גלאי מתכות אלקטרוני. תכנית, תיאור

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

גלאי מתכות אלקטרוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מחוונים, גלאים, גלאי מתכות

גלאי מתכות הוא מכשיר פשוט יחסית, שהמעגל האלקטרוני שלו מספק רגישות ויציבות טובה. מאפיין ייחודי של מכשיר כזה הוא תדירות הפעולה הנמוכה שלו. משרני גלאי המתכות פועלים בתדר של 3 קילו-הרץ. הדבר מבטיח, מצד אחד, תגובה חלשה לאותות לא רצויים (למשל, אותות הנובעים מנוכחות חול רטוב, חתיכות מתכת קטנות וכו'), ומצד שני, רגישות טובה בחיפוש אחר צינורות מים נסתרים. ומסלולי הסקה מרכזית, מטבעות וחפצי מתכת אחרים.

יישום ותצורה של התכנית דורשת מיומנות וניסיון מתאימים.

דיאגרמת הבלוק של גלאי המתכות מוצגת באיור. 1.

(לחץ להגדלה)

מחולל גלאי המתכות מעורר תנודות בסליל המשדר בתדר של כ-3 קילו-הרץ, ויוצר בו שדה מגנטי לסירוגין. סליל הקולט ממוקם בניצב לסליל המשדר בצורה כזו שקווי הכוח המגנטי העוברים דרכו ייצרו EMF קטן. ביציאה של סליל הקבלה, האות נעדר או קטן מאוד.

חפץ מתכת הנכנס לשדה הסליל משנה את ערך השראות, ובמוצא מופיע אות חשמלי, אשר לאחר מכן מוגבר, מתוקן ומסונן. לפיכך, במוצא המערכת יש לנו אות מתח קבוע, שערכו עולה מעט ככל שהסליל מתקרב לעצם המתכת. אות זה מסופק לאחת מהכניסות של מעגל ההשוואה, שם הוא מושווה למתח הייחוס שמופעל על הכניסה השנייה שלו.

רמת מתח הייחוס מותאמת באופן שאפילו עלייה קטנה במתח האות מובילה לשינוי במצב במוצא מעגל ההשוואה. זה בתורו מפעיל מתג אלקטרוני, גורם לאות קולי להישלח לשלבי מגבר המוצא, ומתריע בפני המפעיל על נוכחות של חפץ מתכת.

תרשים המעגל של גלאי המתכות מוצג באיור. 2.

(לחץ להגדלה)

משדר, המורכב מטרנזיסטור VT1 ואלמנטים נלווים, מעורר תנודות בסליל L1. האותות הנכנסים לסליל L2 מוגברים לאחר מכן על ידי שבב D1 ומתוקנים על ידי שבב D2, המחוברים בהתאם למעגל גלאי המשרעת. האות מהגלאי עובר לקבל C9 ומוחלק על ידי מסנן מעביר נמוך, המורכב מנגדים R14, R15 וקבלים C10 ו-C11. לאחר מכן האות מוזן לכניסה של מעגל ההשוואה D3, שם הוא מושווה למתח הייחוס שנקבע על ידי נגדים משתנים RP3 ו-RP4. הנגד המשתנה RP4 מספק התאמות מהירות וגסות, בעוד RP3 מספק התאמה עדינה של מתח הייחוס. הגנרטור, המורכב על טרנזיסטור עם מעבר אחד VT2, פועל במצב רציף, אך האות המופק על ידו מגיע לבסיס הטרנזיסטור VT4 רק כאשר הטרנזיסטור VT3 נסגר, שכן, בהיותו במצב פתוח, טרנזיסטור זה מעביר את הפלט של הגנרטור. כאשר מגיע אות לכניסה של מעגל המיקרו D3, המתח במוצא שלו יורד, טרנזיסטור VT3 נסגר והאות מהטרנזיסטור VT2 דרך הטרנזיסטור VT4 ובקרת עוצמת הקול RP5 עוברים לשלב המוצא והרמקול.

המעגל משתמש בשני ספקי כוח, ומבטל את האפשרות של כל משוב מהפלט של המעגל לכניסה הרגישה שלו. המעגל הראשי מופעל על ידי סוללה במתח של 18 V, המופחת למתח יציב של 4 V באמצעות שבב D12. במקרה זה, ירידה במתח הסוללה במהלך פעולת המעגל אינה משנה את ההגדרה. שלבי היציאה מופעלים על ידי ספק כוח נפרד של 9V. דרישות החשמל נמוכות למדי, כך שניתן להשתמש בשלוש סוללות כדי להפעיל את המכשיר. סוללת שלב הפלט אינה דורשת מתג מיוחד, שכן שלב הפלט אינו צורך זרם בהיעדר אות.

