczasowym podłączeniem głośnika, zmiennego rezystora RP5 i baterii o napięciu 9 V.
Następnie trzeba zainstalować rezystory R20 R22 i tranzystor VT2, które tworzą generator sygnałów dźwiękowych. W przypadku podłączenia dwóch źródeł zasilania w głośniku słyszalny dźwięk w tle, zmieniając ze zmianą położenia pokrętła regulatora głośności. Po za tym na płycie należy zamontować rezystory R16 - R19, kondensator Z12, tranzystor VT3 i układu D3.
Sprawdzanie poprawności działania schematu porównania
Praca schematu porównania sprawdza się w następujący sposób. Do wejścia pomiarowego D3 trzeba podłączyć potencjometry RP3 i RP4. Wejście to tworzy się za pomocą dwóch rezystorów oporem 10 kω, z których jeden jest podłączony do dodatniej szyny zasilania +12 v, a drugi do zera magistrali.Drugi wnioski rezystorów podłączyć do wniosku 2 chipy D3. Zworka od tego wyjścia służy do tymczasowego punktu połączenia.
W przypadku rażącego konfiguracji (włączone obie baterie), która odbywa się zmiennym rezystorem RP4, w pewnym położeniu zrywa sygnału dźwiękowego, podczas gdy przy ustawianiu zmiennym rezystorem RP3 musi być płynna zmiana sygnału w pobliżu tego przepisu.
Wstępna kontrola stanu kaskad
Przy spełnieniu tych warunków można przystąpić do instalacji rezystorów R6 - R15, kondensatorów C6 - C11, diody VD3 i układów D1 i D2. Po włączeniu zasilania, najpierw trzeba sprawdzić obecność sygnału na wyjściu układu D1 (wyprowadzenie 6). On nie powinien przekraczać połowy wartości źródła zasilania (około 6).
Napięcie na skraplaczu C9 nie powinno różnić się od napięcia sygnału wyjściowego tego układu, choć namiary od sieci prądu przemiennego mogą powodować niewielki wzrost tego napięcia. Stukanie palcem wejścia układu (podstawy kondensatora C6) powoduje wzrost napięcia z powodu podnoszenia się poziomu szumów.
Jeśli regulatory ustawienia znajdują się w położeniu, przy którym sygnał brakuje, stukanie palcem kondensatora C6 prowadzi do pojawienia się i zaniku sygnału dźwiękowego. Na tym wstępna kontrola stanu kaskad się kończy.
Ostateczna kontrola i ustawianie
Ostateczna kontrola i ustawianie metalu odbywa się po zakończeniu budowy indukcyjności cewek. Po wstępnej weryfikacji kaskad schematu na płytce można ustawić inne elementy, za wyjątkiem kondensatora C5. Zmienny rezystor RP2 tymczasowo ustawić w położenie środkowe. Opłaty dołączyć do L-graficzny wkładce z podwozia przez plastikowe podkładki (w celu wyeliminowania możliwości zwarcia) za pomocą trzech śrub.
Podwozie zabezpieczone w obudowie pilota zdalnego sterowania dwoma śrubami, powściągliwości dwa zaciski, które są przeznaczone do mocowania obudowy pilota do paska wyszukiwarki.Boczna strona podwozia zapewnia utrwalenie źródeł zasilania w obudowie.Podczas montażu pilota należy upewnić się, że wnioski przełącznika na tylnej stronie zmiennego rezystora RP5 nie dotyczą elementów płyty głównej.
Wywierć prostokątnego otworu przykleić głośnik. Sztanga i łączniki, tworzące uchwyt głowicy poszukiwacza można wykonać z plastikowych rurek o średnicy 19 mm. Sama głowica poszukiwacza jest talerz o średnicy 25 cm, wykonana z wytrzymałego tworzywa sztucznego. Wewnętrzna jej część powinna być starannie oczyszczona papierem ściernym, co zapewnia dobre wiązanie z żywicą epoksydową.
Produkcja cewką
Główne cechy detektora zależy w dużej mierze od stosowanych cewek, więc ich wykonanie wymaga szczególnej uwagi.Cewki, ma ten sam kształt i wymiary powinny skończyć na w kształcie litery D kontur, który jest tworzony z kołków osadzonych na odpowiednim kawałku płytki.
