גלאי מתכות פשוט בעל רגישות גבוהה. תכנית, תיאור

ספריה טכנית בחינם

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

גלאי מתכות פשוט בעל רגישות גבוהה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

הערות למאמר

תכונות גלאי מתכות

גלאי המתכות המוצג הוא פשוט יחסית לייצור, אינו מכיל אלמנטים נדירים, אך יחד עם זאת בעל רגישות גבוהה למדי.

בעזרתו ניתן לזהות מטבע שקבור באדמה עד לעומק של 15-20 ס"מ.

עקרון הפעולה

החיפוש אחר חפצי מתכת באדמה מתבסס בעיקר על שתי תופעות פיזיקליות. אחד מהם הוא השפעת התכונות המגנטיות של עצם על השראות של סליל או על מקדם הצימוד בין שני סלילים. ערכים אלו עשויים לעלות או לרדת בהתאם לחדירות המגנטית היחסית של החומר.

כל החומרים המוכרים מחולקים לשלוש קבוצות לפי התכונות המגנטיות שלהם:

diamagnets (ביסמוט, זכוכית, נחושת, מים, כסף);
פרמגנטים (אלומיניום, סיליקון, אוויר, פלטינה, פלדיום);
פרומגנטים (קובלט, ניקל, ברזל, תחמוצת ברזל, פלדה).

ההבדלים בחדירות בין חומרים דיאמגנטיים לפראמגנטיים קטנים מאוד. אבל חומרים פרומגנטיים בולטים מאוד על בסיס זה. התופעה השנייה היא זרמי מערבולת הנוצרים בעצמים מוליכים חשמלית הנמצאים בשדה מגנטי מתחלף. עוצמת הזרמים תלויה הן בגודל ובצורה של האובייקט, והן בהתנגדות החשמלית של החומר שלו.

בלוח מתכת שטוח, זרמי מערבולת חזקים הרבה יותר מאשר באובייקט בעל צורה מורכבת עם משטח לא אחיד. גם מיקומו של העצם בשדה המגנטי (מספר קווי הכוח החודרים אליו) משנה. אם ניקח בחשבון גם את תלות ההשפעה במרחק ואת השפעת הקרקע, ברור עד כמה המשימה קשה.

גלאי המתכות הפשוט המתואר פועל על עיקרון TR/IB. קיצור זה מייצג איזון שידור-קבל/אינדוקציה - איזון שידור, קליטה ואינדוקציה. במקרה זה, שני סלילים מותקנים בחיישן, משדרים ומקבלים. הנוכחות של מתכת משנה את הצימוד האינדוקטיבי ביניהם, מה שמשפיע על האות המתקבל.

החיישן שלו מורכב משני סלילים. המכשיר מכיל שני טרנזיסטורים ומיקרו-מעגל אחד בלבד.

תרשים מעגלים

מוצג באיור. 2.20 המעגל די פשוט. הגנרטור בטרנזיסטור VT1 פועל במצב תנודה לסירוגין. הוא מייצר שני תדרים בו זמנית - גבוה ונמוך, ותנודות בתדר גבוה מאופנות בנוסף על ידי תדרים נמוכים. עם תחילת הדור, קבל C2 נטען באמצעות דיודה VD1. בהגעה למתח מסוים ב-(2, התנודות בתדר גבוה נקטעות והקבל נפרק דרך הנגד R1. לאחר זמן מה, התנודות מתרחשות שוב והמחזור חוזר על עצמו.

אורז. 2.20. תרשים סכמטי של גלאי מתכות פשוט בעל רגישות גבוהה (לחץ להגדלה)

בין האספן לבסיס הטרנזיסטור VT1 ישנם סלילי שידור L1-L3, מעוצבים בצורה מבנית כך שההשפעות הקיבוליות של עצמים שמסביב עליהם נהרסות הדדית. קבל C5, הממוקם בסמיכות לסלילים, קובע את התדר שנוצר.

סלילים L4 ו-L5 הם סלילים קולטים, הם ממוקמים ליד סלילי השידור. האזורים המכוסים על ידי הסיבובים של סלילי הקליטה והמשדר חופפים חלקית. בהיעדר חפצי מתכת, האות המושרה בסלילי הקבלה מתוגמל על ידי הגעה ישירות מהגנרטור דרך הקבל המשתנה Sb. המתכת המופיעה בקרבת מקום מפרה את האיזון. האות מסופק לכניסה ההפוכה של המשווה DA1, שמשווה אותו למתח קבוע.

האחרון מוגדר עם נגדים משתנים R5 (ROUGH) ו-R6 (FINE). דיודה VD2 נחוצה כך שרק מתח חיובי מסופק לכניסת ההשוואה. אם האות הוא מעל הסף שנקבע, מתח מופיע ביציאה של המשווה, הפותח את הטרנזיסטור VT2.

