Индикатор металлических предметов

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы, металлоискатели

 Комментарии к статье

При проведении строительных и ремонтных работ нелишней будет информация о наличии и месторасположении различных металлических предметов (гвоздей, труб, арматуры) в стене, полу и т.д. Поможет в этом устройство, описание которого приводится ниже.

Принцип работы устройства основан на свойстве металлических предметов вносить затухание в частотозадающий LC-контур автогенератора. Режим автогенератора устанавливают вблизи точки срыва генерации, и приближение к его контуру металлических предметов (в первую очередь ферромагнитных) заметно снижает амплитуду колебаний или приводит к срыву генерации. Если индицировать наличие или отсутствие генерации, то можно определять месторасположение этих предметов.

Схема устройства приведена на рис.1. Оно имеет звуковую и световую индикацию обнаруженного предмета. На транзисторе VT1 собран ВЧ автогенератор с индуктивной связью. Частотозадающий контур L1C1 определяет частоту генерации (около 100 кГц), а катушка связи L2 обеспечивает необходимые условия для самовозбуждения. Резисторами R1 (грубо) и R2 (плавно) устанавливают режим работы генератора. На транзисторе VT2 собран истоковый повторитель, на диодах VD1, VD2 - выпрямитель, на транзисторах VT3, VT5 - усилитель тока, а на транзисторе VT4 и пьзоизлучателе BF1 - звуковой сигнализатор.

Рис.1. Принципиальная схема детектора

При отсутствии генерации ток, протекающий через резистор R4, открывает транзисторы VT3 и VT5, поэтому светодиод HL1 будет светить, а пьезоизлучатель издавать тональный сигнал на резонансной частоте пьезоизлучателя (2...3 кГц). Если ВЧ автогенератор будет работать, то его сигнал с выхода истокового повторителя выпрямляется и минусовое напряжение с выхода выпрямителя закроет транзисторы VT3, VT5. Светодиод погаснет, звучание сигнализатора прекратится.

При приближении контура к металлическому предмету амплитуда колебаний в нем будет уменьшаться, либо генерация сорвется. В этом случае минусовое напряжение на выходе детектора будет снижаться и через транзисторы VT3, VT5 начнет протекать ток. Светодиод зажжется, раздастся звуковой сигнал, что укажет на наличие вблизи контура металлического предмета. Причем со звуковым сигнализатором чувствительность устройства выше, поскольку он начинает работать при токе в доли миллиампера, в то время как для светодиода необходим значительно больший ток.

Вместо указанных на схеме, в устройстве можно применить транзисторы КПЗ0ЗА (VT1), КПЗ03В, КП303Г, КП303Е (VT2), КТ315Б, КТ315Д, КТ312Б, КТ312В (VT3-VT5) с коэффициентом передачи тока не менее 50. Светодиод - любой с рабочим током до 20 мА, диоды VD1, VD2 - любые из серий КД503, КД522. Конденсаторы - серий КЛС, К10-17, переменный резистор - СП4, СПО, подстроечные - СПЗ-19, постоянные - МЛТ, С2-33, Р1-4. Устройство питается от батареи с общим напряжением 9 В. Потребляемый ток составляет 3...4 мА, когда светодиод не горит, и возрастает примерно до 20 мА, когда он зажигается. Если прибором пользоваться не часто, то выключатель SA1 можно не устанавливать, подавая напряжение на устройство подсоединением батареи питания.

Конструкция катушки индуктивности автогенератора показана на рис. 2 - она аналогична магнитной антенне радиоприемника. На круглый стержень 1 из феррита диаметром 8...10 мм и проницаемостью 400...600 надевают бумажные гильзы 2 (2...3 слоя плотной бумаги), на них наматывают виток к витку проводом ПЭВ-2 0,31 катушки L1 (60 витков) и L2 (20 витков) - 3. Намотку при этом надо проводить в одном направлении и правильно подсоединить выводы катушек к автогенератору. Кроме того, катушка L2 должна перемещаться по стержню с небольшим трением. Обмотку на бумажной гильзе можно закрепить скотчем.

