K155LA3 芯片上的简单金属探测器。方案、说明

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书
免费图书馆 / 无线电电子和电气设备方案

K155LA3 芯片上的简单金属探测器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

无线电电子与电气工程百科全书 / 金属探测器

文章评论

建议无线电业余爱好者重复设计一个简单的金属探测器，其基础是上世纪 70 年代末在各种国内外专业出版物上多次发表的电路。这款金属探测器仅由一个 K155LA3 芯片制成，可在几分钟内组装完毕。

示意图

所提出的设计是 BFO（拍频振荡器）金属探测器的众多选择之一，也就是说，它是一种基于分析频率接近的两个信号的拍频原理的设备（图 3.1）。同时，在本设计中，通过耳朵来评估拍频的变化。

K155LA3 芯片上的简单金属探测器

K155LA3 芯片上的简单金属探测器
米。 3.1. K155LA3芯片上的金属探测器示意图

该器件基于测量和参考振荡器、射频振荡检测器、指示电路和电源电压稳定器。

在所考虑的设计中，使用了两个在 IC1 芯片上制作的简单 LC 振荡器。这些发生器的电路解决方案几乎相同。在这种情况下，作为基准的第一振荡器被组装在元件IC1.1和IC1.2上，而第二个测量或可调谐发生器被组装在元件IC1.3和IC1.4上。

参考振荡电路由1pF电容器C200和线圈L1组成。测量发生器电路使用最大电容约为 2 pF 的可变电容器 C300 以及探测线圈 L2。在这种情况下，两个发生器都调谐到大约 465 kHz 的工作频率。发生器的输出通过去耦电容器 C3 和 C4 连接到 RF 振荡检测器，该检测器根据整流倍压电路由二极管 D1 和 D2 组成。检测器的负载是BF1耳机，在其上提取低频分量的信号。在这种情况下，电容器 C5 在较高频率下分流负载。

当可调谐发生器的振荡电路的搜索线圈L2接近金属物体时，其电感发生变化，从而导致该发生器的工作频率发生变化。在这种情况下，如果线圈L2附近有黑色金属(铁磁体)制成的物体，则其电感增加，这导致可调谐振荡器的频率降低。有色金属降低了L2线圈的电感，提高了发电机的工作频率。测量信号和参考信号发生器的信号经过电容器 C3 和 C4 混合后形成的 RF 信号被馈送到检测器。在这种情况下，RF信号的幅度随着拍频而变化。

RF 信号的低频包络由二极管 D1 和 D2 上的检波器隔离。电容器 C5 过滤信号的高频分量。接下来，节拍信号被发送到 BF1 耳机。由1V电源B1通过齐纳二极管D9、镇流电阻R3和调节晶体管T3形成的电压调节器向IC1供电。

细节和设计

为了制造所考虑的金属探测器，您可以使用任何原型板。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。

重复金属探测器时，您可以使用 K155LA3 微电路，该微电路由四个 2I-NOT 逻辑元件组成，由公共直流电源供电。作为电容器 C2，您可以使用便携式收音机中的调谐电容器。二极管D1和D2可以用任何高频锗二极管代替。

参考振荡电路的线圈L1应具有约500μH的电感。作为这样的线圈，推荐使用例如超外差接收器的IF滤波器线圈。

测量线圈L2包含30匝直径为0,4毫米的PEL线，并制成直径为200毫米的圆环形状。这种线圈在刚性框架上更容易制作，但你也可以不用它。在这种情况下，任何合适的圆形物体，例如罐子，都可以用作临时框架。线圈的匝数被散装缠绕，然后将它们从框架中取出并用静电屏蔽屏蔽，静电屏蔽是缠绕在一束匝上的开放铝箔带。胶带缠绕起点和终点之间的间隙（屏幕两端之间的间隙）必须至少为 15 毫米。

