Detector de metales basado en el principio de transmisión-recepción - Teoría

Los términos "transmitir-recibir" y "señal reflejada" en diversos dispositivos detectores suelen asociarse con métodos como el eco de pulso y el radar, lo que genera confusión cuando se trata de detectores de metales.

A diferencia de varios tipos de localizadores, en los detectores de metales de este tipo tanto la señal transmitida (emitida) como la recibida (reflejada) son continuas, existen simultáneamente y coinciden en frecuencia.

Principio de operación

El principio de funcionamiento de los detectores de metales del tipo "transmisión-recepción" es registrar una señal reflejada (o, como dicen, reemitida) por un objeto metálico (objetivo), ver págs. 225-228. La señal reflejada se produce debido a la influencia del campo magnético alterno de la bobina transmisora ​​(emisora) del detector de metales sobre el objetivo. Así, un dispositivo de este tipo implica la presencia de al menos dos bobinas, una de las cuales transmite y la otra recibe.

El principal problema fundamental que se resuelve en los detectores de metales de este tipo es la elección de la disposición relativa de las bobinas, en la que el campo magnético de la bobina emisora, en ausencia de objetos metálicos extraños, induce una señal cero en la bobina receptora. (o en el sistema de bobinas receptoras). Por tanto, es necesario evitar el impacto directo de la bobina transmisora ​​sobre la bobina receptora. La aparición de un objetivo metálico cerca de las bobinas provocará la aparición de una señal en forma de fem variable. en la bobina receptora.

Circuitos de sensores

Al principio, puede parecer que en la naturaleza solo existen dos opciones para la disposición relativa de las bobinas, en las que no hay transmisión directa de señales de una bobina a otra (ver Fig. 1 a y 16): bobinas con ejes perpendiculares y transversales.

Arroz. 1. Opciones para la disposición relativa de las bobinas dacticas del detector de metales según el principio de “transmisión-recepción”.

Un estudio más exhaustivo del problema muestra que puede haber tantos de estos diferentes sistemas de sensores detectores de metales como se desee, pero contendrán sistemas más complejos con más de dos bobinas, adecuadamente conectadas eléctricamente. Por ejemplo, la Fig. 1c muestra un sistema de una bobina emisora ​​(en el centro) y dos bobinas receptoras conectadas en contracorriente de acuerdo con la señal inducida por la bobina emisora. Por lo tanto, la señal en la salida del sistema de bobinas receptoras es idealmente igual a cero, ya que la fem inducida en las bobinas. mutuamente compensados.

De particular interés son los sistemas de sensores con bobinas coplanares (es decir, ubicadas en el mismo plano). Esto se explica por el hecho de que los detectores de metales se utilizan generalmente para buscar objetos ubicados en el suelo, y acercar el sensor a la distancia mínima a la superficie de la tierra solo es posible si sus bobinas son coplanares. Además, estos sensores suelen ser compactos y encajan bien en carcasas protectoras como "panqueques" o "platillos voladores".

Las principales opciones para la disposición relativa de las bobinas coplanares se muestran en las Fig. 2a y 26. En el circuito de la Fig. 2a, la disposición relativa de las bobinas se elige de manera que el flujo total del vector de inducción magnética a través de la superficie limitada por la bobina receptora es igual a cero. En el circuito de la Fig. 26, una de las bobinas (receptora) está torcida en forma de ocho, de modo que la fem total inducida en las mitades de las vueltas de la bobina receptora, ubicada en un ala de la figura de ocho, compensa una fuerza electromagnética total similar, dirigida en la otra ala del G8.

Arroz. 2. Opciones coplanares para la disposición relativa de las bobinas detectoras de metales según el principio de “transmisión-recepción”.

También son posibles otros diseños de sensores con bobinas coplanares, por ejemplo la figura 2c. La bobina receptora está ubicada dentro de la bobina emisora. La fem inducida en la bobina receptora. se compensa mediante un dispositivo transformador especial que selecciona parte de la señal de la bobina emisora.

Consideraciones prácticas

Sensibilidad Un detector de metales depende principalmente de su sensor. Para las opciones de sensor consideradas, la sensibilidad está determinada por las fórmulas (1.20) y (1.33). Con la orientación del sensor al objeto en el ángulo de balanceo y óptimo para cada caso, está determinada por el mismo coeficiente K 4 y las funciones de coordenadas normalizadas F(X,Y) y G(X,Y). A modo de comparación, en el cuadrado X O[-4,4], Y O[-4,4], los módulos de estas funciones se muestran como un conjunto axonométrico de secciones en escala logarítmica en la Fig. 12 y la Fig. 13. .

Lo primero que llama la atención son los máximos pronunciados cerca de las ubicaciones de las bobinas del sensor (0,+1) y (0,-1). Los máximos de las funciones F(X,Y) y G(X,Y) no son de interés práctico y, para facilitar la comparación de funciones, se cortan en el nivel 0(dB). De las figuras y del análisis de las funciones F(X,Y) y G(X,Y) también se desprende claramente que en el cuadrado indicado el módulo de la función F casi en todas partes supera ligeramente el módulo de la función G, con a excepción de los puntos más distantes en las esquinas del cuadrado y a excepción de una región estrecha cerca de X=0, donde la función F tiene un “barranco”.

El comportamiento asintótico de estas funciones alejadas del origen se puede ilustrar en Y=0. Resulta que el módulo de la función F disminuye con la distancia en proporción a x^(-7), y el módulo de la función G disminuye en proporción a x^(-6). Desafortunadamente, la ventaja de la función G en cuanto a sensibilidad aparece sólo a grandes distancias que exceden el alcance práctico del detector de metales. Los mismos valores de los módulos F y G se obtienen en X>>4,25.

Arroz. 12. Gráfica de la función F(X,Y).

Figura 13. Gráfica de la función G(X,Y).

La función “barranco” F tiene un significado práctico muy importante. En primer lugar, indica que el sensor de un sistema de bobina con ejes perpendiculares tiene una sensibilidad mínima (teóricamente nula) a los objetos metálicos situados en su eje longitudinal. Naturalmente, estos elementos también incluyen muchos elementos del diseño del propio sensor. En consecuencia, la señal inútil reflejada por ellos será mucho menor que la de un sensor con sistema de bobina de eje transversal. Esto último es muy importante, dado que la señal reflejada por los elementos metálicos del propio sensor puede exceder la señal útil en varios órdenes de magnitud (debido a la proximidad de estos elementos a las bobinas del sensor). No es que la señal inútil de los elementos metálicos de la estructura del sensor sea difícil de compensar. La principal dificultad reside en los más mínimos cambios en estas señales, que suelen estar provocados por deformaciones térmicas y, sobre todo, mecánicas de estos elementos. Es posible que estos cambios más mínimos ya sean comparables a la señal útil, lo que provocará lecturas incorrectas o falsas alarmas del dispositivo. En segundo lugar, si ya se ha detectado algún objeto pequeño utilizando un detector de metales con un sistema de bobina con ejes perpendiculares, entonces la dirección de su ubicación exacta se puede "tomar en dirección" fácilmente mediante el valor cero de la señal del detector de metales con la orientación exacta. de su eje longitudinal al objeto (para cualquier orientación de rollo). Teniendo en cuenta que el área de "captura" del sensor durante la búsqueda puede ser de varios metros cuadrados, la última calidad del sistema

El tema de las bobinas con ejes perpendiculares es muy útil en la práctica (excavaciones menos inútiles).

La siguiente característica de las gráficas de las funciones F(X,Y) y G(X,Y) es la presencia de un “cráter” en forma de anillo de sensibilidad cero que pasa a través de los centros de las bobinas (un círculo de radio unitario centrado en el punto (0,0)). En la práctica, esta función le permite determinar la distancia a objetos pequeños. Si resulta que a una cierta distancia finita la señal reflejada desaparece (con una orientación óptima del rollo), significa que la distancia al objeto es la mitad de la base del dispositivo, es decir, el valor L/2.

