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无线电电子与电气工程百科全书 K176LE5 芯片上的简单金属探测器。 无线电电子电气工程百科全书
在业余无线电新手中，金属探测器电路非常流行，其工作原理是分析两个频率相似的信号混合时出现的拍频信号的频率（BFO 原理）。 从以下设计可以看出，此类设备易于制造和设置。 示意图 该器件仅组装在一个芯片上（图 3.2）。 然而，差异不仅在于所使用的微电路类型不同，而且还在于参考和测量振荡器的电路。 电路的设计略有不同，可以不用可变电容器，也可以只使用一个电感器。 该设备基于测量和参考振荡器、射频振荡检测器和指示电路。 与上述设计一样，所考虑的设备使用两个基于 IC1 微电路元件制成的简单发生器。 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。 参考振荡器的工作频率取决于电阻器R1和R2的总电阻以及电容器C1的电容。 微调电阻器 R1 提供粗调，可变电阻器 R2 提供发生器频率的平滑变化。 测量发生器的频率取决于电容器C2的电容和搜索线圈L1的电感。
两个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。 低频信号从检测器的输出直接馈送到 BF1 耳机。 电容器 C5 在较高频率下提供负载分流。 当可调谐发生器振荡电路的探测线圈L1接近金属物体时，其电感发生变化，从而导致发生器的工作频率发生变化。 如果线圈L1附近有黑色金属物体，则其电感增大，从而导致测量发生器的频率降低。 有色金属降低了线圈L1的电感，同时发电机的工作频率增加。 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。 IC1由1V电源B9供电。 细节和设计 简单晶体管金属探测器的所有部件（搜索线圈 L1、电阻器 R1 和 R2、连接器 X1 和 X2 以及开关 S1 除外）均位于尺寸为 80x22 mm 的印刷电路板上，该电路板由单面镀箔 getinax 或 textolite 制成。 本装置所使用的部件没有特殊要求。 当然，建议使用任何可以毫无问题地放置在印刷电路板上的小尺寸电容器和电阻器（图 3.3）。
在此器件中，除了 K176LE5 微电路外，还可以使用 K176LA7、K176PU1、K176PU2、K561LA7、K564LA7 或 K564LN2 微电路。 微调电阻R1可以是SP5-2型，可变电阻R2可以是SPO-0,5型（其他小尺寸电阻也很合适），电容器C6可以是K50-12型或标称电压至少10V的任何其他电容器。其余电容器可以是任何小尺寸陶瓷电容器，例如KM-6型。 对于L1线圈的制造，建议使用一段内径8-10毫米、长度约630毫米的铜管或铝管。 在管内，拉伸一束 20 根直径为 0,5 毫米的 PELSHO 线，之前将其拉伸到 PVC 管中。 装有电线的硬铝管必须根据模板弯曲成直径约200毫米的环。 导线的末端（即第一匝的起点）应焊接到电容器 C2 的一个端子，第二匝的起点应焊接到第一匝的末端，依此类推。 最后一匝的末端焊接到电容器C2的第二端子。 结果是一个包含 20 匝的线圈。 在线圈L1的制造中，特别需要确保屏蔽管的端部不闭合，因为在这种情况下形成短路线圈。 普通铝箔也可以用来制作屏幕。 在这种情况下，如果将线圈L1放置在适当尺寸的胶合板或getinaks的两个圆盘之间，则可以给予线圈L2000的设计额外的刚性。 作为声音信号源，建议使用任何阻值在4欧姆左右的高阻耳机。 众所周知的 TA-2 或 TON-XNUMX 电话就可以。 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。 将其上带有元件的印刷电路板和电源放置在任何合适的塑料或木箱中。 外壳盖上安装有调谐电阻R1和可变电阻R2、用于连接耳机BF1的X1连接器以及开关S1。 搜索线圈 L1 位于任何方便把手的末端。 设立 所考虑的金属探测器的调整应在金属物体远离探测线圈L1至少一米的条件下进行。 首先，将电阻器 R1 和 R2 的滑块设置到中间位置后，需要调整参考振荡器和测量振荡器的工作频率。 最好使用频率计或示波器来控制频率设置。 参考振荡器的频率可通过调节电阻器 R1 粗略地设置，更精确地通过调节可变电阻器 R2 来设置。 如果需要，可以选择电容器C1的容量。 在进行此调整之前，需要将电容器 C3 的相应端子与检测器二极管和电容器 C4 断开。 此外，将电容器 C4 的相应端子与检测器的二极管和电容器 C3 断开后，通过选择电容器 C2 的电容，您应该选择测量发生器的频率，使其值与参考发生器的频率相差约 500-1000 Hz。 不幸的是，由于多种原因，不可能选择较低的拍频来获得高灵敏度。 首先，在两台发电机的频率如此接近的情况下，一台发电机可以“捕获”另一台发电机的频率，这将导致它们相互同步。 其次，耳机实际上不会对低拍频信号做出反应，在低拍频下可实现最大灵敏度（例如，在 1-10 Hz 的拍频下）。 通过旋转电阻器 R1 的滑块恢复所有连接后，您应该在耳机中获得最低的音调。 当由于发电机相互影响而导致设备运行出现干扰或故障时，建议在IC7的14脚和1脚之间焊接一个容量为0,01-0,1uF的电容器。 工作程序 在装置的实际使用中，差拍信号的必要频率应通过可变电阻R2来维持。 拍频会在各种因素的影响下发生变化（例如，当环境温度变化、土壤磁性能偏差或电池放电时）。 如果在操作过程中，搜索线圈L1的覆盖范围内出现任何金属物体，那么手机中的信号频率将会发生变化。 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，具有一定经验的人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.
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