Circuit detector de metale - Utilizarea oscilatorului cu frecvență de bătăi (BFO)

Postul explică un circuit simplu de detector de metale folosind conceptul de oscilator cu frecvență de ritm (BFO), tehnica BFO este considerată a fi cele mai precise și mai fiabile metode de detectare a metalelor.

Cum functioneaza

Funcționarea circuitului poate fi înțeleasă cu următoarele puncte:

Detectorul de metale propus folosește un quad 4093 Schmitt NAND IC și o bobină de căutare împreună cu un întrerupător și baterii pentru alimentare.

Un cablu de la pinul IC1d 11 se conectează la o antenă radio MW, sau un alt proces ar fi deformarea în jurul radioului. Comutatorul BFO ​​dacă este prezent în radio trebuie să fie pornit.

Rezistența la schimbarea rapidă a tensiunii - cunoscută sub numele de reactanță, întârzie nivelul logic al pinului ICI 10 înapoi la pinii de intrare 1 și 2 și este mai mult întârziată prin întârzieri de propagare în cadrul 4093 IC.

Întregul proces are ca rezultat oscilații rapide de aproximativ 2 MHz, fiind preluat de un radio cu val mediu.

2 MHz este în afara intervalului pentru unde medii, dar un radio MT poate accepta armonicele frecvenței de 2 MHz. Procesul de înfășurare a bobinei nu este complicat.

Specificații bobină bobină

Prototipul folosește 50 de rotații de sârmă de cupru emailată de 22 awg / 30 swg (0,315 mm), înfășurată pe un formator de 4,7 '/ 120 mm și apoi înfășurată într-o bandă izolatoare.

Bobina este apoi conectată la 0 V. Un scut Faraday, care este o folie de tablă care acționează ca o înfășurare în jurul bobinei. Acest proces lasă un mic spațiu și trebuie avut grijă ca folia să nu înfășoare întreaga circumferință a bobinei. O bandă izolatoare este din nou folosită pentru a înfășura scutul Faraday.

O conexiune poate fi stabilită la scutul Faraday cu o bucată de înveliș de sârmă rigidă în jurul scutului, înainte de a adăuga banda.

Un scenariu ideal ar fi conectarea circuitului cu un cablu dual-core sau microfon și conectarea ecranului la scutul Faraday.

Cum se configurează circuitul

Configurarea detectorului de metale implică pornirea radioului MW pentru a ridica un fluier pe o armonică de 2 MHz.

Cu toate acestea, trebuie remarcat că nu toate armonicele funcționează cel mai bine, ci doar cel care se potrivește trebuie utilizat. Cu o armonică adecvată și metalul va modifica tonul unui fluier.

Un detector de metale detectează o monedă mare la 80-90 mm, ceea ce este bun pentru un detector BFO. Poate identifica chiar discriminarea dintre metalele feroase și cele neferoase cu creșterea sau scăderea tonului.

Trimis de: DhrubaJyoti Biswas

Diagrama circuitului

IC 4093 pinouts

Detector de metale folosind absorbția magnetică

În spatele tehnologiei de detectare a acestui detector de metale se află un senzor care identifică existența metalelor feroase și neferoase prin absorbția energiei magnetice.

Acest câmp magnetic este produs de un inductor care face parte dintr-un circuit oscilator modificat. În momentul în care un obiect metalic este apropiat de câmpul magnetic, este absorbită suficientă energie magnetică pentru a opri oscilatorul.

Figura de mai jos prezintă oscilatorul Colpitt care trage în jur de 70 kHz. Inductor L₁funcționează ca senzor datorită rezistorului emițătorului (R₁) valoare mare și, în cele din urmă, oscilatorul funcționează.

Acest lucru este favorabil, deoarece alternativ pierderile din circuitul reglementat vor fi reîncărcate de tranzistor. D₁și D_Douăva rectifica ieșirea oscilantă și tensiunea directă ulterioară se aplică direct la intrarea inversantă a declanșatorului IC Schmitt₁.

Odată ce tensiunea scade sub valoarea de la pinul 3 care este reprezentată de P₁, ieșirea va trece la un nivel ridicat, alimentând releul. Vă recomandăm să construiți detectorul pe un PCB așa cum se arată în figura de mai jos.

Scopul real al inductorului L₁nu a fost să se monteze pe PCB. În cazul în care oscilatorul nu pornește imediat la orice setare P₁a fost angajat, trebuie să reduceți valoarea lui R₁.

Alternativ, dacă oscilatorul continuă să detecteze chiar și atunci când un obiect metalic este ținut aproape de L₁, R₁valoarea trebuie mărită.

Trebuie să începeți cu ștergătorul lui P₁la pământ și controlați presetarea, astfel încât releul să nu funcționeze deloc. Când aveți nevoie de ceva mai multă sensibilitate, creșteți ștergătorul puțin mai mult.

Alimentarea releului dictează în principal consumul curent și, în majoritatea cazurilor, nu depășește 50 mA.

Detector de metale reglat LC

Spre deosebire de detectoarele de metale discutate mai sus, acesta funcționează sub regula că frecvența unui oscilator LC variază atunci când există inductanță modificată. Pentru a face acest lucru, inductorul este abordat cu orice tip de detector de metale.

Rata de schimbare a frecvenței depinde de proprietățile metalului și de frecvența în sine. Dacă acesta din urmă este prea ridicat, o componentă metalică va acționa ca o întoarcere scurtă care reduce inductanța, astfel încât frecvența să crească.

În cazul în care frecvența este substanțial scăzută pentru ca pierderile din curent turbionar să fie neglijate, putem face diferența între metale feroase și metale neferoase.

Va fi destul de dificil să faci o frecvență a oscilatorului sub 200 Hz. Datorită acestui fapt, oscilatorul din circuitul curent funcționează în jur de 300 kHz. Pentru a-și face inductanța este destul de simplu și tot ce aveți nevoie este o singură rotație a unui cablu coaxial, descris în figura următoare.

Cum functioneaza

Circuitul detectorului de metale reglat LC este alcătuit dintr-un oscilator T₁, un convertor de frecvență la tensiune IC₁și un CI amplificator operațional BiMOS_Două. Prin utilizarea unui diametru al bobinei detectorului de 400 mm, valorile condensatorilor C₁și C_Douăgarantează o frecvență a oscilatorului de 300 kHz. Când se utilizează bobine cu diametru mai mic, veți avea nevoie de mai multe spire.

Pentru a furniza 4046B în mod adecvat, puterea semnalului oscilatorului trebuie să fie de aproximativ 400 mV_ππ. Comparatorul de fază garantează că bucla internă blocată de fază se blochează întotdeauna la acel nivel. La pinul 10, intrarea sursei de urmărire este furnizată către un CA3130 unde este suficient de amplificată.

Cum se configurează

Convenabil, P₁setează frecvența centrală a buclei blocate în fază și zero-ul microametrului centru-zero. Folosind P_Două, puteți efectua ajustări fine dacă sensibilitatea opamp este mare.

Mai mult, P₃setează sensibilitatea în discuție care este atașată într-o buclă de feedback negativ la intrarea inversă. Observați că există un feedback pozitiv prin microamper și R₁₀la intrarea care nu inversează. Când alegeți o rezistență diferită, este important să modificați valorile lui R₉, R₁₀și R_unsprezeceîn mod corespunzător.