También cabe señalar que los patrones direccionales a lo largo del ángulo de balanceo y para sensores detectores de metales con diferentes posiciones relativas de las bobinas también difieren. La Fig. 14b muestra el patrón de radiación del dispositivo con ejes perpendiculares a las bobinas y la Fig. 14a, con ejes cruzados. Obviamente, el segundo diagrama es más preferible, ya que tiene menos zonas muertas y menos lóbulos.

Para evaluar la dependencia del voltaje inducido en la bobina receptora de los parámetros del detector de metales y del objeto, es necesario analizar la expresión (1.19) para el coeficiente K 4. El voltaje inducido en la bobina receptora es proporcional a (L/2)^6. Los argumentos de las funciones F y G también están normalizados al valor L/2, disminuyendo con el 6º - 7º grado de distancia. Por lo tanto, en una primera aproximación, en igualdad de condiciones, la sensibilidad de un detector de metales no depende de su base.

Patrones direccionales para sensores de rollo de sistemas de bobinas:
- con ejes cruzados (a)
— con ejes perpendiculares (b).

Para poder analizar selectividad detector de metales, es decir, su capacidad para distinguir objetos hechos de diferentes metales o aleaciones, es necesario referirse a la expresión (1.23). El detector de metales puede distinguir objetos por la fase de la señal reflejada. Para que la resolución del dispositivo según el tipo de

Si la altura es máxima, es necesario seleccionar la frecuencia de la señal de la bobina emisora ​​de modo que la fase de la señal reflejada por los objetos sea de aproximadamente 45°. Este es el punto medio del rango de posibles cambios en la fase del primer término de expresión (1.23), y allí la pendiente de la característica de frecuencia de fase es máxima. Consideramos que el segundo término de la expresión (1.23) es cero, ya que al realizar la búsqueda lo que nos interesa principalmente es la selectividad para metales no ferromagnéticos. Naturalmente, la elección óptima de la frecuencia de la señal implica conocer el tamaño típico de los objetos previstos. Casi todos los detectores de metales industriales extranjeros utilizan el tamaño de moneda de este tamaño. La frecuencia óptima es:

Con un diámetro típico de una moneda de 25 (mm), su volumen es de aproximadamente 10^(-6) (m^3), lo que según la fórmula (1.25) corresponde a un radio equivalente de aproximadamente 0,6 (cm). De aquí obtenemos un valor de frecuencia óptimo de aproximadamente 1 (kHz) con una conductividad del material de la moneda de 20 (n0m H m). En los dispositivos industriales, la frecuencia suele ser un orden de magnitud mayor (por razones tecnológicas).

conclusiones

1. Según el autor, para buscar tesoros y reliquias es preferible un sistema de bobinas con ejes perpendiculares que un sistema de bobinas con ejes cruzados. En igualdad de condiciones, el primer sistema tiene una sensibilidad ligeramente mayor. Además, con su ayuda es mucho más fácil determinar ("radiogoniometría") la dirección exacta en la que buscar un objeto detectado.

2. Los sistemas de bobinas considerados tienen una propiedad importante que permite estimar la distancia a objetos pequeños anulando la señal reflejada a una distancia al objeto igual a la mitad de la base.

3. En igualdad de condiciones (dimensiones y número de vueltas de la bobina, sensibilidad de la ruta de recepción, magnitud de la corriente y frecuencia en la bobina emisora), la sensibilidad del detector de metales según el principio de "transmisión-recepción" prácticamente no depende de su base, es decir, en la distancia entre las espiras.

Se utiliza un detector de metales para buscar varios tipos de metales. Pero pocas personas saben cómo funciona. Averigüemos qué principios subyacen al funcionamiento de un detector de metales, en qué se diferencia de un detector de metales y qué tipos de detectores de metales se conocen.

Detector de metales y detector de metales: ¿hay alguna diferencia?

Estrictamente hablando, ambos conceptos significan lo mismo. A menudo se utilizan como sinónimos. Es cierto que en la mente del hablante y del oyente, cuando se pronuncia la palabra "detector de metales", aparece con mayor frecuencia la imagen de una persona que busca un tesoro en el bosque con una herramienta larga con un sensor al final. Y en el caso de un “detector de metales”, uno inmediatamente imagina marcos magnéticos en el aeropuerto y personas con sensores especiales de mano que reaccionan al metal. Como puede ver, para la persona promedio la diferencia está sólo en la presentación.

Si volvemos a los orígenes, quedará claro que un detector de metales es simplemente el equivalente ruso del término inglés "metal detector", y "metal detector", en este caso, es simplemente una traducción transliterada.

Sin embargo, en el entorno profesional de las personas de habla rusa que utilizan con frecuencia estos dispositivos, existe la idea de una clara diferencia entre ellos. Un detector de metales es un dispositivo económico que sólo puede detectar la presencia o ausencia de metal en un entorno determinado. En consecuencia, un detector de metales es un dispositivo con un propósito similar, pero su ventaja es que con su ayuda también es posible determinar el tipo de objeto metálico. El precio de una herramienta de este tipo es varios órdenes de magnitud mayor. Los propósitos de estos dispositivos son los mismos, pero la naturaleza de su implementación es diferente. Por lo tanto, a la pregunta "¿cuál es la diferencia entre un detector de metales y un detector de metales" se puede responder con total seguridad de que esta diferencia radica en el área de funcionalidad adicional, dejando sin cambios las metas y objetivos relacionados con dicha tecnología?

Pero por conveniencia, nos adheriremos a un punto de vista comprensible para todos. El término "detector de metales" designa el dispositivo utilizado para buscar en el suelo o bajo el agua, y "detectores de metales" significa dispositivos de inspección portátiles y dispositivos arqueados especiales utilizados en el trabajo de diversos servicios de seguridad.

¿Cómo funciona un detector de metales?

Es bastante difícil responder a esta pregunta de manera inequívoca. Hay muchas opciones diferentes para el diseño de este dispositivo. Y puede resultar difícil para un comprador potencial encontrar “el indicado” entre toda la variedad.

El más común es un dispositivo electrónico que funciona a determinadas frecuencias y es capaz de detectar objetos metálicos según parámetros específicos en un entorno denominado neutro o débilmente conductor. Está claro que reacciona a la conductividad de los materiales de los que están hechos los objetos. Un dispositivo de este diseño se llama pulsado. Es entonces cuando las señales emitidas por el dispositivo y reflejadas por el objeto se transmiten al cabo de unas fracciones de segundos. Son los que quedan registrados por la tecnología. El principio de funcionamiento de un detector de metales por impulsos se puede describir brevemente de la siguiente manera: los impulsos del generador de corriente, por regla general, entran en la bobina emisora ​​en milisegundos, donde se transforman en impulsos de inducción magnética. Se forman fuertes sobretensiones en los componentes de pulso del generador. Se reflejan en la bobina receptora (en tipos de dispositivos más complejos, una bobina tiene la capacidad de realizar ambas funciones) a ciertos intervalos. Luego, las señales llegan a través de un canal de comunicación a la unidad de procesamiento y se muestran en símbolos claros para la posterior percepción humana.

Pero hay que tener cuidado, porque este popular tipo de tecnología tiene una serie de desventajas:

1. Dificultad para diferenciar los objetos detectados por tipo de metal;
2. Gran amplitud de voltaje;
3. Complejidad técnica de conmutación y generación;
4. Presencia de interferencias de radio.

Otros tipos de detectores de metales según el principio de funcionamiento.

Estos dispositivos se componen de los modelos más conocidos. Algunos de ellos ya han sido descontinuados, pero todavía se utilizan en la práctica.

1. BFO (Oscilación de frecuencia de ritmo). Se basa en contar y registrar la diferencia en la frecuencia de oscilación. Dependiendo del tipo de metal (ferroso o no ferroso), la frecuencia aumenta o disminuye. Estos dispositivos ya no se fabrican, están obsoletos. Pero los modelos producidos anteriormente todavía funcionan. Las características de un detector de metales de este tipo dejan mucho que desear. Tiene una profundidad de detección pequeña, una fuerte dependencia de los resultados de la búsqueda del tipo de suelo (ineficaz en suelos ácidos y mineralizados) y baja sensibilidad.
2. TR (Transmisor Receptor). Equipos del tipo “recepción-transmisión”. También se aplica a obsoletos. Los problemas son los mismos que el tipo anterior (no funciona en suelos mineralizados) a excepción de la profundidad de detección. Ella es bastante grande.
3. VLF (muy baja frecuencia). A menudo, un dispositivo de este tipo combina dos esquemas de funcionamiento: "recepción-transmisión" y búsqueda de baja frecuencia. Durante el funcionamiento, el dispositivo analiza la señal en fases. Sus ventajas son la alta sensibilidad y la capacidad de buscar metales ferrosos y no ferrosos en profundidad. Pero los objetos que se encuentran cerca de la superficie le resultan mucho más difíciles de detectar.
4. PI (Inducción de Pulso). Se basa en el proceso de inducción. El principio de funcionamiento del detector de metales está contenido en la bobina. Ella es el corazón del sensor. La aparición de corrientes extrañas de objetos metálicos dentro del campo electromagnético activa el impulso reflejado. Llega a la bobina en forma de señal eléctrica. Al mismo tiempo, el dispositivo percibe claramente suelos mineralizados y salados con metales. Las corrientes de sales llegan al sensor mucho más rápido y no se muestran gráficamente ni de forma audible. Este detector de metales se considera el más sensible de todos. Para realizar búsquedas en el fondo marino, esta es la opción de dispositivo más eficaz.
5. RF (Radiofrecuencia / RF de dos cajas). Es un dispositivo de “recepción-transmisión” que sólo funciona a altas frecuencias. Tiene dos bobinas (una bobina receptora y, en consecuencia, una bobina transmisora). El funcionamiento de este detector de metales se basa en una violación del equilibrio inductivo: la bobina receptora detecta una señal que se refleja en el objeto. Esta señal fue enviada originalmente por la bobina de transmisión. Las características de un detector de metales de este tipo permiten utilizarlo para buscar depósitos de minerales poco profundos, minerales a grandes profundidades o para detectar objetos grandes. No tiene igual en profundidad de penetración (de 1 a 9 metros según el tipo de suelo). A menudo se utiliza en la industria. Los excavadores y buscadores de tesoros no lo ignoran. Una desventaja importante de un dispositivo de este tipo es su incapacidad para detectar objetos pequeños como monedas.

El principio de funcionamiento de un detector de metales para buscar metales no ferrosos.no particularmente diferente de los demás. También depende del tipo y diseño del dispositivo. Si se configura correctamente, se pueden detectar metales no ferrosos. La única diferencia entre este y el negro es que las corrientes parásitas reflejadas por un objeto hecho de metales no ferrosos tardan más en extinguirse.

¿En qué más se diferencian los detectores de metales?

Además del "relleno" interno, existen otras diferencias entre los detectores de metales. En primer lugar, se presentan en diferentes categorías de precios. Hay dispositivos que son más baratos y más extendidos, y también los hay que se pueden catalogar como premium.

Además, ya en la descripción de los detectores de metales, se ve la diferencia en la visualización de información para el acceso de los usuarios. Los dispositivos se pueden programar para mostrar información gráfica (que se muestra en una pantalla especial), dispositivos de sonido que informan la detección o ausencia de un objeto (se diferencian en que emiten diferentes frecuencias). Los modelos más caros pueden presentar pantallas con escalas completas de valores discriminatorios.

La información en sí también es diferente. Por ejemplo, los modelos más económicos simplemente le dicen al usuario si hay metal o no. Los dispositivos un poco más caros determinan qué tipo de metal es: ferroso o no ferroso. Los modelos más caros pueden proporcionar información completa: información sobre la profundidad del objeto, la proporción de probabilidad en porcentaje con respecto al metal, el tipo de objeto.

Todo tipo de detectores de metales.

Los dispositivos varían en:principio de funcionamiento, tareas realizadas, elementos utilizados. Los principios ya se han escrito anteriormente, así que veamos cuáles son por tarea:

1. Profundo;

2. Tierra;

3. Magnetómetro;

4. Detector de minas.

Los elementos pueden ser microprocesadores y analógicos.

Sobre las caracteristicas

Los diferentes dispositivos se caracterizan por la variabilidad de parámetros.

El principio de funcionamiento del detector de metales.y su frecuencia de funcionamiento son parámetros de clasificación. Determine el tipo de dispositivo, por ejemplo, profesional o terrestre. La sensibilidad determina la profundidad. La designación de objetivos le permite ajustar el dispositivo a un tamaño de objetivo determinado. El tipo de metal lo calcula el discriminador. Peso, aquí todo es simple: un dispositivo pesado es incómodo de usar durante mucho tiempo. El tipo de suelo se indica al equilibrar los parámetros del suelo.

Trabajar con un detector de metales. Peculiaridades

Primero debes estudiar tu dispositivo y sus puntos débiles. No debes perseguir los últimos modelos. Si el usuario no tiene las habilidades básicas ni comprende cómo funciona el dispositivo, ni siquiera el detector de metales más sofisticado le ayudará.

Cada categoría de precios tiene sus líderes. Conviene elegirlos, ya que se trata de modelos que han sido probados por generaciones de buscadores de tesoros. La capacidad de operar el dispositivo sólo se puede lograr mediante la práctica. Al intentarlo una y otra vez, una persona comienza a descifrar correctamente las señales que le da la tecnología. Y la pregunta principal depende de la decodificación correcta: ¿cavar o no cavar?

Por ejemplo, al saber qué elementos están instalados dentro de su detector de metales, podrá comprender exactamente cómo operar el detector de metales. Si se trata de una monobobina, entonces su radiación electromagnética tiene forma de cono. En consecuencia, existen puntos ciegos durante la búsqueda. Para eliminarlos, es necesario asegurarse de que cada paso con el dispositivo se superponga al anterior en un 50%. Sabiendo cosas tan pequeñas, podrás utilizar el detector de metales de la forma más eficaz.

Trabajar con un detector de metalesImplica obtener un resultado determinado. Para ello, es necesario que el detector de metales cumpla unos requisitos sencillos pero absolutamente necesarios:

1. El principio de funcionamiento del detector de metales.debería permitirle sentir objetos metálicos a la máxima profundidad;
2. Debe haber una división en metales ferrosos y no ferrosos;
3. El dispositivo debe tener un procesador operativo instalado para garantizar un funcionamiento rápido. Esto es importante para reconocer dos objetos cercanos.

¿Cómo trabajar correctamente con un detector de metales?Debe comenzar configurando el dispositivo. Como regla general, si queremos encontrar un objeto específico, entonces la configuración debe configurarse en consecuencia. Pero hay 2 reglas generales, cuyo cumplimiento definitivamente será útil para los principiantes.

1. Reduzca el valor umbral para el parámetro de sensibilidad. Dado que aumentar este indicador a menudo conduce a una mayor interferencia, es mejor para los principiantes sacrificar la capacidad del dispositivo para detectar objetos cercanos para localizar con mayor precisión un solo objetivo.
2. Utilice el parámetro de discriminación “todos los metales”.