מכיוון ששיאי הבזקי האות עוברים דרך המשווה, נשמע צליל בראש האקוסטי BA1 (הספק - 0,1 W, התנגדות - לפחות 8 אוהם). שינוי הצימוד בין סלילי השידור והקליטה משפיע על משרעת האות המתקבל, מה שמוביל בתורו לשינוי ברוחב הפולסים במוצא המשווה. זה נתפס באוזן כשינוי בעוצמת הקול ובגוון הצליל.

מתח הקוטביות השלילי המתושר על ידי דיודה VD3, פרופורציונלי לרמת האות בקולט של הטרנזיסטור VT2, מוחזר לכניסה של המשווה. זה משיג התאמת סף אוטומטית, המפצה על שינויים איטיים באות המושרה בסלילי הקליטה. ביציאה של המכשיר יש מיקרו-אמפר PA1 עם ניקוז סטייה כולל של 100-250 μA. לכן, אפשר לשפוט את נוכחותם של חפצי מתכת ליד הסלילים לפי תנודות המחט שלו. כאשר כפתור SB1 נלחץ, ניתן לבדוק את מתח הסוללה באמצעות מיקרו-אמפר.

בניית גלאי המתכות

ניתן להשיג ביצועים טובים של גלאי מתכות רק עם ייצור נכון של החיישן, שציור שלו מוצג באיור. 2.21. מסגרות הסליל הן שתי לוחות עשויות זכוכית אורגנית או חומר דיאלקטרי עמיד אחר. עץ אינו מתאים במקרה זה בשל היגרוסקופיות שלו. לאורך ההיקף של כל צלחת בקצה שלה, באמצעות חותך או קובץ, אתה צריך לעשות חריץ להנחת הפיתולים.

גלאי מתכות פשוט בעל רגישות גבוהה
אורז. 2.21. ציור חיישן

יש לכרוך את כל הסלילים בחוטי נחושת בקוטר של 0,3 מ"מ עם בידוד אמייל. תחילת החוט צריכה להיות מאובטחת עם טיפת דבק בנקודה A של המסגרת, לסובב 22 סיבובים של סליל L2 בכיוון השעון. גם את קצה הפיתול צריך להדביק לצלחת בנקודה A. מבלי לחתוך את החוט, רצוי לנקות קטע קטן ממנו מהבידוד ולהלחים אליו התחלה של חתיכת חוט נוספת, שבה משתמשים לסיבוב ארבע סיבובים נגד כיוון השעון - סליל L1.

לאחר מכן, עם החוט ששימש לסיבוב סליל L2, אתה צריך לעשות עוד 22 סיבובים עם כיוון השעון - סליל L3. המסופים של כל הפיתולים צריכים להיות מודבקים בחוזקה לצלחת המסגרת בנקודה A. מוצע למקם סלילים L4 ו- L5 על הצלחת השנייה. כל אחת מהן מתחילה ומסתיימת בנקודה B ומכילה 36 סיבובים מפותלים באותו כיוון.

קבלים C5 ו-C7 חייבים להיות מולחמים ישירות למסופי הסלילים בהתאם לתרשים ולהדביק אותם על הלוחות. יש להניח צלחות עם פיתולים זה על גבי זה ולהדק אותם יחד עם ברגים מחומר מבודד (למשל ניילון), כפי שמוצג באיור. 2.21.

חיתוך קשתי באחת מהצלחות מאפשר לקבע את הפלטות במיקום האופטימלי בעת הגדרת המכשיר. עדיף לאבטח את כל המכלול בקצה מוט עץ או פלסטיק באורך 1-1,5 מ'. בשום מקרה אין להשתמש בברגים, ברגים או אומים מתכת כדי לאבטח את המכלול.

בקצה הנגדי (העליון) של המוט אתה צריך להתקין דיור (יכול להיות מתכת) עם לוח מעגלים מודפס של המכשיר. רצוי למקם את ידיות הבקרה (SA1, SB1, C6, R5 ו-R6) על הפאנל הקדמי של המארז. סלילים L1 - L5 חייבים להיות מחוברים ללוח גלאי המתכות באמצעות חוטים מסוככים.

התקנת גלאי המתכות

לפני הגדרת גלאי המתכות, יש לסובב את שתי הלוחות עם סלילים בזווית המקסימלית מבלי לתקן אותם. אל תתקין עדיין חוטי מגשר A ו-B. לאחר הפעלת הכוח, במיקום מסוים של הנגדים המשתנים R5 ו-R6, יש לשמוע צליל בראש BA1. הזיזו לאט את הסלילים (לא אמורה להיות מתכת לידם) עד שעוצמת הקול מתחילה לרדת.

על ידי סיבוב הצירים של נגדים משתנים והזזת הסלילים, יש צורך להשיג נפח מינימלי. לפעמים זה לוקח כמה ניסיונות. לאחר שמצאתי את המינימום, הזיזו את הסלילים קצת יותר (פחות מ-1 מ"מ) ותקנו אותם. לאחר מכן, אתה יכול לכבות את גלאי המתכות ולהתקין חוט מגשר A. לאחר הפעלת הכוח, אתה צריך לנסות למצוא את המיקום של הרוטור של קבל C6 שבו לא נשמע קול. אם זה נכשל, תצטרך להסיר מגשר A, להתקין מגשר B ולנסות שוב.

