片上金属探测器系列 K176、K561、K564。方案、说明

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K176、K561、K564 系列芯片金属探测器。无线电电子电气工程百科全书

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工作原理

这种金属探测器的工作原理是基于比较两个发生器的频率，其中一个是具有稳定频率的参考，而另一个（搜索）的频率在紧密间隔的金属物体的影响下发生变化。

示意图

其原理图如图所示。 2.24 a. 参考振荡器组装在元件 DD1.1 上。通过电阻器 R1 和电感器 L1，在元件的输出和输入之间提供负直流反馈。因此，元件进入传输特性的线性部分。这为级联以大约 100 kHz 的频率激励创造了条件。该频率由L1C1C2C3电路的参数决定。

K176、K561、K564系列片上金属探测器
米。 2.24。 K176、K561、K564 系列微电路上的金属探测器：a - 原理图； b——印刷电路板； c - 附加匹配阶段

微电路的逻辑元件具有较高的输入阻抗，因此电路的品质因数和发生器频率的稳定性较高。电阻R1减弱元件输出电阻对电路的分流作用。电路上振荡的形状是正弦曲线，而在元件的输出处它是矩形的。振荡频率可以通过可变电容器C2在很小的范围内改变。

搜索发生器以类似的方式组装在 DD1.2 元件上，但电感器 L2 位于远程，封闭在屏蔽金属管中。来自参考和搜索发生器的矩形振荡被馈送到 DD1.3 元件的输入，该元件用作信号混合器。

在元件的输出处，将同时存在发生器的基频信号以及差频和和频信号（包括谐波分量的频率）。最强大的信号之一是差频信号 - 它们在电阻器 R4 上表现突出。其余信号由 R3C6 滤波器抑制。元件DD1.3的输出信号的幅度足够大，为几伏。因此，不需要额外的放大器34。

高阻耳机连接至 XS1 输出连接器，例如串联音头的 TON-2。音量大小由可变电阻R4调节。当使用低电阻手机时，金属探测器应在晶体管VT1上串接一个（图2.24，c），安装阻值为3 kOhm的电阻R10和容量为6 pF的电容器C1000。

元素基础和推荐的替代品

在金属探测器中，您可以使用 K176、K561、K564 系列微电路，其中至少包含三个 OR-NOT 或 NAND 逻辑元件，例如 K561LE5、K561LA7、K561LA9、K561LE10。可变电容器 - 来自 Yunost KP101 无线电设计师或其他小型电容器，最大电容至少为 150 pF。剩下的电容是KLS、KM、KT，电容C1、C3-C5必须是TKE不比M750、M1500差的。这将提高器件的热稳定性。

可变电阻R4-SP3-3v，阻值为68、47、33、22甚至10 kOhm，但机械连接到SA1电源开关，其余电阻为功率为0,125 W的MLT。线圈 L1 在 Sokol-403 无线电接收器的 IF 电路的三段框架上制成，放置在由 8,6NN 铁氧体制成的直径为 600 毫米的铠装芯中，并带有直径为 2,8 毫米、长度为 12 的微调器。 mm 来自相同的铁氧体。它应包含 200 匝 PEV-2,0,09 电线。

线圈制造

线圈L2也是如此。将 7 根 MGTF-950 导线穿入直径约 18 毫米、长度约 0,07 毫米的铝薄壁管中。然后将管子在心轴上弯曲，并将匝数相互串联。

线圈的电感应约为 350 uH。将管子的两端保持开放，但将连接到公共电线的导体连接到其中一根。

设计

连接器 XS1 - 用于连接耳机的插座。电源 - 电池“克朗”或电池。金属探测器的细节，除L2线圈、电池和连接器外，应放置在由箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（图2.24，b），印刷导体一侧的厚度为1-1,5毫米。

微电路的第四元件未使用的输入端子应连接至公共线。最好将印刷电路板放置在金属外壳（最好是铝）中。需要在电阻R4和电容C2的手柄下开窗。 L2线圈必须安装在外壳的上部，电源所在的手柄安装在下部，XS1连接器安装在外部。

调整

通过正确的安装和可维修的部件，调整可以归结为设置参考振荡器所需的频率。为此，电容器 C2 的旋钮应设置在大约中间位置。希望通过 L1 线圈微调器在电话中实现零节拍（声音损失）。

如果设置正确，向任一侧轻轻转动电容器旋钮就会在手机中产生低音。此设置必须在距离大型金属物体至少一米的地方进行。

使用金属探测器

使用这样的金属探测器。电容器 C2 设置可能较低的拍频。这将提高其灵敏度，因为即使可调谐振荡器频率的微小变化也会被注意到。不幸的是，无法设置非常低的频率，因为手机的音量在该频率下急剧下降。

当线圈L2接近金属物体时，其电感会发生变化，因此搜索发生器的频率也会发生变化。如果被检测物体是磁性材料（铁、铁氧体、镍），则电感会增大，频率会降低。如果检测到由非磁性材料（铝、铜、黄铜）制成的物体，则电感会减小，频率会增加。

遵循上述规则，在搜索磁性材料时，参考振荡器的频率应设置为高于搜索振荡器的频率。然后，当接近此类材料时，搜索发生器的频率将降低，而拍频将增加。

当搜索非磁性材料时，参考振荡器频率应设置为低于搜索频率。如果您立即将参考振荡器的频率设置为比搜索频率高 400-500 Hz，那么拍频的增加将表明金属探测器正在接近磁性金属物体，而拍频的减少则表明金属探测器未接近磁性金属物体。 - 磁性的。

作者：Nechaev I.

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