גלאי מתכות פשוט המבוסס על שבב K155LA3. תכנית, תיאור

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

גלאי מתכות פשוט המבוסס על שבב K155LA3. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

לחובבי רדיו מתחילים ניתן להמליץ לחזור על עיצובו של גלאי מתכות פשוט, שהבסיס לו היה תרשים שפורסם שוב ושוב בסוף שנות ה-70 של המאה הקודמת בפרסומים מיוחדים מקומיים וזרים שונים. ניתן להרכיב את גלאי המתכות הזה, העשוי על שבב אחד בלבד מסוג K155LA3, תוך מספר דקות.

תרשים מעגלים

התכנון המוצע הוא אחת מהאפשרויות הרבות לגלאי מתכות מסוג BFO (Beat Frequency Oscillator), כלומר מדובר במכשיר המבוסס על עיקרון של ניתוח פעימות של שני אותות קרובים בתדר (איור 3.1). יתרה מכך, בתכנון זה, השינוי בתדירות הפעימה מוערך לפי האוזן.

גלאי מתכות פשוט על שבב K155LA3

גלאי מתכות פשוט על שבב K155LA3
אורז. 3.1. תרשים סכמטי של גלאי מתכות המבוסס על שבב K155LA3

הבסיס של המכשיר הוא מתנד מדידה והתייחסות, גלאי תנודות RF, מעגל חיווי ומייצב מתח אספקה.

העיצוב המדובר משתמש בשני מתנדים LC פשוטים שנעשו על שבב IC1. עיצוב המעגלים של גנרטורים אלה כמעט זהה. במקרה זה, הגנרטור הראשון, שהוא הייחוס, מורכב על אלמנטים IC1.1 ו-IC1.2, והשני, מחולל מדידה או כוונון, עשוי על אלמנטים IC1.3 ו-IC1.4.

מעגל המתנד הייחוס נוצר על ידי קבל C1 בקיבולת של 200 pF וסליל L1. מעגל מחולל המדידה משתמש בקבל משתנה C2 עם קיבול מרבי של כ-300 pF, כמו גם בסליל חיפוש L2. במקרה זה, שני הגנרטורים מכוונים לתדר פעולה של כ-465 קילו-הרץ. היציאות של הגנרטורים מחוברות באמצעות קבלי ניתוק C3 ו-C4 לגלאי תנודות RF העשוי על דיודות D1 ו-D2 באמצעות מעגל הכפלת מתח מתוקן. העומס של הגלאי הוא אוזניות BF1, שעליהן מבודד האות של הרכיב בתדר נמוך. במקרה זה, הקבל C5 מרחף את העומס בתדרים גבוהים יותר.

כאשר סליל החיפוש L2 של המעגל המתנודד של גנרטור מתכוונן מתקרב לאובייקט מתכתי, השראות שלו משתנה, מה שגורם לשינוי בתדר הפעולה של מחולל זה. יתרה מכך, אם יש עצם העשוי ממתכת ברזלית (פרומגנטית) ליד סליל L2, השראות שלו גדלה, מה שמוביל לירידה בתדר של הגנרטור הניתן לכוונון. מתכת לא ברזלית מפחיתה את השראות של סליל L2, ומגבירה את תדר הפעולה של הגנרטור. אות ה-RF, שנוצר על ידי ערבוב האותות של מתנדי המדידה והייחוס לאחר מעבר דרך הקבלים C3 ו-C4, מוזן לגלאי. במקרה זה, המשרעת של אות ה-RF משתנה עם תדר הפעימה.

מעטפת התדר הנמוך של אות ה-RF מבודדת על ידי גלאי העשוי מדיודות D1 ו-D2. קבל C5 מספק סינון של רכיב התדר הגבוה של האות. לאחר מכן, אות הקצב נשלח לאוזניות BF1. מתח מסופק למעגל המיקרו IC1 ממקור 1 V B9 דרך ווסת מתח שנוצר על ידי דיודת זנר D3, נגד נטל R3 וטרנזיסטור בקרה T1.

פרטים ובנייה

לייצור גלאי המתכות המדובר, ניתן להשתמש בכל קרש לחם. לכן, החלקים המשמשים אינם כפופים למגבלות כלשהן הקשורות למידות הכוללות. ההתקנה יכולה להיות מותקנת או מודפסת.

כאשר חוזרים על גלאי מתכות, ניתן להשתמש במיקרו-מעגל K155LA3, המורכב מארבעה אלמנטים לוגיים 2I-NOT המופעלים על ידי מקור DC משותף. בתור קבל C2, אתה יכול להשתמש בקבל כוונון מרדיו נייד. דיודות D1 ו-D2 ניתנות להחלפה בכל דיודות גרמניום בתדר גבוה.

