Ein einfacher Transistor-Metalldetektor mit Beats. Schema, Beschreibung

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Ein einfacher Transistor-Metalldetektor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren

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Schematische Darstellung

Das vorgeschlagene Design (Abb. 2.1) ist eine der vielen Optionen für Metalldetektoren vom Typ BFO (Beat Frequency Oscillator), d gemischt.

Einfacher Transistor-Metalldetektor
Reis. 2.1. Schematische Darstellung eines einfachen Transistor-Metalldetektors

Das Design des Geräts verwendet zwei einfache LC-Generatoren, die auf den Transistoren T1 und T3 basieren. Die Betriebsfrequenz dieser Generatoren wird durch die Parameter der Schaltkreise bestimmt, die in den Kollektorkreisen der entsprechenden Transistoren enthalten sind. Der Stromkreis des ersten Generators, der als Referenz dient, besteht aus dem Kondensator C1 mit einer Kapazität von 330 pF und der Spule L1. Die Schaltung des zweiten Messgenerators verwendet einen variablen Kondensator C7 mit einer maximalen Kapazität von 300 pF und eine Suchspule L2.

Die Ausgänge der Generatoren sind über die Widerstände R1, R5 und den Kondensator C4 mit der Basis des Transistors T2 verbunden, der das Schwebungsfrequenzsignal verstärkt. Vom Kollektor des Transistors T2 wird das verstärkte Signal dem Kopfhörer BF1 zugeführt. Der Lautstärkepegel dieses Signals wird mit dem variablen Widerstand R6 eingestellt.

Da die Betriebsfrequenzen der Generatoren im Mittelwellenbereich liegen, sind ihre Signale auf Telefonen nicht hörbar. Wenn es möglich ist, jeden Generator präzise auf die gleiche Frequenz abzustimmen, gibt es auch kein Tonsignal in den Telefonen. Wenn Sie den Messoszillator mit dem Kondensator C7 auf nahezu die gleiche Frequenz wie den Referenzoszillator abstimmen, ist in den Telefonen ein Schwebungsfrequenzsignal zu hören. Befinden sich im Erfassungsbereich der L2-Suchspule keine Metallgegenstände, bleibt die Arbeitsfrequenz des Messgenerators unverändert, sodass auch die Schwebungsfrequenz unverändert bleibt. In diesem Modus können mögliche Frequenzabweichungen nur durch einen instabilen Betrieb beider Generatoren verursacht werden.

Wenn ein Metallgegenstand im Bereich der Suchspule L2 erscheint, ändert sich die Resonanzfrequenz des Schaltkreises L2C7. Dadurch ändert sich die Betriebsfrequenz des Messgenerators und damit auch die Frequenz des Schwebungssignals. Es sind diese Veränderungen, die als Informationsquelle für die Erkennung eines Metallobjekts dienen.

Ein einfacher Transistor-Metalldetektor wird von einer 1-V-Quelle B9 gespeist.

Details und Design

Alle Teile eines einfachen Transistor-Metalldetektors, mit Ausnahme der Suchspule L2, des Kondensators C7, des Widerstands R6, der Anschlüsse X1 und X2 und des Schalters S1, befinden sich auf einer 100 x 50 mm großen Leiterplatte (Abb. 2.2) aus Single -seitige Folie Getinax oder Textolite.

Für die in diesem Gerät verwendeten Teile gelten keine besonderen Anforderungen. Selbstverständlich empfiehlt es sich, alle Kondensatoren und Widerstände kleiner Baugröße zu verwenden, die sich problemlos auf einer Leiterplatte platzieren lassen.

Die Referenzgeneratorspule L1 ist mit PEL-Draht mit einem Durchmesser von 0,1–0,2 mm auf einen Kern mit einem Durchmesser von 8 mm gewickelt und enthält 100 Windungen. Die Spule L1 kann auf einen Ferritkern oder auf ein Papierrohr ohne Kern gewickelt werden. Als Kondensator C7 können Sie jeden Drehkondensator mit Luftdielektrikum mit einer maximalen Kapazität von ca. 300 pF verwenden, beispielsweise einen Abstimmkondensator aus jedem alten Radio.

