Hochempfindlicher Metalldetektor. Schema, Beschreibung

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Hochempfindlicher Metalldetektor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren

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Konstruktionsmerkmale

Dieser Metalldetektor ist eine verbesserte Version eines Metalldetektors, die auf dem Vergleich der Frequenzen zweier Generatoren basiert, von denen einer ein Referenzgenerator und der zweite ein Suchgenerator ist – er ändert die Frequenz seiner Schwingungen, wenn er sich Metallobjekten nähert. Das Gerät kann zwischen Nichteisen- und Eisenmetallen „unterscheiden“.

Schematische Darstellung

(zum Vergrößern klicken)

Der Referenzoszillator ist auf dem Element DD1.1 montiert, und der Suchoszillator ist auf den Elementen DD2.1 und DD2.2 montiert. Die Schwingfrequenz des Referenzoszillators, bestimmt durch die Daten seiner Schleifenspule L1 und der Kondensatoren C1 und C2, beträgt bei den angegebenen Nennwerten 100 kHz (Abb. 2.14). Die Frequenz des Suchoszillators, dessen Schwingkreis aus der Fernspule L2 und den Kondensatoren C3-C5 besteht, liegt nahe an der Frequenz des Referenzoszillators. Es wird durch einen variablen Kondensator C3 innerhalb von ein bis zwei Kilohertz stufenlos geändert.

Das Element DD1.2 übernimmt die Funktion einer Kaskade und dient der Trennung der Wechselspannung zwischen Generatoren. Die Metalldetektor-Mikroschaltungen DD1 und DD2 werden über die Entkopplungsfilter R1C6 und R8C7 von einer Gleichstromquelle GB9 gespeist.

Element DD3.1 ist ein Generatorsignalmischer. An seinem Ausgang entstehen Schwingungen mit den Summen- und Differenzfrequenzen der Generatoren und deren Oberwellen. Um Differenzsignale, also Audiofrequenzen, zu isolieren, wurde der Tiefpassfilter (LP) R3C6 entwickelt. Dieser Schaltungsaufbau des Metalldetektors ermöglicht es, Generatorschläge mit einer Frequenz von mehreren Hertz zu erhalten.

Damit Signale mit so tiefen Frequenzen auch über Kopfhörer hörbar sind, wird ein Sinus-, genauer gesagt ein Dreiecksignal in kurze Impulse mit doppelter Wiederholrate umgewandelt. Dies wird durch einen Spannungskomparator erreicht, der auf den Elementen DD3.2 – DD3.4 aufgebaut ist.

Während einer Periode der Schwebungsfrequenz wechselt der Komparator zweimal von einem logischen Zustand in einen anderen. Die von ihm erzeugten Rechteckimpulse werden durch die C7R8-Schaltung differenziert. Daher empfangen Telefone, die an den Anschluss X2 angeschlossen sind, kurze Spannungsimpulse und die Lautstärke des Tonsignals hängt kaum von seiner Frequenz ab.

Bei Telefonen, die entweder hoch- oder niederohmig sein können, sind „Klicks“ zu hören. Ihre Lautstärke wird durch den variablen Widerstand R8 reguliert (er ist mit dem Netzschalter SA1 kombiniert).

Metalldetektor-Design

Alle Teile außer den Anschlüssen und der Suchgenerator-Schleifenspule müssen auf einer Leiterplatte aus doppelseitigem Folienmaterial platziert werden (Abb. 2.16). Die Montage erfolgt einseitig – von der Seite der Leiterbahnen her. Die Folie auf der anderen Seite, die an den Rändern der Platine mit dem gemeinsamen Stromkabel verbunden ist, fungiert als Abschirmung.

Es ist besser, die Leiterplatte und die Stromquelle (Korundum-Batterie) in einem Metallgehäuse geeigneter Größe unterzubringen, beispielsweise aus gelöteten Leiterplattenfolien. Handelt es sich bei dem Gehäuse um eine Kunststoffbox, dann entlang der Kanten der Platine sowie an den in Abb. 2.16 mit gestrichelten Linien müssen Sie 7-10 mm breite Kupferfolienstreifen vertikal anlöten.