לסליל L1 של מעגל המתנד הייחוס צריכה להיות השראות של כ-500 μH. מומלץ להשתמש, למשל, בסליל סינון IF של מקלט סופרהטרודין כסליל כזה.

סליל מדידה L2 מכיל 30 סיבובים של חוט PEL בקוטר 0,4 מ"מ והוא עשוי בצורת טורוס בקוטר 200 מ"מ. קל יותר לעשות את הסליל הזה על מסגרת קשיחה, אבל אתה יכול להסתדר בלעדיו. במקרה זה, כל חפץ עגול מתאים, כמו צנצנת, יכול לשמש כמסגרת זמנית. את הסיבובים של הסליל מלופפים בתפזורת, ולאחר מכן הם מוסרים מהמסגרת ומסוככים במסך אלקטרוסטטי, שהוא סרט פתוח של רדיד אלומיניום הכרוך מעל צרור של סיבובים. הרווח בין ההתחלה לסוף של פיתול הסרט (הרווח בין קצוות המסך) חייב להיות לפחות 15 מ"מ.

בעת ביצוע סליל L2, יש להקפיד במיוחד על כך שקצוות סרט המיגון לא יקצרו, שכן במקרה זה נוצר סיבוב קצר. על מנת להגביר את החוזק המכני, ניתן להספיג את הסליל בדבק אפוקסי. עבור מקור אותות הקול, עליך להשתמש באוזניות בעלות עכבה גבוהה עם ההתנגדות הגבוהה ביותר האפשרית (כ-2000 אוהם). לדוגמה, הטלפון הידוע TA-4 או TON-2 יתאים.

כמקור כוח V1, ניתן להשתמש, למשל, בסוללת Krona או בשתי סוללות 3336L המחוברות בסדרה.

במייצב מתח, הקיבול של קבל אלקטרוליטי C6 יכול לנוע בין 20 ל- 50 μF, והקיבול C7 יכול לנוע בין 3 ל-300 pF. המתח במוצא המייצב, שווה ל-68 V, נקבע על ידי נגד חיתוך R000. מתח זה יישמר ללא שינוי גם אם הסוללות יתרוקנו באופן משמעותי.

יצוין כי המיקרו-מעגל K155LAZ מיועד להיות מופעל ממקור 5 V DC, לכן, אם תרצה, ניתן להוציא את יחידת מייצב המתח מהמעגל ולהשתמש בסוללה אחת 3336L או דומה כמקור מתח, המאפשר לך להרכיב עיצוב קומפקטי. עם זאת, פריקת סוללה זו תשפיע מהר מאוד על הפונקציונליות של גלאי מתכות זה. לכן יש צורך בספק כוח המספק מתח יציב של 5V.

יש להודות כי המחבר השתמש בארבע סוללות מיובאות עגולות גדולות המחוברות בסדרה כמקור כוח. במקרה זה, נוצר מתח של 5 V על ידי מייצב משולב מסוג 7805. הלוח עם האלמנטים הממוקמים עליו ומקור הכוח מונחים בכל מארז פלסטיק או עץ מתאים. קבל משתנה C2, מתג S1, כמו גם מחברים לחיבור סליל החיפוש L2 ואוזניות BF1 מותקנים על כיסוי הדיור (מחברים אלה ומתג S1 אינם מצוינים בתרשים המעגל).

מוֹסָד

כמו בעת התאמת גלאי מתכות אחרים, יש לכוונן מכשיר זה בתנאים שבהם חפצי מתכת נמצאים במרחק של לפחות מטר אחד מסליל החיפוש L2.

ראשית, באמצעות מד תדר או אוסילוסקופ, עליך להתאים את תדרי ההפעלה של מחוללי הייחוס והמדידה. התדר של מתנד הייחוס מוגדר ל-465 קילו-הרץ בקירוב על-ידי התאמת הליבה של סליל L1 ובמידת הצורך, בחירת הקיבול של הקבל C1. לפני ההתאמה, יהיה עליך לנתק את המסוף המתאים של קבל C3 מדיודות הגלאי ומהקבל C4. לאחר מכן, עליך לנתק את המסוף המתאים של קבל C4 מדיודות הגלאי ומהקבל C3 ועל ידי התאמת קבל C2 להגדיר את התדר של מחולל המדידה כך שהערך שלו יהיה שונה מתדר מחולל הייחוס בכ-1 קילו-הרץ.

לאחר שחזור כל החיבורים, גלאי המתכות מוכן לשימוש.

נוהל עבודה

ביצוע עבודת חיפוש באמצעות גלאי המתכות הנחשב אינו בעל תכונות מיוחדות. בשימוש מעשי במכשיר, יש להשתמש בקבל המשתנה C2 כדי לשמור על התדירות הנדרשת של אות הפעימה, המשתנה כאשר הסוללה מתרוקנת, משתנה טמפרטורת הסביבה או מתרחשת סטייה של התכונות המגנטיות של האדמה.

