३.१ ट्रांसमिशन-प्राप्त धातु डिटेक्टर

विभिन्न खोज उपकरणों में "ट्रांसमिट-रिसीव" और "इको" शब्द आमतौर पर पल्स इको और रडार जैसे तरीकों से जुड़े होते हैं, जो मेटल डिटेक्टरों की बात करते समय भ्रम का स्रोत होते हैं। विभिन्न प्रकार के लोकेटरों के विपरीत, इस प्रकार के मेटल डिटेक्टरों में, प्रेषित सिग्नल (उत्सर्जित) और प्राप्त सिग्नल (प्रतिबिंबित) दोनों निरंतर होते हैं, वे एक साथ मौजूद होते हैं और आवृत्ति में मेल खाते हैं।

3.1.1. परिचालन सिद्धांत

"ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" प्रकार के मेटल डिटेक्टरों के संचालन का सिद्धांत एक धातु वस्तु (लक्ष्य) द्वारा परावर्तित (या, जैसा कि वे कहते हैं, फिर से उत्सर्जित) एक संकेत दर्ज करना है, देखें, पीपी। 225-228। परावर्तित संकेत मेटल डिटेक्टर के ट्रांसमिटिंग (उत्सर्जक) कॉइल के एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र के लक्ष्य पर कार्रवाई के कारण उत्पन्न होता है। इस प्रकार, इस प्रकार के एक उपकरण का तात्पर्य कम से कम दो कॉइल की उपस्थिति से है, जिनमें से एक संचारण कर रहा है और दूसरा प्राप्त कर रहा है।

इस प्रकार के मेटल डिटेक्टरों में हल की जाने वाली मुख्य मूलभूत समस्या, कॉइल्स की पारस्परिक व्यवस्था का ऐसा विकल्प है, जिसमें विदेशी धातु की वस्तुओं की अनुपस्थिति में उत्सर्जक कॉइल का चुंबकीय क्षेत्र शून्य सिग्नल को प्रेरित करता है। टेक-अप रील (या टेक-अप रील सिस्टम में)। इस प्रकार, प्राप्त करने वाले कॉइल पर उत्सर्जक कॉइल के प्रत्यक्ष प्रभाव को रोकना आवश्यक है। कॉइल के पास एक धातु लक्ष्य की उपस्थिति एक चर ईएमएफ के रूप में एक संकेत की उपस्थिति की ओर ले जाएगी। टेक-अप स्पूल में।

3.1.2. सेंसर सर्किट

सबसे पहले ऐसा लग सकता है कि प्रकृति में कॉइल्स की सापेक्ष स्थिति के लिए केवल दो विकल्प हैं, जिसमें एक कॉइल से दूसरे में कोई सीधा सिग्नल ट्रांसमिशन नहीं होता है (चित्र 1 ए और 16 देखें) - लंबवत और पार किए गए कुल्हाड़ियों के साथ कॉइल .

अंजीर। 1. "ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर सेंसर कॉइल की आपसी व्यवस्था के वेरिएंट।

समस्या के अधिक गहन अध्ययन से पता चलता है कि मेटल डिटेक्टर सेंसर की ऐसी कई अलग-अलग प्रणालियाँ हो सकती हैं, लेकिन उनमें दो से अधिक कॉइल के साथ अधिक जटिल सिस्टम होंगे, जो कि विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, अंजीर। 1c एक उत्सर्जक (केंद्र में) और दो प्राप्त करने वाले कॉइल की एक प्रणाली को दर्शाता है, जो उत्सर्जक कॉइल द्वारा प्रेरित सिग्नल द्वारा विपरीत रूप से स्विच किया जाता है। इस प्रकार, कॉइल प्राप्त करने की प्रणाली के आउटपुट पर सिग्नल आदर्श रूप से शून्य के बराबर होता है, क्योंकि कॉइल में प्रेरित ईएमएफ है परस्पर मुआवजा दिया जाता है।

विशेष रूप से रुचि कॉपलनार कॉइल के साथ सेंसर सिस्टम हैं (यानी, एक ही विमान में स्थित)। यह इस तथ्य के कारण है कि मेटल डिटेक्टरों का उपयोग आमतौर पर जमीन में वस्तुओं की खोज के लिए किया जाता है, और सेंसर को जमीन की सतह पर न्यूनतम दूरी पर तभी लाना संभव है, जब इसके कॉइल समतल हों। इसके अलावा, ऐसे सेंसर आमतौर पर कॉम्पैक्ट होते हैं और "पैनकेक" या "उड़न तश्तरी" सुरक्षात्मक आवासों में अच्छी तरह फिट होते हैं।

समतलीय कुंडलियों की पारस्परिक व्यवस्था के मुख्य वेरिएंट अंजीर में दिखाए गए हैं। 2 ए और 26। चित्र 2 ए में आरेख में, कॉइल की पारस्परिक व्यवस्था को चुना जाता है ताकि सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का कुल प्रवाह बंधे रिसीविंग कॉइल शून्य के बराबर है। अंजीर में सर्किट में। 26 में से एक कॉइल (प्राप्त) को "आकृति आठ" के रूप में घुमाया जाता है, ताकि कुल ईएमएफ, आकृति के एक पंख में स्थित प्राप्त करने वाले कॉइल के घुमावों के हिस्सों पर प्रेरित हो। आठ, "आठ" के दूसरे विंग में प्रेरित एक समान कुल ईएमएफ के लिए क्षतिपूर्ति करता है।

अंजीर। 2. "ट्रांसमिट-प्राप्त" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर कॉइल की पारस्परिक व्यवस्था के कोपलानर वेरिएंट।

कोप्लानर कॉइल के साथ सेंसर के अन्य विभिन्न डिजाइन भी संभव हैं, उदाहरण के लिए, चित्र 2c। प्राप्त करने वाला कुंडल उत्सर्जक के अंदर स्थित होता है। ईएमएफ प्राप्त करने वाले कॉइल में प्रेरित होता है एक विशेष ट्रांसफॉर्मर डिवाइस द्वारा मुआवजा दिया जाता है जो उत्सर्जक कॉइल से सिग्नल के हिस्से का चयन करता है।

3.1.3.1. लंबवत कुल्हाड़ियों के साथ स्पूल सिस्टम

आइए हम कॉइल्स की एक प्रणाली के उदाहरण का उपयोग करके धातु लक्ष्य के साथ मेटल डिटेक्टर सेंसर की बातचीत पर अधिक विस्तार से विचार करें लंबवत कुल्हाड़ियों, अंजीर। 1 ए। सरलता के लिए, कॉइल वाली एक प्रणाली पर विचार करें जिसके अनुदैर्ध्य आयामों की उपेक्षा की जा सकती है। हम गिनती जारी रखेंगेयह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उत्सर्जक और प्राप्त करने वाली कॉइल गोलाकार असीम रूप से पतले फ्रेम हैं (चित्र 3 देखें)। ऐसे फ्रेम के लिए, धारा I के प्रवाह के साथ चुंबकीय क्षण के वेक्टर का रूप है:

अंजीर। 3. एमिटिंग कॉइल मॉडल।

ताऊ फ्रेम द्वारा अपने केंद्र से बड़ी दूरी r पर बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण (चित्र 4 देखें) है:

अंजीर। 4. उत्सर्जक कुंडल के चुंबकीय क्षेत्र के प्रेरण वेक्टर के घटक।

यह मानते हुए कि आर >> Ц एस, और सूचकांक "एन" और "टी" क्रमशः चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के सामान्य और स्पर्शरेखा घटकों को दर्शाते हैं।

आइए हम उत्सर्जक फ्रेम, प्राप्त करने वाले फ्रेम और लंबवत अक्षों के साथ कॉइल के मामले में वस्तु की बातचीत पर विचार करें (चित्र 5 देखें)।

अंजीर। 5. मेटल डिटेक्टर सेंसर और ऑब्जेक्ट (लक्ष्य) के कॉइल की पारस्परिक व्यवस्था।

कॉइल की प्रणाली की समरूपता की धुरी और विकिरण कॉइल के क्षेत्र बी के प्रेरण के वेक्टर के बीच का कोण 2p के बराबर है, क्योंकि संबंधों के कारण बल की रेखाएं (1.2) सर्कल हैं, और धारणा को देखते हुए कॉइल के छोटे आयामों की:

जहां एल मेटल डिटेक्टर सेंसर का तथाकथित आधार है (चित्र 5 देखें)।

३.१.३.२. वस्तु चालकता के कारण संकेत प्रतिबिंब

एक संवाहक धातु वस्तु, जिसके आयामों को भी अभी के लिए छोटा माना जाएगा, कम से कम r और r से अधिक नहीं "(चित्र 5 देखें), चुंबकीय क्षेत्र के पुन: उत्सर्जन के दृष्टिकोण से, के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है वर्तमान I के साथ एक समतुल्य फ्रेम * , जिसका चुंबकीय क्षण वेक्टर Pm * व्यावहारिक रूप से विकिरणित कुंडल B के प्रेरण वेक्टर के समानांतर है।

m * का मान संवाहक वस्तु के आकार, उसकी चालकता, वस्तु स्थान के बिंदु पर क्षेत्र प्रेरण पर, उत्सर्जित क्षेत्र की आवृत्ति पर निर्भर करता है। पुन: उत्सर्जन क्षेत्र के प्रेरण में सामान्य वेक्टर एनएस की दिशा में प्राप्त करने वाले कॉइल के केंद्र में एक गैर-शून्य घटक बी 0 होता है। , जो इस कॉइल में निर्दिष्ट घटक के आनुपातिक ईएमएफ की उपस्थिति की ओर जाता है:

