גלאי מתכות בעל רגישות מוגברת על מיקרו-מעגלים. תכנית, תיאור

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

גלאי מתכות בעל רגישות מוגברת על מיקרו-מעגלים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

אחת התכונות של כל גלאי המתכות מסוג BFO היא שמחוללי ההתייחסות וההתייחסות של מכשירים אלה עשויים בצורה מבנית על אלמנטים של אותו מיקרו-מעגל.

יש להכיר כי בנוסף ליתרונות מסוימים (למשל, פשטות המעגל, ייצוב טמפרטורה), לעיצובים כאלה יש גם מספר חסרונות. העיקרי שבהם הוא התרחשותם של קשרים טפיליים בין אלמנטים בודדים בתוך גביש המיקרו-מעגל, שכמעט בלתי אפשרי לחסל אותם. לכן בגלאי מתכות כאלה יש צורך לבחור בתדר פעימה של יותר מ-100-300 הרץ, מה שמוביל בהכרח לירידה ברגישותו.

ניסיון להיפטר מגלאי חפצי מתכת הפועלים על בסיס ניתוח אותות פעימה לפחות מחסרונות אלו נעשה בעת יצירת מכשיר המבוסס על מעגל שפורסם בפרסומים מקומיים וזרים באמצע שנות ה-90 של המאה הקודמת.

תרשים מעגלים

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

הבסיס של המעגל של התקן זה (איור 3.6) מורכב מתנדים מדידה והתייחסות, מערבל, מסנן נמוך, מנתח ומעגל חיווי אקוסטי.

אורז. 3.6. תרשים סכמטי של גלאי מתכות בעל רגישות מוגברת (לחץ להגדלה)

מתנדי המדידה וההתייחסות הם שני מתנדים LC פשוטים העשויים על אלמנטים של מיקרו-מעגלים IC1 ו-IC2. במקרה זה, מתנד הייחוס מורכב על אלמנט IC1.1, והמתנד המדיד או הניתן לכוונון מורכב על אלמנט IC2.1.

תדירות התנודה של מתנד הייחוס נקבעת על ידי הפרמטרים של מרכיבי המעגל שלו, כלומר, השראות של סליל L1 והקיבולים של הקבלים C1, C2. הערכים של פרמטרים אלה נבחרים כך שתדר הפעולה של מתנד הייחוס הוא כ-100 קילו-הרץ. מעגל התנודה של מחולל המדידה נוצר על ידי סליל החיפוש L2 והקבלים C3-C5. תדר ההפעלה של מחולל זה קרוב לתדר של מחולל הייחוס וניתן לשנות מעט על ידי כוונון הקבל המשתנה C3. האלמנטים IC1.2 ו-IC2.2 מבצעים את הפונקציה של אשדים המספקים בידוד מתח AC בין גנרטורים.

מהיציאות של שני הגנרטורים, אותות RF מוזנים למיקסר העשוי על אלמנט IC3.1, שביציאה שלו נוצרות תנודות עם סך התדרים וההבדל של הגנרטורים וההרמוניות שלהם, המסופקים למעבר הנמוך. מעגל סינון.

בניגוד לגלאי מתכות רבים אחרים מסוג BFO, ההתקן המוצע משתמש במסנן נמוך, המורכב על אלמנטים R3 ו-C6, כדי לבודד אותות תדרים של הבדל (קול). לאחר מכן, האות בתדר נמוך מוזן לנתח.

כידוע, הרגישות של גלאי חפצי מתכת המעריכים את תדירות אות הפעימה תלויה במידה רבה באיזה אות בתדר הנמוך ביותר ניתן להקליט על ידי מכשיר זה. לגלאי מתכות המספקים ניתוח פעימות בתדר של מספר הרץ יש את הרגישות הטובה ביותר. עם זאת, אי אפשר להאזין לאות כזה ישירות באוזניות בגלל טווח תדרי ההפעלה המצומצם של קפסולות הטלפון.