Esta fue solo información general sobre cómo utilizar correctamente un detector de metales. Veamos esto con más detalle. ¡Lo más importante es nunca apresurarse! El área de búsqueda está dividida en zonas y secciones. Cada uno de ellos debe pasarse lenta y cuidadosamente. El receptor debe mantenerse lo más cerca posible del suelo; El funcionamiento del detector de metales debe ser suave y sin sacudidas. Mueva con cuidado el dispositivo de un lado a otro. Si se detecta metal en el suelo, entonces, como regla general, escuchará una señal de sonido: clara: evidencia de la detección de un objeto pequeño de la forma correcta, borrosa, intermitente: la forma del objeto detectado es incorrecta. Aprender a determinar el tamaño de un hallazgo y su profundidad mediante el sonido sólo se puede hacer de forma experimental. El tipo de metal encontrado se clasifica según una escala (el dispositivo refleja un impulso eléctrico y el procesador, a partir de estos datos, calcula la densidad del material del que está hecho el objeto).

Hay dos modos: dinámico (principal) y estático, que afectan el funcionamiento correcto del detector de metales. Estático es el movimiento independiente de la bobina sobre el objeto; Se utiliza para determinar con precisión el centro de un objetivo. La exploración del territorio se produce según un esquema determinado:

1. La bobina debe estar paralela al suelo;
2. Es importante mantener una distancia constante entre el suelo y la bobina;
3. Da pequeños pasos. ¡No te saltes secciones!
4. La velocidad de movimiento debe ser de aproximadamente medio metro por segundo;
5. La altura del dispositivo sobre el suelo es de 3 o 4 cm.

Las búsquedas se realizan en modo dinámico. Cuando se detecte una señal estable, cambie el dispositivo al modo estático: muévalo con un movimiento en forma de cruz sobre la ubicación deseada; donde la señal obtiene el máximo volumen y excavación. Vuelva a cambiar el detector de metales al modo dinámico. Cava media bayoneta y corta un trozo uniforme, cuadrado o redondo. Si el objeto todavía está en el hoyo, excave más. Es mejor extraer el hallazgo del césped utilizando el método de reducción a la mitad. Después de completar tu búsqueda, ¡asegúrate de volver a colocar el césped en el hoyo! Ahora sabes exactamente cómo utilizar un detector de metales.

Un poco sobre detectores de metales.

Principios de funcionamiento de los detectores de metales.absolutamente igual que para los detectores de metales, las diferencias están sólo en los entornos de uso y la potencia de la bobina. Debido a esto, la efectividad de los detectores de metales es menor: no podrían detectar nada en el suelo. Los principales tipos de detectores de metales son: de inspección manual (rango de detección de hasta 25 metros) y de arco (marco).

Para describir brevemente cómo funciona un detector de metales portátil, puede hacer esto: el dispositivo está absolutamente listo para funcionar cuando se enciende, no se requiere configuración, cuando se detecta metal, se registra un pulso de corriente continua, se activan el sonido y la indicación. en.

El principio de funcionamiento de los detectores de metales de este tipo se basa en la influencia del campo magnético alterno de una bobina transmisora ​​​​sobre el objeto en estudio y el registro de la señal que aparece como resultado de la inducción de corrientes parásitas en el objetivo. Por lo tanto, pertenecen a dispositivos de tipo localizador y deben tener al menos 2 bobinas: transmisión y recepción.

Tanto la señal emitida como la recibida son continuas y coinciden en frecuencia.

Un punto fundamental para los detectores de metales de este tipo es la elección de la ubicación de la bobina. Deben ubicarse de manera que, en ausencia de objetos metálicos extraños, el campo magnético de la bobina emisora ​​induzca una señal cero en la bobina receptora.

Las bobinas que crean radiación o reciben una señal tienen la forma de una estructura llamada marco de búsqueda. La disposición paralela de las bobinas se llama coplanar.

Normalmente, en los detectores de metales de este tipo, el marco de búsqueda está formado por 2 bobinas, situadas en el mismo plano y equilibradas de forma que cuando se aplica una señal a la bobina anterior, la salida de la bobina receptora es mínima. La frecuencia de funcionamiento de la radiación es de una a varias decenas de kHz.

Detectores de metales en ritmos.

El latido es un fenómeno que ocurre cuando se multiplican dos señales periódicas con frecuencias y amplitudes similares. La señal resultante se ondulará con una frecuencia igual a la diferencia de frecuencia. Si se aplica una señal de baja frecuencia al altavoz, escucharemos un característico sonido de "gorgoteo".

El detector de metales contiene dos generadores: referencia y medición. El primero tiene una frecuencia estable, mientras que el segundo puede cambiar de frecuencia al acercarse a un objeto metálico. Su elemento sensible es una bobina de inductancia realizada en forma de marco de búsqueda.

Las señales de los generadores se envían a un detector, en cuya salida se libera una tensión alterna con una frecuencia igual a la diferencia entre las frecuencias de los generadores de referencia y de medición. A continuación, esta señal aumenta de amplitud y se envía a un indicador luminoso y sonoro.

La presencia de metal cerca del marco de medición provoca un cambio en los parámetros del campo magnético circundante y un cambio en la frecuencia del generador correspondiente. Surge una diferencia de frecuencia, que se aísla y se utiliza para generar una señal.

Cuanto mayor es la masa del metal y más cerca está el objeto metálico, más difieren las frecuencias de los generadores y mayor es la frecuencia del voltaje de salida del generador.

Puede considerarse como una modificación de los detectores de metales basados ​​en pulsaciones. detectores de metales - frecuencímetros . Sólo tienen un generador de medición. Cuando el marco de medición del detector de metales se acerca a un objeto metálico, la frecuencia del generador cambia. Luego se le resta la duración del período en ausencia de metal.

Detectores de metales por inducción de bobina simple

Este detector de metales tiene una bobina, que emite y recibe.

Se crea un campo electromagnético alrededor de la bobina que, al alcanzar un objeto metálico, crea corrientes parásitas en él, que provocan cambios en la inducción magnética del campo alrededor de la bobina.

Las corrientes que surgen en un objeto cambian la magnitud de la inducción magnética del campo electromagnético alrededor de la bobina. El dispositivo compensador mantiene una corriente constante a través de la bobina. Por lo tanto, cuando cambie la inductancia, el indicador funcionará.

Detectores de metales de pulso

Un detector de metales por impulsos consta de un generador de impulsos de corriente, bobinas receptoras y emisoras, un dispositivo de conmutación y una unidad de procesamiento de señales. Según el principio de funcionamiento, es un detector de metales de localización.

Usando una unidad de conmutación, el generador de corriente genera periódicamente pulsos de corriente cortos que ingresan a la bobina emisora, lo que crea pulsos de radiación electromagnética. Cuando esta radiación se expone a un objeto metálico, aparece en este último un impulso de corriente amortiguado que persiste durante algún tiempo. Esta corriente genera radiación del objeto metálico, que induce corriente en la bobina del marco de medición. Según la magnitud de la señal inducida, se puede juzgar la presencia o ausencia de objetos conductores cerca del marco de medición.

El principal problema de este tipo de detectores de metales es separar la radiación secundaria débil de la radiación mucho más potente.

La mayoría de los detectores de metales de tipo pulso tienen una baja tasa de repetición de los pulsos de corriente suministrados a la bobina emisora.

Magnetómetros

Para los detectores de metales magnéticamente sensibles, la sensibilidad generalmente se indica por la magnitud de la inducción del campo magnético que el dispositivo es capaz de registrar. La sensibilidad suele medirse en nanoteslas.

Además de la sensibilidad, para determinar las cualidades de un magnetómetro se utiliza la resolución, que determina la diferencia mínima de inducción.

Se han generalizado los dispositivos cuyo principio de funcionamiento se basa en el uso de propiedades no lineales de materiales ferromagnéticos.

Los elementos sensibles que implementan este principio se denominan compuertas de flujo .

Un diseño típico de magnetómetro incluye una varilla con una fuente de alimentación de batería y una unidad electrónica colocada sobre ella, así como un convertidor fluxgate en un eje perpendicular a la varilla.

