Obvod detektora kovov - použitie beatového frekvenčného oscilátora (BFO)

Obvod detektora kovov - použitie beatového frekvenčného oscilátora (BFO)

Príspevok vysvetľuje jednoduchý obvod detektora kovov využívajúci koncept oscilátora kmitočtovej frekvencie (BFO), technika BFO sa považuje za najpresnejšiu a najspoľahlivejšiu metódu detekcie kovov.



Ako to funguje

Fungovanie obvodu je možné pochopiť v nasledujúcich bodoch:

Navrhovaný detektor kovov využíva 4093 štvorkoliek Schmitt NAND IC a vyhľadávaciu cievku spolu s vypínačom a batériami na napájanie.





Elektróda z kolíka IC1d 11 sa pripája k rádiovej anténe MW, alebo by bolo iným procesom skrútenie okolo rádia. Prepínač BFO, ak je v rádiu prítomný, musí byť zapnutý.

Odpor rýchlej zmeny napätia - známy ako reaktancia, oneskoruje logickú úroveň na kolíku 10 ICI späť na jeho vstupné piny 1 a 2 a ďalej sa oneskoruje prostredníctvom oneskorení šírenia do 4093 IC.



Celý tento proces vedie k rýchlym osciláciám okolo 2 MHz a je zachytený rádiom so strednou vlnou.

2 MHz je mimo rozsahu pre stredné vlny, ale rádio MV môže akceptovať harmonické frekvencie 2 MHz. Proces navíjania cievky nie je zložitý.

Špecifikácia vinutia cievky

Prototyp využíva 50 závitov smaltovaného medeného drôtu 22 awg / 30 swg (0,315 mm), navinutých na formovači s rozmermi 4,7 '/ 120 mm a potom zabalených do izolačnej pásky.

Cievka je potom pripojená k 0V.A Faradayovmu štítu, čo je cínová fólia pôsobiaca ako obal okolo cievky. Tento proces ponecháva malú medzeru a malo by sa postupovať opatrne, aby fólia nezakrývala celý obvod cievky. Na zabalenie Faradayovho štítu sa opäť používa izolačná páska.

Pred nalepením pásky je možné nadviazať spojenie s Faradayovým štítom pomocou kúska pevného drôtu okolo štítu.

Ideálnym scenárom by bolo prepojenie obvodu dvojžilovým alebo mikrofónnym káblom a pripojenie obrazovky k Faradayovmu štítu.

Ako nastaviť obvod

Nastavenie detektora kovov zahŕňa zapnutie rádia MW, aby sa spustila píšťalka na harmonickej frekvencii 2 MHz.

Upozorňujeme však, že nie všetky harmonické fungujú najlepšie, stačí použiť iba tú, ktorá vyhovuje. S vhodnou harmonikou a kovom sa zmení tón píšťalky.

Detektor kovov detekuje veľkú mincu s veľkosťou 80 až 90 mm, čo je dobré pre detektor BFO. Môže dokonca identifikovať diskrimináciu medzi železnými a neželeznými kovmi s nárastom alebo poklesom tónu.

Vložil: DhrubaJyoti Biswas

Schéma zapojenia

IC 4093 pinouts

Detektor kovov pomocou magnetickej absorpcie

Za detekčnou technológiou tohto detektora kovov stojí senzor, ktorý pomocou absorpcie magnetickej energie identifikuje existenciu železných a neželezných kovov.

Toto magnetické pole vytvára induktor, ktorý je súčasťou modifikovaného obvodu oscilátora. V okamihu, keď sa kovový predmet priblíži k magnetickému poľu, absorbuje sa dostatočné množstvo magnetickej energie na zastavenie oscilátora.

Obrázok nižšie zobrazuje Colpittov oscilátor, ktorý strieľa okolo 70 kHz. Induktor L1funguje ako senzor v dôsledku odporu emitora (R1) veľká hodnota a nakoniec oscilátor funguje.