לעתים קרובות, מפתחים פונים לפתרון הפשוט ביותר לבעיה זו, כלומר: פשוט להגדיל את תדירות אות הקצב באמצעות מכפילים שונים. אחת הגרסאות של מעגל הכפלת התדר (ליתר דיוק, המרת אות סינוסואידי לרצף של פולסים בתדר כפול) כבר נדונה בפרק הקודם כאשר מתארים גלאי מתכות טרנזיסטור בעל רגישות מוגברת.

במנתח של גלאי המתכות הנדון, כדי להגביר את תדירות אות הפעימה, נעשה שימוש במעגל המבטיח המרת אות סינוסואידאלי (כמעט משולש) לפולסים קצרים עם קצב חזרות כפול. לשם כך, נעשה שימוש בהשוואת מתח המיוצר על אלמנטים IC3.2-IC3.4. במהלך תקופה אחת של תדר הפעימה, המשווה עובר פעמיים ממצב לוגי אחד לאחר, ולאחר מכן הפולסים המלבניים שהוא מייצר מובדלים על ידי המעגל C7R8 ואז מוזנים דרך הקבל C7 לבקרת עוצמת הקול R8. כתוצאה מכך, אוזניות BF1 המחוברות למחבר X2 מקבלות פולסי מתח קצרים בתדר כפול.

המכשיר מופעל ממקור B1 במתח של 9 V. במקרה זה, מעגלי המיקרו של גלאי המתכות IC1 ו- IC2 מופעלים ממקור DC באמצעות מסנני ניתוק R6C8 ו-R7C9.

פרטים ובנייה

כל חלקי גלאי המתכות המדוברים (למעט סליל החיפוש L2, הנגד R8, הקבל C3, המחברים X1 ו-X2, כמו גם מתג S1) ממוקמים על לוח מעגלים מודפס בגודל 80x60 מ"מ, עשוי כפול- נייר כסף צדדי getinax או textolite (איור 3.7). במקרה זה, התקנת האלמנטים מתבצעת בצד המוליכים, והרדיד בצד השני משחק את התפקיד של מסך.

גלאי מתכות בעל רגישות גבוהה על מיקרו-מעגלים
אורז. 3.7. מעגל מודפס (א) וסידור אלמנטים (ב) של גלאי מתכות ברגישות מוגברת

אין דרישות מיוחדות לחלקים המשמשים במכשיר זה. מומלץ להשתמש בכל קבלים ונגדים בגודל קטן שניתן למקם על מעגל מודפס ללא בעיות.

קבל C3 צריך להיות בעל קיבולת מקסימלית של 180-240 pF. אתה יכול להשתמש בכל קבל כוונון ממקלט רדיו בגודל קטן (לדוגמה, סוג KP-180). כדי להגביר את היציבות התרמית, רצוי שלקבלים C1, C2, C4 ו-C5 יהיה TKE לא יותר גרוע מ-M1500. נגדים קבועים יכולים להיות, למשל, מסוג MLT-0,125.

ניתן להחליף שבבים כמו K561LE5 במיקרו-מעגלים K176LE5, K176LA7 או K561LA7.

סליל L1 מכיל 30 סיבובים של חוט PEV-2 בקוטר של 0,08 מ"מ. כדי ללפף אותו, מומלץ להשתמש במסגרת מהסליל של מעגל ה-IF של מקלט רדיו טרנזיסטור (לדוגמה, "Alpinist-407" או דומה).

סליל החיפוש L2 מכיל 100 סיבובים של חוט PEV-2 בקוטר 0,6 מ"מ והוא עשוי בצורת טורוס בקוטר פנימי של 240-250 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, שלצורך ייצורו מלופפים סרט רדיד אלומיניום על צרור הסיבובים. הרווח בין ההתחלה לסוף של פיתול הסרט (הרווח בין קצוות המסך) צריך להיות כ-10 מ"מ.