אם זה לא עוזר, כנראה שמיקום הסלילים נמצא שגוי. ההזדמנות האחרונה להגדיר את גלאי המתכות היא לחבר קבל 470 pF במקביל ל-C6 ולנסות שוב למצוא את נקודת האיזון. במקרה של כישלון, תצטרך ליצור סלילים אחרים, תוך הקפדה על כל ההמלצות. כאשר מתחילים להתאים את יחידת בקרת מתח האספקה, הגדר את האחרון ל-9 V. באמצעות R5 ו-R6, ודא שלא נשמע צליל מהראש BA1, והמחט של המיקרו-אמפר PA1 לא סוטה. על ידי לחיצה על כפתור SB1, השתמש ב-R14 כדי להגדיר את החץ לחלוקת הסולם האחרונה. לאחר הפחתת מתח האספקה ל-7 V, סמן את מיקום החץ המתאים למתח המינימלי המותר.

כל מה שנותר הוא להתאים את רגישות המכשיר באמצעות הנגד המשתנה R12 לפי שיקול דעתך. לפעמים הצליל הנשמע בראש BA1 מלווה בזמזום בתדר של 100-150 הרץ. כדי להיפטר מהזמזום, כדאי לחבר נגד מותאם עם התנגדות של 1 קילו אוהם בסדרה עם R50 ולבחור את מיקום המחוון שלו.

תחילת העבודה

לפני שתתחיל לעבוד עם גלאי המתכות, עליך לוודא שבסטייה הקטנה ביותר של הרוטור של הקבל C6 מנקודת האיזון, נשמע צליל בראש BA1. לאחר שצברתי קצת ניסיון, ניתן, על ידי התקנת C6 בעמדות שונות, אפילו להבחין בין חומרים דיאמגנטיים לבין פרמגנטיים.

ספרות:

גלאי מתכות. "אלקטור" 1986, מס' 6

ראה מאמרים אחרים סעיף גלאי מתכות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

צמחים עוזרים להילחם בשפעת 31.07.2012

חוקרים במעבדה לאימונולוגיה תזונתית ולרפואה מולקולרית (NIMML) גילו מרכיב צמחי שעשוי למלא תפקיד קריטי במלחמה בנגיף השפעת. התגלית של מדענים אמריקאים פותחת אפשרויות חדשות במאבק בשפעת. בארה"ב לבדה, בין 3 ל-49 אנשים מתים מדי שנה מסיבוכי שפעת. קשה לטפל בזיהום אם לא מתחילים בטיפול מיד.

בהתבסס על עבודה קודמת עם חומצה אבסקיסית (הורמון צמחי), מדענים מצאו שלחומר זה יש השפעות אנטי דלקתיות בריאות ובמעיים. השפעת החומצה האבססיסית על המעיים נחקרה היטב, אך ההשפעה על דרכי הנשימה לא ממש נבדקה. מסתבר שההורמון הצמחי לא רק מפחית את חומרת מחלות הריאה הדלקתיות, אלא גם עוזר לעכברים שנדבקו בשפעת להחלים.

רוב התרופות לטיפול בדלקות בדרכי הנשימה מכוונות לנגיף עצמו, ולא לתגובה הדלקתית שהוא גורם. לכן קיים סיכון לסיבוכים חמורים העלולים לגרום לפגיעה משמעותית בבריאות המטופל. בנוסף, עמידות לשפעת לתרופות אנטי-ויראליות היא בעיה חמורה בבריאות הציבור, במיוחד במגפה המונית.

חומצה אבסקיסית יעילה ביותר בסביבות יום 7-8 לזיהום, מה שהופך אותה ליעילה מאוד בהפחתת סיבוכים ומוות. הוא פועל על הקולטן המופעל על ידי פרוקסיזום פרוליפרטור, אשר מפחית את חומרת הדלקת, וללא תופעות לוואי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ משלוח מטען מהיר במיוחד

▪ מצלמה פנורמית LG 360 CAM

▪ AI לימדו להבחין בין עיני החיים למתים

▪ מיקרו-צג OLED עם צפיפות פיקסלים שוברת שיא

▪ מרחף אקוסטי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק באתר בטיחות חשמל, בטיחות אש. מבחר מאמרים

▪ לא שמתי לב למאמר של הפיל. ביטוי עממי

▪ מאמר מהיכן מקורו של הממתקים? תשובה מפורטת

▪ מאמר צדפה על הגלים. הובלה אישית

▪ מאמר שליטה בטרנזיסטורי אפקט שדה בממירי פולסים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אוניברסלי VHF FM 70-l50 MHz. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר