带有压电过滤器的简单金属探测器。方案、说明

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目的和机会

这种金属探测器尽管零件数量少且易于制造，但非常灵敏。它可以在最远 60 厘米的距离内检测取暖器等大型金属物体，而可以在 25 厘米的距离内检测到直径 15 毫米的硬币等小型金属物体。

工作原理

该设备的工作原理是基于在附近金属的影响下改变测量发生器的频率，并隔离测量发生器和参考发生器之间的差频（节拍）。

由于该频率在音频范围内，因此可以通过耳机听到。

示意图

金属探测器原理图如图2.46所示。 1.1。在该电路中，使用压电元件稳定在 DD1 上制作的参考振荡器的频率。使用任何家用超外差无线电接收器中可用的中频（465 kHz）压电滤波器（ZQXNUMX）作为压电元件。

这种元件很普遍，而且比石英谐振器便宜得多。与传统的 LC 或 RC 发生器相比，压电元件的使用可以提高参考振荡器的频率稳定性，从而增加金属物体的检测范围。

米。 2.46。带有压电过滤器的简单金属探测器示意图

测量发生器组装在逻辑元件DD1.2上并包含框架形式的线圈(L1)，其是传感器。当线圈接近金属时，其电感发生变化，从而导致自振荡器的频率发生变化。自振荡器的初始频率由元件 C1C2C3L1 确定，并使用可调电容器 C1 进行调整，接近参考振荡器的频率（略高于或低于 465 kHz）。

在元件 DD1.3 处，两个发生器的信号混合。输出信号DD1.3包含差值谐波，为了将其与高频脉冲分离，安装了滤波器R3C5。低频信号经场效应晶体管VT2放大后提供给声音发射器——耳机BF1、BF2。

自振荡器中使用CMOS微电路逻辑元件，由于其高输入电阻，使得搜索发生器的振荡电路能够获得高品质因数，从而提高其频率稳定性。这使得可以以小节拍工作，从而提高金属探测器的灵敏度。使用精密齐纳二极管KS166V来稳定自动发电机的电源。只有电压为6V左右的参量稳定器，当环境温度变化时，电压漂移接近于零。

当电压降至 5 V 时，金属探测器电路仍保持运行，但在这种情况下，电源电压不会稳定。金属探测器消耗的电流（以及操作的持续时间）很大程度上取决于输出端连接的耳机的电阻。因此，它们的电阻应尽可能高（>100 欧姆），为此耳机中的耳机串联连接。

电阻R7限制耳机短路时晶体管VT2的最大电流，电阻R6可以调节音量。为了方便起见，该电阻与电源开关SA1组合在一起。

耳机通过任何标准插座连接。

插座 X2 用于连接电池 G1 的主充电器。这样您就可以为电池充电，而无需将其从充电盒中取出。

元素基础

调谐电容器 C1 可以取自任何微型无线电接收器（例如 KP-180）。 C2 和 C3 必须具有最小负 TKE（M47、M75），C4 和 C5 来自 K10 系列（K10-17），C6 - K53-1 在 16 V 下。

可变电阻R6-SP3-3bM（提供板上水平安装，内置开关SA1），调节电阻R5类型SPZ-19a，其余适合任何小电阻。压电谐振器（压电滤波器 Z01）很可能适用于任何 FP1P1-61 系列（-01、-02 等），您还可以尝试来自中国接收器的具有三个输出的许多其他类型的压电滤波器。

印刷电路板

设备部件可以放置在由玻璃纤维制成的单面印刷电路板上，厚度为 1,5 毫米，尺寸为 75 x 40 毫米（图 2.47，a-b）。

建议将板放置在靠近 L1 传感器线圈的位置。固定有元件的板子的地方不需要屏蔽。

线圈制造

金属探测器传感器线圈 L1 具有环形框架的形式（图 2.47，c）。它用直径为 1,2 毫米的 PEV 铜线缠绕在任何合适的直径为 20 厘米的心轴上，例如从泡沫塑料切割而成。

绕线应采用散装，30 匝（电感约为 480 μH）。绕完线圈后，必须用绝缘胶带（清漆布或电工胶带）包裹框架，然后用薄铝箔包裹。

您也可以使用铜箔。线圈端子附近无需用箔片覆盖约10mm的区域（屏蔽两端之间留有间隙，如图2.47，c）。

带有压电过滤器的简单金属探测器
米。 2.47。带有压电滤波器的简单金属探测器： a - 印刷电路板； b - 板上元件的排列； c - 搜索线圈的外观

线圈处的屏蔽减少了寄生电容的影响，从而提高了搜索振荡器工作频率的稳定性。

在 L1 的制造中使用粗线为线圈提供了更高的品质因数，并赋予框架刚性，而无需使用额外的紧固元件。

作者：谢列斯托夫一世。

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