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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ein einfacher Metalldetektor basierend auf dem K176LE5-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren Bei unerfahrenen Funkamateuren erfreuen sich Metalldetektorschaltungen großer Beliebtheit, die nach dem Prinzip der Analyse der Frequenz eines Schwebungssignals arbeiten, das entsteht, wenn zwei Signale ähnlicher Frequenz gemischt werden (BFO-Prinzip). Solche Geräte sind einfach herzustellen und einzurichten, wie der folgende Aufbau zeigt. Schematische Darstellung Dieses Gerät ist auf nur einem Chip aufgebaut (Abb. 3.2). Die Unterschiede liegen jedoch nicht nur in der unterschiedlichen Art der verwendeten Mikroschaltung, sondern auch in der Beschaltung der Referenz- und Messgeneratoren. Durch einen etwas anderen Aufbau der Schaltung war es möglich, auf einen Drehkondensator zu verzichten und zudem nur eine Induktivität zu verwenden. Die Basis des Gerätes bilden ein Mess- und Referenzoszillator, ein HF-Schwingungsdetektor und eine Anzeigeschaltung. Wie im erwähnten Design verwendet das betreffende Gerät zwei einfache Generatoren, die auf Elementen der IC1-Mikroschaltung basieren. In diesem Fall ist der erste Generator, der der Referenzgenerator ist, aus den Elementen IC1.1 und IC1.2 aufgebaut, und der zweite, messende oder abstimmbare Generator besteht aus den Elementen IC1.3 und IC1.4. Die Betriebsfrequenz des Referenzoszillators hängt vom Gesamtwiderstand der Widerstände R1 und R2 sowie von der Kapazität des Kondensators C1 ab. Der Trimmerwiderstand R1 sorgt für eine grobe Änderung der Frequenz des Generators und der variable Widerstand R2 sorgt für eine sanfte Änderung der Frequenz des Generators. Die Frequenz des Messgenerators hängt von der Kapazität des Kondensators C2 und der Induktivität der Spule L1, die eine Suchspule ist, ab.
Die Ausgänge beider Generatoren sind über die Entkopplungskondensatoren C3 und C4 mit einem HF-Oszillationsdetektor verbunden, der auf den Dioden D1 und D2 basiert und eine gleichgerichtete Spannungsverdopplungsschaltung verwendet. Vom Ausgang des Detektors wird das Niederfrequenzsignal direkt dem BF1-Kopfhörer zugeführt. Der Kondensator C5 sorgt für Lastnebenschluss bei höheren Frequenzen. Nähert sich die Suchspule L1 des Schwingkreises des abstimmbaren Generators einem Metallgegenstand, ändert sich ihre Induktivität, was zu einer Änderung der Betriebsfrequenz des Generators führt. Befindet sich in der Nähe der Spule L1 ein Eisenmetallgegenstand, erhöht sich dessen Induktivität, was zu einer Verringerung der Frequenz des Messgenerators führt. Nichteisenmetall verringert die Induktivität der Spule L1, während die Betriebsfrequenz des Generators steigt. Das durch die Mischung der Signale des Mess- und Referenzoszillators nach Durchlaufen der Kondensatoren C3 und C4 erzeugte HF-Signal wird dem Detektor zugeführt. In diesem Fall ändert sich die Amplitude des HF-Signals mit der Schwebungsfrequenz. Die niederfrequente Hüllkurve des HF-Signals wird durch einen Detektor aus den Dioden D1 und D2 isoliert. Der Kondensator C5 sorgt für die Filterung der Hochfrequenzkomponente des Signals. Als nächstes wird das Beat-Signal an den BF1-Kopfhörer gesendet. Die Stromversorgung von IC1 erfolgt über die Quelle B1 mit einer Spannung von 9 V. Details und Design Alle Teile eines einfachen Transistor-Metalldetektors, mit Ausnahme der Suchspule L1, der Widerstände R1 und R2, der Anschlüsse X1 und Textolith. Für die in diesem Gerät verwendeten Teile gelten keine besonderen Anforderungen. Selbstverständlich empfiehlt sich die Verwendung beliebig kleiner Kondensatoren und Widerstände, die sich problemlos auf einer Leiterplatte platzieren lassen (Abb. 3.3).
