גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה. תכנית, תיאור

ספריה טכנית בחינם

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

הערות למאמר

יתרונות וחסרונות

עקרון הפעולה של כל המכשירים הללו מבוסס על השוואה של תדרי התנודה של שני גנרטורים:

התייחסות;
חיפוש, שינוי התדר כאשר הוא נחשף למעגל הנדנוד שלו של חפץ מתכת.

ישנן עוד שיטות מוכרות:

גשר, כאשר נרשם חוסר האיזון של גשר המדידה, באחת מזרועותיו נכלל סליל החיפוש;
שיטת הסטת שלב, כאשר הסטת הפאזה של התנודות של מתנדי הייחוס והחיפוש נמדדת;
שיטת המשדר-מקלט, שבה מוקלטת אנרגיית תדר רדיו המוקרן מחדש על ידי עצם.

הם יעילים יותר משיטת השוואת ערכי תדר (שיטת פעימה). אבל קל יותר ליישום. לגלאי מתכות שנבנו באמצעותו יש את היתרונות הבאים:

הם קומפקטיים;
אינם דורשים כוונון זהיר ואמצעים לייצוב בתדר גבוה;
לא יומרני במבצע.

לכן, הם נמצאים בשימוש נרחב על ידי אומנים ביתיים וחובבי רדיו.

תרשים סכמטי של גלאי מתכות פשוט

המכשיר יכול לזהות מטבע של חמישה קופקים בעומק של עד 80 מ"מ, ומכסה של באר ביוב בעומק של עד 0,8 מ'.

התרשים הסכמטי של גלאי המתכות הפשוט ביותר מוצג באיור. 2.6, א. הוא מורכב על שבב K176LP2 אחד בלבד. אחד האלמנטים שלו (DD1.1) משמש במחולל המופת, השני (DD1.3) - באחד המכוונן.

מעגל התנודה של מתנד הייחוס מורכב מסליל L1 וקבלים C1 ו-C2, ומעגל החיפוש מורכב מסליל חיפוש L2 וקבל C4. המעגל הראשון מכוון בתדר על ידי קבל משתנה C1, והשני על ידי מבחר של קבלים C4. באלמנט DD1.3, נעשה מערבל של תנודות של התדרים המופתיים והמשתנים.

מהעומס של הצומת הזה - הנגד המשתנה R5 - אות תדר ההפרש מוזן לכניסה של האלמנט DD1.4, ומתח תדר האודיו המוגבר על ידו נשלח לטלפונים הראשיים BF1.

תרשים סכמטי של גלאי מתכות בעל רגישות גבוהה

שקול גלאי מתכות בעל רגישות מוגברת, שתוכניתו מוצגת באיור. 2.7, א. בו, המיקרו-מעגל K118UN1D (DA1) משמש כמיקסר ומגבר של תנודות התדרים ההפרשים.

גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה

אורז. 2.6. גלאי המתכות הפשוט ביותר על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה: א - דיאגרמת מעגלים; ב - מעגל מודפס

גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה

אורז. 2.7. גלאי מתכות בעל רגישות גבוהה על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה: א - דיאגרמת מעגלים; ב - מעגל מודפס

מתנדי ההתייחסות והחיפוש של מכשיר זה זהים בסכמתם. כל אחד מהם עשוי על שני ממירים (DD1.1, DD1.2 ו-DD2.1, DD2.2, בהתאמה). האלמנטים DD1.3 ו-DD2.3 פועלים כמאגר, ומחלישים את השפעת המיקסר על הגנרטורים.

יש לכוון את מתנד הייחוס לתדר נתון עם קבל משתנה C1, ואת מתנד החיפוש - עם מבחר של קבלים C2.

מעגל גלאי מתכות פועם משודרג

ניתן להגביר את הרגישות של גלאי מתכות העושה שימוש בשיטת הקצב על ידי הגדרת מתנד הייחוס לתדר הגבוה פי 5-10 מתדירות מתנד החיפוש.

במקרה זה, יש פעימות בין התנודות של מתנד הייחוס לבין ההרמונית התדר הקרובה ביותר (5-10) של מחולל החיפוש. במקרה זה, הניתוק ב-10 הרץ בלבד מוביל לעלייה בתדירות תנודות ההפרש ב-100 הרץ.