Einfacher Transistor-Metalldetektor

Einfacher Transistor-Metalldetektor
Reis. 2.2. Leiterplatte (a) und Anordnung der Elemente (b) eines einfachen Transistor-Metalldetektors

Die Leiterplatte mit den darauf befindlichen Elementen und das Netzteil werden in ein beliebiges geeignetes Kunststoff- oder Holzgehäuse gelegt. Auf dem Gehäusedeckel sind ein Abstimmkondensator C7, ein Lautstärkeregler R6, ein Schalter S1 sowie die Anschlüsse X1 und X2 zum Anschluss der Suchspule L2 bzw. des Kopfhörers BF1 angebracht.

Um die L2-Suchspule (Abb. 2.3) herzustellen, müssen Sie einen Kreis mit einem Durchmesser von 100 mm aus Sperrholz oder einem anderen Material (Getinax, Textolith) mit einer Dicke von 1,5 bis 2,5 mm schneiden. Der Kreis sollte in Sektoren mit einem Winkel von 40° unterteilt werden und an diesen Stellen sollten Schnitte zur Mitte hin im Abstand von 20 mm vom Rand vorgenommen werden. Sie müssen einen Draht mit einem Durchmesser von 0,2 bis 0,3 mm (z. B. der Marke PEL) in den Schlitz einfädeln und 30 Umdrehungen Umdrehung für Umdrehung aufwickeln. An einer so hergestellten Suchspule kann ein praktischer Griff befestigt werden. Die L2-Spule wird über einen kleinen Stecker mit der Leiterplatte verbunden.

Einfacher Transistor-Metalldetektor
Reis. 2.3. L2-Suchspulendesign

Als Stromquelle V1 können Sie beispielsweise einen Krona-Akku oder zwei in Reihe geschaltete 3336L-Akkus verwenden.

Einrichtung

Bei Verwendung von wartungsfähigen Teilen beginnt ein ordnungsgemäß zusammengebauter Metalldetektor fast sofort zu funktionieren. Das Gerät sollte unter Bedingungen konfiguriert werden, bei denen Metallgegenstände in einer Entfernung von mindestens 2 m von der L1,5-Suchspule entfernt werden.

Da es in diesem Abschnitt um ein einfaches Design geht, hören die Telefone beim ersten Einschalten Signale unterschiedlicher Oberwellen. Daher sollten Sie beim Einrichten des Geräts mit dem Kondensator C7 das stärkste Signal auswählen und dessen Lautstärke mit dem Regler R6 anpassen. Die Auswahl der stärksten Harmonischen kann nach Gehör oder mit einem Oszilloskop oder Frequenzmesser erfolgen.

Damit ist der Aufbau eines einfachen Transistor-Metalldetektors abgeschlossen.

Ablauf der Arbeit

Im praktischen Einsatz des betreffenden Metalldetektors sollten Sie mit dem Kondensator C7 eine zusätzliche Anpassung des Signals der stärksten Harmonischen vornehmen und dessen Lautstärke mit dem Regler R6 anpassen.

Befindet sich nun ein Metallgegenstand im Bereich der L2-Suchspule, ändert sich die Tonhöhe des Telefons. Bei der Annäherung an einige Metalle nimmt die Frequenz des Schwebungssignals zu, bei der Annäherung an andere nimmt sie ab. Durch Ändern des Tons des Schwebungssignals können Sie mit etwas Erfahrung leicht feststellen, aus welchem Metall, ob magnetisch oder nicht magnetisch, das erkannte Objekt besteht.

Autor: Adamenko M. V.

Siehe andere Artikel Abschnitt Metalldetektoren.

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