Quarz-Metalldetektor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren

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Schematische Darstellung

Das schematische Diagramm eines Metalldetektors auf Schlägen ist in Abb. 2.49 dargestellt. XNUMX.

Reis. 2.49. Schematische Darstellung eines Quarz-Metalldetektors auf Beats

Das Schema besteht aus folgenden Knoten:

• Quarzgenerator;
• Messgenerator;
• Synchrondetektor;
• Schmidt-Abzug;
• Anzeigegerät.

Der Quarzoszillator ist auf den Wechselrichtern D1.1-D1.3 implementiert. Die Generatorfrequenz wird durch einen Quarz- oder Piezokeramik-Resonator mit einer Resonanzfrequenz von 32768 kHz (Uhrquarz) stabilisiert. Die R1C2-Kette verhindert, dass der Generator bei höheren Harmonischen angeregt wird. Der OOS-Kreis wird über den Widerstand R2 geschlossen, und der PIC-Kreis wird über den Resonator Q1 geschlossen.

Der Generator ist einfach aufgebaut, hat einen geringen Stromverbrauch aus der Stromquelle, arbeitet zuverlässig bei einer Versorgungsspannung von 3-15 V und enthält keine Abstimmelemente oder zu hochohmige Widerstände. Ein zusätzlicher Zähltrigger D2.1 wird benötigt, um ein Signal mit einem Tastverhältnis genau gleich 2 zu erzeugen, das für die nachfolgende Synchrondetektorschaltung benötigt wird.

Der Messgenerator ist auf einer Differenzstufe mit den Transistoren VT1, VT2 implementiert. Die PIC-Schaltung ist galvanisch ausgeführt, was die Schaltung vereinfacht. Die Last der Differentialkaskade ist der Schwingkreis L1C1. Die Erzeugungsfrequenz hängt von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises und teilweise vom Betriebsstrom der Differenzstufe ab. Dieser Strom wird durch den Widerstand R3 eingestellt.

Um das Niederspannungsausgangssignal der Differenzstufe in Standardlogikpegel digitaler CMOS-Chips umzuwandeln, wird eine gemeinsame Emitterstufe am Transistor VT3 verwendet. Ersteres mit einem Schmidt-Trigger am Element D3.1 sorgt für steile Impulsflanken für den normalen Betrieb des nachfolgenden Zähltriggers.

Ein zusätzlicher Zähltrigger D2.2 wird benötigt, um ein Signal mit einem Tastverhältnis genau gleich 2 zu erzeugen, das für die nachfolgende Synchrondetektorschaltung benötigt wird. Der Synchrondetektor besteht aus einem Multiplikator, der auf dem „Exklusiv-ODER“-Element D4.1 implementiert ist, und einer integrierenden Kette R6C4. Sein Ausgangssignal ähnelt in seiner Form einem Sägezahn, und die Frequenz dieses Signals entspricht der Differenz zwischen den Frequenzen des Quarzoszillators und des Suchoszillators. Der Schmidt-Trigger ist auf dem Element D3.2 implementiert und erzeugt aus der Sägezahnspannung des Synchrondetektors Rechteckimpulse.

Das Anzeigegerät ist lediglich ein leistungsstarker Pufferwechselrichter, der auf die drei verbleibenden Wechselrichter D1.4-D1.6 implementiert und zur Erhöhung der Belastbarkeit parallel geschaltet ist. Die Last des Anzeigegeräts ist eine LED und ein Piezo-Emitter.

Spulenherstellung

Die Spule L1 ist auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 160 mm gewickelt und verfügt über 100 Windungen PEV-Draht – 0,2 mm.

Veröffentlichung: loktek.ru

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