בדרך זו מושגת הרגישות המוגברת של גלאי המתכות, שתוכניתו מוצגת באיור. 2.8, א.

בעזרת גלאי מתכות כזה ניתן לזהות מטבע של חמישה קופקים בעומק של עד 100 מ"מ, וכיסוי באר בעומק של עד 1 מ'.

גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה

אורז. 2.8. התוכנית המודרנית של גלאי המתכות על פעימות: א - דיאגרמת מעגלים; ב - מעגל מודפס

פעולת מעגל גלאי המתכות המודרני

מתנד הייחוס של גלאי המתכות מיוצר על שני אלמנטים של שבב DD2 ומכוון לתדר של 1 מגה-הרץ. יציבות התדר הנדרשת מסופקת על-ידי מהוד הקוורץ ZQ1.

מחולל החיפוש משתמש בשני אלמנטים של שבב DD1. מעגל התנודה שלו L1C2C3VD1 מכוון לתדר נמוך פי כמה מהמתנד הייחוס.

כדי לבנות מחדש את המעגל, נעשה שימוש ב- varicap VD1, שהמתח בו מוסדר על ידי נגד משתנה R2. המיקסר מיוצר על האלמנט DD1.4, האלמנטים DD1.3 ו-DD2.3 משמשים כמאגרים.

מחוון החיפוש הוא אוזניות BF1.

הרכבה ו-PCB

ניתן להרכיב כל אחד מגלאי המתכות הנחשבים על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס נייר בעובי של 1,5 מ"מ. ציור הלוח ומיקום החלקים מוצגים באיור. 2.6b, 2.7b, 2.8b, בהתאמה.

הלוחות מיועדים להתקנת נגדים קבועים MJIT-OD25 (MLT-025, VS-0D25), קבלים KT-1, KM-4 או K10-7V, K50-6.

כדי לכוון את הגנרטורים בתדר, נעשה שימוש בקבלים משתנים עם דיאלקטרי מוצק ממקלטי טרנזיסטורים בגודל קטן:

"עולם" במכשיר הראשון;
"כוכב הלכת" במכשיר השני.

אפשר להשתמש בכל קבל מתאים אחר מבחינת מידות וערכים של קיבולים מינימליים ומקסימליים, כולל גוזמים PDA-3 בקיבולת של 25-150 pF.

נגדים משתנים R5 ו-R2 - בגודל קטן מכל סוג.

ייצור סלילים

סלילים L1 לגלאי מתכות המורכבים לפי התרשימים באיור. 2.6, a ו-2.7, a, כרוכים על ליבות מגנטיות טבעת פריט (600 NN) בגודל K8 x 6 x 2.

בגלאי המתכות הראשון, הסליל מכיל 180 סיבובים של חוט PELSHO 0,14, בשני - 50 סיבובים של PELSHO 0,2.

הסלילה בשני המקרים אחידה סביב כל היקף המעגל המגנטי.

בגלאי המתכות הראשון מדביקים את הסליל בדבק BF-2 ישירות למעגל המודפס, ובשני (בגלל חוסר מקום) - לפינה קטנה מכופפת מיריעת פוליסטירן בעובי 1,5 מ"מ ומודבקת ללוח. עם אותו דבק.

סליל החיפוש של כל אחד מגלאי המתכות הנחשב כרוך בטבעת מכופפת מצינור פלסטיק ויניל בקוטר חיצוני של 15 מ"מ ובקוטר פנימי של 10 מ"מ.

הקוטר החיצוני של הטבעת הוא:

עבור התוכנית הראשונה - 250 מ"מ (100 סיבובים);
עבור השני והשלישי - 200 מ"מ (50 סיבובים).

חוט משומש - PELSHO 0,27.

כל טבעת חייבת להיות עטופה בסרט אלומיניום עבור מיגון אלקטרוסטטי כדי לבטל את השפעת הקיבול בין הסליל לאדמה. כדי להגן מפני נזק, רצוי לעטוף את נייר הכסף בשכבה אחת או שתיים של סרט בידוד.