在线圈L2的制造中，特别需要确保屏蔽带的端部不闭合，因为在这种情况下形成短路线圈。为了增加机械强度，线圈可以用环氧树脂胶浸渍。对于声音信号源，应使用阻值尽可能高的高阻抗耳机（约2000欧姆）。例如，众所周知的电话 TA-4 或 TON-2 是合适的。

作为电源 V1，您可以使用例如一节克朗电池或串联的两节 3336L 电池。

在稳压器中，电解电容器C6的电容可以为20至50微法，C7的电容可以为3至300pF。稳定器输出端的电压等于 68V，由微调电阻器 R000 设置。即使电池大量放电，该电压也将保持不变。

需要注意的是，K155LAZ 芯片设计为由 5V 直流电源供电，因此，如果需要，可以将稳压单元从电路中去除，而可以使用一节 3336L 电池或类似电池作为电源，这样允许您组装紧凑的设计。然而，电池放电很快就会影响金属探测器的功能。这就是为什么您需要一个能够形成 5 V 稳定电压的电源。

需要指出的是，作者使用了四节大型进口圆形电池串联作为电源。在这种情况下，5 V 电压由 7805 型集成稳定器形成。板上及其元件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容器C2、开关S1以及用于连接搜索线圈L2和耳机BF1的连接器(这些连接器和开关S1在电路图中未示出)。

设立

与其他金属探测器的调整一样，该装置的调整应在金属物体远离L2搜索线圈至少一米的情况下进行。

首先，需要使用频率计或示波器来调整参考振荡器和测量振荡器的工作频率。通过调节线圈L465的磁芯，并且如果需要的话，通过选择电容器C1的电容，将参考振荡器的频率设置为大约1kHz。调整前，需要将电容C3相应端与探测器二极管和电容C4断开。接下来，您需要将电容器 C4 的相应端子与检测器二极管和电容器 C3 断开，并调整电容器 C2 以设置测量发生器的频率，使其值与参考发生器的频率相差约1kHz。

恢复所有连接后，金属检测机即可运行。

工作程序

在所考虑的金属探测器的帮助下进行搜索操作没有任何功能。在装置的实际使用中，差拍信号的必要频率应由可变电容器C2来维持，该频率随着电池放电、环境温度变化或土壤磁特性的偏差而变化。

如果耳机中的信号频率在操作过程中发生变化，则表明搜索线圈 L2 区域中存在金属物体。当接近某些金属时，拍频信号的频率会增加，而当接近其他金属时，拍频信号的频率会减少。通过改变拍频信号的音调，有了一定的经验，人们就可以轻松确定被检测物体是由什么金属（磁性或非磁性）制成的。

作者：Adamenko M.V.

查看其他文章 部分金属探测器.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

点赞不会让你开心 04.06.2017

南威尔士大学的 Martin Graff 博士谈到了他对社交媒体用户的研究结果。简而言之，对社交网络上的帖子的“点赞”最终无助于让人更加自信，也不是特别令人鼓舞。初步研究的结果于 2017 年 XNUMX 月在布莱顿举行的英国心理学会年会上公布。

通过完成问卷调查，通过 Twitter 和 Facebook 选择了总共 340 名参与者。他们还被要求说出他们在多大程度上同意或不同意关于人们如何看待社交媒体上的评级的 25 条陈述。例如，“我从社交媒体获得的关注让我感觉良好”或“我认为某人很受欢迎是基于他们拥有的点赞数”。

分析表明，那些表示他们为获得更多“喜欢”（例如要求或付费）付出了非凡努力的参与者更有可能自尊心低，不易上当受骗。对于那些承认根据正面评价的数量删除消息或更改个人资料图片的人来说也是如此。

格拉夫博士说：“社交媒体使用的普及导致人们普遍担心它们对我们的心理健康的影响。”“虽然这只是一项相对较小的研究，但结果表明，我们与社交媒体的互动方式会影响我们如何与社交媒体互动。”我们的感受——我们的感受并不总是积极的。”

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章向日葵在太阳照射后转的原因是什么？详细解答

▪ 文章公路运输的维护、修理和运营。劳动保护标准说明