גלאי מתכות הוא מכשיר מורכב למדי, ולכן יש לבצע את הרכבת המעגלים במפלים עם בדיקה יסודית של כל מפל. המעגל מותקן על לוח שעליו יש 24 רצועות נחושת של 50 חורים כל אחד בגובה של 2,5 מ"מ. קודם כל מבצעים 64 חתכים ברצועות וקודחים שלושה חורי התקנה. לאחר מכן, בגב הלוח, מותקנים 20 מגשרים, פינים לחיבורים חיצוניים, כמו גם שני פינים עבור קבל C5.

גלאי מתכות אלקטרוני. תָכְנִית

לאחר מכן התקן קבלים C16, C17 ושבב D4. אלמנטים אלה יוצרים מקור מתח במתח של 12 וולט. שלב זה נבדק על ידי חיבור זמני של סוללה במתח של 18 וולט. במקרה זה, המתח על הקבל C16 צריך להיות 12 +- 0,5 וולט. לאחר מכן, אלמנטים של שלב הפלט מותקנים: נגדים R23-R26, קבלים C14 ו-C15 וטרנזיסטורים VT4-VT6. יש לציין שגוף הטרנזיסטור VT6 מחובר לאספן שלו, כך שמגע של הגוף עם אלמנטים ומגשרים סמוכים אינו מקובל. מכיוון ששלב הפלט אינו צורך זרם בהיעדר אות, הוא נבדק על ידי חיבור זמני של רמקול, נגד משתנה RP5 וסוללת 9 V.

לאחר מכן מותקנים נגדים R20-R22 וטרנזיסטור VT2, ויוצרים מחולל אותות שמע. כאשר שני מקורות מתח מחוברים, רקע קול נשמע ברמקול, המשתנה עם המיקום של כפתור בקרת עוצמת הקול. לאחר מכן, נגדים R16-R19, קבלים C12, טרנזיסטור VT3 ושבב D3 מותקנים על הלוח. פעולת מעגל ההשוואה נבדקת כדלקמן. נגדים משתנים RP3 ו-RP3 מחוברים לכניסת המדידה D4. קלט זה נוצר באמצעות שני נגדים של 10 קילו אוהם, אחד מהם מחובר למסילת האספקה החיובית +12 V, והשני למסילת האפס. המסופים השניים של הנגדים מחוברים לפין 2 של שבב D3. המגשר מהסיכה הזו משמש כנקודת חיבור זמנית. עם כוונון גס (שתי הסוללות כלולות), המתבצע על ידי הנגד המשתנה RP4, אות הקול מופרע במיקום מסוים, בעוד שכוונון עדין עם הנגד המשתנה RP3 האות אמור להשתנות בצורה חלקה ליד מיקום זה. אם תנאים אלה מתקיימים, התחל להתקין נגדים R6-R15, קבלים C6-C11, דיודה VD3 ומעגלים מיקרו D1 ו-D2.

לאחר הפעלת מקור הכוח, בדוק תחילה את נוכחותו של אות במוצא שבב D1 (פין 6). זה לא יעלה על מחצית מערך אספקת החשמל (בערך 6 V). המתח על פני הקבל C9 לא אמור להיות שונה ממתח המוצא של מיקרו-מעגל זה, אם כי הפרעות מרשת ה-AC עלולה לגרום לעלייה קלה במתח זה. נגיעה בכניסת המיקרו-מעגל (בסיס הקבל C6) עם האצבע גורמת לעלייה במתח עקב עלייה ברמת הרעש. אם פקדי הכוונון נמצאים במצב שבו אין אות קול, נגיעה בקבל C6 עם האצבע גורמת לאות זה להופיע ולהיעלם. בכך מסתיימת הבדיקה המקדימה של ביצועי המפלים.

