Metallidetektorahel - löögisageduse ostsillaatori (BFO) kasutamine

Postitus selgitab lihtsat metallidetektorilülitust, milles kasutatakse löögisageduse ostsillaatori (BFO) kontseptsiooni, BFO tehnikat peetakse kõige täpsemaks ja usaldusväärsemaks meetodiks metallide tuvastamiseks.

Kuidas see töötab

Vooluringi toimimist võib mõista järgmiste punktidega:

Kavandatud metallidetektor kasutab toiteks 4093 quad Schmitt NAND IC-d ja otsimismähist koos lüliti ja patareidega.

IC1d tihvti 11 juhe ühendub MW raadioantenniga või muul viisil oleks raadio ümber väändunud. Kui raadios on BFO-lüliti, peab see olema sisse lülitatud.

Pinge kiire muutumise takistus - tuntud kui reaktants, viib ICI tihvti 10 loogika taseme tagasi sisendklemmidele 1 ja 2 ning edasi lükkub leviku viivituste kaudu 4093 IC piires.

Kogu see protsess põhjustab kiireid võnkumisi umbes 2 MHz, selle võtab üles keskmise lainega raadio.

2 MHz on keskmise laine puhul vahemikust väljas, kuid MV raadio suudab vastu võtta 2 MHz sageduse harmoonilisi. Mähise mähise protsess pole keeruline.

Spiraali mähise spetsifikatsioonid

Prototüübil kasutatakse 50 pööret 22 awg / 30 swg (0,315 mm) emailitud vasktraati, mis on haavatud 120 mm moodulile ja seejärel mähitud isolatsioonilinti.

Seejärel ühendatakse mähis 0 V-ga. Faraday kilp, mis on tinafoolium, mis toimib mähise ümber mähisena. See protsess jätab väikese vahe ja tuleks olla ettevaatlik, et foolium ei mähiks kogu mähise ümbermõõtu. Faraday kilbi mähkimiseks kasutatakse taas isolatsiooniteipi.

Enne lindi lisamist saab Faraday kilbiga ühenduse luua kilbi ümber oleva jäiga traadist ümbrisega.

Ideaalne stsenaarium oleks juhtme ühendamine kahetuumalise või mikrofonikaabliga ja ekraani ühendamine Faraday kilbiga.

Kuidas vooluringi seadistada

Metallidetektori seadistamine hõlmab MW-raadio sisselülitamist 2 MHz harmoonilisel vilel.

Kuid tuleb märkida, et mitte kõik harmoonilised ei toimi kõige paremini, tuleb kasutada ainult seda, mis sobib. Sobiva harmoonikaga muudab metall viletooni.

Metallidetektor tuvastab 80–90 mm suuruse mündi, mis sobib BFO-detektori jaoks. Sellega saab isegi tuvastada mustade ja värviliste metallide diskrimineerimist tooni tõusu või langusega.

Esitanud: DhrubaJyoti Biswas

Vooluringi skeem

IC 4093 kinnitusdetailid

Magnetabsorptsiooni kasutav metallidetektor

Selle metallidetektori tuvastustehnoloogia taga on andur, mis tuvastab mustade ja värviliste metallide olemasolu magnetenergia neelamise kaudu.

Selle magnetvälja tekitab induktor, mis on modifitseeritud ostsillaatori ahela osa. Hetkel, kui metallesemele lähenetakse magnetväljale, neeldub ostsillaatori peatamiseks piisav magnetenergia.

Alloleval joonisel on kujutatud umbes 70 kHz tulekahju andvat Colpitti ostsillaatorit. Induktor L₁toimib andurina emittertakisti tõttu (R₁) suur väärtus ja lõpuks töötab ostsillaator lihtsalt.

See on soodne, kuna alternatiivina laadib reguleeritud vooluahela kaod transistori poolt. D₁ja D_kaksparandab võnkuv väljund ja järgnev otsepinge rakendatakse otse Schmitti päästiku IC inverteerivale sisendile₁.

Kui pinge langeb alla kontakti 3 väärtuse, mida tähistab P₁, lülitub väljund releele kõrgeks. Soovitame ehitada detektor trükkplaadile, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Induktori L tegelik eesmärk₁ei olnud vaja paigaldada PCB-le. Juhul, kui ostsillaator ei käivitu kohe P väärtusest₁oli hõivatud, peate vähendama R väärtust₁.

Alternatiivina, kui ostsillaator jätkab tuvastamist ka siis, kui metallesemeid hoitakse L lähedal₁, R₁väärtust tuleb tõsta.

Alustada tuleb P klaasipuhastist₁maandamiseks ja eelseadistuse juhtimiseks, nii et relee ei tööta üldse. Kui vajate veidi rohkem tundlikkust, suurendage klaasipuhasti veel natuke.

Relee pingestamine dikteerib peamiselt voolutarbimist ja enamasti ei ületa see 50 mA.

LC häälestatud metallidetektor

Erinevalt eespool käsitletud metallidetektoritest töötab see reegli kohaselt, et LC-ostsillaatori sagedus varieerub modifitseeritud induktiivsuse korral. Selle saavutamiseks pöördutakse induktori poole mis tahes tüüpi metallidetektoriga.

Sageduse muutumise kiirus sõltub metalli omadustest ja sagedusest endast. Kui viimane on liiga kõrge, toimib metallkomponent nagu lühike pööre, mis viib induktiivsuse alla nii, et sagedus tõuseb.

Juhul, kui pöörisvoolukaotuste sagedus on tähelepanuta jäetud, saame seejärel eristada raud- ja värvilisi metalle.

Ostsillaatori sageduse alla 200 Hz muutmine on üsna keeruline. Seetõttu töötab vooluahelas olev ostsillaator umbes 300 kHz. Selle induktiivsuse tegemine on üsna lihtne ja vaja on ainult koaksiaalkaabli ühte pööret, mida on kujutatud järgmisel joonisel.

Kuidas see töötab

LC häälestatud metallidetektori vooluahel koosneb ostsillaatorist T₁, sagedus-pinge muundur IC₁ja BiMOS operatsioonivõimendi IC_kaks. Kasutades detektori mähise läbimõõtu 400 mm, kondensaatorite C väärtused₁ja C_kakstagada ostsillaatori sagedus 300 kHz. Väiksema läbimõõduga mähiste kasutamisel vajate rohkem pöördeid.

4046B piisavaks toitmiseks peab ostsillaatori signaali tugevus olema umbes 400 mV_ππ. Faaside võrdleja tagab, et sisemine faasilukustatud silmus lukustub alati sellel tasemel. Tihvtil 10 tarnitakse allika jälgija sisend CA3130-le, kus see on piisavalt võimendatud.

Kuidas seadistada

Mugavalt, P₁määrab faasilukustatud silmuse kesksageduse ja kesknullmõõturi null-null. Kasutades P_kaks, saate teha häid reguleerimisi, kui opampi tundlikkus on kõrge.

Veelgi enam, P₃määrab arutelus tundlikkuse, mis on negatiivse tagasiside silmus kinnitatud inverteeriva sisendi juurde. Pange tähele, et mikroameetri ja R kaudu on positiivne tagasiside₁₀mitteinverteeriva sisendi juurde. Erineva takistuse valimisel on oluline muuta R väärtusi₉, R₁₀ja R_üksteistsobivalt.