Kompakter FET-Metalldetektor. Schema, Beschreibung

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Kompakter Metalldetektor auf Basis eines Feldeffekttransistors. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren

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Zweck und Möglichkeiten

Um verschiedene Metallobjekte (z. B. Rohre, Leitungen, Nägel, Armaturen) in Wänden unter einer Putzschicht aufzuspüren, wird ein einfacher kompakter Metalldetektor benötigt. Dieses Gerät ist völlig autonom, wird von einer 9-Volt-Krona-Batterie gespeist und verbraucht 4-5 mA.

Der Metalldetektor hat eine ausreichende Empfindlichkeit, um Folgendes zu erkennen:

Rohre im Abstand von 10-15 cm;
Verkabelung und Nägel in einem Abstand von 5-10 cm.

Durch eine Vergrößerung der Geräteabmessungen lässt sich die Empfindlichkeit deutlich steigern, allerdings ist dies, wie die Praxis bei häuslichen Anwendungen gezeigt hat, nicht immer ratsam.

Schematische Darstellung

Aus schaltungstechnischer Sicht handelt es sich bei dem Gerät um einen LC-Oszillator auf Basis eines Feldeffekttransistors, gekoppelt mit einem Audioanzeigegerät.

Das Gerät nutzt eine Tonanzeige, ist zwar teurer als Licht, aber im Verhältnis zur Batterie deutlich sparsamer. Da eine normale LED einen Strom von etwa 10-15 mA verbraucht (für normale Sichtbarkeit bei Tag), verbraucht ein intermittierender Summer mit Piezo-Emitter etwa 2 mA. Das Gerät ist recht einfach, sein Schaltplan ist in Abb. dargestellt. 2.45, a.

Kompakter FET-Metalldetektor
Reis. 2.45. Kompakter Metalldetektor mit Feldeffekttransistor: a - Schaltplan; b - Leiterplatte; c – Aussehen des Geräts

Das Gerät funktioniert wie folgt: Nach dem Anlegen der Spannung müssen Sie den Generatorbetriebsmodus mithilfe des variablen Widerstands R4 auf die Durchbruchschwelle einstellen. Während der Generator arbeitet (mit einer Frequenz in der Größenordnung von Hunderten von Kilohertz), wird die Wechselspannung von seinem Ausgang durch die Dioden VD1, VD2 gleichgerichtet, wodurch der Kondensator C5 auf eine Spannung von 2-3 V aufgeladen wird.

Diese Spannung reicht aus, um den Betrieb des intermittierenden Tongenerators zu blockieren, der gemäß einer Standardschaltung auf den logischen Elementen des DD1-ICs aufgebaut ist. Sobald ein Metallgegenstand neben der Spule L1 erscheint, stoppt die Erzeugung, der Kondensator C5 wird innerhalb von 20 ms über R5 entladen und nun darf der Generator an DD1.1, DD1.2 und unter seiner Steuerung der Generator an DD1.3 arbeiten .1.4 beginnt intermittierend zu arbeiten, DDXNUMX.

Der Piezo-Emitter ZQ1 beginnt intermittierend zu piepen. Wenn sich das Metall von der Spule entfernt, wird die Erzeugung im Stromkreis L1C2 sofort wiederhergestellt und der Schallgeber verstummt.

Aufbau des Metalldetektors

Abhängig vom Grad der Batterieentladung, der Lufttemperatur und den in der Nähe des Metalldetektors befindlichen Objekten ist während des Betriebs eine häufige Anpassung mit dem Widerstand R4 erforderlich. Der Widerstandsmotor muss zunächst in die Position des maximalen Widerstands gebracht werden – die Erzeugung im LC-Kreis sollte unterbrochen werden und das Gerät sollte ein akustisches Signal ertönen lassen.

Anschließend den Widerstand R4 langsam reduzieren, bis die Erzeugung wiederhergestellt ist – das Gerät ist betriebsbereit. In manchen Fällen kann es notwendig sein, den Widerstand R3 auszuwählen. Um eine maximale Lautstärke des Emitters zu erreichen, empfiehlt es sich, den Wert R9 bzw. C7 so zu wählen, dass eine Schallresonanz im Piezo-Emitter entsteht.

Elementare Basis

Das Gerät enthält keine seltenen oder teuren Teile. Der Feldeffekttransistor kann ein beliebiger der KP303-Serie sein; der IC kann günstiger verwendet werden, die 176er-Serie. Die Induktorspule ist rahmenlos, enthält 50+50 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,1 mm, gewickelt auf einem Dorn mit einem Durchmesser von ca. 7 cm. Sie können sie auf eine Glasflasche wickeln, dann die Spule davon entfernen und leicht befestigen Die Windungen mit Fäden versehen und die gesamte Spule mit Klebstoff vom Typ „Moment“ bestreichen.

Alle Festwiderstände sind MLT-0,125 oder ähnlich. Kondensatoren - alle kleinen, es ist mit einem großen TKE und Fehler möglich, da Sie den Generator immer noch manuell anpassen müssen. Es gibt auch beliebige Piezo-Emitter. Elektrolytkondensatoren sollten keine großen Leckströme aufweisen, insbesondere C1. Die meisten neuen Kondensatoren vom Typ K50-35 oder ähnliche importierte Kondensatoren erfüllen diese Anforderung.

Montage eines Metalldetektors

Alle Teile außer der Leistungsbatterie, dem variablen Widerstand, dem Schallgeber und dem Induktor sind auf einer Leiterplatte montiert (Abb. 2.45, b). Anschließend wird die Platine zusammen mit der Leistungsbatterie, dem Emitter und dem variablen Widerstand in ein Gehäuse mit geeigneten Abmessungen gelegt.

Der Induktor ist auf einem dielektrischen Ständer von mindestens 15 cm Länge montiert, da das Gerät sonst seine eigene Batterie erkennt.

Anwendung von Ersatzspulen

Sie können sogar versuchen, mehrere Ersatzspulen mit unterschiedlichen Durchmessern herzustellen, da dadurch die Entfernung bestimmt wird, in der das Gerät Metall erkennen kann.

Bei einem Spulenrahmendurchmesser von 12 mm beträgt die Erfassungsreichweite also mehrere Millimeter, der Metalldetektor reagiert jedoch sogar auf Sägespäne. Mit großen Spulen können große Objekte nur über große Entfernungen gefunden werden.

Veröffentlichung: qrz.ru

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