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        「電路分享」甄別TR-IB金屬探測器電路

        發布人:電子資料庫 時間:2023-02-13 來源:工程師 發布文章

        金屬探測器按其工作原理可分為BFO、TR/IB和PI三大類。這些方法各有優缺點。理想的金屬探測器(不要尋找它,因為它不存在)。它應該利用所有方法的優點,同時消除它們的缺點。不過,探測器應足夠靈敏,并能給出所檢測金屬類型的一些指示。此處顯示的探測器屬于TR/IB型探測器,因此,其頭部由兩個感應線圈組成。如下所示,整個結構基于可變L振蕩器和檢測器的組合。


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        點擊在這里下載上述電路的全尺寸。



        金屬探測器類型
        • 1) BFO(倍頻振蕩器)在這類探測器中,探頭的感應是振蕩器的一部分,振蕩器的可變輸出頻率有助于第二個振蕩器依次產生恒定頻率。這種貢獻的結果是聲學區域的一個頻率。一旦探測頭接近金屬物體,可變振蕩器就會引起干擾頻率的變化,這種變化可以通過聲音或任何其他方式感知到。BFO金屬探測器相對便宜,使用簡單。


        • 2)TR/IB(****感應/平衡)這些傳感器的工作原理基于****和接收線圈之間的相互感應。一旦在兩個線圈附近發現金屬物體,耦合系數就會發生變化,從而導致振蕩器輸出電平的變化。


        • 3)PI(脈沖感應)這里****一個連續的脈沖序列,產生混響信號,并檢查其形狀和振幅。這可以顯示****覆蓋區域內是否存在金屬。


        磁性

        每一個金屬物體都會引起一個線圈的電感以及兩個線圈的耦合系數的變化。這種效應可能是正的,也可能是負的,這取決于有關金屬的相對磁導率(μ)。這里我們要提到的是,材料被分為順磁性、抗磁性和鐵磁性(表1)。

        Diamagnetic [ μ < 1 ]

        Paramagnetic [ μ = 1 ]

        鐵磁性[m>1]

        黃金

        玻璃

        氧氣

        鐵立方


        水銀






        鉑金


        根據(μ)測量來確定物體的成分是非常困難的。然而,由于(μ)測量值的顯著差異,可以區分順磁性材料和抗磁性材料。一方面是鐵磁性的。

        通過將導電材料放置在變化的磁場中,會在其中產生若干電流。這些電流的強度取決于金屬物體的形狀和大小,以及組成它的材料的電阻率。在一個足夠大的金屬板上,電流強度可以得到很大的值。但是,如果我們在同一個板上創建槽,電流強度會降低。決定電流強度的其他因素是物質在磁場中的位置(即與之相交的動態線的數量)和地球的表面組成。

        在所有這些中,我們可以理解確定埋藏物質成分的困難。使用單一計量方法。

        電路描述

        在探測器電路中,晶體管T1充當自調制振蕩器。這意味著產生與下一圖像的AM波形非常相似的低信號和高頻信號。

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        這個復合信號的正波面斜率大于負波面的斜率。在D1,C1和R1的幫助下,振蕩器在兩種狀態(開/關)之間切換。在振蕩期間,電容器C1通過二極管D1充電,直到其電壓切斷T1。此時振蕩停止,Cl開始通過R1放電,直到它的趨勢允許T1重新打開。

        ****L1、L2和L3的線圈連接在T1的底座和集電極之間。在實踐中,這些電感的布置方式使它們中和可能影響振蕩器穩定性的寄生電容。

        電容器C5放置在磁頭上,以避免磁頭和檢測器之間的寄生布線容量對振蕩器穩定性的影響。

        L4和L5線圈構成耦合回路,也位于探測頭上。L4-L5的深度信號可以通過電容器C6進行補償,電容器C6還可以在校準線圈和接收時取消探測器輸出。

        使用P2可以進行主靈敏度選擇,使用P1可以對探測器進行非常精細的靈敏度調整。二極管D2用于抑制IC1逆變輸入中可能出現的任何負應力。探測器的操作非常簡單。一旦整流輸入信號(二極管D2)超過比較器非逆變輸入的閾值電壓,IC將改變狀態。因此,開路集電極的輸出取邏輯值(0)并激活驅動揚聲器的晶體管T2。音符的高度取決于從L4-L5接收器線圈獲得的信號電平(下一張圖的水平虛線)。

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        通過改變接收信號的強度,信號超過閾值的時間長度發生變化。每次探測到金屬物體時,都會導致聲音(可感知)的高度發生變化。

        通過D3、R7和C12,T2的輸出電壓被轉換成比較器的負反饋電壓。這就產生了一個AGC電路(自動增益調整),補償輸入電平的強烈變化。移動線圈M1提供信號強度的視覺指示。使用S2按鈕,您可以檢查電池。