In diesem Gerät können Sie zusätzlich zur Mikroschaltung K176LE5 die Mikroschaltungen K176LA7, K176PU1, K176PU2, K561LA7, K564LA7 oder K564LN2 verwenden. Der Trimmerwiderstand R1 kann vom Typ SP5-2 sein, und der variable Widerstand R2 kann vom Typ SPO-0,5 sein (andere kleine Widerstände sind ebenfalls gut geeignet), der Kondensator C6 kann vom Typ K50-12 oder ein anderer mit einer Nennspannung von mindestens sein 10 V. Die restlichen Kondensatoren können beliebige kleine Keramikkondensatoren sein, zum Beispiel Typ KM-6. Für die Herstellung der L1-Spule wird empfohlen, ein Stück Kupfer- oder Aluminiumrohr mit einem Innendurchmesser von 8-10 mm und einer Länge von etwa 630 mm zu verwenden. Im Inneren des Rohrs sollten Sie ein Bündel aus 20 Stück PELSHO-Draht mit einem Durchmesser von 0,5 mm spannen, vorgestreckt in ein PVC-Rohr. Das Duraluminiumrohr mit den darin befindlichen Drähten muss nach einer Schablone zu einem Ring mit einem Durchmesser von ca. 200 mm gebogen werden. Das Ende des Drahtes, das den Anfang der ersten Windung darstellt, sollte an einen der Anschlüsse des Kondensators C2 angelötet werden, der Anfang der zweiten Windung am Ende der ersten Windung und so weiter. Das Ende der letzten Windung wird an den zweiten Anschluss des Kondensators C2 angelötet. Das Ergebnis ist eine Spule mit 20 Windungen. Bei der Herstellung der Spule L1 muss besonders darauf geachtet werden, dass die Enden des Abschirmrohrs nicht kurzgeschlossen werden, da in diesem Fall eine kurzgeschlossene Windung entsteht. Sie können für die Herstellung des Bildschirms auch normale Aluminiumfolie verwenden. In diesem Fall kann der Konstruktion der Spule L1 zusätzliche Steifigkeit verliehen werden, wenn sie zwischen zwei Scheiben aus Sperrholz oder Getinax entsprechender Größe platziert wird. Es wird empfohlen, als Tonsignalquelle einen hochohmigen Kopfhörer mit einem Widerstand von ca. 2000 Ohm zu verwenden. Das bekannte Telefon TA-4 oder TON-2 reicht aus. Die Stromquelle für B1 kann eine Krona-Batterie oder zwei in Reihe geschaltete 3336L-Batterien sein. Die Leiterplatte mit den darauf befindlichen Elementen und das Netzteil werden in ein beliebiges geeignetes Kunststoff- oder Holzgehäuse gelegt. Am Gehäusedeckel sind ein Abstimmwiderstand R1 und ein Stellwiderstand R2, ein Anschluss X1 zum Anschluss des Kopfhörers BF1 und ein Schalter S1 verbaut. Die Suchspule L1 befindet sich am Ende eines beliebigen Griffs. Einrichtung Die Installation des betreffenden Metalldetektors sollte unter Bedingungen erfolgen, bei denen Metallgegenstände in einer Entfernung von mindestens einem Meter von der Suchspule L1 entfernt werden. Zunächst müssen Sie die Betriebsfrequenzen der Referenz- und Messoszillatoren anpassen, nachdem Sie zuvor die Schieberegler der Widerstände R1 und R2 in die mittlere Position gebracht haben. Es empfiehlt sich, die Frequenzeinstellung mit einem Frequenzmesser oder Oszilloskop zu kontrollieren. Die Frequenz des Referenzoszillators wird grob durch Einstellen des Widerstands R1 und genauer durch Einstellen des Widerstands R2 eingestellt. Bei Bedarf können Sie die Kapazität des Kondensators C1 auswählen. Bevor Sie diese Einstellung vornehmen, müssen Sie den entsprechenden Anschluss des Kondensators C3 von den Detektordioden und vom Kondensator C4 trennen. Nachdem Sie anschließend den entsprechenden Anschluss des Kondensators C4 von den Detektordioden und vom Kondensator C3 getrennt haben, sollten Sie durch Auswahl der Kapazität des Kondensators C2 die Frequenz des Messgenerators so wählen, dass sich ihr Wert ungefähr von der Frequenz des Referenzgenerators unterscheidet 500-1000 Hz. Leider ist es aus mehreren Gründen nicht möglich, eine niedrigere Schwebungsfrequenz zu wählen, um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen. Erstens ist es bei so nahen Frequenzen zweier Generatoren möglich, die Frequenz eines Generators durch den anderen zu „erfassen“, was zu ihrer gegenseitigen Synchronisierung führt. Und zweitens reagieren Kopfhörer praktisch nicht auf Signale mit niedrigen Schwebungsfrequenzen, bei denen die maximale Empfindlichkeit erreicht wird (z. B. bei einer Schwebungsfrequenz von 1-10 Hz). Nachdem Sie alle Verbindungen wiederhergestellt haben, sollten Sie durch Drehen des Schiebereglers des Widerstands R1 den tiefsten Ton im Kopfhörer erreichen. Sollte es aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung der Generatoren zu Störungen oder Störungen im Betrieb des Gerätes kommen, empfiehlt es sich, zwischen den Pins 7 und 14 der IC1-Mikroschaltung einen Kondensator mit einer Kapazität von 0,01-0,1 µF einzulöten. Ablauf der Arbeit Im praktischen Einsatz des Gerätes sollte die erforderliche Frequenz des Schwebungssignals mit einem variablen Widerstand R2 aufrechterhalten werden. Die Schlagfrequenz kann sich unter dem Einfluss verschiedener Faktoren ändern (z. B. bei Änderung der Umgebungstemperatur, Abweichung der magnetischen Eigenschaften des Bodens oder Batterieentladung). Befindet sich während des Betriebs ein Metallgegenstand im Bereich der Suchspule L1, ändert sich die Signalfrequenz in den Telefonen. 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.
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Kommentare zum Artikel: Vladimir Wie viele Windungen der Spule? Alexander 2Vladimir 20 Umdrehungen (siehe Text). Lyoshka Fixieren Sie die Platine. Es kann keine Stromversorgung vorhanden sein. Es sollte nichts zwischen S1 und dem Gehäuse sein. Auch auf den Gleisen von unten und nach links dürfen keine Jumper sein. Lyoshka Und doch gibt es solche Dioden nicht. Wenn sie vor 15 Jahren hergestellt wurden, dann sind sie nicht mehr da. Der Autor meinte höchstwahrscheinlich Kd507a (Silizium). Der Unterschied zwischen CD und HD ist enorm. Kerbe Was sollte die Kapazität von km-6-Kondensatoren in mf sein???? Eugene Wen hat er verdient?
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