אם במהלך הפעולה תדר האות באוזניות משתנה, זה מצביע על נוכחות של חפץ מתכת באזור הכיסוי של סליל החיפוש L2. כאשר מתקרבים למתכות מסוימות, תדירות אות הפעימה תגדל, וכאשר מתקרבים לאחרות, היא תקטן. על ידי שינוי הטון של אות הקצב, עם קצת ניסיון, אתה יכול בקלות לקבוע מאיזו מתכת, מגנטית או לא מגנטית, עשוי האובייקט שזוהה.

מחבר: Adamenko M.V.

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

אנטיביוטיקה תורמת להשמנה 06.09.2012

אולי מגיפת ההשמנה ברחבי העולם אינה נובעת רק ממזון שומני ואורח חיים בישיבה. ככל הנראה, אחת הסיבות היא שימוש במספר רב של אנטיביוטיקה, אשר מפר את איזון המיקרופלורה של המעי. נכון להיום, תרחיש זה הוא רק השערה, שנתמכת היטב על ידי שני מחקרים עדכניים.

לאחרונה, המיקרוביום - אוסף החיידקים, הנגיפים והפטריות המאכלסים את גוף האדם - משך תשומת לב גוברת מצד מדענים. זה לא מפתיע, שכן מספר המיקרוביום גדול פי 10 ממספר התאים המרכיבים את גוף האדם. מחקרים רבים מצאו קשרים חזקים בין הפרעות במיקרוביום לבין סיכון מוגבר לפתח מגוון מחלות, מסרטן ואוטיזם ועד למחלות לב והשמנת יתר.

חוקרים מאוניברסיטת ניו יורק יצאו לברר אם העלייה המאסיבית במשקל הגוף של בעלי חיים שגדלו במפעל היא תוצאה של שינויים במיקרוביום. העובדה היא שאחד התפקידים החשובים ביותר של המיקרוביום הוא השתתפות בפירוק של חומרים מזינים וויסות חילוף החומרים. כיום, חקלאים נותנים אנטיביוטיקה לבעלי חיים לא רק כדי למנוע מחלות זיהומיות, אלא גם משום שמשום מה, מינונים נמוכים קבועים של תרופות אנטיבקטריאליות מאיצים את הצמיחה והעלייה במשקל הגוף של בעלי חיים.

ניסויים הראו שתוספי תזונה של עכברים עם מינונים נמוכים של סוגים שונים של אנטיביוטיקה הביאו באופן עקבי לעלייה של 15% בשומן הגוף. מחקר המיקרוביום של בעלי חיים חשף שינויים ביחס בין סוגים שונים של חיידקים המאכלסים את מערכת העיכול. במקביל, ניתוח הפרופיל הגנטי של עכברים הראה שינוי בפעילות הגנים האחראים על פירוק הפחמימות וויסות רמות הכולסטרול בדם.

מדענים הציעו כי שינויים דומים עשויים להתרחש בגוף האדם, אשר, עם זאת, קשה לעקוב אחריהם ברמת המיקרוביום של המעי. כדי לאשש השערה זו במחקר שני, הכותבים ניתחו את מגמות האוכלוסייה בקבוצה של 11 ילדים בריטים. התברר שעבור ילדים שנחשפו לאנטיביוטיקה בגיל פחות מ-000 חודשים חלה עלייה קטנה אך יציבה במשקל הגוף הממוצע בגיל מבוגר יותר. ככל הנראה, אנטיביוטיקה שנלקחה בגיל צעיר שיבשה את היווצרות המיקרוביום ואת היווצרות חילוף החומרים.

החוקרים עורכים בימים אלה סדרת ניסויים חדשה שבה עכברים יקבלו מינונים גבוהים יותר של אנטיביוטיקה לפרקי זמן קצרים, מה שעולה בקנה אחד עם הטיפולים שאנשים נוקטים במציאות. הם גם מתכננים לחקור את ההשפעות של מינונים נמוכים מאוד של תרופות אנטיבקטריאליות, בדומה לאלו שנבלעות בצריכה אנושית של בשר ומוצרי חלב המיוצרים באופן תעשייתי. נושא נוסף שצריך לחקור הוא האפשרות להעביר שינויים במיקרוביום לדורות הבאים. ייתכן שבמקרה זה השפעת האנטיביוטיקה מצטברת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ארובה סולארית

▪ התזונה האנגלית מתדרדרת

▪ מטען על גלגלים

▪ כלב רובוט מהיר

▪ השמנת יתר מדבקת

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר כלים ומנגנונים לחקלאות. מבחר מאמרים

▪ כתבה כדי שהבועה לא תיפול. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר איך הגיעו המספרים? תשובה מפורטת

▪ מנהל עריכת מאמר. תיאור משרה