Antes de su uso, el dispositivo se calibra previamente para compensar los efectos del campo terrestre en ausencia de objetos de prueba ferromagnéticos.

Hay magnetómetros que funcionan según otros principios físicos. Así, se conocen dispositivos cuánticos basados ​​en el efecto de la resonancia magnética nuclear y el efecto Zeeman, con bombeo óptico. Tienen una gran sensibilidad.

detectores de metales de mano

No son grandes en tamaño y peso. Durante el proceso de búsqueda, se mueven manualmente a lo largo del objeto de control.

La capacidad de un objeto para percibir objetos metálicos está determinada por su sensibilidad. Los detectores de metales portátiles pueden detectar un objeto del tamaño de una moneda pequeña desde una distancia de 5 a 10 hasta varias decenas de centímetros.

La sensibilidad depende de la orientación del marco del detector de metales en relación con el objeto de prueba. Se recomienda realizar un cuadro de búsqueda a lo largo del objeto de prueba varias veces en diferentes ángulos.

Ejemplos de detectores de metales portátiles:

detector de metales selectivo AKA 7215 :

El tono de alarma depende del tipo de metal detectado.

Tiene un potenciómetro para un ajuste suave de la sensibilidad, así como un interruptor para metales ferrosos y no ferrosos.

Tiempo de funcionamiento continuo con una batería nueva de 9 V: al menos 40 horas

Peso 280 gramos.

Detector de metales de mano GARRETT:

Hay un interruptor para reducir la sensibilidad.

Monitoreo automático del nivel de la batería.

Indicación de alarma: sonido y LED

Carcasa a prueba de golpes

Conector para auriculares/batería

Cumple con los certificados de higiene.

Tiempo de funcionamiento continuo: hasta 80 horas

Los avances de los últimos años se han caracterizado por un aumento de la “complejidad electrónica” de los dispositivos. Están equipados con microprocesadores, displays, etc. Todo esto le permite ampliar la funcionalidad de los dispositivos.

Las pantallas muestran información sobre el objeto detectado y su conductividad.

Los detectores de metales a menudo son necesarios, por ejemplo, cuando se buscan objetos metálicos perdidos o tuberías, cables o tanques enterrados bajo tierra. Los detectores de metales también están asociados con los cazadores de tesoros y mineros :)

Tipos de detectores de metales

Los más complejos y sensibles, pero también los más caros, se basan en el principio transmisión/recepción de señales de radio. La complejidad y el alto coste radican no sólo en la abundancia de componentes electrónicos del circuito, sino también en la necesidad de una configuración cualificada de los circuitos.

Existen varios tipos más basados ​​en diferentes principios: inducción, frecuencímetro, pulso, atenuación de generación, método de latido, inducción de pulso, disrupción de resonancia...

El significado de todos los detectores de metales es uno: cambio en la frecuencia del generador cuando un objeto metálico ingresa al campo de la bobina. Este cambio de frecuencia suele ser muy insignificante, y la segunda esencia de tal o cual circuito es captar este más mínimo cambio y convertirlo en algo.

A continuación se presenta el diagrama de un detector de metales simple.

Si hace que un detector de metales de este tipo sea compacto y lo lleva consigo de viaje al mar, le ayudará a buscar joyas de oro que usted o sus familiares hayan perdido en la playa. Pero lo que está más cerca de ti es buscar cableado oculto en la pared o algún tipo de montante. Aquí veremos un circuito detector de metales tan simple y probado para propósitos similares para que podamos ensamblarlo con nuestras propias manos.

Circuito de un detector de metales simple que utiliza transistores.

Un aficionado sin mucha experiencia puede repetir el diagrama del circuito de este sencillo detector de metales.

Características del detector de metales:

• Detección de monedas: 10-15 cm (con un buen ajuste, ¡algunos la agarran hasta 50 cm!);
• Tijeras de acero - 20-25 cm;
• Objetos grandes: 1-1,5 metros.

El circuito consta de dos generadores de alta frecuencia, cada uno con un transistor (VT1 y VT2). La frecuencia del generador izquierdo (VT1) cambia cuando el metal ingresa al campo L1, y la frecuencia del derecho (VT2) permanece sin cambios. Los valores de los elementos de ambos generadores se seleccionan de modo que las frecuencias de los generadores difieran sólo ligeramente. Los generadores funcionan a una frecuencia de radio (más de 100 kHz) y ese sonido no es audible para nuestros oídos ni reproducido por un altavoz. Pero su pequeña diferencia, por ejemplo, 160 kHz y 161 kHz es igual a 1 kHz: estas son vibraciones que ya son audibles para el oído. Y ambas bobinas del generador (L1, L2) están acopladas inductivamente (ubicadas cerca), por lo que ambas señales de los generadores con una diferencia de 1 kHz se combinan y escuchamos el llamadolatidos de amplitud frecuencia 1kHz.

Configurar un detector de metales

MEJOR DETECTOR DE METALES

¿Por qué Volksturm fue nombrado el mejor detector de metales? Lo principal es que el esquema es realmente simple y realmente funcional. De los muchos circuitos detectores de metales que he creado personalmente, ¡este es uno en el que todo es simple, completo y confiable! Además, a pesar de su simplicidad, el detector de metales tiene un buen sistema de discriminación: determina si hay hierro o metales no ferrosos en el suelo. El montaje del detector de metales consiste en soldar la placa sin errores y ajustar las bobinas a resonancia y a cero en la salida de la etapa de entrada del LF353. Aquí no hay nada muy complicado, todo lo que necesitas es ganas y cerebro. Veamos lo constructivo. diseño de detector de metales y un nuevo diagrama Volksturm mejorado con descripción.

Dado que surgen preguntas durante el proceso de ensamblaje, para ahorrarle tiempo y no obligarlo a hojear cientos de páginas del foro, aquí están las respuestas a las 10 preguntas más populares. El artículo está en proceso de redacción, por lo que se agregarán algunos puntos más adelante.

1. ¿El principio de funcionamiento y la detección de objetivos de este detector de metales?
2. ¿Cómo comprobar si la placa del detector de metales está funcionando?
3. ¿Qué resonancia debo elegir?
4. ¿Qué condensadores son mejores?
5. ¿Cómo ajustar la resonancia?
6. ¿Cómo poner las bobinas a cero?
7. ¿Qué cable es mejor para bobinas?
8. ¿Qué piezas se pueden sustituir y con qué?
9. ¿Qué determina la profundidad de la búsqueda de objetivos?
10. ¿Fuente de alimentación del detector de metales Volksturm?

Cómo funciona el detector de metales Volksturm

Intentaré describir brevemente el principio de funcionamiento: transmisión, recepción y balance de inducción. En el sensor de búsqueda del detector de metales, se instalan 2 bobinas: transmisión y recepción. La presencia de metal cambia el acoplamiento inductivo entre ellos (incluida la fase), lo que afecta a la señal recibida, que luego es procesada por la unidad de visualización. Entre el primer y el segundo microcircuito hay un interruptor controlado por pulsos de un generador desfasado con respecto al canal de transmisión (es decir, cuando el transmisor está funcionando, el receptor se apaga y viceversa, si el receptor está encendido, el transmisor está en reposo y el receptor capta tranquilamente la señal reflejada en esta pausa). Entonces, encendiste el detector de metales y emite un pitido. Genial, si emite un pitido, significa que muchos nodos están funcionando. Averigüemos exactamente por qué suena. El generador del u6B genera constantemente una señal de tono. A continuación pasa a un amplificador con dos transistores, pero el amplificador no se abrirá (no dejará pasar ningún tono) hasta que la tensión en la salida u2B (7º pin) lo permita. Este voltaje se establece cambiando el modo usando esta misma resistencia de transferencia. Necesitan configurar el voltaje para que el amplificador casi se abra y pase la señal del generador. Y el par de milivoltios de entrada de la bobina del detector de metales, después de pasar por las etapas de amplificación, superará este umbral y finalmente se abrirá y el altavoz emitirá un pitido. Ahora sigamos el paso de la señal, o más bien la señal de respuesta. En la primera etapa (1-у1а) habrá un par de milivoltios, hasta 50. En la segunda etapa (7-у1B) esta desviación aumentará, en la tercera (1-у2А) ya habrá un par de voltios. Pero no hay respuesta en todas partes en las salidas.

