Принципова схема
Принципова схема металошукача на биениях зображена на рис. 2.49.
Рис. 2.49. Принципова схема кварцованного металошукача на биениях
Схема складається з наступних вузлів:
- кварцовий генератор;
- вимірювальний генератор;
- синхронний детектор;
- тригер Шмідта;
- пристрій індикації.
Кварцовий генератор реалізований на інверторах D1.1-D1.3. Частота генератора стабілізована кварцовим або пьезокерамичним / резонатором з резонансною частотою 32768 кГц (часовий кварц). Ланцюжок R1C2 перешкоджає збудження генератора на вищих гармоніках. Через резистор R2 замикається ланцюг ООС, через резонатор Q1 - ланцюг ПОС.
Генератор відрізняється простотою, малим споживаним струмом від джерела живлення, надійно працює при напрузі живлення 3-15, не містить підлаштування елементів і надто високоомних резисторів. Додатковий лічильний тригер D2.1 необхідний для формування сигналу з шпаруватістю, у точності рівної 2, що вимагається для подальшої схеми синхронного детектора.
Вимірювальний генератор реалізований на диференціальному каскаді на транзисторах VT1, VT2. Ланцюг ПОС реалізована гальванічно, що спрощує схему. Навантаженням диференціального каскаду є коливальний контур l 1 c 1. Частота генерації залежить від резонансної частоти коливального контуру і, в деякою мірою, від режимного струму диференціального каскаду. Цей струм задається резистором R3.
Для перетворення низьковольтного вихідного сигналу диференціального каскаду до стандартним логічним рівням цифрових КМОП-мікросхем служить каскад за схемою з загальним емітером на транзисторі VT3. Формувач з тригером Шмідта на елементі D3.1 забезпечує круті фронти імпульсів для нормальної роботи подальшого лічильного тригера.
Додатковий лічильний тригер D2.2 необхідний для формування сигналу з шпаруватістю, у точності рівної 2, що вимагається для подальшої схеми синхронного детектора. Синхронний детектор складається з перемножувача, реалізованого на елементі D4.1 "Що виключає АБО" і інтегруючої ланцюга R6C4. Його вихідний сигнал близький за формі до пилообразному, а частота цього сигналу дорівнює різниці частот кварцового генератора і пошукового генератора. Тригер Шмідта реалізований на елементі D3.2 і формує прямокутні імпульси з пилкоподібної напруги синхронного детектора.
Пристрій індикації є просто потужним буферним інвертором, реалізованим на трьох останніх інверторах D1.4-D1.6, включених в паралель для збільшення навантажувальної здатності. Навантаженням пристрою індикації є світлодіод і пьезоизлучатель.
Виготовлення котушки
Котушка L1 намотується на оправці діаметром 160 мм, і має 100 витків дроту ПЕВ - 0,2 мм.
Публікація: www.loktek.ru