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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Eine verbesserte Version des Beat-Detektors. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren Eigenschaften von Metalldetektoren Die Empfindlichkeit dieses Metalldetektors wird erhöht, indem die Abhängigkeit der Dauer des Sondierungsimpulses von der Intensität der Pakete selbst genutzt wird. Im Suchgenerator wurde eine automatische Frequenzanpassung eingeführt. Es sind keine zusätzlichen Maßnahmen zur Spannungsstabilisierung und Temperaturkompensation elektronischer Einheiten erforderlich. Schematische Darstellung Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. 2.30.
Der Master-Oszillator wird auf Element DD1.1 hergestellt. Seine Frequenz wird durch einen Quarzresonator ZQ1 stabilisiert, der an einen positiven Rückkopplungskreis angeschlossen ist. Um die Erregung des Generators beim Einschalten sicherzustellen, wird der Widerstand R1 verwendet. Das Pufferelement DD1.2 entlastet den Generator und erzeugt zusätzlich ein Signal mit digitalen Pegeln. Der Widerstand R2 bestimmt den Belastungsgrad und die maximale Verlustleistung des Quarzresonators. Dieser Generator kann mit fast allen Resonatoren bei einer Stromaufnahme von 500-800 µA arbeiten. Der darauf folgende Frequenzteiler (Element DD2.1) erzeugt ein Signal mit symmetrischem Mäander, das für den normalen Betrieb des Mischers notwendig ist. Der Messgenerator ist mit einer asymmetrischen Multivibratorschaltung (Transistoren VT1 und VT2) aufgebaut. Der Ausgang in den Selbsterregungsmodus erfolgt durch eine positive Rückkopplungsschaltung am Kondensator C7. Die Frequenzeinstellelemente sind die Kondensatoren C3-C5, der Varicap VD1 und der Suchspulensensor L1. Die Erzeugung erfolgt je nach verfügbarem Quarzresonator im Bereich von 500 kHz bis 700 kHz. Die Frequenzdrift dieses Generators beträgt in den ersten 10 s unmittelbar nach dem Einschalten nicht mehr als 0,7 Hz (und alle 30 Minuten - bis zu 20 Hz). Für den normalen Betrieb des Geräts wird eine Frequenzdrift von 1 Hz pro Minute (ohne AFC) als akzeptabel angesehen. Das vom Messgenerator erzeugte Sinussignal mit einer Amplitude von 1-1 V wird über den Trennkondensator C1,2 den Elementen DD9, DD3.1 zugeführt. Diese Elemente bilden Rechteckimpulse mit digitalen Pegeln und einem Tastverhältnis von 3.2. Die Widerstände R2R5 bilden einen Teiler, der für den normalen Betrieb dieses Abschnitts der Schaltung erforderlich ist, und Element DD6 fungiert als Pufferstufe. Das Signal davon wird dem Trigger DD3.3 zugeführt. Dort gelangt auch das Signal des Referenzoszillatorteilers an. Die Besonderheit der Funktionsweise des DD2.2-Triggers besteht darin, dass, wenn zwei Impulsfolgen ähnlicher Frequenz an den Eingängen C und D dieses Logikelements ankommen, an den Ausgängen ein Differenzfrequenzsignal mit einem streng symmetrischen Mäander erzeugt wird. Direkte sowie verzögerte und gleichzeitig invertierte (dank der R8C11-Schaltung und des DD4.2-Elements) Signale werden auf der DD5.1-Taste summiert, die als UND/ODER-Logikelement fungiert. In diesem Fall werden kurze positive Schreibimpulse für den Betrieb des analogen Speichergeräts (DD5.2. C13, VT3) erzeugt. Das vom DD4.2-Ausgang entnommene Signal gelangt zum Integrator, der nach dem klassischen Schema unter Verwendung der Elemente VD2, R10-R11, DA1, C12 hergestellt wird. Der Widerstand R11 begrenzt den Wiederaufladestrom des Kondensators C12 und entlastet den Ausgang des Elements DD4.2. Das integrierte Signal über den Schlüssel DD5.2, der durch Impulse von DD5.1 gesteuert wird, wird der Speicherkapazität C13 zugeführt. An diesem Kondensator wird eine Spannung erzeugt, die dem Spitzenwert der vom Integrator kommenden Spannung entspricht und mit hoher Genauigkeit bis zum nächsten Schreibzyklus aufrechterhalten wird. Der Kondensator C14 glättet den „Stufen“-Effekt, der bei einer starken Änderung der Schwebungsfrequenzen auftreten kann. Vom Source-Folger am Transistor VT3 kommt das Signal:
