Metal Detector Circuit - Bruk av Beat Frequency Oscillator (BFO)

Innlegget forklarer en enkel metalldetektorkrets ved hjelp av BFO-konseptet, BFO-teknikken anses å være den mest nøyaktige og pålitelige metoden for å oppdage metaller.

Hvordan det fungerer

Kretsfunksjonen kan forstås med følgende punkter:

Den foreslåtte metalldetektoren bruker en 4093 quad Schmitt NAND IC og en søkespole sammen med en bryter og batterier for strøm.

En ledning fra IC1d-pinne 11 kobles til MW-radioantenne, eller en annen prosess vil være å vri rundt radioen. BFO-bryteren, hvis den finnes i radioen, må være slått på.

Motstanden mot rask endring i spenning - kjent som reaktans, forsinker logikknivået ved ICI-pinne 10 tilbake til inngangspinnene 1 og 2, og blir ytterligere forsinket gjennom forplantningsforsinkelser innen 4093 IC.

Hele denne prosessen resulterer i raske svingninger på rundt 2 MHz, blir plukket opp av en Medium Wave-radio.

2 MHz er utenfor rekkevidde for Medium Waves, men en MV-radio kan akseptere harmonene til 2 MHz-frekvensen. Prosessen med vikling av spolen er ikke komplisert.

Spesifikasjoner for spiralvikling

Prototypen bruker 50 omdreininger med 22 awg / 30 swg (0,315 mm) emaljert kobbertråd, såret på en 4,7 '/ 120 mm former, og deretter pakket inn i et isolasjonstape.

Spolen kobles deretter til 0V.Et Faraday-skjold som er en tinnfolie som fungerer som en omvikling rundt spolen. Denne prosessen etterlater et lite gap, og det må utvises forsiktighet slik at folien ikke vikler hele omkretsen av spolen. Et isolasjonstape brukes igjen til å pakke Faraday-skjoldet.

Det kan opprettes en forbindelse til Faraday-skjoldet med et stykke stivt trådomslag rundt skjoldet, før båndet legges til.

Et ideelt scenario ville være å koble kretsen med dobbeltkjerne- eller mikrofonkabel, og koble skjermen til Faraday-skjoldet.

Hvordan sette opp kretsen

Å sette opp metalldetektoren innebærer å slå på MW-radioen for å hente en fløyte på en harmonisk på 2 MHz.

Men å merke seg at ikke alle harmoniske fungerer best, bare den som passer må brukes. Med en passende harmonisk og metallet vil endre tonen i en fløyte.

En metalldetektor oppdager en stor mynt på 80 til 90 mm, noe som er bra for en BFO-detektor. Det kan til og med identifisere diskriminering mellom jernholdige og ikke-jernholdige metaller med stigning eller fall i tonen.

Sendt inn av: DhrubaJyoti Biswas

Kretsdiagram

IC 4093 pinouts

Metalldetektor ved bruk av magnetisk absorpsjon

Bak deteksjonsteknologien til denne metalldetektoren er en sensor som identifiserer eksistensen av jernholdige og ikke-jernholdige metaller ved å absorbere den magnetiske energien.

Dette magnetfeltet produseres av en induktor som er en del av en modifisert oscillatorkrets. I det øyeblikket en metallgjenstand nærmer seg magnetfeltet, absorberes tilstrekkelig magnetisk energi for å stoppe oscillatoren.

Figuren nedenfor viser Colpitt's oscillator som skyter rundt 70 kHz. Spole L₁fungerer som en sensor på grunn av emittermotstanden (R₁) stor verdi og til slutt fungerer oscillatoren bare.

Dette er gunstig fordi alternativt vil tapene i den regulerte kretsen lastes på nytt av transistoren. D₁og D_tovil rette opp den oscillerende utgangen, og den påfølgende direkte spenningen blir direkte påført den inverterende inngangen til Schmitt trigger IC₁.

Når spenningen faller under verdien på pin 3 som er representert av P₁, vil utgangen bytte til et høyt, aktivere reléet. Vi anbefaler å konstruere detektoren på et PCB som vist i figuren nedenfor.

Det faktiske formålet med induktor L₁skulle ikke monteres på PCB. I tilfelle oscillatoren ikke begynner med en hvilken som helst innstilling P₁var forlovet, må du få ned verdien av R₁.

Alternativt hvis oscillatoren fortsetter å oppdage selv når en metallgjenstand holdes nær L₁, R₁verdien må økes.

Du må starte med viskeren til P₁til jorden og kontrollere forhåndsinnstillingen, slik at reléet ikke fungerer i det hele tatt. Når du trenger litt mer følsomhet, kan du øke viskeren litt mer.

Strømforsyningen til reléet dikterer hovedsakelig strømforbruket, og i de fleste tilfeller er det ikke mer enn 50 mA.

LC Tuned Metal Detector

I motsetning til metalldetektorene som er diskutert ovenfor, fungerer denne under regelen om at frekvensen til en LC-oscillator varierer når det er modifisert induktans. For å få det til, kontaktes induktoren med alle typer metalldetektorer.

Frekvensendringshastigheten avhenger av metallets egenskaper og av selve frekvensen. Hvis sistnevnte er for høy, vil en metallkomponent fungere som en kortslått sving som bringer ned induktansen slik at frekvensen øker.

I tilfelle frekvensen er vesentlig lav for virvelstrømstap som blir neglisjert, kan vi skille mellom jernholdige og ikke-jernholdige metaller.

Det vil være ganske utfordrende å lage en oscillatorfrekvens under 200 Hz. På grunn av dette opererer oscillatoren i strømkretsen rundt 300 kHz. Å gjøre induktansen er ganske enkel, og alt du trenger er en enkelt sving på en koaksialkabel som vist i følgende figur.

Hvordan det fungerer

LC-tunet metalldetektorkrets består av en oscillator T₁, en frekvens-til-spenningsomformer IC₁og en BiMOS operasjonsforsterker IC_to. Ved å benytte en detektor spolediameter på 400 mm, verdiene til kondensatorene C₁og C_togaranterer en oscillatorfrekvens på 300 kHz. Når det brukes spoler med mindre diameter, trenger du flere svinger.

For å forsyne 4046B tilstrekkelig må oscillatorsignalstyrken være rundt 400 mV_ππ. Fasekomparatoren garanterer at den interne faselåste sløyfen alltid låses på det nivået. Ved stift 10 blir kildefølgerinngangen levert til en CA3130 der den er tilstrekkelig forsterket.

Hvordan sette opp

Praktisk, P₁setter senterfrekvensen til den faselåste sløyfen og nullpunktet til senter-null-mikroammeteret. Bruke P_to, kan du gjøre fine justeringer hvis følsomheten til opampen er høy.

Videre har P₃setter følsomheten i diskusjonen som er festet i en negativ tilbakemeldingssløyfe til den inverterende inngangen. Legg merke til at det er en positiv tilbakemelding gjennom mikroammeteret og R₁₀til den ikke-inverterende inngangen. Når du velger en annen motstand, er det viktig å endre verdiene til R₉, R₁₀og R_elleveriktig.