अंजीर। 6. समतुल्य गेंद के चुंबकीय क्षण की गणना के लिए।

समतुल्य फ्रेम के चुंबकीय क्षण की गणना करने के लिए m * , संवाहक वस्तु के पूरे आयतन पर इस तरह से समाकलन लेना आवश्यक है कि विकिरण कुंडल के क्षेत्र द्वारा प्रेरित सभी प्राथमिक वलय धाराओं के योगदान को Pm * के कुल मान में जोड़ दिया जाए। सरलता के लिए, हम मानेंगे कि चुंबकीय क्षेत्र चालक वस्तु के पूरे आयतन में एक समान है, अर्थात यह उत्सर्जक कुंडली से काफी दूरी पर स्थित है। वस्तु के अभिविन्यास के साथ समस्याओं से बचने के लिए, हम अभी के लिए मान लेंगे कि इसमें एक सजातीय गेंद का आकार है (चित्र बी देखें)। यह मानते हुए कि चालक वस्तु को काफी दूरी पर और रिसीविंग कॉइल से हटा दिया जाता है, हम लिख सकते हैं:

आत्म-प्रेरण की घटना की उपेक्षा करते हुए, जिसके प्रभाव पर नीचे विचार किया जाएगा, हम प्राप्त करते हैं:

स्व-प्रेरण की घटना को ध्यान में रखने के लिए, आइए हम सरलता के लिए मान लें कि लक्ष्य वस्तु के अंदर पुन: उत्सर्जित क्षेत्र एक समान है और चुंबकीय क्षण (1.7) के परिमाण के आधार पर है:

अभिव्यक्ति (1.7) में बी के बजाय बी-बी "इंट को प्रतिस्थापित करना, हम अभी भी आनुपातिक निर्भरता प्राप्त करते हैं" दोपहर *सेबी , लेकिन थोड़ा अलग गुणांक K1 के साथ:

प्राप्त करने वाले कुंडल के केंद्र में प्रेरण घटक:

कुंडल प्रणाली के आधार के बीच में मूल के साथ कार्तीय समन्वय प्रणाली में (चित्र 7 देखें), अंतिम अभिव्यक्ति रूप लेती है:

आइए सामान्यीकृत निर्देशांक पेश करें:

आइए हम निर्धारित करें, प्राप्त करने वाले कॉइल में प्रेरित ईएमएफ के संकेत तक:

जहां प्राप्त करने वाले कॉइल का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है, एन इसके घुमावों की संख्या है।

कहा पे S विकिरण करने वाली कुंडली का अनुप्रस्थ काट क्षेत्र है, I इसके सभी का कुल प्रवाह हैमुड़ता है।

त्रि-आयामी अंतरिक्ष में, जब एक्सओवाई विमान प्राप्त करने वाले फ्रेम के विमान के लंबवत नहीं होता है,

अंजीर। 7. समन्वय प्रणाली।

चित्र 8. ऑब्जेक्ट का रोल ओरिएंटेशन।

3.1.3.3 वस्तु के लौहचुम्बकीय गुणों के कारण संकेत परावर्तन

एक लौहचुंबकीय वस्तु, जिसके आयामों को भी छोटा माना जाएगा, कम से कम r और rў से अधिक नहीं (चित्र 5 देखें), चुंबकीय क्षेत्र की वक्रता के दृष्टिकोण से, एक के साथ एक समान फ्रेम के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है करंट I *, चुंबकीय क्षण वेक्टर जिसका Pm * व्यावहारिक रूप से विकिरणित कॉइल B के इंडक्शन वेक्टर के समानांतर है।

m * का मान निर्भर करता हैटी के बारे में फेरोमैग्नेटिक ऑब्जेक्ट के आकार का मी, इसकी चुंबकीय पारगम्यता, वस्तु के स्थान के बिंदु पर क्षेत्र प्रेरण से। समतुल्य फ्रेम m * के चुंबकीय क्षण की गणना करने के लिए, लौहचुंबकीय वस्तु के संपूर्ण आयतन पर समाकलन लेना आवश्यक है ताकि बाहरी की क्रिया के तहत फेरोमैग्नेट में उत्पन्न होने वाली सभी एम्पीयर धाराओं के योगदान का योग किया जा सके। विकिरण कुंडल का क्षेत्र।एक गोलाकार सजातीय वस्तु के लिए, हम प्राप्त करते हैं:

जहां बी चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण है,म - सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता वस्तु, R वस्तु की त्रिज्या है - गेंद।

एक संवाहक वस्तु के लिए ऊपर प्राप्त सभी भाव वैध रहते हैं यदि हम उन्हें इस मामले के लिए रखते हैं:

3.1.3.4 किसी वस्तु के प्रवाहकीय और लौहचुम्बकीय गुणों का अध्यारोपण

एक गेंद के रूप में एक वस्तु के विद्युत प्रवाहकीय और लौहचुंबकीय गुणों को एक साथ ध्यान में रखते हुए गुणांक के निम्नलिखित मूल्य की ओर जाता है K1:

सामान्यीकरण कारक K4, प्राप्त करने वाले कॉइल में वोल्टेज के लिए अभिव्यक्ति में शामिल है:

उदाहरण के लिए, संख्यात्मक अनुमान (1.23) से पता चलता है कि 10 (kHz) के उत्सर्जित क्षेत्र की एक विशिष्ट आवृत्ति पर अभिव्यक्ति में शर्तों के मॉड्यूल 1 (सेमी) के क्रम के गोलाकार वस्तु के त्रिज्या के साथ तुलनीय हो जाते हैं और बशर्ते कि वस्तु में लौहचुंबकीय गुण हों। इसके अलावा, लाप्लास ऑपरेटर पर पहले शब्द की निर्भरता इंगित करती है कि परावर्तित संकेत का चरण लक्ष्य वस्तु के विद्युत और लौहचुंबकीय गुणों के अनुपात के साथ-साथ सामग्री चालकता और वस्तु आयामों के अनुपात के आधार पर बदल जाएगा। कार्रवाई का सिद्धांत इस घटना पर आधारित है। भेदभाव करने वाले आधुनिक मेटल डिटेक्टर, यानी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जो वस्तु के गुणों का आकलन करने के लिए वस्तु से परावर्तित सिग्नल के चरण बदलाव की अनुमति देते हैं (एक निश्चित संभावना के साथ, यहां तक ​​​​कि धातु का प्रकार)।

३.१.३.५. वस्तु के आकार को ध्यान में रखते हुए

जैसा कि संकेत दिया गया है, पहले प्राप्त अभिव्यक्ति केवल वस्तु के आकार के लिए मान्य थी - एक समान गेंद के रूप में एक लक्ष्य। जाहिर है, अधिक जटिल आकार की वस्तुओं के प्रभाव को Req की त्रिज्या के साथ कुछ समकक्ष क्षेत्र के प्रभाव में कम किया जा सकता है।

एक गोलाकार वस्तु के लिए केवल फेरोमैग्नेटिक गुणों के प्रकट होने के कारण, प्राप्त करने वाले कॉइल में प्रेरित वोल्टेज इसकी मात्रा के समानुपाती होता है (देखें अभिव्यक्ति (1.22))। इसलिए, पहले सन्निकटन में, अधिक जटिल आकार की बहुत विस्तारित वस्तुओं के लिए नहीं, ऐसे गोले के बराबर माना जा सकता है, जिसका आयतन जटिल आकार की वस्तु में फेरोमैग्नेट के आयतन के साथ मेल खाता है। अनौपचारिक:

जहाँ V लौह चुम्बक का आयतन है।

कंडक्टिंग ऑब्जेक्ट से पुन: विकिरण के कारण रिसीविंग कॉइल में प्रेरित वोल्टेज के साथ स्थिति अधिक जटिल है। कब अच्छी विद्युत चालकता वाली बड़ी वस्तुएंअभिव्यक्ति (1.9) और, तदनुसार, प्राप्त करने वाले कॉइल में प्रेरित वोल्टेज भी वस्तु के आयतन के समानुपाती होता है (अर्थात, R ^ 3 ) और समतुल्य गेंद की त्रिज्या की गणना भी सूत्र (1.25) द्वारा की जाती है। कब खराब विद्युत चालकता वाली छोटी वस्तुएंदृष्टिकोण अलग है। इस मामले में, सामान्य अभिव्यक्ति (1.9) एक विशेष मामले (1.8) में बदल जाती है। आइए पहले हम Req पर एक गोलाकार वस्तु के अंदर त्रिज्या Rп के साथ एक गोलाकार गुहा के प्रभाव पर विचार करें। सुपरपोजिशन के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, हम एक गोलाकार वस्तु की गुहा के साथ कार्रवाई के परिणाम को एक ठोस क्षेत्र और त्रिज्या R and के साथ एक गोले की कार्रवाई के परिणामों के बीच अंतर के रूप में प्रस्तुत करते हैं। (1.8) के अनुसार, निम्नलिखित संबंध धारण करता है:

चित्रा 9 कमजोर विद्युत प्रवाहकीय खोखले और खोखले फेरोमैग्नेटिक क्षेत्र के लिए आर / डी आर पर आर / रेक की निर्भरता के ग्राफ को दर्शाता है। ग्राफ से देखा जा सकता है कि not . के लिए

चित्र 9. एक खोखले गोले की दीवार की मोटाई का तुल्य त्रिज्या पर प्रभाव।

कमजोर संवाहक सामग्री Reqv »R से बनी बहुत पतली दीवार वाली गेंदें। इसलिए, एक कमजोर संवाहक गेंद के लिए, फेरोमैग्नेटिक बॉल और उच्च चालकता की गेंद के विपरीत, पहले सन्निकटन में, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह ठोस है या खोखली। पुन: उत्सर्जन प्रक्रिया पर इसका प्रभाव मुख्य रूप से इसके रैखिक आकार, यानी आर द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, पहले सन्निकटन में, एक खोखले सहित अधिक जटिल आकार की वस्तुओं का खराब संचालन नहीं होने के मामले में, कोई विचार कर सकता है एक ऐसे गोले के तुल्य, जिसकी त्रिज्या वस्तु के आधे औसत अभिलक्षणिक आकार के बराबर हो।

उपरोक्त निष्कर्ष धातु एल्यूमीनियम पन्नी के स्क्रैप से मेटल डिटेक्टर की एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया के रूप में व्यवहार में अच्छी तरह से पुष्टि की जाती है, जो द्रव्यमान में महत्वहीन है, जो लगभग हर जगह पाया जा सकता है जहां आधुनिक सभ्यता ने अपनी छाप छोड़ी है।