הבדיקה וההתאמה הסופית של גלאי המתכות מתבצעת לאחר ייצור המשראות. לאחר בדיקה ראשונית של שלבי המעגל, מותקנים האלמנטים הנותרים על הלוח למעט קבל C5. הנגד המשתנה RP2 מוגדר באופן זמני למצב האמצעי. הלוח מאובטח לשלדת האלומיניום בצורת L באמצעות דסקיות פלסטיק (כדי למנוע את האפשרות של קצר חשמלי) באמצעות שלושה ברגים. השלדה מאובטחת בגוף לוח הבקרה עם שני ברגים המחזיקים שני מהדקים שנועדו להדק את גוף לוח הבקרה למוט המוצא. הצד של המרכב מאבטח את ספקי הכוח במארז. בעת הרכבת השלט הרחוק, ודא שמסופי המתג בצד ההפוך של הנגד המשתנה RP5 אינם נוגעים ברכיבי הלוח. לאחר קדיחת חור מלבני, הרמקול מודבק.

המוט וחלקי החיבור היוצרים את מחזיק ראש המוצא עשויים מצינורות פלסטיק בקוטר 19 מ"מ. ראש המוצא עצמו הוא פלטה בקוטר 25 ס"מ, עשויה פלסטיק עמיד. החלק הפנימי שלו מנוקה היטב בנייר זכוכית המבטיח הידבקות טובה לשרף האפוקסי.

המאפיינים העיקריים של גלאי מתכות תלויים במידה רבה בסלילים המשמשים, ולכן ייצורם דורש תשומת לב מיוחדת. סלילים מאותו צורה וגודל מלופפים על מעגל בצורת D, שנוצר מסיכות המחוברות לפיסת לוח מתאימה (איור 4).

גלאי מתכות אלקטרוני. תָכְנִית

כל סליל מורכב מ-180 סיבובים של חוט נחושת מצופה אמייל בגודל 0,27 מ"מ, עם הקשה בסיבוב ה-90. לפני הסרת הסלילים מהפינים, הם קשורים בכמה מקומות. לאחר מכן עוטפים כל סליל בחוט חזק כך שהסלילים יתאימו בחוזקה זה לזה. זה משלים את הייצור של סליל המשדר. סליל הקבלה חייב להיות מצויד במסך. הסליל מוגן כדלקמן. תחילה עוטפים אותו בחוט ולאחר מכן עוטפים אותו בשכבה של נייר אלומיניום, שלאחר מכן עוטפים אותו שוב בחוט. סלילה כפולה זו מבטיחה מגע טוב עם רדיד האלומיניום. צריך להיות פער או פער קטן בפיתולי החוט ובנייר הכסף, כפי שמוצג באיור. 8, מונע היווצרות של סיבוב סגור סביב היקף הסליל.

גלאי מתכות אלקטרוני. תָכְנִית

הסלילים העשויים בדרך זו מאובטחים באמצעות מהדקים לאורך קצוות לוחית הפלסטיק ומחוברים ליחידת הבקרה באמצעות כבל מוגן ארבע ליבות. שני ברזים מרכזיים ומסך סליל הקבלה מחוברים לאוטובוס הנייטרלי באמצעות חוטי מיגון. אם תפעילו את המכשיר ואת מקלט הרדיו הממוקם ליד הסליל, תוכלו לשמוע שריקה בקול גבוה (בתדר של גלאי המתכות), עקב קליטת אות הקול במקלט הרדיו. זה מצביע על כך שגנרטור גלאי המתכות פועל כהלכה. במקרה זה, זה לא משנה לאיזה רצועה מכוון הרדיו, אז אתה יכול להשתמש בכל מקליט במקום כדי לבדוק זאת. מיקום העבודה של הסלילים נקבע על ידי אות המוצא של גלאי המתכות, שאמור להיות מינימלי, או על ידי קריאות של מכשיר מדידה (מד מתח) המחובר ישירות לקבל C9.

האפשרות השנייה להתאמת סלילים היא הרבה יותר פשוטה. המתח על פני הקבל צריך להיות בערך 6 V. לאחר מכן, החלקים החיצוניים של הסלילים מודבקים בשרף אפוקסי, והפנימיים, העוברים במרכז, נותרים רופפים, מה שמאפשר התאמה סופית.

ההתאמה הסופית מורכבת מהגדרת החלקים הרופפים של הסלילים במצב כזה שעצמים לא ברזליים, כמו מטבעות, גורמים לעלייה מהירה באות המוצא, וחפצים אחרים גורמים לירידה קלה. אם התוצאה הנדרשת לא מושגת, יש צורך להחליף את הקצוות של אחד הסלילים. יש לזכור כי ההתאמה או ההתאמה הסופית של הסלילים צריכה להתבצע בהיעדר חפצי מתכת. לאחר התקנתם ומאובטחים היטב, מצפים את הסלילים בשכבה של שרף אפוקסי, לאחר מכן מניחים פיברגלס מעליהם וכל העניין נאטם בשרף אפוקסי.

