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:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Ветровая энергетика достигла рекордных 1 ТВт 15.06.2023 Важное достижение в области ветроэнергетики: мировая установленная мощность достигла отметки в 1 тераватт (ТВт). После 40-летних усилий и развития ветровой промышленности, мы достигли этого значимого рубежа в производстве чистой энергии. Однако, согласно прогнозам Глобального ветроэнергетического совета (GWEC), мы можем ожидать достижения отметки в 2 ТВт уже менее чем за семь лет. В начале 1970-х годов датские инженеры начали экспериментировать с ветроэнергией, и эти исследования стали основой для современной ветровой промышленности. С тех пор глобальная ветроэнергетика стремительно развивалась, и ее рост был огромным. Согласно Wood Mackenzie, к концу текущего года глобальная установленная мощность ветровой энергии превысит отметку в 1 ТВт. Тем не менее, GWEC отмечает, что мы уже достигли этой отметки, и это подтверждено завершенными проектами в Китае, США, Европе и Марокко. Несмотря на важное достижение ветроэнергетики, Джонатан Коул, глава GWEC, отмечает, что мы только на начальном этапе того, что необходимо сделать, чтобы бороться с изменением климата. Чтобы предотвратить катастрофические последствия изменения климата для обществ и экосистем во всем мире, нам необходимо срочно преобразовать наши экономики и увеличить производство ветровой энергии. Целью является достижение установленной мощности ветра не менее 8 тераватт к середине наступающего столетия, чтобы достичь полного избавления от выбросов парниковых газов. Времени на решение этой проблемы немного, поэтому задерживаться больше нельзя.

Другие интересные новости:

▪ Электромотоцикл Lightning Motorcycles Tachyon Nb

▪ Электромобиль-трансформер Audi Activesphere

▪ Дисплеи произвольной формы от Sharp

▪ Новая линза уличного LED светильника 2х6

▪ OwnFone - телефон со шрифтом Брайля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Дети - цветы жизни. Крылатое выражение

▪ статья Можно ли стрелять ядерными снарядами из артиллерийских установок? Подробный ответ

▪ статья Пожарная безопасность при работе в плетельном цехе. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Порошок для печения. Простые рецепты и советы

▪ статья Цифровое освещение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026