To je výhodné, pretože alternatívne sa straty v regulovanom obvode znova načítajú tranzistorom. D1a Ddvausmerní oscilačný výstup a následné priame napätie sa priamo aplikuje na invertujúci vstup Schmittovho spúšťacieho IC1.

Akonáhle napätie klesne pod hodnotu na kolíku 3, ktorú predstavuje P1, výstup sa prepne na vysokú hodnotu, relé bude napájané. Odporúčame skonštruovať detektor na PCB, ako je to znázornené na obrázku nižšie.

Skutočný účel tlmivky L1nebolo namontovať na DPS. V prípade, že oscilátor nezačne okamžite pri akomkoľvek nastavení P1bol zasnúbený, musíte znížiť hodnotu R.1.

Alternatívne, ak oscilátor pokračuje v detekcii, aj keď je kovový predmet držaný blízko L1, R.1hodnota sa musí zvýšiť.

Musíte začať stieračom P1uzemniť a ovládať predvoľbu tak, aby relé vôbec nefungovalo. Ak potrebujete trochu väčšiu citlivosť, zväčšte stierač ešte o niečo viac.

Napájanie relé v zásade určuje spotrebu prúdu a vo väčšine prípadov nie je väčšie ako 50 mA.

LC vyladený detektor kovov

Na rozdiel od detektorov kovov diskutovaných vyššie, tento funguje podľa pravidla, že frekvencia LC oscilátora sa mení, keď je zmenená indukčnosť. Aby sa tak stalo, k induktoru sa priblíži akýkoľvek typ detektora kovov.

Rýchlosť zmeny frekvencie závisí od vlastností kovu a od samotnej frekvencie. Ak je príliš vysoká, bude kovová súčasť pôsobiť ako skratovaná zákruta, ktorá zníži indukčnosť, takže sa zvýši frekvencia.

V prípade, že frekvencia je podstatne nízka, aby sa zanedbali straty vírivým prúdom, môžeme potom rozlišovať medzi železnými a neželeznými kovmi.

Bude dosť náročné vyrobiť frekvenciu oscilátora pod 200 Hz. Z tohto dôvodu oscilátor v prúdovom obvode pracuje okolo 300 kHz. Jeho indukčnosť je celkom jednoduchá a potrebujete iba jedno otočenie koaxiálneho kábla, ktoré je znázornené na nasledujúcom obrázku.

Ako to funguje

LC ladený obvod detektora kovov je tvorený oscilátorom T1, IC prevodník frekvencie na napätie1a integrovaný obvod operačného zosilňovača BiMOSdva. Použitím priemeru cievky detektora 400 mm boli hodnoty kondenzátorov C1a C.dvazaručiť frekvenciu oscilátora 300 kHz. Ak sa používajú cievky s menším priemerom, budete potrebovať viac závitov.

Na správne napájanie 4046B musí byť sila signálu oscilátora okolo 400 mVππ. Fázový komparátor zaručuje, že sa interná fázovo blokovaná slučka vždy zablokuje na tejto úrovni. Na pin 10 je vstup sledovača zdroja dodávaný do CA3130, kde je dostatočne zosilnený.

Ako sa nastavuje

Pohodlne, P1nastavuje strednú frekvenciu fázovo blokovanej slučky a nulu mikroammetra so stredovou nulou. Pomocou Pdva, môžete vykonať jemné úpravy, ak je citlivosť operačného zosilňovača vysoká.

Navyše, P3nastavuje citlivosť v diskusii, ktorá je pripojená v slučke negatívnej spätnej väzby k invertujúcemu vstupu. Všimnite si, že existuje pozitívna spätná väzba cez mikroampérmeter a R.10na neinvertujúci vstup. Keď zvolíte iný odpor, je dôležité upraviť hodnoty R9, R10a R.jedenásťprimerane.




Dvojica: Vysvetlené 2 najlepšie obvody obmedzovača prúdu Ďalej: Ako nabíjať mobilný telefón z 1,5 V batérie