לאחר ייצור ראש המוצא, הקבל C5 מובנה במעגל, הנגד המשתנה RP1 מוגדר למצב האמצעי, והנגד המשתנה RP2 מותאם לאות המוצא המינימלי. במקרה זה, בצד אחד של המיקום האמצעי, הנגד המשתנה RP1 מבטיח זיהוי של חפצי פלדה, ומצד שני - חפצים העשויים ממתכת לא ברזלית. יש לזכור כי בכל פעם שהערך הנומינלי של ההתנגדות של הנגד המשתנה RP1 משתנה, יש צורך להגדיר מחדש את המכשיר.

בפועל, גלאי מתכות הוא מכשיר קל משקל, מאוזן ורגיש. במהלך הדקות הראשונות לאחר הפעלת המכשיר, יתכן חוסר איזון ברמת האפס, אך לאחר זמן מה הוא נעלם או הופך לבלתי משמעותי.

אלמנטים של גלאי מתכות
-------------------------------------------------- -----------
נגדים:
R1, R6, R7, R8 100 קילו אוהם
R2, R3, R22, R23 100 אוהם
R4, R5 6,8 קילו אוהם
R9, R11, R21, R25 10 קילו אוהם
R10 220 קילו אוהם
R14 15 קילו אוהם
R15, R19 68 קילו אוהם
R16 8,2 קילו אוהם
R17 18 קילו אוהם
R18 3,9 MOhm
R12, R13 47 קילו אוהם
R24 4,7 קילו אוהם
R20 33 קילו אוהם
R26 1,8 קילו אוהם

נגדים משתנים:
RP1, RP4 10 קילו אוהם (ליניארי)
RP2 10 kOhm (מיקרו-מיניאטורה, אופקי
הַתקָנָה)
RP3 100 קילו אוהם (ליניארי)
RP5 10 kOhm (בשילוב עם מתג)

קבלים:
C1 100 µF, 16 V (אלקטרוליטי)
C2, C5, C14 0,01 µF
C3, C4 0,22 µF
C6, C13 0,1 µF
C7, C8, C12 1 µF
C9 47 uF, 16 V
C10 2,2 uF, 35 V
C11 0,47 uF, 35 V
C15, C16 220 µF, 16 V (אלקטרוליטי)
C17 470 µF, 25 V (אלקטרוליטי)

טרנזיסטורים:
VT1, VT5 BC214L (KT3107B, KT3107I)
VT2 TIS43 צומת יחיד (KT117)
VT3, VT4 BC184L (KT3102D)
VT6 BFY51 (KT630D)

דיודות:
VD1, VD2, VD3 1N914 (KD521A)

צ'יפס:
D1, D2, D3 CA3140 (K1109UD1)
F4 mA78L12AWC מייצב מתח +12 V, 100 mA
(K142EN1, K142EN2)

מחבר: יבגני ליסובי, אוקראינה, אומן; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף מחוונים, גלאים, 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

LED צהוב בהיר במיוחד L-7113WYC 23.04.2004

KINGBRIGHT הוציאה LED צהוב בהיר במיוחד L-7113WYC באריזה של 5 מ"מ עם לידים.

ל-LED יש את המאפיינים הבאים: בהירות בזרם של 20 mA 2500.3500 mcd, זווית צפייה 20°, נפילת מתח ישר 2,3.2,8 V. הזרם המרבי המותר הוא 30 mA, בעוד שה-LED מפזר הספק של 120 mW. המכשיר פועל בטווח הטמפרטורות שבין -40 ל-+85 מעלות צלזיוס.

עוד חדשות מעניינות:

▪ נחילי מל"טים נגד הגנה אווירית

▪ נאס"א בדקה כור גרעיני בחלל

▪ אנרגיה מהאוויר תטעין את הטלפון החכם

▪ אוזניות Huawei FreeBuds Pro 2+ עם מדחום ומד דופק

▪ פתרונות סיבים אופטיים של סימון 40/100 ג'יגה-בייט

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר התגליות המדעיות החשובות ביותר. מבחר מאמרים

▪ מאמר שלבים של מסע ארוך. ביטוי עממי

▪ מאמר היכן מתקיימת אליפות העולם הרגילה לחיקוי גיטרות? תשובה מפורטת

▪ מאמר תנור בעירה ללא להבה לרכב. הובלה אישית