无线电电子与电气工程百科全书 低成本金属探测器。 无线电电子电气工程百科全书 这种独特的金属探测器仅由五个组件组成:一个廉价的微电路、一个可变电容器、两个搜索线圈和一个耳机。 但尽管它很简单,但它具有相当好的参数。 该电路适用于金属探测器。 尽管它包含其他金属探测器的一些组件,但其工作原理与它们不同。 毫不夸张地说,该电路的特性相当于廉价的感应平衡(IB)检测器。 收集它 - 您将亲眼目睹! 该设计比最初的节拍检测器还要简单,其原理图发表于 2004 年 XNUMX 月的 EPE 上。 在测试中,发现古英语便士在空气中15厘米的距离即可被检测到,尽管由于各种因素影响灵敏度,检测范围可能会下降到12,5厘米。 尽管如此,该检测器可以与预算 IB 竞争,甚至继承了节拍检测器的一些有用功能。 介绍 该检测器不使用搜索和参考振荡器(如在拍频检测器中)或发射和接收线圈(如在 IB 检测器中),而是使用两个具有相互重叠线圈的发射器(或搜索振荡器),如在 IB 检测器中。
图表注释:每个线圈包含 70 匝 PEL-0,32 线,缠绕在直径为 12 厘米的心轴上。 线圈必须重叠才能在耳机中产生音调。 从图1可以看出,电路非常简单。 每个振荡器都是围绕一个四运算放大器和一个搜索线圈构建的! 来自这些发生器的信号被混合(类似于节拍检测器的类型),因此可以听到节拍信号。 但除了与节拍检测器的所有这些相似之处之外,还存在差异。 而这种显着提高探测器灵敏度的区别在于,每个线圈都通过电感耦合改变发生器的频率。 结果是像 IB 检测器一样的“平衡”,并且灵敏度变得比节拍电路更高。 除此之外,还需要一种方法来控制输出拍频,以便可以对设备进行调谐。 这可以通过多种方式完成,在本例中,使用连接在两个振荡器之间的 AM 接收器的标准 100 pF 可变电容器。 由于该电路的概念借鉴自感应平衡和拍频检测器,因此我们将该检测器的工作原理称为“拍频平衡”(BB)。 特点 该方案的主要特点是:
方案 该设计基于逆变器上最简单的发电机。 首先考虑 IC1 上的发生器。 从电感器开始抵抗快速电压变化(称为反应)的那一刻起,输出(引脚 1)逻辑电平的任何变化都将经过一段时间延迟传输到反相输入 2。 输出电压转换速率约为8V/ms,IC1的所有后续开关都相应延迟,因此发电机进入工作模式,输出稳定振荡。 搜索线圈的输出之一连接到同相输入(引脚 3),以稳定操作。 原则上,引脚 3 可以保持未连接状态,但这将是一个次优的解决方案。 由于不同的集成电路具有不同的转换速率和输入电阻,因此它们不太可能在该电路中工作。 不过,TL074CN 的应用广泛,可用性应该不成问题。 搜索线圈是发生器的关键部分,必须对其进行适当的设计才能使发生器正常工作并获得所需的输出频率。 该频率应该足够大,但又不能太高,以免受到噪声或参数不稳定的影响。 IC1 的特性和线圈的电感会影响振荡频率,该频率在 260 kHz 范围内(未连接法拉第屏蔽)。 法拉第屏蔽将线圈的电感增加了大约两倍,发电机输出的频率大约增加了一半。 IC1b 上的振荡器开启方式与 IC1a 完全相同,只是其搜索线圈反相接线。 当探测线圈平行于地面移动时,金属的出现首先增加L1,然后增加L2的电感,反之亦然,导致振荡频率略有下降。 第三个放大器 IC1c 用于混合两个振荡器的信号并输出音频范围内的拍频。 这一切都是BB型探测器的显着特点。 金属的存在不仅会改变搜索振荡器的频率,而且就像 IB 探测器一样,它也会影响另一个线圈。 事实上,两种粪便通过相互感应而相互影响,这就是系统灵敏度显着增加的原因。 除此之外,还需要找到一种调整探测器的方法。 这是通过使用连接到两个电感(搜索线圈)的可变电容器 VC1 来实现的。 几乎任何可变电容器都可以用作 VC1,最好它的电容不要太大 - 从 47 pF 到 100 pF。 如果不是这种情况,那么您可以通过串联一个 47pF 电容来使用更大的电容器。 压电电话用作耳机。 如果音量太大,可以通过在耳机上串接一个合适值的电阻来降低音量。 由于存在 IC1c 过载的风险,因此不建议使用感应发声器。 电路消耗的电流约为15mA。 八节 AA 电池可提供大约 70 小时的工作时间。 设计 图中细节不多,很难出错。 重要的是不要在微电路的包含和搜索线圈的定相方面犯错误。 除此之外,应该不会有其他问题。 将 12 个引脚插入 PCB 并焊接它们,然后焊接通向开关的两根电线。 使用镀锡粗铜线作为引脚。 现在是时候填充 PCB 了。 由于这是一个敏感的高频电路,建议直接焊接IC1,不要使用插座。 插入该芯片后,请确保安装正确。 TL074CN是一颗相当可靠的芯片,尽快焊接以避免过热。 焊接可变电容 VC1、耳机插孔、电池和开关(注意极性 - 错误可能会损坏电路)。 电源开关通常连接到电池的正极端子。 有些电池有镀锡触点,其他电池(我们使用的电池)需要 9V 适配器才能连接。 再次注意极性! 现在将电源开关和耳机插孔连接到外壳上。 我使用长螺丝将 VC1 安装在 PCB 下方,这是将可变电容器安装在外壳中的一种简单有效的方法。 使用一块不导电橡胶将 VC1 与 PCB 绝缘。 作者:托马斯·斯卡伯勒 查看其他文章 部分 金属探测器. 科技、新电子最新动态: 花园疏花机
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