Elementare Basis

Die Chips K561JIE5 können durch K176JIE5, K176LA7, K561LA7 ersetzt werden. Kondensator C3 – KP-180 oder ein anderer, mit einer maximalen Kapazität von 180–240 pF. Kondensatoren S8-SYU - Oxid K50-6 oder Serie K52, K53, der Rest - KM, KLS.

Reis. 2.16. Hochempfindlicher Metalldetektor für Leiterplatten

Widerstand R8 - SP3-3v, der Rest - BC, MLT. Anschlüsse X1 und X2 – alle kleinen.

Hochempfindlicher Metalldetektor
Reis. 2.17. ferngesteuerte Spule

Um die thermische Stabilität zu erhöhen, müssen die Kondensatoren C1, C2, C4 und C5 mit einem TKE von mindestens MI500 verwendet werden.

Produktion von Suchspulen

Die Spule L1 mit 300 Windungen PEV-2 0,08-Draht muss auf den Rahmen der ZF-Schaltung des Alpinist-407-Funkempfängers gewickelt werden.

Es wird empfohlen, die Fernspule L2 des Suchgenerators (Abb. 2.17) in der folgenden Reihenfolge auszuführen:

wickeln Sie 240 Windungen PEV-250-Draht 30 mm auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 2-0,6 mm;
befestigen Sie das resultierende Tourniquet an 10-12 Stellen mit einem dünnen, starken Faden.
Erhitzen Sie die Spule über der Flamme eines Gasherds auf eine Temperatur von 50–60 ° C und imprägnieren Sie sie mit Epoxidharz.
Nachdem das Harz ausgehärtet ist, wickeln Sie die Spule mit lackiertem Tuch oder (als letzten Ausweg) Isolierband ein.
Schirmen Sie die fertige Spule ab, indem Sie sie mit dünner Kupferfolie umwickeln, sodass im vorderen Teil ein kleiner, 5-10 mm langer, offener Abschnitt des Spulenschirms entsteht (Sie können natürlich auch Aluminiumfolie verwenden);
Verbinden Sie die fertige Fernspule und ihren Schirm (über Stecker XI) mit einem zweiadrigen abgeschirmten Kabel mit der Metalldetektorstruktur.

Aufbau eines Metalldetektors

Die Einrichtung eines Metalldetektors sollte mit der Einrichtung des Referenzoszillators und der Überprüfung der Funktionalität des Spannungskomparators beginnen. Stellen Sie dazu den Rotor des Kondensators C3 auf die mittlere Kapazitätsposition und ändern Sie mit dem Trimmer der Spule L1 die Frequenz des Referenzoszillators, bis im Telefon ein Tonsignal erscheint. Dann sollten Sie mit demselben Trimmer „Null Schläge“ erreichen – „Klicks“ im Telefon, gefolgt von einer Frequenz von mehreren Hertz.

Es kommt vor, dass dies nicht erreicht werden kann. Der Grund dafür können Probleme im Komparator sein. In diesem Fall müssen Sie die Funktionalität des restlichen Geräts überprüfen – schließen Sie ein hochohmiges Telefon (z. B. TON-3.1) an den Ausgang des DD2-Elements an und verwenden Sie denselben Trimmer der L1-Spule ein Audiosignal erreichen.

Andernfalls müssen Sie nach einem Fehler beim Einbau von Generatoren oder fehlerhaften Teilen suchen. Das Einrichten des Komparators besteht aus der Auswahl des Widerstands R9, wie in Abb. 2.15 mit gestrichelten Linien. Sein Widerstand kann im Bereich von 300 kOhm...1 MOhm liegen.

Wenn der Ausgang des Komparators (Pins 10, 11 der DD3-Mikroschaltung) einen hohen Spannungspegel aufweist, wird dieser Widerstand zwischen den Pins 5 und 6 des DD3.2-Elements und dem gemeinsamen Draht angeschlossen. Nach dem Justieren des Referenzgenerators muss der Spulenschneider L1 mit einem Tropfen Kleber im Rahmen fixiert werden.

Um die Arbeit mit einem Metalldetektor zu erleichtern, ist es am besten, die Fernbedienung mit einem Holz- oder Kunststoffgriff auszustatten. Darüber hinaus können Sie mehrere Remote-Spulen mit unterschiedlichen Durchmessern herstellen.

Autor: Alexander I.

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