Cómo comprobar si la placa del detector de metales está funcionando

En general, el amplificador y el interruptor (CD 4066) se verifican con el dedo en el contacto de entrada RX con la máxima resistencia del sensor y el fondo máximo en el altavoz. Si hay un cambio en el fondo cuando presiona el dedo por un segundo, entonces la tecla y los opamps funcionan, luego conectamos las bobinas RX con el capacitor del circuito en paralelo, el capacitor en la bobina TX en serie, colocamos una bobina encima del otro y comienzan a reducirse a 0 según la lectura mínima de la corriente alterna en el primer tramo del amplificador U1A. A continuación, tomamos algo grande y de hierro y comprobamos si hay una reacción al metal en la dinámica o no. Verifiquemos el voltaje en y2B (séptimo pin), debería cambiar con un regulador de thrash + un par de voltios. Si no, el problema está en esta etapa del amplificador operacional. Para comenzar a revisar el tablero, apague las bobinas y encienda la alimentación.

1. Debería escucharse un sonido cuando el regulador de detección esté configurado en la resistencia máxima, toque el RX con el dedo; si hay una reacción, todos los amplificadores operacionales funcionan; si no, verifique con el dedo comenzando desde u2 y cambie (inspeccione el cableado) del amplificador operacional que no funciona.

2. El funcionamiento del generador es verificado por el programa del frecuencímetro. Soldar el enchufe de los auriculares al pin 12 del CD4013 (561TM2), retirando con cuidado p23 (para no quemar la tarjeta de sonido). Utilice In-lane en la tarjeta de sonido. Nos fijamos en la frecuencia de generación y su estabilidad en 8192 Hz. Si está muy desplazado, entonces es necesario desoldar el condensador c9, si aún después de que no está claramente identificado y/o hay muchas ráfagas de frecuencia cerca, reemplazamos el cuarzo.

3. Revisó los amplificadores y el generador. Si todo está en orden, pero aún no funciona, cambie la clave (CD 4066).

¿Qué resonancia de bobina elegir?

Al conectar la bobina en resonancia en serie, aumenta la corriente en la bobina y el consumo general del circuito. La distancia de detección del objetivo aumenta, pero esto sólo está sobre la mesa. En tierra real, la tierra se sentirá con mayor fuerza cuanto mayor sea la corriente de bombeo en la bobina. Es mejor activar la resonancia paralela y aumentar la sensación de las etapas de entrada. Y las baterías durarán mucho más. A pesar de que la resonancia secuencial se utiliza en todos los costosos detectores de metales de marca, en Sturm lo que se necesita es el paralelo. En dispositivos importados y costosos, hay un buen circuito de desafinación desde el suelo, por lo que en estos dispositivos es posible permitir secuencial.

¿Qué condensadores se instalan mejor en el circuito? detector de metales

El tipo de condensador conectado a la bobina no tiene nada que ver, pero si experimentalmente cambiaste dos y viste que con uno de ellos la resonancia es mejor, entonces simplemente uno de los supuestamente 0,1 μF en realidad tiene 0,098 μF, y el otro 0,11 . Ésta es la diferencia entre ellos en términos de resonancia. Usé K73-17 soviético y almohadas verdes importadas.

Cómo ajustar la resonancia de la bobina detector de metales

La bobina, como mejor opción, está hecha de talochas de yeso, pegadas con resina epoxi desde los extremos al tamaño que necesites. Además, en su parte central hay un trozo del mango de este mismo rallador, que se procesa hasta una oreja ancha. En la barra, por el contrario, hay una horquilla con dos orejas de montaje. Esta solución nos permite solucionar el problema de la deformación de la bobina al apretar el perno de plástico. Las ranuras para los devanados se hacen con un quemador normal, luego se pone a cero y se llena. Desde el extremo frío del TX, deje 50 cm de cable, que no debe llenarse inicialmente, sino que haga una pequeña bobina con él (3 cm de diámetro) y colóquelo dentro del RX, moviéndolo y deformándolo dentro de pequeños límites, usted Se puede conseguir un cero exacto, pero hacerlo mejor en el exterior, colocando la bobina cerca del suelo (como cuando se busca) con el GEB apagado, si lo hubiera, y finalmente llenarlo de resina. Entonces la desintonización del suelo funciona de forma más o menos tolerable (a excepción de suelos altamente mineralizados). Un carrete de este tipo resulta ligero, duradero, poco sujeto a deformación térmica y, cuando se procesa y pinta, resulta muy atractivo. Y una observación más: si el detector de metales se monta con desafinación de tierra (GEB) y con el control deslizante de la resistencia ubicado en el centro, se pone a cero con una arandela muy pequeña, el rango de ajuste del GEB es de + - 80-100 mV. Si pones a cero con un objeto grande, una moneda de 10 a 50 kopeks. el rango de ajuste aumenta a +- 500-600 mV. No persiga el voltaje al configurar la resonancia; con un suministro de 12 V, tengo alrededor de 40 V con una resonancia en serie. Para que aparezca la discriminación, conectamos los condensadores en las bobinas en paralelo (la conexión en serie solo es necesaria en la etapa de selección de los condensadores para la resonancia): para los metales ferrosos se escuchará un sonido prolongado, para los metales no ferrosos, un sonido corto. uno.

O incluso más sencillo. Conectamos las bobinas una a una a la salida TX transmisora. Sintonizamos uno en resonancia y, después de sintonizarlo, el otro. Paso a paso: conecté, metí un multímetro en paralelo con la bobina con un multímetro en el límite de voltios alterno, también soldé un condensador de 0,07-0,08 uF paralelo a la bobina, mire las lecturas. Digamos 4 V: muy débil, no en resonancia con la frecuencia. Colocamos un segundo condensador pequeño en paralelo con el primer condensador: 0,01 microfaradios (0,07+0,01=0,08). Miremos: el voltímetro ya mostró 7 V. Genial, aumentemos aún más la capacitancia, conectémoslo a 0,02 µF; mire el voltímetro y hay 20 V. Genial, sigamos adelante, agregaremos un par de miles más. capacitancia máxima. Sí. Ya empezó a caer, retrocedamos. Y así lograr lecturas máximas del voltímetro en la bobina del detector de metales. Luego haga lo mismo con la otra bobina (receptora). Ajústelo al máximo y conéctelo nuevamente al enchufe receptor.

Cómo poner a cero las bobinas del detector de metales

Para ajustar el cero, conectamos el tester a la primera pata del LF353 y poco a poco comenzamos a comprimir y estirar la bobina. Después de llenar con epoxi, el cero definitivamente se escapará. Por tanto, es necesario no llenar toda la bobina, sino dejar lugares para el ajuste, y después del secado llevarla a cero y llenarla por completo. Tome un trozo de hilo y ate la mitad del carrete con una vuelta hacia el medio (hacia la parte central, la unión de los dos carretes), inserte un trozo de palo en el lazo del hilo y luego gírelo (tire del hilo ) - el carrete se encogerá, atrapará el cero, empapará el hilo en pegamento, después del secado casi completo ajuste el cero nuevamente girando un poco más el palo y llene el hilo por completo. O más sencillo: el transmisor se fija en plástico y el receptor se coloca 1 cm por encima del primero, como si fueran anillos de boda. Habrá un chirrido de 8 kHz en el primer pin de U1A; puede monitorearlo con un voltímetro de CA, pero es mejor usar auriculares de alta impedancia. Por lo tanto, la bobina receptora del detector de metales debe moverse o desplazarse de la bobina transmisora ​​hasta que el chirrido en la salida del amplificador operacional disminuya al mínimo (o las lecturas del voltímetro caigan a varios milivoltios). Eso es todo, la bobina está cerrada, la arreglamos.