Każda cewka powinna składać się z 180 zwojów emaliowego drutu miedzianego 0,27 mm z odejściem od 90 - go rewolucja.
Ryż. 2.40. Cewki detektora: a - sposób nawijania cewek; b - schemat montażu gotowych cewek
Zanim zdjąć cewki z kołków, ich w kilku miejscach trzeba zabandażować, jak pokazano na rysunku. 2.40. Następnie każdą cewkę trzeba owinąć wytrzymałą nicią, aby zwoje szczelnie przylegają do siebie. Na tym wykonanie cewką kończy.
Produkcja recepcji cewki
Recepcja cewka musi być wyposażony w ekran. Ekranowanie cewki jest zapewniona w następujący sposób. Najpierw trzeba ją owinąć drutem, a następnie owinąć warstwą folii aluminiowej, którą ponownie trzeba owinąć drutem.
Taka podwójna cewka gwarantuje dobry kontakt z folii aluminiowej. W uzwojeniach drutu i folii musi być wyposażony w małe rozdarcie lub luz, jak pokazano na rysunku. 2.40, 6, zapobiega powstawaniu zamkniętej rewolucja w obwodzie cewki.
Montaż detektora
Wykonane w ten sposób cewki należy zamocować za pomocą zacisków na krawędzi plastikowej talerze i podłączyć do systemu sterowania za pomocą czterożyłowego kabla ekranowanego.
Dwa centralnych odprowadzania i ekran recepcji cewki podłączyć do zero magistrali poprzez ekranowania przewodów.
Test działania
Jeśli włączyć wykrywacz metalu i radio znajduje się w pobliżu cewki, można usłyszeć wysokotonalnyj świst (na częstotliwości metalu), ze względu ogniem dźwięku w radiu. Wskazuje to na sprawność alternatora metalu.
W tym przypadku nie ma znaczenia, na jaki zakres jest ustawiony radio, więc dla sprawdzenia zamiast niego można użyć dowolnego magnetofon kasetowy.
Miejsce pracy położenia cewek określa:
- albo dla wyjściowego sygnału detektora, który powinien być minimalny;
- albo na terenie wyszukiwania miernika (woltomierza), podłączonego bezpośrednio do skraplacza Z9.
Drugi wariant do montażu cewek znacznie łatwiejsze.
Napięcie na skraplaczu powinno wynosić około 6 W. Po tym, zewnętrzne części cewek można przyklejać żywicą epoksydową, a wewnętrzne, przechodzące przez środek, trzeba zostawić luźne, co pozwala przeprowadzić ostateczną konfigurację.
Ostateczna konfiguracja
Ostateczna konfiguracja składa się w instalacji luźnych części cewek w takim położeniu, w którym przedmioty z kolorowego metalu, na przykład, monety, powodują szybki wzrost sygnału wyjściowego, a pozostałe przedmioty - jego niewielki spadek.Je śli żądany wynik nie zostanie osiągnięty, należy zamienić miejscami końcówki jednej z cewek.
Należy pamiętać, że ostateczna konfiguracja lub dopasowanie cewek powinny być prowadzone w przypadku braku metalowych przedmiotów. Po zainstalowaniu i trwałego zamocowania cewki trzeba pokryć warstwą żywicy epoksydowej, a następnie na nich nałożyć tkaniny z włókien szklanych i wszystko to zatkać żywicą epoksydową.
Po budowy głowicy poszukiwacza należy przeprowadzić takie działania:
- w schemacie umieścić kondensator C5;
- zmienny rezystor RP1 ustawić w pozycji środkowej;
- zmienny rezystor RP2 ustawić na minimum sygnału wyjściowego.
Przy tym w jedną stronę środkowego położenia zmienny rezystor RP1 zapewnia rozpoznawanie przedmiotów stalowych, a w drugą stronę - przedmiotów z metali kolorowych. Przy każdej zmianie wartości nominalnej rezystancji prądem rezystora RP1 należy przeprowadzić ponowną konfigurację urządzenia.
W praktyce wykrywacz metalu jest lekkie, dobrze wyważone, delikatne urządzenie. W ciągu pierwszych kilku minut po włączeniu urządzenia może być asymetria poziomu zerowego, jednak po pewnym czasie znika lub staje się nieistotne.