כאשר מתפתלים את הקלטת, יש לזכור כי מגע חשמלי בין קצותיו אינו מקובל (אחרת נוצרת לולאה סגורה).

תצוגה של הסליל המוגמר, שנעשה בשיטה המתוארת, מוצג באיור. 2.9.

גלאי מתכות על מעגלים מיקרו עם מעגל השוואה

אורז. 2.9. מבט על סליל החיפוש המוגמר

עם ירידה בקוטר סליל החיפוש, "אזור הלכידה" מצטמצם, אך המכשיר הופך רגיש יותר לחפצים קטנים. עם עלייה בקוטר, להיפך, "אזור הלכידה" מתרחב, והרגישות לחפצים קטנים יורדת.

כדי לציין את החיפוש בכל המכשירים, נעשה שימוש בטלפונים ראשיים TON-2. ניתן להפעיל את גלאי המתכות מסוללת Krona אחת או משתי סוללות 3336 או שישה תאים 316, 332 המחוברים בסדרה.

מחבר: סקטריס ר.

ראה מאמרים אחרים סעיף גלאי מתכות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ייצור לייזרים בהדפסה 13.10.2012

מדענים מאוניברסיטת קיימברידג' פיתחו טכנולוגיה לייצור לייזרים באמצעות הדפסה. לפיתוח מגוון רחב מאוד של יישומים אפשריים, מציוד רפואי ועד לתצוגה.

נזכיר שלייזר הוא מכשיר המאפשר, באמצעות תופעת הפליטה המעוררת, להמיר את אנרגיית המשאבה לאנרגיה של שטף קרינה קוהרנטי, מונוכרומטי, מקוטב ומכוון צר. היישומים הידועים ביותר של לייזרים באלקטרוניקה מודרנית הם התקני אחסון אופטיים וקווי תקשורת אופטיים. לייזרים ליישומים אלה מיוצרים באמצעות טכנולוגיית מוליכים למחצה. בקיימברידג' למדו איך "להדפיס" לייזרים מחומרים אורגניים על כל משטח.

לייזרים אלה מצאו שימוש בגבישים נוזליים כולסטריים (LCs), בדומה לאלו המשמשים בתצוגות. אם הם מכוונים בצורה מסוימת, המולקולות הסליליות יכולות לשמש מהוד אופטי - מרכיב מרכזי בלייזר. נותר להוסיף צבע ניאון כך שבאמצעות ריגוש אופטי של המהוד ניתן להשיג קרינת לייזר.

לייזרים כאלה ידועים כבר זמן רב, אך קודם לכן הם נוצרו על ידי הנחת גבישים נוזליים בין שני לוחות זכוכית הממוקמים במרחק של מאיות המילימטר אחד מהשני. במקרה זה, ציפוי פולימרי מיוחד של הזכוכית שימש ליישור מולקולות ה-LC. זהו תהליך מורכב ומבחר חומרי המצע מוגבל מאוד. ההישג של מומחי קיימברידג' הוא לפשט את התהליך הזה, וכתוצאה מכך ניתן היה ליצור מערך של לייזרים רב צבעוניים בשלב אחד, בשיטת ההדפסה.

עם מדפסת הזרקת דיו מיוחדת, החוקרים הדפיסו מאות נקודות ממצע מבוסס LC מצופה בתמיסת פולימר. בזמן הייבוש, הפולימר יישר את מולקולות ה-LC, והפך את הנקודות ללייזרים. כמעט כל משטח יכול לשמש כבסיס, אומרים מדענים, וציוד הדפסה קיים עשוי להתאים לתהליך ההדפסה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מקלחת מחורים משולשים

▪ מיקרוסקופ יונים

▪ הרובוט יקבע את מליחות המנה

▪ הטלפון החכם נטען תוך 10 דקות ונמשך כל היום

▪ כוננים קשיחים של 80 טרה-בייט

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע האתר מנועים חשמליים. בחירת מאמרים

▪ כתבה ובדיוק מה שנשאר בעיתונים: הוא יצא לרוסטוב. ביטוי עממי

▪ מאמר מי הפך לאלוף האולימפי המודרני הראשון? תשובה מפורטת

▪ מאמר קסאווה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום