גלאי מתכות על שלושה מיקרו-מעגלים. תכנית, תיאור

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

גלאי מתכות על שלושה מיקרו-מעגלים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / גלאי מתכות

לגלאי מתכות מסוג BFO (Beat Frequency Oscillator), בהם מתנדים הייחוס והמדידה מורכבים על אלמנטים של מיקרו-מעגל בודד, יש כמה חסרונות. קודם כל, אלה כוללים את התרחשותם של קשרים טפיליים בין אלמנטים בודדים בתוך גביש המיקרו-מעגל, שכמעט בלתי אפשרי לחסל. לכן בגלאי מתכות כאלה יש צורך לבחור בתדר פעימה של יותר מ-100-300 הרץ, מה שמוביל בהכרח לירידה ברגישות המכשיר. לכן, מכשירים הפועלים על בסיס ניתוח של אות הקצב, שבהם מתנדים הייחוס והמדידה מורכבים על מיקרו-מעגלים נפרדים, הופכים פופולריים יותר ויותר.

תרשים מעגלים

ההתקן המוצע הוא אחת הגרסאות של גלאי 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 התקן זה (איור 3.10) מורכב מתנדים ייחוס ומדידה, שלבים מתאימים, מערבל ומעגל חיווי אקוסטי.

אורז. 3.10. תרשים סכמטי של גלאי מתכות על שלושה מיקרו-מעגלים (לחץ להגדלה)

בתכנון הנדון, שני מחוללי LC פשוטים משמשים כמתנדים ייחוס ומדידה. עיצוב המעגלים של גנרטורים אלה כמעט זהה. במקרה זה, מתנד הייחוס מורכב על אלמנטים IC1.1 ו- IC1.2 של המיקרו-מעגל IC1, והגנרטור השני, מדידה או מתכוונן, מיוצר על אלמנטים IC2.1 ו- IC2.2 של המיקרו-מעגל IC2. תדירות הפעולה של מתנד הייחוס נקבעת על ידי הפרמטרים של האלמנטים היוצרים את מעגל התנודה שלו, כלומר, הקיבולים של הקבלים C1, C3, C5 ו-C6, כמו גם השראות של סליל L1. מעגל מחולל המדידה משתמש בקבלים C2, C4, C7, C8 וסליל חיפוש L2. במקרה זה, שני הגנרטורים מכוונים לתדר פעולה של כ-300 קילו-הרץ.

מפלים שנעשו על אלמנטים IC1.3 ו-IC2.3 מספקים בידוד מתח AC בין הגנרטורים וגם מחלישים את השפעת המיקסר על הגנרטורים. מהיציאות של שלבי המאגר, אותות RF דרך הקבלים C11 ו-C12 מוזנים למיקסר ולאחר מכן למגבר התנודות בתדר ההפרש, המיוצר על שבב IC3. אות הקצב נשלח לאחר מכן לאוזניות BF1. במקרה זה, הקבל C15 מספק סינון של רכיב התדר הגבוה של האות.

הכוח למעגלים המיקרו מסופק ממקור B1 במתח של 9 וולט דרך מסנן שנוצר על ידי קבלים C16 ו-C17.

כאשר סליל החיפוש L2 של המעגל המתנודד של הגנרטור הניתן לכוונון מתקרב לאובייקט מתכתי, השראות שלו משתנה, מה שגורם לשינוי בתדר הפעולה של הגנרטור. אם יש חפץ עשוי מתכת מגנטית ליד סליל L2, השראות שלו גדלה, מה שמוביל לירידה בתדירות הגנרטור. מתכת לא ברזלית מפחיתה את השראות של סליל L2, ותדירות הפעולה של הגנרטור עולה. על ידי שינוי תדירות אות הפעימה באוזניות, ניתן להסיק שעצם מתכת הופיע בטווח של סליל החיפוש, ועל ידי הגברת או הקטנת הטון, מאיזו מתכת עשוי החפץ שזוהה.

פרטים ובנייה

כל חלקי גלאי המתכות הנבדקים (למעט סליל החיפוש L2, המחברים X1 ו-X2, כמו גם מתג S1) ממוקמים על לוח מעגלים מודפס בגודל 60x50 מ"מ (איור 3.11), עשוי חד צדדי נייר כסף גטינקס או טקסטוליט.

גלאי מתכות עם שלושה שבבים
אורז. 3.11. לוח מעגלים מודפס (א) וסידור אלמנטים (ב) של גלאי המתכות על שלושה מיקרו-מעגלים

אין דרישות מיוחדות לחלקים המשמשים במכשיר זה. מומלץ להשתמש בכל קבלים ונגדים בגודל קטן שניתן למקם על מעגל מודפס ללא בעיות. במקרה זה, הלוח מיועד להתקנת נגדים קבועים כגון MLT-0,125 או אחרים בגודל קטן (לדוגמה MLT-0,25 או VS-0,125). קבלים C2, C5-C7 ו-C8 יכולים להיות מסוג KT-1, קבלים C3, C4, C9-C12, C15 ו-C16 יכולים להיות מסוג KM-4 או K10-7V, והקבלים C13 ו-C17 הם מסוג K50- 6.

מומלץ להשתמש בכל קבל משתנה מרדיו בגודל קטן כקבל C1. ניתן להשתמש גם בקבלי כוונון מסוג KPK-3 בקיבולת של 25-150 pF. הקיבול המרבי של קבל C1 חייב להיות לפחות 200 pF.

סליל L1 של מעגל המתנד הייחוס עשוי על מסגרת של מעגל מגנטי טבעתי 600NN K8x6x2 ומכיל 50 סיבובים של חוט PELSHO בקוטר 0,2 מ"מ, המפותלים באופן שווה סביב כל היקף המעגל המגנטי.

סליל החיפוש L2 מכיל 50 סיבובים של חוט PELSHO בקוטר 0,27 מ"מ והוא עשוי בצורת טבעת בקוטר 180-220 מ"מ. קל יותר לעשות את הסליל הזה על מסגרת קשיחה, אבל אתה יכול להסתדר בלעדיו. במקרה זה, כל חפץ עגול מתאים יכול לשמש כמסגרת זמנית. את הסיבובים של הסליל מלופפים בתפזורת, לאחר מכן הם מוסרים מהמסגרת ועל מנת להגביר את החוזק המכני, ספוג אותם בדבק אפוקסי. לאחר מכן, סליל L2 מסוכך במגן אלקטרוסטטי, שהוא רצועה פתוחה של רדיד אלומיניום הכרוך מעל צרור של סיבובים. הפער בין ההתחלה לסוף של פיתול הסרט (הפער בין קצוות המסך) צריך להיות לפחות 15-20 מ"מ.

בעת ביצוע סליל L2, יש להקפיד במיוחד על כך שקצוות סרט המיגון לא יקצרו, שכן במקרה זה נוצר סיבוב קצר. כדי להגן מפני נזק, ניתן לעטוף את נייר הכסף בשכבה אחת או שתיים של סרט בידוד.

אוזניות בעלות עכבה גבוהה כגון TON-2, TA-4 או דומות יכולות לשמש מקור לאותות קול.

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

המעגל המודפס עם האלמנטים הממוקמים עליו וספק הכוח ממוקמים בכל מארז מתכת מתאים. על כיסוי המארז מותקנים הבאים: מחבר X1 לחיבור אוזניות BF1, מחבר X2 לחיבור סליל החיפוש L2 ומתג S1.

מוֹסָד

גלאי מתכות זה צריך להיות מותקן בתנאים שבהם חפצי מתכת מוסרים מסליל החיפוש L2 במרחק של לפחות 1,5 מ'.

התאמה ישירה של המכשיר מורכבת מבחירת תדר הפעימה הרצוי. לשם כך, מומלץ להשתמש באוסילוסקופ או במונה תדרים דיגיטליים. קודם כל, עליך להגדיר את התדירות של מתנד הייחוס על ידי ניטור ערכו בפין 10 של IC1. התדר של מתנד הייחוס מוגדר ל-300 קילו-הרץ בקירוב על-ידי בחירת הקיבולים של הקבלים C5 ו-C6, כמו גם, במידת הצורך, התאמת הליבה של סליל L1. ראשית, יש להתקין את הרוטור של הקבל C1 בערך במיקום האמצעי. לאחר מכן, בחירת הקיבול של הקבל C2, עליך להגדיר את התדר של מחולל המדידה, ולנטר את ערכו בפין 10 של מעגל המיקרו IC2. במקרה זה, התדר של מחולל המדידה נבחר כך שערכו שונה מתדר מחולל הייחוס בכ-500-1000 הרץ.

זה משלים את תהליך הגדרת המכשיר.

נוהל עבודה

השימוש המעשי בגלאי המתכות המדובר אינו שונה מהותית מהליך העבודה עם מכשירי BFO אחרים, בו נבדקת נוכחות של חפץ מתכתי באזור הכיסוי של סליל החיפוש על פי אוזן.

אם במהלך הפעולה יש חפץ מתכת כלשהו בטווח של סליל החיפוש L2, תדירות אות הפעימה באוזניות תשתנה. כאשר מתקרבים למתכות מסוימות, תדירות האותות 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.

קבל משתנה C1 שומר על התדר הנדרש של אות הפעימה, שיכול להשתנות בהשפעת גורמים שונים (לדוגמה, כאשר התכונות המגנטיות של האדמה משתנות, טמפרטורת הסביבה או פריקת הסוללה).

באמצעות מכשיר זה ניתן לזהות חפצים קטנים (למשל מטבע בינוני) בעומק של עד 60-70 מ"מ ומכסה ביוב - בעומק של עד 0,5 מ'.

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

מכונות מולקולריות יספקו פריצת דרך ברפואה 18.10.2012

צוות מחקר בראשותו של הפיזיקאי הגרמני פרופ' הרמן גאוב פיתח טכנולוגיה להרכבה מדויקת במיוחד של מכונות מולקולריות. הטכנולוגיה החדשה מבטיחה פריצת דרך בתחום מבטיח מאוד, אשר בתורה פותחת הזדמנויות רחבות לייצור מכשירים מיקרוסקופיים המסוגלים לבצע מגוון רחב של משימות: מייצור חומרים ועד אספקה ממוקדת של מולקולות תרופות.

מכונות מולקולריות יכולות לחולל מהפכה של ממש בכל תחומי הפעילות האנושית, אולם כדי להרכיב מכונות כאלה, יש צורך לתמרן מולקולות חלבון בודדות בדיוק ננומטרי. מדענים גרמנים הצליחו סוף סוף לעשות את זה. הם השתמשו בטכניקה המכונה Single-Molecule Cut and Paste (SMC&P), אשר בצורתה המקורית הייתה ישימה רק על מולקולות DNA. הרמן גאוב שיפר את SMC&P, וכעת בעזרת מחט עדינה במיוחד של מיקרוסקופ כוח אטומי, ניתן ללכוד ביומולקולה בודדת ולשלב אותה עם אחרת בדיוק ננומטרי.

מכונות מולקולריות טבעיות, המורכבות מחלבונים, בגופנו אחראיות לרבים מהתהליכים הביוכימיים המתרחשים בתאים חיים. יצירת אנלוגים מלאכותיים של מכונות כאלה היא אחת המטרות העיקריות של הננוטכנולוגיה. מבחינה מעשית זה מבטיח לא רק אפשרות לשלוט בפעילות החיונית של תאים, אלא זמינות של ייצור חומרים שונים, הרכבת ננו-מכונות וכו'.

עד עכשיו, בעיית המניפולציות בקנה מידה ננו נותרה קשה מאוד. במדיום נוזלי בטמפרטורת החדר, "תנאי מזג אוויר" בקנה מידה ננו דומים לטורנדו. בפעם הראשונה, מדענים גרמנים הצליחו לחבר בצורה מאובטחת מולקולות לקצה מחט מיקרוסקופ אטומי מבלי לפגוע בהן. לשם כך נעשה שימוש בשילוב של נוגדנים, חלבונים קושרי DNA ועוגני DNA.

בעזרת הטכנולוגיה החדשה הצליחו מדענים ליצור דמות של אדם ממאות מולקולות פלורסנט, בדומה לזו שמצוירת ברמזורים. ניתן יהיה לייצר מכונות חלבון מורכבות שונות בעלות מגוון פונקציות. לדוגמה, ניתן לבחור בשילוב של אנזימים המפרקים את הרעלים המסוכנים ביותר או מעבדים ביומסה לדלק.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מיחזור פלסטיק לגרפן עם שחרור מימן טהור

▪ המטר מעוקב הקר ביותר ביקום

▪ כותנה כמוליך למחצה

▪ אב-טיפוס כולה אופטי מתג WDM

▪ ניתן לאגור אנרגיה באוויר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור אתר דוגמנות. בחירת מאמרים

▪ מאמר מימין לי רק קיר. ביטוי עממי

▪ כתבה האם לצב יש קול? תשובה מפורטת

▪ מאמר מזכיר-קלדנית. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר מתג אלקטרוני על טרנזיסטורי אפקט שדה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אפקט מגנטוריסטי. 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