¿Qué cable es mejor para las bobinas de búsqueda?

No importa el cable para enrollar las bobinas. Cualquier valor entre 0,3 y 0,8 servirá; todavía hay que seleccionar ligeramente la capacitancia para sintonizar los circuitos en resonancia y a una frecuencia de 8,192 kHz. Por supuesto, un cable más delgado es bastante adecuado, solo que cuanto más grueso sea, mejor será el factor de calidad y, como resultado, el instinto. Pero si lo enrollas 1 mm, será bastante pesado de transportar. En una hoja de papel dibuja un rectángulo de 15 por 23 cm, desde las esquinas superior e inferior izquierda aparta 2,5 cm y conéctalos con una línea. Hacemos lo mismo con las esquinas superior derecha e inferior, pero reservamos 3 cm cada una, ponemos un punto en el medio de la parte inferior y un punto a izquierda y derecha a una distancia de 1 cm, cogemos madera contrachapada, aplicamos este boceto y clava clavos en todos los puntos indicados. Tomamos un cable PEV 0.3 y enrollamos 80 vueltas de cable. Pero, sinceramente, no importa cuántas vueltas. De todos modos, configuraremos la frecuencia de 8 kHz para que resuene con un condensador. Por mucho que se tambalearon, eso es lo mucho que se tambalearon. Enrollé 80 vueltas y un condensador de 0,1 microfaradios, si lo enrollas, digamos 50, tendrás que poner una capacitancia de unos 0,13 microfaradios. A continuación, sin sacarlo de la plantilla, envolvemos la bobina con un hilo grueso, como se envuelven los mazos de cables. Después cubrimos la bobina con barniz. Cuando esté seco, retire el carrete de la plantilla. Luego, la bobina se envuelve con aislamiento: cinta adhesiva o cinta aislante. A continuación, enrollando la bobina receptora con papel de aluminio, puede tomar una cinta de los condensadores electrolíticos. No es necesario proteger la bobina TX. Recuerde dejar un espacio de 10 mm en la pantalla, en el medio del carrete. Luego viene enrollar el papel de aluminio con alambre estañado. Este cable, junto con el contacto inicial de la bobina, será nuestra masa. Y por último, envuelve la bobina con cinta aislante. La inductancia de las bobinas es de aproximadamente 3,5 mH. La capacitancia resulta ser de aproximadamente 0,1 microfaradios. En cuanto a llenar la bobina con epoxi, no la llené en absoluto. Simplemente lo envolví firmemente con cinta aislante. Y nada, estuve dos temporadas con este detector de metales sin cambiar la configuración. Preste atención al aislamiento de humedad del circuito y de las bobinas de búsqueda, porque tendrá que cortar sobre césped mojado. Todo debe estar sellado; de lo contrario, entrará humedad y el entorno flotará. La sensibilidad empeorará.

¿Qué piezas se pueden sustituir y con qué?

Transistores:
BC546 - 3 piezas o KT315.
BC556 - 1 pieza o KT361
Operadores:

LF353 - 1 pieza o cambio por el TL072 más común.
LM358N - 2 piezas
chips digitales:
CD4011 - 1 pieza
CD4066 - 1 pieza
CD4013 - 1 pieza
Las resistencias son constantes., potencia 0,125-0,25 W:
5,6K - 1 pieza
430K - 1 pieza
22K - 3 piezas
10K - 1 pieza
390K - 1 pieza
1K - 2 piezas
1,5K - 1 pieza
100K - 8 piezas
220K - 1 pieza
130K - 2 piezas
56K - 1 pieza
8,2K ​​- 1 pieza
Resistencias variables:
100K - 1 pieza
330K - 1 pieza
Condensadores no polares:
1nF - 1 pieza
22nF - 3 piezas (22000pF = 22nF = 0,022uF)
220nF - 1 pieza
1uF - 2 piezas
47nF - 1 pieza
10nF - 1 pieza
Condensadores electrolíticos:
220uF a 16V - 2 piezas

El altavoz es en miniatura.
Resonador de cuarzo a 32768 Hz.
Dos LED ultrabrillantes de diferentes colores.

Si no puede conseguir microcircuitos importados, aquí tiene análogos nacionales: CD 4066 - K561KT3, CD4013 - 561TM2, CD4011 - 561LA7, LM358N - KR1040UD1. El microcircuito LF353 no tiene un análogo directo, pero no dude en instalar LM358N o mejor TL072, TL062. No es necesario instalar un amplificador operacional - LF353, simplemente aumenté la ganancia a U1A reemplazando la resistencia en el circuito de retroalimentación negativa de 390 kOhm por 1 mOhm - la sensibilidad aumentó significativamente en un 50 por ciento, aunque después de este reemplazo el El cero se fue, tuve que pegarlo a la bobina en un lugar determinado con cinta adhesiva un trozo de placa de aluminio. Tres kopeks soviéticos se pueden sentir en el aire a una distancia de 25 centímetros, y esto con una fuente de alimentación de 6 voltios, el consumo de corriente sin indicación es de 10 mA. Y no se olvide de los enchufes: la comodidad y facilidad de instalación aumentarán significativamente. Transistores KT814, Kt815: en la parte transmisora ​​del detector de metales, KT315 en el ULF. Es recomendable seleccionar los transistores 816 y 817 con la misma ganancia. Reemplazable con cualquier estructura y potencia correspondiente. El generador del detector de metales tiene un reloj de cuarzo especial con una frecuencia de 32768 Hz. Este es el estándar para absolutamente todos los resonadores de cuarzo que se encuentran en cualquier reloj electrónico y electromecánico. Incluyendo los de muñeca y los de pared/mesa chinos baratos. Archivos con placa de circuito impreso para la variante y para (variante con desafinación manual desde tierra).

¿Qué determina la profundidad de la búsqueda de objetivos?

Cuanto mayor es el diámetro de la bobina del detector de metales, más profundo es el instinto. En general, la profundidad de detección del objetivo mediante una bobina determinada depende principalmente del tamaño del objetivo mismo. Pero a medida que aumenta el diámetro de la bobina, se produce una disminución en la precisión de la detección de objetos y, a veces, incluso la pérdida de objetivos pequeños. Para objetos del tamaño de una moneda, este efecto se observa cuando el tamaño de la bobina aumenta por encima de los 40 cm. En general: una bobina de búsqueda grande tiene una mayor profundidad de detección y una mayor captura, pero detecta el objetivo con menor precisión que una pequeña. La bobina grande es ideal para buscar objetivos grandes y profundos, como tesoros y objetos grandes.

Según su forma, las bobinas se dividen en redondas y elípticas (rectangulares). Una bobina detectora de metales elíptica tiene mejor selectividad que una redonda, porque la amplitud de su campo magnético es menor y caen menos objetos extraños en su campo de acción. Pero el redondo tiene una mayor profundidad de detección y mejor sensibilidad al objetivo. Especialmente en suelos débilmente mineralizados. La bobina redonda se utiliza con mayor frecuencia cuando se busca con un detector de metales.

Las bobinas con un diámetro de menos de 15 cm se denominan pequeñas, las bobinas con un diámetro de 15 a 30 cm se denominan medianas y las bobinas de más de 30 cm se denominan grandes. Una bobina grande genera un campo electromagnético mayor, por lo que tiene una mayor profundidad de detección que una pequeña. Las bobinas grandes generan un gran campo electromagnético y, en consecuencia, tienen una mayor profundidad de detección y cobertura de búsqueda. Estas bobinas se utilizan para observar áreas grandes, pero cuando se usan, puede surgir un problema en áreas muy contaminadas porque varios objetivos pueden quedar atrapados en el campo de acción de las bobinas grandes a la vez y el detector de metales reaccionará ante un objetivo más grande.