בעת ביצוע סליל L2, יש להקפיד במיוחד על כך שקצוות סרט המיגון לא יקצרו, שכן במקרה זה נוצר סיבוב קצר. כדי להגביר את החוזק המכני, ניתן להספיג את הסליל בדבק אפוקסי לפני המיגון. יש להלחים את המוליכים של כבל מסוכך דו-ליבי באורך של כמטר למסופי הסליל, שבקצה השני מותקן מחבר מסוג SSh-3 או כל מחבר מתאים אחר בגודל קטן. יש לחבר את צמת הכבל למסך הסליל. במצב ההפעלה, מחבר הסליל מחובר לחלק המשויך של המחבר הממוקם על גוף המכשיר.

גלאי המתכות בעל הרגישות המוגברת מופעל ממקור מתח 1 V B9. כמקור כזה ניתן להשתמש למשל בסוללת Krona או שתי סוללות 3336L המחוברות בסדרה.

המעגל המודפס עם האלמנטים הממוקמים עליו וספק הכוח ממוקמים בכל מארז מתכת מתאים. על כיסוי הדיור מותקנים קבל C3, נגד משתנה R8, מחבר X1 לחיבור סליל החיפוש L2, מתג S1 ומחבר X2 לחיבור אוזניות BF1.

מוֹסָד

יש להגדיר את גלאי המתכות המדובר בתנאים שבהם מסירים חפצי מתכת מסליל החיפוש L2 במרחק של 1,5 מ' לפחות. יש להתחיל בהגדרה ישירה של המכשיר בבחירת תדר הפעימה הרצוי. לשם כך, מומלץ להשתמש באוסילוסקופ או במונה תדרים דיגיטליים.

כאשר עובדים עם אוסילוסקופ, יש לחבר את הגשש שלו לכניסה של מסנן המעבר הנמוך (פין IC3/3). צורת הגל בנקודה זו דומה לצורת הגל של אות RF מאופנן. לאחר מכן, על ידי התאמת סליל L1 ובמידת הצורך, בחירת הקיבולים של הקבלים C1 ו-C2, עליך לוודא שתדר האפנון (תדר פעימה) הוא כ-5-10 הרץ.

כאשר משתמשים במד תדרים דיגיטלי להגדרת גלאי מתכות, יש לחבר את מד התדרים תחילה לפין 1 של שבב IC3, ולאחר מכן לפין 2 של אותו שבב. על ידי שינוי הפרמטרים של האלמנטים שהוזכרו קודם לכן (השראות של סליל L1, קיבול של קבלים C1 ו-C2), יש צורך להבטיח שההבדל בתדרי האות בנקודות המצוינות הוא גם בערך 5-10 הרץ.

ניתן לבחור את תדר הפעימה הרצוי ללא אוסילוסקופ או מד תדר. במקרה זה, זה בדרך כלל מספיק להתאים את תדר הפעולה של מתנד הייחוס. כדי לעשות זאת, עליך לחבר טלפונים בעלי עכבה גבוהה (לדוגמה TON-3.1) לפלט של אלמנט IC3 (פין IC3/2), ולאחר מכן, על ידי התאמת ליבת הכוונון של סליל L1, להשיג את המראה של אות שמע באוזניות. במקרה זה, הרוטור של הקבל C3 חייב להיות מותקן במצב האמצעי. לאחר מכן, על ידי סיבוב ליבת הכוונון של סליל L1, יש צורך להגדיר את המצב בו יישמעו נקישות בטלפונים, לאחר מכן בתדר של מספר הרץ. לאחר הגדרת הגנרטור, רצוי לתקן את ליבת הכוונון של סליל L1 עם טיפת דבק.

לאחר מכן, עליך להגדיר את משווה המתח. כדי לעשות זאת, עליך לבחור את הערך של הנגד R9, המוצג באיור. 3.6 עם קווים מקווקוים. ההתנגדות שלו יכולה לנוע בין 300 קילו אוהם ל-1 MOhm. יש לציין כי יש לחבר את הנגד R9 בין פינים 5, 6 של אלמנט IC3.2 לבין החוט המשותף אם יש מתח ברמה גבוהה במוצא המשווה (פינים IC3/10,11).

נוהל עבודה

בשימוש מעשי במכשיר זה, התדירות הנחוצה של אות הפעימה צריכה להישמר על ידי הקבל המשתנה C3, שיכול להשתנות בהשפעת גורמים שונים (לדוגמה, כאשר התכונות המגנטיות של האדמה משתנות, טמפרטורת הסביבה, או הסוללה ריקה).

אם במהלך הפעולה ישנו חפץ מתכת כלשהו בטווח של סליל החיפוש L2, תדירות הלחיצות באוזניות תשתנה. כאשר מתקרבים למתכות מסוימות, הוא יגדל, וכאשר מתקרבים לאחרות, הוא יקטן. על ידי שינוי תדירות הלחיצות, עם קצת ניסיון, תוכל לקבוע בקלות מאיזו מתכת, מגנטית או לא מגנטית, עשוי האובייקט שזוהה.

נפח הלחיצות מווסת על ידי נגד משתנה R8.

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

ניקוי יעיל של דליפת שמן 14.10.2012

החוקרים מייק צ'אנג וזופי יואן מציינים כי השיטות הקיימות כיום לניקוי כתמי נפט, ששימשו, למשל, כדי לנקות את ההשלכות של אסון ים עמוק ב-2010, הן למעשה לואו-טק, מיושנות במשך עשרות שנים. חסרונות רבים. הסופגים בהם משתמשים, כמו קלחי תירס וקש, סופגים רק פי חמישה ממשקלם, לא רק שמן, אלא גם מים. לאחר מכן הם הופכים לפסולת תעשייתית, הדורשת שריפה או סילוק במזבלות מיוחדות.

הפתרון של המדענים הוא חומר פולימרי ההופך את הכתם לג'ל רך ושמנוני שצפוף דיו לאיסוף ולהובלה מכנית. בנוסף, הג'ל זמין לנזילות ולטיהור לאחר מכן בדומה לשמן גולמי רגיל. קילוגרם אחד של חומר זה יכול לספוג כ-40 ליטר נפט גולמי. במחיר השוק הנוכחי של נפט גולמי של כ-100 דולר לחבית, עלות שיטת איסוף זו תהיה כ-15 דולר בלבד.

פרסום המחברים מתאר גישה חדשה שתפתור באופן מקיף את בעיית כתמי השמן. הטכנולוגיה מתמקדת בטרימר פוליאלקן צולב (x-OS-DVB) המכיל 1-אוקטן, סטירן ודיוויניל-בנזן, פולימר נפט סופג סופר עם תרכובות אליפטיות וחומצות אמינו. השילוב של ספיגת שמן סלקטיבית (כלומר ללא מים) עם חוזק מכני גבוה מבטיח ציפה, אמינות וקלות איסוף מפני המים. ג'ל השמן שנאסף, המורכב מ-98% שמן ו-2% x-OS-DVB, מתאים לתהליכי זיקוק שמן קונבנציונליים - חסכוני, נטול פסולת ועם אחוז נמוך מאוד של פליטות מזיקות. בנוסף, הפוליאלקן הוא אחד הפולימרים הזולים ביותר, שייצורו די פשוט להקמה ברחבי העולם.

בסך הכל, טכנולוגיה חדשה וחסכונית זו יכולה להפחית באופן משמעותי את ההשפעה הסביבתית של כתמי שמן.

עוד חדשות מעניינות:

▪ השעון האופטי המדויק ביותר

▪ כרטיסי זיכרון Toshiba Exceria Pro CompactFlash

▪ צג OLED 1058 ppi

▪ מאזניים חכמים קובעים את מהירות ההתפשטות של גל הדופק

▪ מקורות אנרגיה מתחדשים עקפו את הדלקים המאובנים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מגבילי אותות, מדחסים. בחירת מאמרים

▪ מאמר המותרות של דעתך. ביטוי עממי

▪ מהן מדינות מתועשות חדשות? תשובה מפורטת

▪ מאמר מפעיל מכונה בעיבוד מתכת. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר ינואר-4. ווסת סרק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר סינתיסייזר תדרים לתחנת רדיו ניידת. 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