家用金属探测器。方案、说明

家用金属探测器。无线电电子电气工程百科全书

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如今，许多人都在寻找宝藏、丢失的硬币和珠宝。对于这样的工作，当然，您需要一个好的设备 - 金属探测器。所提议文章的作者组装了一个类似的设备，对其进行了实际测试，并建议每个人都重复使用它。

金属探测器的基础是 Flind E.《家用电子设备》（Energoatomizdat，1984 年）一书中描述的设备。在设备的原型设计和测试过程中，改进了发生器，用更容易接近的元件底座替换了元件底座，简化了金属存在指示器的输出级，引入了指针指示器，并安装了噪声滤波器。

由此产生的“发射-接收”金属探测器的工作原理是记录金属物体反射的信号。该信号的产生是由于连接到发生器的金属探测器的发射（辐射）线圈的交变磁场对金属的影响而产生的。

接收线圈与发射线圈位于同一平面，这样穿过接收线圈的磁力线就会产生一个小的电动势。在线圈端子处，信号要么不存在，要么非常小。补偿节点进一步降低信号。

如果有金属物体进入线圈的磁场，它们之间的感应耦合就会发生变化，接收线圈的端子上会出现电信号，该信号被放大、整流，然后滤波。结果，滤波器的输出处出现恒定电压，该电压随着线圈接近金属物体而增加。

该信号被馈送到比较单元的一个输入端，并与施加到其第二输入端的参考电压进行比较。参考电压电平的调整方式使得即使信号的微小增加也会导致比较单元输出处的信号电平的显着变化。这反过来会激活控制金属探测器蜂鸣器的电子钥匙。

改进后的金属探测器方案如图1所示。 2. 发生器由 VT1 晶体管和 L3C4,6 电路组成，工作频率约为 1 kHz。一方面，发生器的低频使金属探测器对不需要的信号（例如，存在湿沙、小金属片等的情况下出现的信号）响应较弱，另一方面手感好，灵敏度好。如果需要，可以通过更改 L3、C2 和 L6、C16 以及 R11CXNUMX 滤波器的参数来重建发电机频率。

（点击放大）

物体的检测深度取决于工作信号的频率、功率、电感器的大小以及物体的大小和形状及其位置。发生器的频率越高，小物体的检测深度越小。电感器越大，检测深度越深。例如，该金属探测器在 25 厘米的距离处检测直径 13 毫米的硬币，在 100 厘米的距离处检测尺寸为 100x40 毫米的铝板。

发生器组装在晶体管组件上。晶体管 VT2 直接在发电机 aVT1 中工作，与 R2-R4 部件的分压器一起，在提供温度补偿的热稳定器中工作。

到达接收线圈L2的信号由二极管VD1、VD2限制幅度（在存在大金属物体的情况下），然后由运算放大器DA1.1放大。该微电路的输入端通过电容器 C5、电阻器 R7-R10 和电容器 C8 接收来自发生器的补偿信号 - 在附近没有金属物体的情况下，它会衰减从 L2 线圈到达 L1 线圈的信号。

放大后的信号经过R16C11低通滤波器，由运放DA1.2进行整流。当向微电路的非反相输入提供正输入电压时，VD3 二极管打开并提供负反馈。电容器C12正在充电，指示箭头PA1发生偏离。当输入电压为负时，二极管闭合，没有反馈，二极管的负极电压为零。

来自检测器的信号经过 R21C14R22C15 滤波器平滑并馈送到 DA2.1 比较器，与可变电阻器 R23（粗略）和 R25（精细）调节的参考电压进行比较。当比较器被触发时，其输出端电压下降，晶体管VT3截止，运放DA2.2上组装的音调发生器开始工作。其输出信号馈送到由VT4晶体管制成的功率放大器，其负载是耳机BF1（来自助听器）。小范围内的音量大小由可变电阻R38调节。

输出级由单独的电源供电，从而消除了器件励磁的可能性。金属探测器的主要部分由 12 V 电源（电池）供电，使用 DA3 稳定器将其降至 9 V。

金属探测器的细节安装在三块由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2-4）。它们设计使用电阻器 MLT-0,125、电阻器 R10 SP4-1、电容器 C3、C6 - K71-7。

家用金属探测器

允许用 KTC2 替换 3103TC3103A 晶体管组件，但您必须更改印刷电路板图纸。箭头指示器 RA1 - 任何磁带录音机的录音电平指示器。金属探测器的板和其他部件放置在由绝缘材料制成的外壳中（图 5）。

家用金属探测器

应特别注意线圈的制造。它们缠绕在直径为 140 毫米的心轴上，最好使用玻璃罐。每个线圈由 200 匝直径 0,27 毫米的漆包铜线组成，中间匝有一个抽头。在将线圈从心轴上取下之前，将其绑在三到四个地方，取下后用坚固的线包裹住，以使线圈紧密贴合在一起。接下来，线圈的形状如图所示。如图6所示，用螺纹1将其固定在塑料板2上。发射线圈3位于底部，接收线圈4位于顶部。接收线圈必须配备有间隙的铝屏蔽，以防止形成闭环。线圈的输出通过屏蔽编织物中的电缆5连接至装置的其余部分。线圈垂直（如图）匝间距离应等于25mm，根据线圈附近无金属物体情况下PA1指示器的最小读数设置金属探测器后最终确定。

家用金属探测器

最终紧固线圈后，从上方用装饰性外壳覆盖它们，并在其上连接一根杆（图 7）。

家用金属探测器

设置金属探测器包括将电阻器R10的滑块设置为滑块R8的中间位置，使指示器PA1的箭头位于“零”标记处（为方便起见，将箭头设置为“零”标记）通过选择电阻器 R19 来调节刻度的中间标记。为此，您可能必须更改发电机线圈的一个端子的连接。

在金属探测器的操作过程中，在建立操作模式20分钟后，电阻器R8实现千分表的“零”读数。之后，可变电阻器R25和R23将参考电压设置为接近比较器的操作和音调声音的出现。当然，这种调整是在线圈附近没有金属的情况下进行的。

作者：V.Grichko，克拉斯诺达尔

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