Der Teiler R21R22 engt zusammen mit den Rückkopplungswiderständen R23 und R24 den Steuerspannungsbereich auf eine Amplitude von 1,2 V ein. Der Operationsverstärker DA2 vergleicht die resultierende Spannung mit der vom Teiler R26R29 vorgegebenen Spannung und erzeugt die Steuerspannung des Varicap VD1. Einstellung des Metalldetektors Mit dem Widerstand R26 können Sie den Startpunkt der AFC-Erfassung (SENSITIVITY) grob und mit dem Widerstand R27 genauer einstellen. Wenn Sie den R26-Schieberegler in die äußerste Position (oben oder unten gemäß Diagramm) bewegen, können Sie die AFC-Erfassungszone (±300 Hz) problemlos verlassen und den Betriebsmodus mit einer Eins-zu-Eins-Schwebungsfrequenz implementieren, was das Arbeiten erleichtert mit dem Gerät flexibler. Tatsächlich hat die AFC zwei Zeitkonstanten (abhängig davon, in welche Richtung sich die Schwebungsfrequenz ändert). Durch das spezielle Design der Sensorspule wird der Einfluss der ferromagnetischen Eigenschaften der detektierten Objekte praktisch ausgeschlossen. Daher hat die Erhöhung der Frequenz des Suchgenerators keinen Einfluss. Daher funktionieren die AFC und das Gerät als Ganzes in allen Modi recht korrekt. VCO-Betrieb Der VCO auf den Elementen DD4.4, R18, C15 wandelt die Spannung, die sich mit der Schwebungsfrequenz ändert, in eine Audiofrequenz um. Der mit dem Teiler R16R17 konfigurierte DD4.3-Komparator ermöglicht dies im Bereich maximaler Empfindlichkeit, wenn die Schwebungsfrequenz im Bereich von 0-70 Hz liegt. Das Signal vom VCO geht zum Eingang „A“ des Mischers (Taste DD5.4). Die Differenzschwebungsfrequenz kommt vom Logikelement DD4.1 zum Eingang „CO“. Als Ergebnis enthält die Mixer-Ausgabe:
Darüber hinaus führt das Schema den Übergang von einem Modus in einen anderen automatisch durch. Der variable Widerstand R30 dient als Last- und Lautstärkeregler und SA1 in Kombination mit ihm als Netzschalter. Durch die Verwendung von Mikroschaltungen der CMOS-Serie und im Mikrostrommodus arbeitenden Operationsverstärkern konnte der Stromverbrauch der Schaltung auf das Niveau von 6 mA reduziert werden, wodurch die Verwendung der Krona-Batterie als Stromquelle akzeptabel wurde. Die Lage der Elemente auf dem Brett ist in Abb. 2.31 dargestellt. XNUMX.
Montage des Rahmensensors des Metalldetektors Die Technologie und Sorgfalt bei der Herstellung des Sensorrahmens haben großen Einfluss auf die Funktionsqualität des gesamten Geräts. Als Basis empfiehlt sich die Verwendung eines Bündels aus elf Stücken PEV-2 1,2 mm Draht mit einer Länge von 1100 mm. Es muss fest mit einer Schicht Isolierband umwickelt und in ein Aluminiumrohr mit einem Innendurchmesser von 10 mm und einer Länge von 960 mm gepresst werden. Das resultierende Werkstück muss zu einem rechteckigen Rahmen von 300 x 200 mm mit abgerundeten Ecken geformt werden. Das Ende des ersten Drahtes, der in einem Aluminiumgehäuse – einem elektrostatischen Schirm – untergebracht ist, wird nacheinander mit dem Anfang des zweiten Drahtes verlötet und so weiter, bis eine Art Induktor mit 11 Windungen entsteht. Die Lötstellen müssen mit Papierband voneinander isoliert und mit Epoxidharz gefüllt werden, wobei der Anschein einer kurzgeschlossenen Windung durch das in den Rahmen gebogene Rohr selbst vermieden werden muss. Es empfiehlt sich, hier einen beliebigen geschlossenen Hochfrequenzstecker und eine passende (nichtmetallische) Halterung für den Griff vorzusehen, für die Sie ein oder zwei Abschnitte einer zusammenklappbaren Angelrute verwenden können. Es ist besser, ein koaxiales Fernsehkabel, zum Beispiel RK75, zu verwenden, um den Rahmen mit dem Gerät zu verbinden. Fast der gesamte Metalldetektor kann auf einer Leiterplatte (Abb. 2.32) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert werden.
Es wird empfohlen, den Suchgenerator in einer Abschirmbox aus Blech unterzubringen. Elementare Basis Die Suchgeneratordrossel L2 verfügt über 150 Windungen PEL-1 0,01-Draht. Die Wicklung muss in großen Mengen auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 15 mm mit einem ferromagnetisch angepassten Kern von 600 NN erfolgen. Die Induktivität einer solchen Drossel beträgt 1-1,2 mH. Das Gerät verwendet Kondensatoren KSO oder KTK (C3, C4, C5), KLS oder KM (C1, C2, C6-C13, C15), K50-6 oder K53-1 (C14, C16. C17). Widerstände - MLT 0,125, eingestellt R26, R27 sind für SP5-2 oder SP-3 geeignet. Für die Transistoren VT1 und VT2 ist beispielsweise KP303B (Zh) geeignet. Anstelle von VT3 ist KP303 oder KP305 mit einem beliebigen Buchstaben zulässig. KT3102G (VT4) wird durch KT3102E ersetzt. Quarz – bei 1,0–1,4 MHz. Varicap D901 kann durch D902 ersetzt werden. Autor: Stafiychuk Yu.
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Kommentare zum Artikel: Gringo Nicht so kompliziert, aber es wird klar funktionieren. leonid DD4 – sollte K561LA7 sein, DD5 – sollte K561KT3 sein. Der Rest ist richtig. Leonid, Kiew. Gast Ob die Pin-Nummerierung von k561tl1 auf dem Diagramm korrekt angegeben ist, entspricht nicht den Referenzdaten
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