| Меню сайта |
 |
|
|
 |
| Новые изобретения |
|
|
|
|
| Популярное |
|
|
|
|
| Форма входа |
|
|
|
|
| Поиск |
|
|
|
|
| Друзья сайта |
|
|
|
|
| Статистика |
|
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
|
| Приветствую Вас, Гость · RSS |
08.01.2025, 06:22 |
Простой чувствительный металлоискатель
...под землей и в пресноводных водоемах, в перекрытиях зданий и в толще бетона, его обнаружит
электронный прибор — металлоискатель. Вот как он действует.
Рис.1 Структурная схема металлоискателя.
Эталонный генератор ЭГ (рис. 1) вырабатывает синусоидальное напряжение
частотой 50 кГц. Контурная
катушка, определяющая частоту генерации, является датчиком Д прибора.
Сигнал синусоидальной формы через разделительный конденсатор Ср
поступает на кварцевый фильтр КФ. Если частота генератора и собственная
резонансная частота КФ совпадают, сигнал попадает на пороговое
устройство ПУ. Оно
регистрирует переменное напряжение на входе, выделяет из него
постоянную составляющую и подает ее на стрелочный индикатор И.
Приближение к металлическому предмету вызывает изменение частоты ЭГ. Поскольку она
теперь отличается от резонансной частоты КФ, напряжение на входе ПУ уменьшается, и стрелка
отклоняется к началу шкалы на угол, пропорциональный габаритам предмета и обратно пропорционально расстоянию до него.
У нашего металлоискателя есть особенность - пороговое устройство,
благодаря которому чувствительность схемы резко повышается. Вот как оно
действует.
Рис.2 Форма сигнала на входе и выходе порогового устройства.
Синусоидальный сигнал, поступающий на вход ПУ, ограничивается снизу (рис. 2), и на индикаторе появляются импульсы напряжения:
Ин = Ио - Ип ,
где Ио—уровень входного сигнала в состоянии покоя,
Ип — задаваемое напряжение порога.
Чувствительность прибора выражается отношением:
s=DИ / Ии = DИ / (Ио-Ии),
где DИ — изменение синусоидального напряжения при
расстройке ЭГ, зависящее от размеров предмета и расстояния до него.
Фактически s показывает, на какую величину отклоняется стрелка
индикатора при расстройке датчика-контура. Следовательно, подбирая
величину Ип, можно добиться максимального отклонения стрелки прибора
при сколь угодно малом изменении Ио. Но в реальных устройствах
приходится учитывать нестабильность элементов схемы и частоты
эталонного генератора.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
Эталонный генератор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе
T1 (рис. 3). Контурная катушка L1 является датчиком прибора.
Конденсаторы С3 — С6 предназначены для настройки генератора на частоту
50 кГц.
Рис.3 Принципиальная схема металлоискателя.
Через разделительный конденсатор С7 синусоидальное напряжение с
генератора поступает на кварцевый фильтр. Емкость С7 выбрана небольшой
— 5 пФ. Тем самым влияние последующих каскадов на работу генератора
практически исключено.
Пороговое устройство собрано на полевом транзисторе Т2. Напряжение порога Ип задается делителем R5 — R7.
Конденсатор С8 сглаживает пульсации на индикаторе ИП1.
Фильтр R4, С1 осуществляет развязку по переменному току между пороговым и задающим генераторами.
КОНСТРУКЦИЯ
Прибор из двух блоков: измерительного (с датчиком) и питания. Первый
включает в себя
монтажную плату, индикатор, органы управления и регулировки. Датчик —
жесткий кольцевой
каркас, выполненный из оргстекла, на котором намотано 65 витков прохода
ПЭЛ 0,2. Обмотка
заключена в экран из алюминиевой фольги и залита эпоксидной смолой.
Датчик связан с измерительным блоком коаксиальным кабелем РК-75.
Блок питания содержит пять серебряно-цинковых аккумуляторов. Напряжение
каждого элемента 1,25В, емкость 2А-ч. Особое внимание нужно уделить
рамке металлоискателя. Она должна иметь небольшой вес, быть жесткой и
упругой. Иначе даже при легких ударах, неизбежных при работе с прибором
в полевых условиях, частота генератора «уходит» — металлоискатель
расстраивается.
Основанием рамки служит кольцевой каркас из оргстекла или полистирола
d=300 мм. Обмотку экранируют алюминиевой фольгой толщиной 0,05 мм. Но
соединять между собой концы
экрана нельзя (образуется короткозамкнутый виток).
Выводы обмотки подключают к кабелю РК-75 длиной 0,3—1 м (с оплеткой кабеля соединяют
также и экран катушки). Это место заливают эпоксидной смолой. Соединение датчика с блоком
электроники неразъемное.
Металлоискатель имеет высокую чувствительность. Стрелка индикатора отклоняется на одно
деление, когда рамка прибора приближается к диску d=13 см на расстояние 80 см.
Прибор практически одинаково реагирует на любой металл. Так, например,
стальной, алюминиевый и латунный диски дают на равных расстояниях
одинаковые отклонения стрелки. Они не зависят и от того, сплошной
предмет или пустотелый.
При работе с металлоискателем необходимо учитывать фоновые помехи.
Песчаный и торфяной грунты, чернозем, дерево, вода фонового сигнала не
дают. Поэтому прибор хорошо действует в пресных водоемах, в деревянных
зданиях и на не каменистых почвах. Сильный фон дает кирпич (обожженная
глина обладает магнитными свойствами) и некоторые минералы.
На показания прибора влияют и изменения температуры. Поэтому рамку
лучше поместить в футляр из теплоизолятора, например пенопласта.
Для работы под водой металлоискатель сначала надо подержать 10—15 минут в воде и после этого настроить.
На земле поиски лучше проводить в пасмурную погоду или вечером, чтобы избежать попадания на прибор прямых солнечных лучей.
|
| Категория: Электронные | Добавил: sannq (22.12.2009)
| Автор: Александр E
|
| Просмотров: 2271
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