Рис.2. Конструкция катушки индуктивности автогенератора

Большинство деталей размещают на печатной плате (рис.3) из двусторонне фольгированного стеклотекстолита. Вторая сторона оставлена металлизированной и используется в качестве общего провода. Пьезоизлучатель размещен на обратной стороне платы, но его надо изолировать от металлизации с помощью изоленты или скотча.

Рис.3. Печатная плата

Плату и батарею размещают в пластмассовом корпусе, причем катушку устанавливают ближе к стенке (рис.4). Для повышения чувствительности устройства плату и батарею надо разместить на расстоянии нескольких сантиметров от катушки. Максимальная чувствительность будет с той стороны стержня, на которой намотана катушка L1. Мелкие металлические предметы удобнее обнаруживать с торца катушки, это позволит более точно определять их месторасположение.

Рис.4. Конструкция устройства

Макет устройства имел следующие параметры по обнаружению: большие металлические предметы - 8...10 см, труба диаметром 15 мм - 6...8 см, винт М5х25 - З...4см, гайка М5 - 2,5...3 см, винт М2,5х10 - 1...1,5 см.

Налаживают устройство в следующей последовательности. Сначала подбирают резистор R4. Для этого временно отпаивают один из выводов диода VD2 и устанавливают резистор R4 такого сопротивления (максимально возможного), чтобы на коллекторе транзистора VT5 было напряжение 0,8...1 В. При этом светодиод должен светить, а звуковой сигнал звучать.

Затем устанавливают движок резистора R3 в нижнее по схеме положение и припаивают диод VD2, а катушку L2 отпаивают После этого транзисторы VT3, VT5 должны закрыться (светодиод погаснет). Аккуратно перемещая движок резистора R3 вверх по схеме, добиваются открывания транзисторов VT3, VT5 и включения сигнализации.

После этого устанавливают движки резисторов R1, R2 в среднее положение и припаивают катушку L2. При приближении L2 вплотную к L1 должна возникнуть генерация, а сигнализация выключиться. Катушку L2 удаляют от L1 и добиваются момента срыва генерации, а резистором R1 ее восстанавливают. При этом надо стремиться, чтобы катушка L2 была удалена на максимальное расстояние, а резистором R2 можно было бы добиваться срыва и восстановления генерации. Затем устанавливают генератор на грани срыва и проверяют чувствительность устройства.

Автор: И.Нечаев, г.Курск; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Включение и отключение обжорства 15.06.2016 Оказывается, в мозге есть область, "выключив" которую, можно умерить стремление ко всем вкусному и приятному. Джоселин М. Ричард, руководитель эксперимента, проведенного в Университете Джона Хопкинса, объясняет: "Любой внешний стимул, даже мимолетный взгляд на порошок, напоминающий кокаин, может заставить мозг "разрешить" себе удовольствие. Наше исследование говорит о том, где именно в мозге образуется связь между внешним стимулом и стремлением к еде (или наркотикам)". Сначала мышей приучили к тому, что если они слышат сигнал и нажимают на рычаг, в клетке появляется порция подслащенной воды. Когда мыши слышали сигнал, ученые отслеживали деятельность вентрального паллидиума - участка мозга, расположенного в базальных ганглиях. Реакция нейронов в этой области на звук, означающий подачу сиропа, оказалась поразительно сильной: клетки начинали работать в бешеном темпе. Чем сильнее была активность, тем быстрее мыши бежали к рычагу и получали лакомство. Затем ученые при помощи оптогенетики "выключили" нейроны вентрального паллидиума. Мыши не перестали любить сахар - но были намного спокойнее, не бежали к рычагу, сломя голову, а в некоторых случаях и вовсе пренебрегали возможностью полакомиться. "Теперь, когда появилась возможность регулировать жадность до еды и склонность к другим удовольствиям, мы можем помочь зависимым людям регулировать свой аппетит", - утверждает Джоселин Ричард.

Другие интересные новости:

▪ Играя с ребенком, смотрите на него

▪ Складной А-велосипед

▪ TPA6211A1 - микросхема аудиоусилителя

▪ Новый процессор RAMTRON FM4005

▪ Музыкальный формат EnCodec

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Военная служба по призыву и ее особенности. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему Сингапур называют fine city? Подробный ответ

▪ статья Работа на токарном деревообрабатывающем станке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронные стартеры. Достоинства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета удерживается на платке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025