        結構

        探測器的最終性能在很大程度上取決于探測器頭部的良好結構。線圈將以機械方式支撐在塑料板上,尺寸和形狀如上圖所示。

        如果你使用木材作為支撐材料(最好不要嘗試),頭部將對環境濕度變化敏感,你將無法重置探測器。使用切割工具,在每片板材上做一個寬度為5mm,深度為10mm的切口。

        線圈將采用0.3 mm(30 SWB)的漆銅線制成,方法如下:在表1的A點密封第一次包裝的開始處。穿過薄板側面的缺口,順時針測量22圈(對于線圈L1)。在A點停下來,把金屬絲扭到10厘米長的地方,然后把它粘在床單的表面上。剩下的邊緣,暫時忘掉它。線圈L3的開始,將由繞在L1線圈上的4個左手線圈構成,將連接到我們拍攝的鏡頭。

        要包裝L3,您將從A點開始。在同一點結束。L3的自由端將粘在薄板上。繼續構建L2繞組,從繞線L1后留下的自由線開始。L2將由22個順時針旋轉組成,從A點開始,在同一點結束。用膠水把紙邊粘上。

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        接收線圈的結構將按照fnext程序在第2頁上進行。從點B開始,在同一點結束,測量L4線圈的順時針旋轉36圈。以與L1相同的方式進行一次放炮,并將其與薄板2表面上的繞組開始處粘在一起,繼續使用相同的導線,將L5線圈包裹起來,順時針旋轉36圈。停在B點,將最后一根金屬絲的邊緣粘到薄板上。仔細識別所有導線端部以及線圈觸點,將電容器C5和C7固定在薄板上,并用相應的電纜將它們連接起來。

        用切割器和銼刀,在第2頁上開一個槽,在兩張紙上鉆孔,將它們裝配在一起。用于支撐的螺釘和螺母應為塑料材料。

        剩下的機械部件的構造由您自己決定。掃描頭和電子盒可以連接在一塊木頭或一根PVC管上。更喜歡PVC,因為你可以隱藏頭部和探測器之間的電線。

        在電路板的幫助下組裝零件是一種常規情況。在盒子的正面,包括電子產品。顯示5組S1、S2、C6、P1和P2。但是,可以添加第六個,如下所示。頭部諧振電路和探測器之間的連接必須使用屏蔽電纜。

        探測器頭本身可以放在一個適當選擇的塑料箱中。塑料外殼和頭部之間的各種空隙可以用聚氨酯或環氧樹脂填充,同時創造出一個緊湊的結構。


        設置和調整

        首先,將塑料片調整到調節塑料螺釘所允許的最大距離。橋A和橋B不得放置在板上,而所有滑塊必須位于路徑中間。給探測器電路提供電壓,并在P1和P2調節器的幫助下找出是否能產生一些聲音。當這項工作即將完成時,探測器頭周圍不應有任何金屬。

        開始小心地對齊兩張紙,直到它們到達降低揚聲器音量的位置。將兩片薄板之間的距離增加到約0.5mm,并擰緊調整螺釘。此時,您可以將線圈系統放置在探測頭中,并用合適的材料(見上文)將其密封。安裝橋接器A,并檢查是否可以使用C6設置在探測器輸出端設置拔模。如果設置失敗,放置橋接B。如果設置再次失敗,則放置一個470pf電容器,并與C6并聯。如果這個問題沒有最終解決,你唯一的解決辦法就是建立一個新的掃描頭。

        為電路提供9V的穩定電壓,并調整靈敏度滑塊,使探測器不發出聲音。按S2并調整P4使M1針完全偏轉。將電源電壓降至7V,并將新打捆針位置標記為紅色。使用P3微調器,您可以根據需要調整靈敏度。

        關于振蕩器的最后觀察。輸出可能會發出嘟嘟聲(頻率100-150 Hz)。你可以通過放置一個50K的電位計(第六個滑塊)來消除它。

        使用探測器

        對于第一次使用探測器的人來說,最好測試一下C6設置的效果。當揚聲器發出的聲音太低時,探測器的靈敏度會更高。從零點向左或向右轉動C6,就可以確定被測物質是鐵磁性的還是順磁性的還是反磁性的。然而,經驗也是正確使用探測器的最大因素,在適當的情況下,探測器可以從金屬泥土中辨別出20厘米深的一枚硬幣。快樂的淘金;)

        部件清單

        電阻(5%公差):R1 = 270K | R2 = 22R | R3, R4, R5 = 100K | R6 = 1K | R7 = 220R | R8 = 470R | R9 = 4R7 | R10 = 27K | P1 = 22K 線性電位計 | P2 = 2K2 線性電位計 | P3 = 5K trimer | P4 = 100K trimer

        電容器:C1 = 33p | C2, C3, C8 = 10nF | C4 = 1000μF / 10V axial | C5 = 100nF 聚苯乙烯 | C6 = 500pF variable | C7 = 18-22nF 聚苯乙烯 | C9, C13 = 100nF | C10 = 47μF / 10V axial | C11 = 22nF | C12 = 1μF / 63V 軸向電解

        半導體:| D1 = 1N4148 | D2, D3 = AA119 | T1 = BC560C | T2 = BC327 | IC1 = LM311

        其他:| L1-L5=見正文| S1=簡單開關| S2=按鈕| LS1=100mW/8R | M1=100-250μA{移動線圈儀表)| PCB


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        關鍵詞: 金屬 探測器

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