Metal Detector Circuit - Beat Frequency oskillaattorin (BFO) käyttö

Viestissä selitetään yksinkertainen metallinilmaisupiiri, joka käyttää BFO (beat frequency oskillaattori) -konseptia. BFO-tekniikkaa pidetään tarkimpana ja luotettavimpana menetelmänä metallien havaitsemiseksi.

Kuinka se toimii

Piirin toiminta voidaan ymmärtää seuraavilla kohdilla:

Ehdotettu metallinilmaisin käyttää 4093 quad Schmitt NAND IC: tä ja hakukäämiä sekä kytkintä ja paristoja virran saamiseksi.

Johto IC1d-nastasta 11 yhdistetään MW-radioantenniin, tai toinen prosessi olisi loimi radion ympärille. BFO-kytkin, jos se on radiossa, on kytkettävä päälle.

Jännitteen nopean muutoksen vastus, joka tunnetaan reaktanssina, viivästyttää logiikkatasoa ICI-nastassa 10 takaisin syöttönastoihinsa 1 ja 2 ja viivästyy edelleen etenemisviiveiden kautta 4093 IC: ssä.

Tämä koko prosessi johtaa nopeisiin noin 2 MHz: n värähtelyihin, keski-aalto-radio ottaa sen vastaan.

2 MHz on keskialueen ulkopuolella, mutta MV-radio voi hyväksyä 2 MHz: n taajuuden yliaallot. Kelan kelausprosessi ei ole monimutkainen.

Käämin käämityksen tekniset tiedot

Prototyyppi käyttää 50 kierrosta 22 awg / 30 swg (0,315 mm) emaloitua kuparilangkaa, joka on haavoitettu 120 mm: n muodostimeen ja kääritty sitten eristysnauhaan.

Käämi kytketään sitten 0 V: n Faraday-kilpeen, joka on tinakalvo, joka toimii kääreenä kelan ympärillä. Tämä prosessi jättää pienen aukon ja on varottava, että folio ei kääri koko kelan kehää. Faraday-suojan käärimiseen käytetään jälleen eristeitä.

Yhteys Faraday-kilpeen voidaan muodostaa jäykällä lankakääreellä kilven ympärillä ennen teipin lisäämistä.

Ihanteellinen skenaario olisi kytkeä piiri kaksoisytimellä tai mikrofonikaapelilla ja liittää näyttö Faraday-kilpeen.

Piirin asettaminen

Metallinilmaisimen asentaminen edellyttää MW-radion kytkemistä päälle 2 MHz: n harmonisen pillin ottamiseksi.

Huomaa kuitenkin, että kaikki harmoniset eivät toimi parhaiten, on käytettävä vain sopivaa. Sopivalla harmonisella ja metalli muuttaa pillin sävyä.

Metallinilmaisin havaitsee suuren kolikon 80-90 mm: n kohdalla, mikä on hyvä BFO-ilmaisimelle. Se voi jopa tunnistaa rauta- ja ei-rautametallien välisen syrjinnän sävyn nousun tai laskun kanssa.

Laatija: DhrubaJyoti Biswas

Piirikaavio

IC 4093 pinouts

Magneettiabsorptiota käyttävä metallinilmaisin

Tämän metallinilmaisimen ilmaisutekniikan takana on anturi, joka tunnistaa rauta- ja ei-rautametallien olemassaolon absorboimalla magneettista energiaa.

Tämän magneettikentän tuottaa induktori, joka on osa modifioitua oskillaattoripiiriä. Heti kun metalliesine lähestyy magneettikenttää, absorboituu riittävä magneettinen energia oskillaattorin pysäyttämiseksi.

Alla olevassa kuvassa on Colpittin oskillaattori, joka lähettää noin 70 kHz. Induktori L₁toimii anturina emitterivastuksen (R₁) suuri arvo ja lopulta oskillaattori vain toimii.

Tämä on suotuisaa, koska vaihtoehtoisesti transistori lataa häviöt säännellyssä piirissä. D₁ja D_kaksikorjaa värähtelevän lähdön ja seuraava suora jännite kohdistetaan suoraan Schmitt-liipaisu-IC: n käänteistuloon₁.

Kun jännite putoaa alle tapin 3 arvon, jota edustaa P₁, lähtö vaihtuu korkeaksi ja virtaa releeseen. Suosittelemme, että ilmaisin rakennetaan piirilevylle alla olevan kuvan mukaisesti.

Induktorin L todellinen tarkoitus₁ei ollut tarkoitus asentaa piirilevyyn. Jos oskillaattori ei käynnisty välittömästi millä tahansa P-asetuksella₁oli mukana, sinun on laskettava R: n arvo₁.

Vaihtoehtoisesti, jos oskillaattori havaitsee edelleen, vaikka metalliesineitä pidettäisiin lähellä L: tä₁, R₁arvoa on nostettava.

Aloita P: n pyyhkimällä₁maadoittaa ja ohjaa esiasetusta, jotta rele ei toimi ollenkaan. Kun tarvitset hieman enemmän herkkyyttä, lisää pyyhkijää hieman enemmän.

Releen jännite määrää pääasiassa virrankulutuksen, ja useimmissa tapauksissa se on enintään 50 mA.

LC-viritetty metallinilmaisin

Toisin kuin edellä käsitellyt metallinilmaisimet, tämä toimii säännön mukaan, että LC-oskillaattorin taajuus vaihtelee, kun induktanssi on modifioitu. Jotta tämä tapahtuisi, induktoriin lähestytään mitä tahansa metallinilmaisinta.

Taajuuden muutosnopeus riippuu metallin ominaisuuksista ja itse taajuudesta. Jos jälkimmäinen on liian korkea, metallikomponentti toimii kuin lyhyt kierros, joka laskee induktanssin niin, että taajuus nousee.

Jos pyörrevirtahäviöiden laiminlyönti on huomattavasti alhainen, voimme sitten erottaa rauta- ja ei-rautametallit.

On melko haastavaa tehdä oskillaattoritaajuus alle 200 Hz. Tästä johtuen virtapiirin oskillaattori toimii noin 300 kHz. Induktanssin tekeminen on melko yksinkertaista ja tarvitset vain yhden koaksiaalikaapelin käännöksen, joka on kuvattu seuraavassa kuvassa.

Kuinka se toimii

LC-viritetty metallinilmaisinpiiri koostuu oskillaattorista T₁, taajuus-jännite-muuntimen IC₁ja BiMOS-operatiivisen vahvistimen IC_kaksi. Käyttämällä ilmaisinkelan halkaisijaa 400 mm kondensaattoreiden C arvot₁ja C_kaksitaata oskillaattorin taajuus 300 kHz. Kun käytetään halkaisijaltaan pienempiä keloja, tarvitset lisää käännöksiä.

4046B: n riittävän virran saamiseksi oskillaattorin signaalin voimakkuuden on oltava noin 400 mV_ππ. Vaihevertailija takaa, että sisäinen vaihelukittu silmukka lukittuu aina kyseiselle tasolle. Napalla 10 lähdeseuraajan tulo syötetään CA3130: een, jossa se on riittävästi vahvistettu.

Kuinka perustaa

Kätevästi, P₁asettaa vaihelukitun silmukan keskitaajuuden ja keskinollan mikrometrin nollan. P: n käyttäminen_kaksi, voit tehdä hienoja säätöjä, jos opampin herkkyys on korkea.

Lisäksi P₃asettaa herkkyyden keskustelussa, joka liitetään negatiivisen palautesilmukan käänteiseen tuloon. Huomaa, että mikrometrin ja R: n kautta on positiivista palautetta₁₀ei-invertoivaan tuloon. Kun valitset toisen resistanssin, on tärkeää muuttaa R: n arvoja₉, R₁₀ja R_yksitoistaasianmukaisesti.