El campo electromagnético de una pequeña bobina de búsqueda también es pequeño, por lo que con una bobina de este tipo es mejor buscar en áreas llenas de todo tipo de pequeños objetos metálicos. La bobina pequeña es ideal para detectar objetos pequeños, pero tiene un área de cobertura pequeña y una profundidad de detección relativamente baja.

Para la búsqueda universal, las bobinas medianas son muy adecuadas. Este tamaño de bobina de búsqueda combina suficiente profundidad de búsqueda y sensibilidad para objetivos de diferentes tamaños. Hice cada bobina con un diámetro de aproximadamente 16 cm y coloqué ambas bobinas en un soporte redondo debajo de un viejo monitor de 15". En esta versión, la profundidad de búsqueda de este detector de metales será la siguiente: placa de aluminio de 50x70 mm - 60 cm, tuerca M5-5 cm, moneda - 30 cm, balde - aproximadamente un metro Estos valores se obtuvieron en el aire, en el suelo será un 30% menor.

Fuente de alimentación del detector de metales.

Por separado, el circuito del detector de metales consume 15-20 mA, con la bobina conectada + 30-40 mA, totalizando hasta 60 mA. Eso sí, dependiendo del tipo de altavoz y LEDs utilizados, este valor puede variar. El caso más sencillo es que la alimentación se tomó de 3 (o incluso dos) baterías de iones de litio conectadas en serie desde un teléfono móvil de 3,7V y al cargar baterías descargadas, cuando conectamos cualquier fuente de alimentación de 12-13V, la corriente de carga parte de 0,8 A y cae a 50 mA por hora y luego no es necesario agregar nada en absoluto, aunque una resistencia limitadora ciertamente no estaría de más. En general, la opción más sencilla es una corona de 9V. Pero tenga en cuenta que el detector de metales se lo comerá en 2 horas. Pero para la personalización, esta opción de energía es perfecta. Bajo ninguna circunstancia, la corona no producirá una gran corriente que pueda quemar algo en el tablero.

detector de metales casero

Y ahora una descripción del proceso de montaje de un detector de metales por parte de uno de los visitantes. Como el único instrumento que tengo es un multímetro, descargué de Internet el laboratorio virtual de O. L. Zapisnykh. Monté un adaptador, un generador simple y puse el osciloscopio en modo inactivo. Parece mostrar algún tipo de imagen. Luego comencé a buscar componentes de radio. Como los sellos se presentan en su mayoría en formato "lay", descargué "Sprint-Layout50". Descubrí qué es la tecnología de plancha láser para fabricar placas de circuito impreso y cómo grabarlas. Grabó el tablero. En ese momento, se habían encontrado todos los microcircuitos. Todo lo que no pude encontrar en mi cobertizo, tuve que comprarlo. Comencé a soldar puentes, resistencias, enchufes para microcircuitos y cuarzo de un despertador chino en el tablero. Comprobando periódicamente la resistencia de los buses de potencia para asegurar que no haya mocos. Decidí empezar montando la parte digital del dispositivo, ya que sería lo más sencillo. Es decir, un generador, un divisor y un conmutador. Recogido. Instalé un chip generador (K561LA7) y un divisor (K561TM2). Chips de oído usados, arrancados de algunas placas de circuito encontradas en un cobertizo. Apliqué alimentación de 12 V mientras monitoreaba el consumo de corriente con un amperímetro y el 561TM2 se calentó. Reemplazó 561TM2, potencia aplicada: cero emociones. Mido el voltaje en las patas del generador: 12 V en las patas 1 y 2. Estoy cambiando 561LA7. Lo enciendo: en la salida del divisor, en el tramo 13 hay generación (lo observo en un osciloscopio virtual). La imagen realmente no es tan buena, pero en ausencia de un osciloscopio normal servirá. Pero no hay nada en los tramos 1, 2 y 12. Esto significa que el generador está funcionando, es necesario cambiar TM2. Instalé un tercer chip divisor: ¡hay belleza en todas las salidas! ¡Llegué a la conclusión de que es necesario desoldar los microcircuitos con el mayor cuidado posible! Esto completa el primer paso de la construcción.

Ahora configuramos el tablero del detector de metales. El regulador de sensibilidad "SENS" no funcionó, tuve que tirar el condensador C3 después de eso el ajuste de sensibilidad funcionó como debería. No me gustó el sonido que apareció en la posición extrema izquierda del regulador "THRESH" - umbral, lo eliminé reemplazando la resistencia R9 con una cadena de resistencia de 5,6 kOhm conectada en serie + condensador de 47,0 μF (terminal negativo de el condensador en el lado del transistor). Si bien no hay un microcircuito LF353, en su lugar instalé el LM358; con él, se pueden sentir tres kopeks soviéticos en el aire a una distancia de 15 centímetros.

Encendí la bobina de búsqueda para transmisión como un circuito oscilatorio en serie y para recepción como un circuito oscilatorio en paralelo. Primero configuré la bobina transmisora, conecté la estructura del sensor ensamblada al detector de metales, un osciloscopio paralelo a la bobina y seleccioné los condensadores según la amplitud máxima. Después de esto, conecté el osciloscopio a la bobina receptora y seleccioné los condensadores para RX según la amplitud máxima. Configurar los circuitos en resonancia lleva varios minutos si tiene un osciloscopio. Mis devanados TX y RX contienen cada uno 100 vueltas de cable con un diámetro de 0,4. Empezamos a mezclar sobre la mesa, sin el cuerpo. Sólo para tener dos aros con alambres. Y para asegurarnos de la funcionalidad y posibilidad de mezclar en general, separaremos las bobinas entre sí medio metro. Entonces seguro que será cero. Luego, superponiendo las bobinas aproximadamente 1 cm (como anillos de boda), muévalas y sepáralas. El punto cero puede ser bastante preciso y no es fácil captarlo de inmediato. Pero está ahí.

Cuando subí la ganancia en la ruta RX del MD, comenzó a funcionar de manera inestable a máxima sensibilidad, esto se manifestó en el hecho de que después de pasar sobre el objetivo y detectarlo, se emitió una señal, pero continuó incluso después de que hubo No había ningún objetivo delante de la bobina de búsqueda, esto se manifestaba en forma de señales sonoras intermitentes y fluctuantes. Usando un osciloscopio, se descubrió la razón de esto: cuando el altavoz está funcionando y el voltaje de suministro cae ligeramente, el "cero" desaparece y el circuito MD entra en un modo de autooscilación, del que solo se puede salir haciendo más gruesa la señal de sonido. límite. Esto no me convenía, así que instalé un LED blanco súper brillante KR142EN5A + como fuente de alimentación para aumentar el voltaje en la salida del estabilizador integrado; no tenía un estabilizador para un voltaje más alto. Este LED se puede utilizar incluso para iluminar la bobina de búsqueda. Conecté el altavoz al estabilizador, después de eso el MD inmediatamente se volvió muy obediente, todo empezó a funcionar como debería. ¡Creo que el Volksturm es realmente el mejor detector de metales casero!

Recientemente se propuso este esquema de modificación, que convertiría el Volksturm S en el Volksturm SS + GEB. Ahora el dispositivo tendrá un buen discriminador, así como selectividad de metales y desafinación de tierra; el dispositivo está soldado en una placa separada y conectado en lugar de los condensadores C5 y C4. El esquema de revisión también está en el archivo. Un agradecimiento especial por la información sobre el montaje y configuración del detector de metales a todos los que participaron en la discusión y modernización del circuito; Elektrodych, fez, xxx, slavake, ew2bw, redkii y otros compañeros radioaficionados ayudaron especialmente en la preparación del material.