先进的石英晶体管金属探测器。方案、说明

先进的石英晶体管金属探测器。无线电电子电气工程百科全书

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近年来，许多受人尊敬的欧洲出版社对搜索操作中使用的各种技术设备给予了相当的关注。每年，书店的书架上都会出现描述各种设备的新书。应该认识到，一般来说，这些设备难以组装和调整，并且很难推荐新手无线电业余爱好者重复使用。

尽管如此，在欧洲流行出版社“BEN”出版的“Elektronicke hledace”系列的一本书中，作者最近不无惊讶地发现了一个看起来非常熟悉的金属探测器电路。该设备中分析金属物体存在的主要元素是石英。同时，通过视觉和听觉对分析结果进行评估。

示意图

引起读者注意的设计是 FM（频率计）类型金属探测器的变体之一，也就是说，它是一种基于分析参考振荡器在金属影响下的频率偏差原理的设备。落入搜索线圈区域的物体。

仔细研究电路图，您可以发现该设备是上一节讨论的金属探测器的改进版本。该设计的主要显着特征之一仍然是采用 Q1 石英元件制成的分析仪。另外，在金属探测器的改进版本中，除了指针式仪表外，还使用声波信号电路作为指示器。

由于在所提出的电路（图2.16）中，元件编号已更改，使用了新的元件库，并添加了额外的级联，因此作者认为有必要更详细地考虑其特性。

米。 2.16。先进石英金属探测器示意图（点击放大）

如在以前的设计该金属探测器方案的基础是测量发生器、缓冲级、射频振荡探测器、分析器和指示装置。

高频发生器的振荡电路由晶体管T1构成，由线圈L1和电容器C3-C6组成。 RF发生器的工作频率取决于搜索线圈L1的电感的偏差以及调谐电容器C4和调节电容器C3的电容的变化。在线圈L1附近没有金属物体的情况下，RF发生器中激发的振荡频率必须等于石英元件Q1的频率，即在这种情况下为1MHz。

当金属物体进入搜索线圈L1的覆盖区域后，其电感会发生变化。这将改变射频发生器的振荡频率。接下来，射频信号被馈送到缓冲级，以确保发生器与后续电路的匹配。晶体管T2上制作的射极跟随器用作缓冲级。

从射极跟随器的输出，RF 信号通过调节电阻器 R7 和石英 Q1 到达二极管 D2 上的检测器。由于石英的高品质因数，测量振荡器频率的最轻微变化都会导致石英元件的阻抗降低。结果，低频信号被提供给直流放大器的输入端（晶体管T3的基极），其幅度的变化提供了指示器装置的箭头的相应偏差。

UPT 的负载由晶体管 T3 构成，是一个总偏转电流为 1 mA 的指针器件。当开关S2闭合时，负载电路中由晶体管T4制作的音频信号发生器导通。

金属探测器由电压为 1 V 的电源 B9 供电。

细节和设计

正如前面讨论的一些设计一样，任何面包板都可以用来制作带有石英元件的金属探测器。因此，所使用的部件不受外形尺寸的任何限制。安装方式可以是铰接式和印刷式。

探测线圈 L1（图 2.17）与上一节讨论的金属探测器中使用的线圈类似。

代替图中所示的BC108型晶体管，几乎任何国产小功率硅晶体管，例如KT315B型晶体管，都可以用于本设计。建议使用任何字母索引的 D1 或 D4001 系列的任何锗二极管，而不是 2N2 (D9) 型二极管。

先进的石英晶体管金属探测器
米。 2.17. 线圈L1的构造

作为元件 Q1，您可以使用频率为 900 kHz 至 1,1 MHz 的任何石英元件。 V1的电源可以是一节克朗电池，也可以是两节串联的3336L电池。

将带有元件的电路板和电源放置在任何合适的塑料或木箱中。壳体盖上安装有可变电阻器R7、开关S1和S2、连接器X1和X2以及指示灯PA1。

搜索线圈L1应安装在100-120厘米长的合适手柄末端，线圈通过多芯屏蔽电缆连接到设备板。

设立

该设备高质量调谐的主要条件是距离探测线圈 L1,5 至少 1 m 处不存在大型金属物体。

金属探测器的直接调整应从设置射频发生器产生的所需振荡频率开始。 RF 振荡频率必须等于 Q1 石英元件的频率。建议使用数字频率计进行此调整。在这种情况下，首先通过改变电容器C4的电容值来粗略地设置频率值，然后通过调整电容器C3来精确地设置频率值。

在没有频率计的情况下，可根据PA1指示灯的读数进行射频发生器的设置。石英Q1是装置测量和指示部分之间的通讯元件，因此谐振时其电阻较高。因此，指针仪器PA1的最小读数将指示RF发生器的振荡对石英频率的微调。

该器件的灵敏度水平由电阻 R7 调节。

工作程序

在本金属探测器的实际使用中，可变电阻器R7应将指示器PA1的箭头在刻度上设置为零。在这种情况下，在一定程度上补偿了由于电池放电、环境温度变化或土壤磁特性偏差导致的工作模式变化。

如果在操作过程中，搜索线圈L1区域内出现任何金属物体，则指示器PA1的箭头将发生偏离。此时，当开关S2的触点闭合时，耳机中会出现声音信号。

作者：Adamenko M.V.

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