L'article explique un simple circuit de détecteur de métaux utilisant le concept d'oscillateur de fréquence de battement (BFO), la technique BFO est considérée comme la méthode la plus précise et la plus fiable de détection des métaux.
Comment ça fonctionne
Le fonctionnement du circuit peut être compris avec les points suivants:
Le détecteur de métaux proposé utilise un circuit intégré Schmitt NAND 4093 quadruple et une bobine de recherche avec un interrupteur et des piles pour l'alimentation.
Un fil de la broche 11 d'IC1d se connecte à l'antenne radio MW, ou un autre processus consisterait à se déformer autour de la radio. Le commutateur BFO, s'il est présent dans la radio, doit être activé.
La résistance du changement rapide de tension - connue sous le nom de réactance, retarde le niveau logique de la broche ICI 10 vers ses broches d'entrée 1 et 2, et est encore retardée par des retards de propagation dans 4093 IC.
L'ensemble de ce processus se traduit par des oscillations rapides d'environ 2 MHz, est capté par une radio à ondes moyennes.
2 MHz est hors de portée pour les ondes moyennes, mais une radio MT peut accepter les harmoniques de la fréquence 2 MHz. Le processus d'enroulement de la bobine n'est pas compliqué.
Spécifications d'enroulement de bobine
Le prototype utilise 50 tours de fil de cuivre émaillé de 22 awg / 30 swg (0,315 mm), blessé sur un gabarit de 4,7 '/ 120 mm, puis enveloppé dans un ruban isolant.
La bobine est ensuite connectée à 0V.Un bouclier Faraday qui est une feuille d'étain agissant comme un enrouleur autour de la bobine. Ce processus laisse un petit espace et des précautions doivent être prises pour que la feuille n'enroule pas toute la circonférence de la bobine. Un ruban isolant est à nouveau utilisé pour envelopper le bouclier de Faraday.
Une connexion peut être établie avec le bouclier Faraday avec un morceau de fil métallique rigide autour du bouclier, avant d'ajouter le ruban.
Un scénario idéal serait de câbler le circuit avec un câble bicœur ou microphone et de connecter l'écran au blindage de Faraday.
Comment configurer le circuit
La mise en place du détecteur de métaux consiste à allumer la radio MW pour capter un sifflet sur une harmonique de 2 MHz.
Cependant, notez que toutes les harmoniques ne fonctionnent pas le mieux, seule celle qui convient doit être utilisée. Avec une harmonique appropriée et le métal modifiera le ton d'un sifflet.
Un détecteur de métaux détecte une grosse pièce de 80 à 90 mm, ce qui est bien pour un détecteur BFO. Il peut même identifier la discrimination entre les métaux ferreux et non ferreux avec l'augmentation ou la baisse de tonalité.
Soumis par: DhrubaJyoti Biswas
Schéma
Brochage IC 4093
Détecteur de métaux utilisant l'absorption magnétique
Derrière la technologie de détection de ce détecteur de métaux se cache un capteur qui identifie l'existence de métaux ferreux et non ferreux en absorbant l'énergie magnétique.
Ce champ magnétique est produit par une inductance qui fait partie d'un circuit oscillateur modifié. Au moment où un objet métallique est approché du champ magnétique, une énergie magnétique suffisante est absorbée pour arrêter l'oscillateur.
La figure ci-dessous illustre l’oscillateur de Colpitt qui se déclenche à environ 70 kHz. Inducteur L1fonctionne comme un capteur grâce à la résistance d'émetteur (R1) grande valeur et finalement, l'oscillateur fonctionne juste.
Ceci est favorable car alternativement les pertes dans le circuit régulé seront rechargées par le transistor. ré1et Ddeuxredressera la sortie oscillante et la tension continue suivante est directement appliquée à l'entrée inverseuse du circuit intégré de déclenchement de Schmitt1.
Une fois que la tension chute en dessous de la valeur à la broche 3 qui est représentée par P1, la sortie passera à un niveau élevé, activant le relais. Nous vous recommandons de construire le détecteur sur un PCB comme indiqué dans la figure ci-dessous.
Le but réel de l'inducteur L1n'était pas de monter sur le PCB. Dans le cas où l'oscillateur ne démarre pas immédiatement à quelque réglage que ce soit, le P1était engagé, vous devez faire baisser la valeur de R1.
Alternativement, si l'oscillateur continue de détecter même lorsqu'un objet métallique est maintenu près de L1, le R1la valeur doit être augmentée.
Vous devez commencer par l'essuie-glace de P1mettre à la terre et contrôler le préréglage pour que le relais ne fonctionne pas du tout. Lorsque vous avez besoin d'un peu plus de sensibilité, augmentez un peu plus l'essuie-glace.
La mise sous tension du relais dicte principalement la consommation de courant et dans la plupart des cas, elle n'est pas supérieure à 50 mA.
Détecteur de métaux LC Tuned
Contrairement aux détecteurs de métaux discutés ci-dessus, celui-ci fonctionne selon la règle selon laquelle la fréquence d'un oscillateur LC varie lorsqu'il y a une inductance modifiée. Pour ce faire, l'inducteur est approché avec n'importe quel type de détecteur de métal.
Le taux de changement de fréquence dépend des propriétés du métal et de la fréquence elle-même. Si ce dernier est trop élevé, un composant métallique agira comme un tour court qui fait baisser l'inductance de sorte que la fréquence augmente.
Dans le cas où la fréquence est sensiblement faible pour négliger les pertes par courants de Foucault, on peut alors faire la différence entre les métaux ferreux et non ferreux.
Il sera assez difficile de créer une fréquence d'oscillateur inférieure à 200 Hz. Pour cette raison, l'oscillateur dans le circuit de courant fonctionne autour de 300 kHz. Faire son inductance est assez simple et tout ce dont vous avez besoin est d'un seul tour d'un câble coaxial comme illustré dans la figure suivante.
Comment ça fonctionne
Le circuit du détecteur de métaux accordé par LC est composé d'un oscillateur T1, un IC convertisseur fréquence-tension1et un IC amplificateur opérationnel BiMOSdeux. En employant un diamètre de bobine de détection de 400 mm, les valeurs des condensateurs C1et Cdeuxgarantir une fréquence d'oscillateur de 300 kHz. Lorsque des bobines de plus petit diamètre sont utilisées, vous aurez besoin de plus de tours.
Pour alimenter correctement le 4046B, la force du signal de l'oscillateur doit être d'environ 400 mVππ. Le comparateur de phase garantit que la boucle à verrouillage de phase interne se verrouille toujours à ce niveau. À la broche 10, l'entrée suiveuse de source est fournie à un CA3130 où elle est suffisamment amplifiée.
Comment mettre en place
Idéalement, P1définit la fréquence centrale de la boucle à verrouillage de phase et le zéro du microampèremètre à zéro central. Utilisation de Pdeux, vous pouvez effectuer des réglages fins si la sensibilité de l'ampli-op est élevée.
De plus, P3définit la sensibilité dans la discussion qui est attachée dans une boucle de rétroaction négative à l'entrée inverseuse. Notez qu'il y a une rétroaction positive via le microampèremètre et Rdixà l'entrée non inverseuse. Lorsque vous choisissez une résistance différente, il est important de modifier les valeurs de R9, Rdixet ROnzede manière appropriée.
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