3.1.3.6 क्रॉस-एक्सल रील सिस्टम

अंजीर। 10. सेंसर का रोल ओरिएंटेशन।

कॉइल की इस व्यवस्था के साथ मेटल डिटेक्टर सेंसर की धुरी के साथ दृश्य चित्र 10 में दिखाया गया है। ऐसी योजना की गणना करने के लिए, सुपरपोजिशन के सिद्धांत का उपयोग करना और उत्सर्जक कॉइल के चुंबकीय क्षण के वेक्टर और प्राप्त कॉइल के क्षेत्र को ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों (अनुमान, चित्र 11 देखें) में विघटित करना सुविधाजनक है।

क्षैतिज घटक के लिए, रिसीविंग वोन कॉइल में फील्ड इंडक्शन का प्रक्षेपण संबंध (1.4) द्वारा निर्धारित किया जाना जारी रहेगा। हालांकि, चुंबकीय क्षण का एक अलग अभिविन्यास परिणाम देता है (हस्ताक्षर करने के लिए):

जहां के 2 सूत्र (1.11) द्वारा निर्धारित किया जाता है।

रिसीविंग कॉइल बोव में फील्ड इंडक्शन का वर्टिकल कंपोनेंट वैक्टर r और r "के लंबवत है और यह स्पष्ट रूप से कोणों g और b पर निर्भर नहीं करता है:

चित्र 11. घटकों में चुंबकीय क्षण और प्राप्त करने वाले कॉइल के क्षेत्र का अपघटन।

संकेत के लिए सटीक, प्राप्त करने वाले कॉइल Uo में EMF है:

यहाँ से हमें मिलता है:

कुंडल प्रणाली के आधार के बीच में मूल के साथ कार्तीय समन्वय प्रणाली में (चित्र 5 देखें), हम प्राप्त करते हैं:

सामान्यीकृत निर्देशांक (1.14) का परिचय देते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

जहां के 4 की गणना सूत्र (1.19) या (1.24) द्वारा की जाती है।

3.1.4. व्यावहारिक सोच

संवेदनशीलतामेटल डिटेक्टर मुख्य रूप से इसके सेंसर पर निर्भर करता है। सुविचारित सेंसर विकल्पों के लिए, संवेदनशीलता सूत्र (१.२०) और (१.३३) द्वारा निर्धारित की जाती है। जब रोल कोण y के संदर्भ में प्रत्येक मामले के लिए ऑब्जेक्ट के लिए सेंसर का उन्मुखीकरण इष्टतम होता है, तो यह समान गुणांक K4 और सामान्यीकृत निर्देशांक F (X, Y) और G (X, Y) के कार्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है। तुलना के लिए, वर्ग XO [-4.4], YO [-4.4], इन कार्यों के मॉड्यूल को चित्र 12 और चित्र 13 में एक लघुगणकीय पैमाने पर वर्गों के एक्सोनोमेट्रिक सेट के रूप में दिखाया गया है।

आपकी आंख को पकड़ने वाली पहली चीज सेंसर कॉइल्स (0, + 1) और (0, -1) के स्थानों के पास उच्चारित मैक्सिमा है। फलन F (X, Y) और G (X, Y) की अधिकतमता कोई व्यावहारिक रुचि नहीं है और कार्यों की तुलना की सुविधा के लिए 0 (dB) स्तर पर काट दी जाती है। यह आंकड़ों से और फ़ंक्शन F (X, Y) और G (X, Y) के विश्लेषण से भी देखा गया है कि संकेतित वर्ग में फ़ंक्शन F का मापांक लगभग हर जगह फ़ंक्शन G के मापांक से थोड़ा अधिक है, के साथ वर्ग के कोनों पर सबसे दूर के बिंदुओं का अपवाद और एक्स = 0 के पास एक संकीर्ण क्षेत्र के अपवाद के साथ, जहां फ़ंक्शन एफ में "खड्ड" है।

मूल से दूर इन कार्यों के स्पर्शोन्मुख व्यवहार को Y = 0 पर चित्रित किया जा सकता है। यह पता चला है कि फ़ंक्शन F का मापांक x ^ (- 7) के अनुपात में दूरी के साथ घटता है, और फ़ंक्शन G का मापांक x ^ (- 6) के अनुपात में घटता है। दुर्भाग्य से, जी फ़ंक्शन का संवेदनशीलता लाभ व्यावहारिक सीमा से अधिक, केवल बड़ी दूरी पर दिखाई देता है।

अंजीर। 12. फलन F (X, Y) का ग्राफ।

चित्र 13. फ़ंक्शन G (X, Y) का ग्राफ़।

मेटल डिटेक्टर। मॉड्यूल F और G के समान मान X »4.25 पर प्राप्त किए जाते हैं।

फ़ंक्शन F का "खड्डा" बहुत व्यावहारिक महत्व का है। सबसे पहले, यह इंगित करता है कि लंबवत कुल्हाड़ियों वाले कॉइल सिस्टम के सेंसर में अपने अनुदैर्ध्य अक्ष पर स्थित धातु की वस्तुओं के लिए न्यूनतम (सैद्धांतिक रूप से शून्य) संवेदनशीलता है। स्वाभाविक रूप से, इन वस्तुओं में सेंसर के कई तत्व भी शामिल हैं। नतीजतन, उनसे परावर्तित बेकार सिग्नल क्रॉस-एक्सिस कॉइल सिस्टम सेंसर की तुलना में बहुत कम होगा। उत्तरार्द्ध बहुत महत्वपूर्ण है, यह देखते हुए कि सेंसर के धातु तत्वों से परावर्तित संकेत परिमाण के कई आदेशों (सेंसर कॉइल के इन तत्वों की निकटता के कारण) से उपयोगी संकेत को पार कर सकता है। ऐसा नहीं है कि सेंसर के धातु तत्वों से बेकार सिग्नल की भरपाई करना मुश्किल है। मुख्य कठिनाई इन संकेतों में थोड़े से परिवर्तन में निहित है, जो आमतौर पर इन तत्वों के थर्मल और विशेष रूप से यांत्रिक विकृतियों के कारण होते हैं। ये सबसे छोटे परिवर्तन पहले से ही एक उपयोगी संकेत के साथ तुलनीय हो सकते हैं, जो गलत रीडिंग या डिवाइस के झूठे अलार्म को जन्म देगा। दूसरे, यदि एक छोटी वस्तु को पहले से ही लंबवत कुल्हाड़ियों के साथ कॉइल की एक प्रणाली के मेटल डिटेक्टर के साथ पाया गया है, तो इसके सटीक स्थान की दिशा को आसानी से "ट्रैक" किया जा सकता है, मेटल डिटेक्टर सिग्नल के शून्य मान द्वारा वस्तु के अनुदैर्ध्य अक्ष के सटीक अभिविन्यास के साथ (रोल के साथ किसी भी अभिविन्यास के लिए)। यह देखते हुए कि खोज के दौरान सेंसर के "कैप्चर" का क्षेत्र कई वर्ग मीटर हो सकता है, सिस्टम की अंतिम गुणवत्तालंबवत अक्ष कुंडल विषय व्यवहार में काफी उपयोगी होते हैं (कम बेकार उत्खनन)।

फ़ंक्शन F (X, Y) और G (X, Y) के ग्राफ़ की अगली विशेषता कॉइल के केंद्रों से गुजरने वाले शून्य संवेदनशीलता के एक कुंडलाकार "क्रेटर" की उपस्थिति है (बिंदु पर केंद्रित इकाई त्रिज्या का एक चक्र) (0,0))। व्यवहार में, यह सुविधा आपको छोटी वस्तुओं से दूरी निर्धारित करने की अनुमति देती है। यदि यह पाया जाता है कि कुछ सीमित दूरी पर परावर्तित संकेत गायब हो जाता है (एक इष्टतम रोल अभिविन्यास के साथ), तो वस्तु की दूरी डिवाइस के आधार का आधा है, अर्थात एल / 2 का मान।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि कॉइल की अलग-अलग सापेक्ष स्थिति वाले मेटल डिटेक्टरों के लिए रोल कोण y के संबंध में दिशात्मक आरेख भी भिन्न होते हैं। चित्रा 14 बी कॉइल के पास लंबवत कुल्हाड़ियों के साथ डिवाइस के दिशात्मक आरेख को दिखाता है, और अंजीर में। 14 ए - पार किए गए लोगों के साथ। जाहिर है, दूसरा आरेख अधिक बेहतर है, क्योंकि इसमें कम रोल डेड जोन और कम लोब हैं।

मेटल डिटेक्टर और ऑब्जेक्ट के मापदंडों पर रिसीविंग कॉइल में प्रेरित वोल्टेज की निर्भरता का अनुमान लगाने के लिए, गुणांक K4 के लिए अभिव्यक्ति (1.19) का विश्लेषण करना आवश्यक है। रिसीविंग कॉइल में प्रेरित वोल्टेज (L / 2) ^ 6 के समानुपाती होता है। एफ और जी के कार्यों के तर्क भी एल / 2 के मूल्य के लिए सामान्यीकृत होते हैं, जिनमें से कमी दूरी की 6 वीं - 7 वीं शक्ति के साथ होती है। इसलिए, पहले सन्निकटन के रूप में, अन्य सभी चीजें समान होने के कारण, मेटल डिटेक्टर की संवेदनशीलता उसके आधार पर निर्भर नहीं करती है।

चित्र 14. कॉइल सिस्टम के रोल सेंसर के लिए दिशात्मक पैटर्न:

क्रास्ड एक्सल के साथ (ए)

लंबवत कुल्हाड़ियों के साथ (बी)।

विश्लेषण करने के लिए चयनात्मकतामेटल डिटेक्टर, यानी विभिन्न धातुओं या मिश्र धातुओं से बनी वस्तुओं को अलग करने की इसकी क्षमता, आपको अभिव्यक्ति (1.23) का उल्लेख करना चाहिए। डिटेक्टर परावर्तित संकेत के चरण द्वारा वस्तुओं को अलग कर सकता है। प्रकार के एक उपकरण के संकल्प के लिए meचूंकि यह अधिकतम था, इसलिए उत्सर्जक कॉइल के सिग्नल की आवृत्ति का उचित रूप से चयन करना आवश्यक है, ताकि वस्तुओं से परावर्तित होने वाले सिग्नल का चरण लगभग 45 ° हो। यह अभिव्यक्ति (1.23) में पहले शब्द के चरण में संभावित परिवर्तनों की सीमा का मध्य है, और वहां चरण-आवृत्ति विशेषता का ढलान अधिकतम है। अभिव्यक्ति में दूसरा शब्द (1.23) शून्य माना जाता है, क्योंकि खोज करते समय, हम मुख्य रूप से अलौह धातुओं के संबंध में चयनात्मकता में रुचि रखते हैं - गैर-लौह चुंबक। स्वाभाविक रूप से, सिग्नल आवृत्ति का इष्टतम विकल्प इच्छित वस्तुओं के विशिष्ट आकार के ज्ञान का तात्पर्य है। लगभग सभी विदेशी औद्योगिक मेटल डिटेक्टर एक सिक्के के आकार का इस तरह के आकार के रूप में उपयोग करते हैं। इष्टतम आवृत्ति है:

25 (मिमी) के एक विशिष्ट सिक्का व्यास के साथ, इसकी मात्रा लगभग 10 ^ (- 6) (एम ^ 3) है, जो सूत्र (1.25) के अनुसार लगभग 0.6 (सेमी) के बराबर त्रिज्या से मेल खाती है। इसलिए, हम सिक्का सामग्री 20 (n0mCh m) की चालकता के साथ लगभग 1 (kHz) का इष्टतम आवृत्ति मान प्राप्त करते हैं। औद्योगिक उपकरणों में, आवृत्ति आमतौर पर उच्च परिमाण (तकनीकी कारणों से) का क्रम होता है।

3.1.5. निष्कर्ष

1. लेखक के अनुसार, पार किए गए कुल्हाड़ियों के साथ कॉइल की प्रणाली की तुलना में खजाने और अवशेषों की खोज के लिए लंबवत कुल्हाड़ियों के साथ कॉइल की एक प्रणाली बेहतर है। अन्य सभी चीजें समान होने के कारण, पहली प्रणाली में थोड़ी अधिक संवेदनशीलता होती है। इसके अलावा, इसकी मदद से यह निर्धारित करना बहुत आसान है ("दिशा खोज लेना") सटीक दिशा जिसमें पता लगाया गया वस्तु खोजना है।

2. कुंडलियों की मानी गई प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण गुण होता है जो वस्तु से आधे आधार के बराबर दूरी पर परावर्तित संकेत को शून्य करके छोटी वस्तुओं की दूरी का अनुमान लगाना संभव बनाता है।

3. अन्य सभी चीजें समान होने (आकार और कॉइल घुमावों की संख्या, प्राप्त पथ की संवेदनशीलता, वर्तमान मूल्य और उत्सर्जक कॉइल में आवृत्ति), "ट्रांसमिट-प्राप्त" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर की संवेदनशीलता व्यावहारिक रूप से निर्भर नहीं करती है इसके आधार पर, यानी कुंडलियों के बीच की दूरी पर।

३.२ बीटिंग मेटल डिटेक्टर

शब्द "बीट मेटल डिटेक्टर" पहले सुपरहेटरोडाइन रिसीवर के दिनों से रेडियो इंजीनियरिंग में अपनाई गई शब्दावली की एक प्रतिध्वनि है। बीट्स वह घटना है जो सबसे अधिक स्पष्ट रूप से प्रकट होती है जब दो आवधिक संकेतों को करीब आवृत्तियों और लगभग समान आयामों के साथ जोड़ा जाता है, और कुल सिग्नल के आयाम के स्पंदन में शामिल होते हैं। तरंग आवृत्ति दो जोड़े गए संकेतों की आवृत्तियों के बीच के अंतर के बराबर है। रेक्टिफायर (डिटेक्टर) के माध्यम से इस तरह के स्पंदनात्मक संकेत को पारित करके, अंतर आवृत्ति संकेत को अलग किया जा सकता है। यह सर्किटरी लंबे समय तक पारंपरिक थी, लेकिन वर्तमान में, सिंक्रोनस डिटेक्टरों के विकास के कारण, आमतौर पर इसका उपयोग न तो रेडियो इंजीनियरिंग या मेटल डिटेक्टरों में किया जाता है, हालांकि "बीटिंग" शब्द आज भी बना हुआ है।

3.2.1. परिचालन सिद्धांत

बीट्स पर मेटल डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांत बहुत सरल है और इसमें दो जनरेटर से आवृत्ति अंतर दर्ज करना शामिल है - जिनमें से एक आवृत्ति स्थिर है, और दूसरे में एक सेंसर होता है - इसकी आवृत्ति सेटिंग सर्किट में एक इंडक्शन कॉइल। डिवाइस को इस तरह से समायोजित किया जाता है कि सेंसर के पास धातु की अनुपस्थिति में, दो जनरेटर की आवृत्तियां मेल खाती हैं या मूल्य में बहुत करीब हैं। सेंसर के पास धातु की उपस्थिति से इसके मापदंडों में बदलाव होता है और परिणामस्वरूप, संबंधित जनरेटर की आवृत्ति में बदलाव होता है। यह परिवर्तन आमतौर पर बहुत छोटा होता है, लेकिन दो जनरेटर के बीच आवृत्ति अंतर में परिवर्तन पहले से ही महत्वपूर्ण है और आसानी से पता लगाया जा सकता है।

आवृत्ति अंतर को विभिन्न तरीकों से दर्ज किया जा सकता है, सबसे सरल से, जब अंतर आवृत्ति संकेत को हेडफ़ोन पर या लाउडस्पीकर के माध्यम से, आवृत्ति को मापने के लिए डिजिटल तरीकों से सुना जाता है।

3.2.2 सैद्धांतिक विचार

आइए मेटल डिटेक्टर के बीटिंग डिटेक्टर पर करीब से नज़र डालें, जिसमें एक कॉइल होता है (चित्र 15 देखें)।

अंजीर। 15. किसी वस्तु के साथ सिंगल-कॉइल मेटल डिटेक्टर का इंटरेक्शन।

कुंडली के केंद्र में चुंबकीय प्रेरण है:

जहां पीएम - कॉइल करंट I, R0 . द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षण - कुंडल त्रिज्या, एस - कुंडल क्षेत्र।

एक प्रवाहकीय और / या लौहचुंबकीय वस्तु के साथ बातचीत के कारण, एक अतिरिक्त प्रेरण घटक उत्पन्न होता है। चूंकि इसकी उपस्थिति का तंत्र बिल्कुल वैसा ही है जैसा कि "ट्रांसमिशन - रिसेप्शन" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर के पहले माने गए मामले में है, आप पिछले अनुभाग के परिणामों का उपयोग कर सकते हैं और अतिरिक्त इंडक्शन घटक के लिए लिख सकते हैं:

जहां के 1 - सूत्र (1.8), (1.9) या (1.23) द्वारा गणना गुणांक।

चूंकि गुणांक K1 एक जटिल कार्य है, इसलिए प्रेरण में सापेक्ष परिवर्तन को लैपलेस ऑपरेटर के एक फ़ंक्शन के रूप में दर्शाया जा सकता है:

इस प्रकार, मेटल डिटेक्टर सेंसर के कॉइल के प्रतिबाधा (तार के ओमिक प्रतिरोध और टर्न-टू-टर्न कैपेसिटेंस को ध्यान में रखे बिना) के रूप में दर्शाया जा सकता है:

जहाँ L वस्तु के प्रभाव के बिना कुंडली का अधिष्ठापन है।

वस्तु के प्रभाव में कुंडली का प्रतिबाधा बदल जाता है। बीट्स पर मेटल डिटेक्टरों में, सेंसर कॉइल और कैपेसिटर द्वारा गठित ऑसिलेटरी एलसी-सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति में परिवर्तन द्वारा इस परिवर्तन का आकलन किया जाता है।

3.2.3. व्यावहारिक सोच

संवेदनशीलता बीट्स पर मेटल डिटेक्टर का भाव (1.36) - (1.38) द्वारा निर्धारित किया जाता है और इसके अलावा, सेंसर के प्रतिबाधा में परिवर्तन को आवृत्ति में बदलने के मापदंडों पर निर्भर करता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, आमतौर पर रूपांतरण में एक स्थिर थरथरानवाला की अंतर आवृत्ति और एक आवृत्ति सेटिंग सर्किट में एक सेंसर कॉइल के साथ एक थरथरानवाला होता है। इसलिए, इन जनरेटर की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, सेंसर के पास धातु लक्ष्य की उपस्थिति के जवाब में आवृत्ति अंतर उतना ही अधिक होगा। छोटे आवृत्ति विचलन का पंजीकरण मुश्किल है। तो, कान से, आप आत्मविश्वास से कम से कम 10 (हर्ट्ज) की टोन सिग्नल आवृत्ति बहाव दर्ज कर सकते हैं। नेत्रहीन, एलईडी को ब्लिंक करके, आप कम से कम 1 (हर्ट्ज) की आवृत्ति बहाव दर्ज कर सकते हैं। दूसरे तरीके सेपंजीकरण और एक छोटा आवृत्ति अंतर प्राप्त करना संभव है, लेकिन इस पंजीकरण के लिए एक महत्वपूर्ण समय की आवश्यकता होगी, जो मेटल डिटेक्टरों के लिए अस्वीकार्य है, जो हमेशा वास्तविक समय में काम करते हैं।

ऐसी आवृत्तियों पर धातुओं के लिए चयनात्मकता, जो इष्टतम (1.34) से बहुत दूर हैं, बहुत कमजोर है। इसके अलावा, जनरेटर की आवृत्ति शिफ्ट से, चरण निर्धारित करें परावर्तित संकेत लगभग असंभव है। इसलिये चयनात्मकतामेटल डिटेक्टर में कोई बीट नहीं है।

अभ्यास के लिए एक सकारात्मक पक्ष सेंसर के डिजाइन और बीटिंग मेटल डिटेक्टर के इलेक्ट्रॉनिक भाग की सादगी है। ऐसा उपकरण बहुत कॉम्पैक्ट हो सकता है। इसका उपयोग करना सुविधाजनक होता है जब किसी अधिक संवेदनशील डिवाइस द्वारा पहले से ही कुछ पता लगाया जा चुका हो। यदि खोजी गई वस्तु छोटी है और जमीन में काफी गहराई में स्थित है, तो यह "खो जा सकती है", खुदाई के दौरान आगे बढ़ सकती है। कई बार भारी संवेदनशील मेटल डिटेक्टर के साथ उत्खनन स्थल को "देखने" के लिए नहीं, अंतिम चरण में एक कॉम्पैक्ट शॉर्ट-रेंज डिवाइस के साथ उनकी प्रगति को नियंत्रित करने की सलाह दी जाती है, जो वस्तु के स्थान का अधिक सटीक पता लगा सकता है। .

3.2.4। निष्कर्ष

1 . बीट डिटेक्टर ट्रांसमिट-प्राप्त मेटल डिटेक्टरों की तुलना में कम संवेदनशील होते हैं।

2. धातुओं के प्रकार के लिए कोई चयनात्मकता नहीं है।

३.३. सिंगल-कॉइल इंडक्शन टाइप मेटल डिटेक्टर

3.3.1. परिचालन सिद्धांत

इस प्रकार के मेटल डिटेक्टरों के नाम पर "इंडक्शन" शब्द उनके संचालन के सिद्धांत को पूरी तरह से प्रकट करता है, अगर हम "इंडक्शन" (अव्य।) - मार्गदर्शन शब्द का अर्थ याद करते हैं। इस प्रकार के उपकरण में किसी भी सुविधाजनक रूप का एक कुंडल होता है, जो सेंसर के हिस्से के रूप में एक वैकल्पिक संकेत से उत्साहित होता है। सेंसर के पास एक धातु की वस्तु की उपस्थिति एक परावर्तित (पुनः उत्सर्जित संकेत) की उपस्थिति का कारण बनती है, जो कुंडल में एक अतिरिक्त विद्युत संकेत "प्रेरित" करती है। यह केवल इस अतिरिक्त संकेत का चयन करने के लिए बनी हुई है।

इंडक्शन-टाइप मेटल डिटेक्टर को जीवन का अधिकार प्राप्त हुआ, मुख्य रूप से "ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत पर आधारित उपकरणों के मुख्य नुकसान के कारण - सेंसर डिजाइन की जटिलता। यह जटिलता या तो सेंसर के निर्माण की उच्च लागत और श्रमसाध्यता की ओर ले जाती है, या इसकी अपर्याप्त यांत्रिक कठोरता की ओर ले जाती है, जो आंदोलन के दौरान झूठे संकेतों की उपस्थिति की ओर ले जाती है और डिवाइस की संवेदनशीलता को कम कर देती है। यदि आप "ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" सिद्धांत के आधार पर उपकरणों से इस नुकसान को खत्म करने का लक्ष्य निर्धारित करते हैं, तो आप एक असामान्य निष्कर्ष पर आ सकते हैं - मेटल डिटेक्टर के उत्सर्जन और प्राप्त करने वाले कॉइल को एक में जोड़ा जाना चाहिए! वास्तव में, एक कॉइल के दूसरे के सापेक्ष बहुत अवांछनीय आंदोलन और मोड़ इस मामले में अनुपस्थित हैं, क्योंकि केवल एक कॉइल है और यह दोनों उत्सर्जित और प्राप्त कर रहा है। सेंसर की अत्यधिक सादगी भी स्पष्ट है। इन लाभों के लिए भुगतान करने की कीमत उत्सर्जक / प्राप्त करने वाले कॉइल के बहुत बड़े उत्तेजना संकेत से उपयोगी प्रतिध्वनि को अलग करने की आवश्यकता है।

इनपुट भाग का योजनाबद्ध आरेख

परावर्तित सिग्नल को सेंसर कॉइल में मौजूद इलेक्ट्रिकल सिग्नल से घटाकर अलग करना संभव है, पास में धातु की अनुपस्थिति में कॉइल में सिग्नल के समान आकार, आवृत्ति, चरण और आयाम का सिग्नल। इसे किसी एक तरीके से कैसे लागू किया जा सकता है, यह अंजीर में एक ब्लॉक आरेख के रूप में दिखाया गया है। सोलह.

चित्र 16. इंडक्शन मेटल डिटेक्टर की इनपुट यूनिट का ब्लॉक आरेख

जनरेटर निरंतर आयाम और आवृत्ति के साथ एक साइनसॉइडल वैकल्पिक वोल्टेज उत्पन्न करता है। "वोल्टेज-करंट" कनवर्टर (पीएनटी) जनरेटर वोल्टेज यूजी को वर्तमान आईजी . में परिवर्तित करता है , जो सेंसर के ऑसिलेटरी सर्किट में सेट होता है। ऑसिलेटिंग सर्किट में एक कैपेसिटर C और एक सेंसर कॉइल L होता है। इसकी गुंजयमान आवृत्ति जनरेटर आवृत्ति के बराबर होती है। पीएनटी का रूपांतरण कारक चुना जाता है ताकि ऑसिलेटरी सर्किट यूडी का वोल्टेज जनरेटर यूजी (सेंसर के पास धातु की अनुपस्थिति में) के वोल्टेज के बराबर हो। इस प्रकार, योजक एक ही आयाम के दो संकेतों को घटाता है, और आउटपुट सिग्नल - घटाव का परिणाम - शून्य के बराबर होता है। जब सेंसर के पास एक धातु दिखाई देती है, तो एक परावर्तित संकेत दिखाई देता है (दूसरे शब्दों में, सेंसर कॉइल के पैरामीटर बदल जाते हैं) और इससे ऑसिलेटरी सर्किट Ud के वोल्टेज में बदलाव होता है। आउटपुट शून्य के अलावा एक संकेत प्रतीत होता है।

अंजीर। 16 विचाराधीन प्रकार के मेटल डिटेक्टरों के इनपुट भाग की योजनाओं में से एक का केवल सबसे सरल संस्करण दिखाता है, सबसे सरल के रूप में। इस सर्किट में पीएनटी के बजाय, सिद्धांत रूप में, वर्तमान-सेटिंग रोकनेवाला का उपयोग करना संभव है। सेंसर कॉइल को चालू करने के लिए विभिन्न ब्रिज सर्किट का उपयोग किया जा सकता है, इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट के लिए अलग-अलग ट्रांसफर रेशियो वाले एडर्स, ऑसिलेटरी सर्किट का आंशिक सक्रियण आदि। आदि।

चित्र में अंजीर में। 16, एक ऑसिलेटरी सर्किट का उपयोग सेंसर के रूप में किया जाता है। यह सादगी के लिए किया जाता है, संकेतों के बीच शून्य चरण बदलाव प्राप्त करने के लिए यूजी और यूडी (सर्किट अनुनाद के लिए ट्यून किया जाता है)। आप थरथरानवाला सर्किट को प्रतिध्वनि के लिए ठीक करने की आवश्यकता के साथ छोड़ सकते हैं और पीएनटी लोड के रूप में केवल सेंसर कॉइल का उपयोग कर सकते हैं। हालाँकि, इस मामले के लिए PNT का लाभ जटिल होना चाहिए ताकि PNT लोड की आगमनात्मक प्रकृति से उत्पन्न होने वाले लगभग 90 ° से चरण बदलाव को ठीक किया जा सके।

3.3.2. सैद्धांतिक विचार

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक इंडक्शन-टाइप मेटल डिटेक्टर को "ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत के आधार पर मेटल डिटेक्टर के एक निश्चित सीमित मामले के रूप में दर्शाया जा सकता है, जब एमिटिंग और रिसीविंग कॉइल मेल खाते हैं। इसलिए, धारा 1.1 के कई परिणामों का उपयोग इंडक्शन-टाइप मेटल डिटेक्टर के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, एक इंडक्शन मेटल डिटेक्टर बीटिंग मेटल डिटेक्टर से केवल परावर्तित सिग्नल को रिकॉर्ड करने के तरीके से भिन्न होता है, इसलिए, सेक्शन 1.2 के कुछ परिणाम इंडक्शन-टाइप डिवाइस के लिए भी मान्य होंगे।

धातु की वस्तु के साथ इंडक्शन-टाइप मेटल डिटेक्टर कॉइल की बातचीत को चित्र 15 में चित्रित किया जा सकता है। परावर्तित संकेत का अनुमान चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण (1.36) के परिमाण से लगाया जा सकता है। "ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" सिद्धांत पर आधारित उपकरणों के विपरीत, धारणा (1.3) के तहत परावर्तित सिग्नल का परिमाण केवल ऑब्जेक्ट और सेंसर के बीच की दूरी पर निर्भर करता है, और ऑब्जेक्ट के लिए सेंसर के उन्मुखीकरण पर निर्भर नहीं करता है।

परावर्तित सिग्नल द्वारा सेंसर कॉइल में प्रेरित अतिरिक्त वोल्टेज की गणना सूत्र (1.17) द्वारा की जाती है, जहां परावर्तित सिग्नल का इंडक्शन (1.36) के बराबर होता है। संकेत को ध्यान में रखे बिना, यह वोल्टेज है:

जहाँ p लाप्लास संचालिका है,मैं - कॉइल में करंट, r सेंसर और वस्तु के बीच की दूरी है, S कुंडल का क्षेत्रफल है, N इसके घुमावों की संख्या है, R वस्तु का तुल्य त्रिज्या है, KS - सूत्र (1.23) द्वारा गणना गुणांक।

3.3.3. व्यावहारिक सोच

सूत्र (1.39) के अनुसार धातु की वस्तु के लिए डिवाइस की वोल्टेज प्रतिक्रिया, दूरी की छठी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यही है, यह व्यावहारिक रूप से "ट्रांसमिट-प्राप्त" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टरों के समान है। परावर्तित संकेत को रिकॉर्ड करने का सिद्धांत समान है। इसलिए, सैद्धांतिक संवेदनशीलताएक इंडक्शन मेटल डिटेक्टर ट्रांसमिट-प्राप्त उपकरणों के समान है।

के बारे में सैद्धांतिक विचार चयनात्मकता,"ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर के लिए सेक्शन 1.1 में दिए गए इंडक्शन मेटल डिटेक्टर के लिए भी मान्य हैं। उपयोगी परावर्तित सिग्नल के वोल्टेज के लिए सूत्र (1.39) में शामिल गुणांक (1.23) द्वारा चयनात्मकता निर्धारित की जाती है।

डिजाइन सुविधाओं में से, यह ध्यान दिया जाना चाहिए डिजाइन की सादगीमेटल डिटेक्टर सेंसर। सादगी के लिए कीमत, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, मेटल डिटेक्टर सेंसर के कॉइल से एक बड़े विद्युत उत्तेजना संकेत की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक छोटे से उपयोगी संकेत को अलग करने की आवश्यकता है। यदि हम ध्यान में रखते हैं कि इन संकेतों के आयामों का अनुपात 105 ... 106 तक पहुंच सकता है, तो यह स्पष्ट है कि के लिए व्यवहार में, यह एक आसान नहीं है, हालांकि काफी हल करने योग्य कार्य है। जटिलताइस समस्या का समाधान इस तथ्य में निहित है कि मेटल डिटेक्टर के सेंसर का तार न केवल उपयोगी परावर्तित संकेत पर प्रतिक्रिया करता है, बल्कि इसके मापदंडों में किसी भी बदलाव के लिए भी प्रतिक्रिया करता है। सौभाग्य से, इंडक्शन मेटल डिटेक्टर के यांत्रिक विरूपण की संवेदनशीलता ट्रांसमिट-टू-रिसीव उपकरणों की तुलना में बहुत कम है। हालांकि, इंडक्शन मेटल डिटेक्टर के लिए विशिष्ट सेंसर की तापमान संवेदनशीलता की समस्या उत्पन्न होती है। तथ्य यह है कि तार का ओमिक प्रतिरोध (आमतौर पर तांबा), जिसके साथ सेंसर का तार घाव होता है, बढ़ते तापमान के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है। अपरिहार्य तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण, सेंसर प्रतिबाधा और वोल्टेज में ये अपेक्षाकृत धीमी गति से परिवर्तन अपने आप में बहुत छोटे होते हैं, लेकिन वांछित सिग्नल की तुलना में या उससे भी अधिक होते हैं। इस प्रकार, मेटल डिटेक्टर सेंसर के कॉइल के प्रतिबाधा के तापमान बहाव की भरपाई की समस्या तत्काल हो जाती है।

३.४. अन्य प्रकार के धातु डिटेक्टर

कुछ मेटल डिटेक्टरों की कमियों और सीमाओं से परिचित होने के बाद किसी व्यक्ति में जो पहला सवाल उठता है, वह कुछ इस तरह लगता है: "धातु वस्तुओं के दूरस्थ पता लगाने के लिए उनके आधार पर अन्य कौन से सिद्धांत और उपकरण मौजूद हैं?" प्रश्न तार्किक है, लेकिन नीचे दिया गया उत्तर शायद जिज्ञासु पाठक को बहुत प्रसन्न नहीं करेगा।

इंपल्स मेटल डिटेक्टर

पहले चर्चा किए गए तीन प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक मेटल डिटेक्टरों में, परावर्तित सिग्नल को उत्सर्जित से अलग किया जाता है। या तो ज्यामितीय रूप से - कॉइल प्राप्त करने और उत्सर्जित करने की सापेक्ष स्थिति के कारण, या विशेष मुआवजा योजनाओं का उपयोग करके। जाहिर है, उत्सर्जित और परावर्तित संकेतों को अलग करने का एक अस्थायी तरीका हो सकता है। इस पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, पल्स इको और रडार में। पता लगाते समय, परावर्तित सिग्नल की देरी तंत्र वस्तु और पीछे सिग्नल के महत्वपूर्ण प्रसार समय के कारण होता है। हालांकि, जैसा कि मेटल डिटेक्टरों पर लागू होता है, एक संवाहक वस्तु में स्व-प्रेरण की घटना भी एक ऐसा तंत्र हो सकता है। एक चुंबकीय प्रेरण पल्स के संपर्क में आने के बाद, एक कंडक्टिंग ऑब्जेक्ट में एक नम वर्तमान पल्स उत्पन्न होता है और कुछ समय के लिए स्व-प्रेरण की घटना के कारण बनाए रखा जाता है, जो समय-विलंबित परावर्तित संकेत का कारण बनता है। इस प्रकार, मेटल डिटेक्टर की एक और योजना प्रस्तावित की जा सकती है, जो मूल रूप से खंड की विधि द्वारा पहले विचार किए गए लोगों से अलग हैसंकेत। ऐसे मेटल डिटेक्टर को इंपल्स कहा जाता है। इसमें एक वर्तमान पल्स जनरेटर, कॉइल प्राप्त करने और उत्सर्जित करने, एक स्विचिंग डिवाइस और एक सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट शामिल है।

वर्तमान पल्स जनरेटर लघु मिलीसेकंड वर्तमान दालों को उत्पन्न करता है जो उत्सर्जक कुंडल में प्रवेश करते हैं, जहां वे चुंबकीय प्रेरण दालों में परिवर्तित हो जाते हैं। चूंकि उत्सर्जक कॉइल - पल्स जनरेटर के भार में एक स्पष्ट आगमनात्मक चरित्र होता है, जनरेटर के पल्स मोर्चों पर वोल्टेज सर्ज के रूप में अधिभार होता है। इस तरह के फटने आयाम में सैकड़ों (!) वोल्ट तक पहुंच सकते हैं, हालांकि, सुरक्षात्मक सीमाओं का उपयोग अस्वीकार्य है, क्योंकि इससे वर्तमान पल्स और चुंबकीय प्रेरण के सामने देरी हो सकती है और अंततः, परावर्तित के पृथक्करण को जटिल करने के लिए संकेत।

प्राप्त करने वाले और उत्सर्जित करने वाले कॉइल एक दूसरे के सापेक्ष काफी मनमाने ढंग से स्थित हो सकते हैं, क्योंकि उत्सर्जित सिग्नल का सीधे प्रवेश प्राप्त करने वाले कॉइल में होता है और उस पर परावर्तित सिग्नल का प्रभाव समय में अलग हो जाता है। सिद्धांत रूप में, एक कॉइल प्राप्त करने और उत्सर्जित करने दोनों के रूप में कार्य कर सकता है, लेकिन इस मामले में वर्तमान पल्स जनरेटर और संवेदनशील इनपुट सर्किट के उच्च-वोल्टेज आउटपुट सर्किट को अलग करना अधिक कठिन होगा।

स्विचिंग डिवाइस को उत्सर्जित और परावर्तित संकेतों के उपर्युक्त पृथक्करण को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक निश्चित समय के लिए डिवाइस के इनपुट सर्किट को ब्लॉक कर देता है, जो कि एमिटिंग कॉइल में करंट पल्स की अवधि, कॉइल के डिस्चार्ज टाइम और उस समय के दौरान निर्धारित होता है, जब एक छोटामिट्टी जैसे बड़े पैमाने पर कमजोर प्रवाहकीय वस्तुओं से उनकी प्रतिक्रियाएं। इस समय के बीत जाने के बाद, स्विचिंग डिवाइस को रिसीविंग कॉइल से प्रोसेसिंग यूनिट तक निर्बाध सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करना चाहिए।संकेत।

सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट को इनपुट इलेक्ट्रिकल सिग्नल को एक ऐसे रूप में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो मानव धारणा के लिए सुविधाजनक है। इसे अन्य प्रकार के मेटल डिटेक्टरों में उपयोग किए जाने वाले समाधानों के आधार पर डिज़ाइन किया जा सकता है।

स्पंदित मेटल डिटेक्टरों के नुकसान में धातु के प्रकार द्वारा वस्तुओं के व्यवहार में भेदभाव को लागू करने में कठिनाई, उच्च-आयाम वर्तमान और वोल्टेज दालों को उत्पन्न करने और स्विच करने के लिए उपकरणों की जटिलता और उच्च स्तर के रेडियो हस्तक्षेप शामिल हैं।

मैग्नेटोमीटर

मैग्नेटोमीटर एक चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों का एक व्यापक समूह है (उदाहरण के लिए, मापांक या चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के घटक)। मेटल डिटेक्टर के रूप में मैग्नेटोमीटर का उपयोग लोहे जैसे लौह चुंबकीय पदार्थों द्वारा पृथ्वी के प्राकृतिक चुंबकीय क्षेत्र के स्थानीय विरूपण की घटना पर आधारित है। मैग्नेटोमीटर की मदद से पृथ्वी के क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के मॉड्यूल या दिशा से विचलन का पता लगाने के बाद, जो किसी दिए गए क्षेत्र के लिए सामान्य है, कोई आत्मविश्वास से कुछ चुंबकीय अमानवीयता (विसंगति) की उपस्थिति का दावा कर सकता है, जो हो सकता है लोहे की वस्तु के कारण।

पहले माने जाने वाले मेटल डिटेक्टरों की तुलना में, मैग्नेटोमीटर की रेंज बहुत अधिक होती है। लोहे की वस्तुओं का पता लगाना। यह जानना बहुत प्रभावशाली है कि मैग्नेटोमीटर की मदद से जूते से जूते के छोटे नाखूनों को 1 (m) की दूरी पर और एक कार को 10 (m) की दूरी पर दर्ज करना संभव है! इतनी बड़ी डिटेक्शन रेंज को इस तथ्य से समझाया गया है कि पृथ्वी का सजातीय चुंबकीय क्षेत्र मैग्नेटोमीटर के लिए पारंपरिक मेटल डिटेक्टरों के उत्सर्जित क्षेत्र के अनुरूप है, इसलिए लोहे की वस्तु के लिए डिवाइस की प्रतिक्रिया छठे के विपरीत आनुपातिक है, लेकिन नहीं दूरी की तीसरी शक्ति के लिए।

मैग्नेटोमीटर का मूलभूत नुकसान अलौह धातुओं से बनी वस्तुओं का उनकी मदद से पता लगाने की असंभवता है। इसके अलावा, भले ही हम केवल लोहे में रुचि रखते हों, खोज के लिए मैग्नेटोमीटर का उपयोग मुश्किल है। सबसे पहले, प्रकृति में विभिन्न पैमानों (व्यक्तिगत खनिज, खनिज जमा, आदि) की प्राकृतिक चुंबकीय विसंगतियों की एक विस्तृत विविधता है। दूसरे, मैग्नेटोमीटर आमतौर पर भारी होते हैं और गति में काम करने के लिए डिज़ाइन नहीं किए जाते हैं।

खजाने और अवशेषों की खोज करते समय मैग्नेटोमीटर की बेकारता को स्पष्ट करने के लिए, कोई निम्नलिखित उदाहरण दे सकता है। एक साधारण कंपास की मदद से, जो अनिवार्य रूप से सबसे सरल मैग्नेटोमीटर है, आप एक साधारण लोहे की बाल्टी को लगभग 0.5 (m) की दूरी पर पंजीकृत कर सकते हैं, जो अपने आप में एक अच्छा परिणाम है। हालांकि (!), वास्तविक परिस्थितियों में भूमिगत छिपी उसी बाल्टी को खोजने के लिए कंपास का उपयोग करने का प्रयास करें!

रडार

यह एक सर्वविदित तथ्य है कि आधुनिक रडार कई सौ किलोमीटर की दूरी पर एक हवाई जहाज जैसी वस्तु का पता लगा सकते हैं। सवाल उठता है: क्या आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स वास्तव में एक कॉम्पैक्ट डिवाइस बनाने की अनुमति नहीं देते हैं, हालांकि आधुनिक स्थिर रडारों की पहचान सीमा में बहुत कम है, लेकिन हमें अपनी रुचि की वस्तुओं का पता लगाने की इजाजत देता है (पुस्तक का शीर्षक देखें)? उत्तर ऐसे कई प्रकाशन हैं जो ऐसे उपकरणों का वर्णन करते हैं।

उनके लिए विशिष्ट आधुनिक माइक्रोवेव माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक की उपलब्धियों का उपयोग, प्राप्त सिग्नल का कंप्यूटर प्रसंस्करण है। आधुनिक उच्च तकनीकों का उपयोग व्यावहारिक रूप से इन उपकरणों का स्वतंत्र रूप से निर्माण करना असंभव बनाता है। इसके अलावा, उनके बड़े आयाम अभी तक उन्हें क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति नहीं देते हैं।

राडार के लाभों में मौलिक रूप से उच्च पहचान सीमा शामिल है, मोटे तौर पर, परावर्तित संकेत को ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों का पालन करने पर विचार किया जा सकता है और इसका क्षीणन छठे या तीसरे के लिए आनुपातिक नहीं है, बल्कि केवल दूसरी शक्ति के लिए है। दूरी।

3.3.4. निष्कर्ष

1. इंडक्शन मेटल डिटेक्टर "ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत और मेटल डिटेक्टरों के बीटिंग सेंसर के डिजाइन की सादगी के अनुसार मेटल डिटेक्टरों की उच्च संवेदनशीलता और चयनात्मकता को जोड़ते हैं।

2. मेटल डिटेक्टर सेंसर कॉइल के मापदंडों के तापमान बहाव की भरपाई की समस्या अत्यावश्यक होती जा रही है।

प्रस्तावित मेटल डिटेक्टर को अपेक्षाकृत बड़ी वस्तुओं की "दूरस्थ" खोज के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे धातुओं के प्रकारों के लिए बिना किसी भेदभाव के सबसे सरल योजना के अनुसार इकट्ठा किया जाता है। डिवाइस का निर्माण आसान है।

पता लगाने की गहराई है:

• पिस्तौल - 0.5 मीटर;
• हेलमेट -1 मीटर;
• बाल्टी - 1.5 मीटर।

संरचनात्मक योजना

ब्लॉक आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 4. इसमें कई कार्यात्मक ब्लॉक होते हैं।

अंजीर। 4. "ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" सिद्धांत के आधार पर मेटल डिटेक्टर का ब्लॉक आरेख

इसे खत्म करने के लिए मुआवजा योजना बनाई गई है। इसके संचालन का अर्थ यह है कि आउटपुट ऑसिलेटरी सर्किट से सिग्नल का कुछ हिस्सा प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर के सिग्नल में मिलाया जाता है ताकि धातु की वस्तुओं की अनुपस्थिति में सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट सिग्नल को कम से कम (आदर्श रूप से, शून्य पर लाया जा सके) सेंसर के पास। क्षतिपूर्ति सर्किट को समायोजन पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके समायोजित किया जाता है।

सिंक्रोनस डिटेक्टर प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर के आउटपुट से उपयोगी वैकल्पिक सिग्नल को निरंतर सिग्नल में परिवर्तित करता है। एक सिंक्रोनस डिटेक्टर की एक महत्वपूर्ण विशेषता शोर और हस्तक्षेप की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक उपयोगी सिग्नल को अलग करने की क्षमता है जो आयाम में उपयोगी सिग्नल से काफी अधिक है। सिंक्रोनस डिटेक्टर रेफरेंस सिग्नल रिंग काउंटर के दूसरे आउटपुट से लिया जाता है, जिसका सिग्नल पहले आउटपुट के संबंध में 90 ° ऑफ फेज होता है। रिसीविंग कॉइल के आउटपुट और सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट दोनों पर उपयोगी सिग्नल की विविधता की डायनेमिक रेंज बहुत व्यापक है। एक संकेतक डिवाइस के लिए - एक पॉइंटर डिवाइस या एक ऑडियो इंडिकेटर - दोनों बहुत कमजोर सिग्नल और बहुत (उदाहरण के लिए, 100 गुना) मजबूत सिग्नल को समान रूप से अच्छी तरह से पंजीकृत करने के लिए, एक डिवाइस होना आवश्यक है जो गतिशील रेंज को एक हिस्से के रूप में संपीड़ित करता है युक्ति। ऐसा उपकरण एक नॉनलाइनियर एम्पलीफायर है, जिसकी आयाम विशेषता लॉगरिदमिक के करीब पहुंचती है। एक डायल गेज नॉनलाइनियर एम्पलीफायर के आउटपुट से जुड़ा होता है।

संकेत ध्वनि संकेत का निर्माण न्यूनतम सीमक से शुरू होता है, अर्थात। छोटे संकेतों के लिए डेडबैंड वाला ब्लॉक। इसका मतलब यह है कि ऑडियो संकेत केवल आयाम में एक निश्चित सीमा से अधिक के संकेतों के लिए चालू होता है। इस प्रकार, कमजोर संकेत, मुख्य रूप से डिवाइस की गति और इसके यांत्रिक विकृतियों से जुड़े, सुनवाई को परेशान नहीं करते हैं। ध्वनि संकेत के संदर्भ संकेत का जनरेटर 8 हर्ट्ज के पैक की पुनरावृत्ति दर के साथ 2 kHz की आवृत्ति के साथ आयताकार दालों के पैकेट उत्पन्न करता है। एक संतुलित न्यूनाधिक का उपयोग करते हुए, यह संदर्भ संकेत कम से कम सीमक के आउटपुट सिग्नल से गुणा किया जाता है, इस प्रकार वांछित आकार और आयाम का संकेत बनता है। पीजो-एमिटर का एम्पलीफायर सिग्नल के आयाम को बढ़ाता है, जो ध्वनिक ट्रांसड्यूसर - पीजो-एमिटर को खिलाया जाता है।

योजनाबद्ध आरेख

अंजीर। 5. "ट्रांसमिट-प्राप्त" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर के इनपुट ब्लॉक का योजनाबद्ध आरेख (विस्तार करने के लिए क्लिक करें)

जनक

जनरेटर को तार्किक तत्वों 2I-NOT D1.1-D1.4 पर इकट्ठा किया गया है। जनरेटर की आवृत्ति 215 हर्ट्ज "32 किलोहर्ट्ज़ (" क्लॉक क्रिस्टल ") की अनुनाद आवृत्ति के साथ क्वार्ट्ज या पीज़ोसेरेमिक रेज़ोनेटर क्यू द्वारा स्थिर होती है। आर 1 सी 1 सर्किट जनरेटर को उच्च हार्मोनिक्स पर उत्तेजित होने से रोकता है। प्रतिरोधी आर 2 ओओएस सर्किट को बंद कर देता है , गुंजयमान यंत्र क्यू - पीआईसी सर्किट के माध्यम से। जनरेटर सरल है, बिजली स्रोत से कम वर्तमान खपत, मज़बूती से 3 ... 15 वी की आपूर्ति वोल्टेज पर संचालित होता है, इसमें ट्रिमिंग तत्व और अत्यधिक उच्च प्रतिरोध प्रतिरोध नहीं होते हैं। जनरेटर की आउटपुट आवृत्ति लगभग 32 kHz है।

रिंग काउंटर

रिंग काउंटर के दो कार्य हैं। सबसे पहले, यह थरथरानवाला आवृत्ति को 4 से विभाजित करता है, 8 kHz की आवृत्ति तक। दूसरे, यह दो संकेत उत्पन्न करता है जो एक दूसरे के सापेक्ष 90 ° चरण से बाहर हैं। एक सिग्नल का उपयोग उत्सर्जक कॉइल के साथ ऑसिलेटरी सर्किट को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, दूसरे का उपयोग सिंक्रोनस डिटेक्टर के लिए संदर्भ सिग्नल के रूप में किया जाता है। रिंग काउंटर में दो D-फ्लिप-फ्लॉप D2.1 और D2.2 होते हैं, जो रिंग के साथ सिग्नल व्युत्क्रम के साथ रिंग में बंद होते हैं। क्लॉक सिग्नल फ्लिप-फ्लॉप दोनों के लिए सामान्य है। पहले फ्लिप-फ्लॉप D2.1 से कोई भी आउटपुट दूसरे फ्लिप-फ्लॉप D2.2 से किसी भी आउटपुट के सापेक्ष फेज शिफ्ट प्लस या माइनस क्वार्टर पीरियड (यानी 90 °) होता है।

एम्पलीफायर

पावर एम्पलीफायर को एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर (OA) D3.1 पर असेंबल किया गया है। एक विकिरणित कुंडल के साथ एक दोलन सर्किट तत्वों द्वारा बनता है L1C2 । प्रारंभ करनेवाला के पैरामीटर तालिका में दिए गए हैं। 2. वाइंडिंग के तार का ब्रांड - PELSHO 0.44।

तालिका 2. सेंसर इंडक्शन कॉइल के पैरामीटर्सParameter

एम्पलीफायर के OC सर्किट में, आउटपुट ऑसिलेटरी सर्किट केवल 25% चालू होता है, जो कि रेडिएटिंग कॉइल L1 के 50 वें मोड़ से शाखा के कारण होता है। यह आपको सटीक कैपेसिटर C2 के समाई के स्वीकार्य मूल्य के साथ कॉइल में करंट के आयाम को बढ़ाने की अनुमति देता है।

कॉइल में प्रत्यावर्ती धारा का मान रोकनेवाला R3 द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस रोकनेवाला का न्यूनतम मान होना चाहिए, लेकिन ऐसा है कि पावर एम्पलीफायर का ऑप-एम्प वर्तमान (40 एमए से अधिक नहीं) द्वारा आउटपुट सिग्नल को सीमित करने के मोड में नहीं आता है या - जो अनुशंसित मापदंडों के साथ सबसे अधिक संभावना है प्रारंभ करनेवाला L1 का, - वोल्टेज द्वारा (बैटरी वोल्टेज ± 4.5 V के साथ ± 3 , 5 V से अधिक नहीं)। यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई सीमित मोड नहीं है, यह एक ऑसिलोस्कोप के साथ op-amp D3.1 के आउटपुट पर तरंग की जांच करने के लिए पर्याप्त है। एम्पलीफायर के सामान्य संचालन के दौरान, आउटपुट पर एक सिग्नल मौजूद होना चाहिए जो साइन वेव के करीब हो। साइनसॉइड तरंगों के शीर्ष चिकने होने चाहिए और कटे नहीं होने चाहिए। OA सुधार सर्किट D3.1 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C3 होता है।

एम्पलीफायर प्राप्त करना

प्राप्त करने वाला एम्पलीफायर दो-चरण है। पहला चरण op-amp D5.1 पर बनाया गया है। इसकी लगातार वोल्टेज प्रतिक्रिया के कारण इसकी उच्च इनपुट प्रतिबाधा है। यह एम्पलीफायर के इनपुट प्रतिबाधा के साथ L2C5 ऑसिलेटरी सर्किट के शंटिंग के कारण उपयोगी सिग्नल के नुकसान को समाप्त करता है। पहले चरण का वोल्टेज लाभ है: Ku = (R9 / R8) + 1 = 34। op-amp D5.1 के सुधार सर्किट में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C6 होता है।

प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर का दूसरा चरण समानांतर वोल्टेज प्रतिक्रिया के साथ एक op-amp D5.2 पर आधारित है। दूसरे चरण का इनपुट प्रतिबाधा: रिन = R10 = 10 kOhm - इसके सिग्नल स्रोत की कम प्रतिबाधा के कारण पहले वाले की तरह महत्वपूर्ण नहीं है। अवरोधक संधारित्र C7 न केवल एम्पलीफायर चरणों में स्थिर त्रुटि के संचय को रोकता है, बल्कि इसके चरण प्रतिक्रिया को भी ठीक करता है। संधारित्र की समाई को चुना जाता है ताकि 8 kHz की ऑपरेटिंग आवृत्ति पर C7R10 सर्किट द्वारा बनाया गया चरण अग्रिम op amps D5.1 और D5.2 की परिमित गति के कारण चरण विलंब की भरपाई करे।

प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर का दूसरा चरण, इसके सर्किट के कारण, क्षतिपूर्ति सर्किट से रोकनेवाला R11 के माध्यम से संकेत को योग (मिश्रण) करना आसान बनाता है। उपयोगी सिग्नल वोल्टेज के संदर्भ में दूसरे चरण का लाभ है: u = - R12 / R10 = -33, और क्षतिपूर्ति सिग्नल वोल्टेज के संदर्भ में: uk = - R12 / R11 = - 4. ऑप का सुधार सर्किट -amp D5.2 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C8 होता है ...

स्थिरीकरण सर्किट

मुआवजा सर्किट OA D3.2 पर बना है और Ku = - R7 / R5 = -1 के साथ एक इन्वर्टर है। एडजस्टमेंट पोटेंशियोमीटर R6 इस इन्वर्टर के इनपुट और आउटपुट के बीच जुड़ा हुआ है और आपको op-amp D3.1 के आउटपुट वोल्टेज से [-1, + 1] रेंज में पड़े सिग्नल को हटाने की अनुमति देता है। समायोजन पोटेंशियोमीटर R6 के स्लाइडर से क्षतिपूर्ति सर्किट का आउटपुट सिग्नल प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर के दूसरे चरण (रोकनेवाला R11 को) के क्षतिपूर्ति इनपुट को खिलाया जाता है।

पोटेंशियोमीटर R6 को समायोजित करके, वे सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट पर एक शून्य मान प्राप्त करते हैं, जो लगभग प्राप्त करने वाले कॉइल में प्रवेश किए गए अवांछित सिग्नल के मुआवजे से मेल खाती है। OA सुधार सर्किट D3.2 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C4 होता है।

तुल्यकालिक डिटेक्टर

सिंक्रोनस डिटेक्टर में एक संतुलित न्यूनाधिक, एक एकीकृत सर्किट और एक निरंतर सिग्नल एम्पलीफायर (DCA) होता है। संतुलित मॉड्यूलेटर को एक बहु-कार्यात्मक स्विच D4 के आधार पर कार्यान्वित किया जाता है, जो एकीकृत प्रौद्योगिकी के अनुसार पूरक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के साथ नियंत्रण असतत द्वार और एनालॉग स्विच के रूप में दोनों के रूप में बनाया गया है। स्विच एक एनालॉग स्विच के रूप में कार्य करता है। 8 kHz की आवृत्ति के साथ, यह बारी-बारी से एकीकृत सर्किट के "त्रिकोण" के आउटपुट को बंद कर देता है, जिसमें प्रतिरोधक R13 और R14 और एक संधारित्र C10 शामिल है, जो आम बस में है। संदर्भ आवृत्ति संकेत रिंग काउंटर के आउटपुट में से एक से संतुलित न्यूनाधिक को खिलाया जाता है।

एकीकृत सर्किट के "त्रिकोण" के इनपुट का संकेत प्राप्त करने वाले एम्पलीफायर के आउटपुट से अवरुद्ध संधारित्र C9 के माध्यम से आता है। समाकलन परिपथ का समय स्थिरांक t = R13 * C10 = R14 * C10 है। एक ओर, शोर और हस्तक्षेप के प्रभाव को यथासंभव कम करने के लिए यह जितना संभव हो उतना बड़ा होना चाहिए। दूसरी ओर, यह एक निश्चित सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए जब एकीकृत सर्किट की जड़ता उपयोगी सिग्नल के आयाम में तेजी से परिवर्तन की ट्रैकिंग को रोकती है।

उपयोगी सिग्नल के आयाम में परिवर्तन की उच्चतम दर एक निश्चित न्यूनतम समय की विशेषता हो सकती है, जिसके दौरान यह परिवर्तन हो सकता है (स्थिर-अवस्था मान से अधिकतम विचलन तक) जब मेटल डिटेक्टर सेंसर किसी धातु वस्तु के सापेक्ष चलता है। जाहिर है, उपयोगी सिग्नल के आयाम में परिवर्तन की अधिकतम दर सेंसर की अधिकतम गति पर देखी जाएगी। यह रॉड पर सेंसर के "पेंडुलम" आंदोलन के लिए 5 मीटर / सेकंड तक पहुंच सकता है। उपयोगी सिग्नल के आयाम में परिवर्तन के समय का अनुमान सेंसर बेस के अनुपात के रूप में गति की गति के रूप में लगाया जा सकता है। सेंसर बेस का न्यूनतम मान 0.2 मीटर के बराबर रखते हुए, हम 40 एमएस के उपयोगी सिग्नल के आयाम को बदलने के लिए न्यूनतम समय प्राप्त करते हैं। यह प्रतिरोधों R13, R14 और कैपेसिटर C10 के चयनित मूल्यों के लिए एकीकृत सर्किट के समय की तुलना में कई गुना अधिक है। नतीजतन, एकीकृत सर्किट की जड़ता मेटल डिटेक्टर सेंसर से उपयोगी सिग्नल के आयाम में सभी संभावित परिवर्तनों की गतिशीलता को भी विकृत नहीं करेगी।

इंटीग्रेटिंग सर्किट का आउटपुट सिग्नल सीयू कैपेसिटर से लिया जाता है। चूंकि बाद वाले में "फ्लोटिंग पोटेंशिअल" के तहत दोनों प्लेटें हैं, यूपीएस एक op-amp D6 पर आधारित एक अंतर एम्पलीफायर है। निरंतर सिग्नल को बढ़ाने के अलावा, यूपीएस कम-पास फिल्टर (एलपीएफ) का कार्य करता है, जो अतिरिक्त रूप से सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट पर अवांछित उच्च आवृत्ति घटकों को क्षीण करता है, जो मुख्य रूप से संतुलित मॉड्यूलर की अपूर्णता से जुड़े होते हैं .

कैपेसिटर C11, C13 की बदौलत LPF का एहसास होता है। मेटल डिटेक्टर की अन्य इकाइयों के विपरीत, यूपीएस का ओए अपने मापदंडों में सटीक ओए के करीब होना चाहिए। सबसे पहले, यह इनपुट करंट के परिमाण, बायस वोल्टेज के परिमाण और बायस वोल्टेज के तापमान बहाव के परिमाण को संदर्भित करता है। एक अच्छा विकल्प, अच्छे मापदंडों और सापेक्ष उपलब्धता को मिलाकर, K140UD14 प्रकार का op amp (या KR140UD1408) है। OA D6 सुधार सर्किट में 33pF सुधार संधारित्र C12 होता है।

गैर-रैखिक एम्पलीफायर

गैर-रैखिक एम्पलीफायर एक गैर-रैखिक प्रतिक्रिया वोल्टेज के साथ एक op-amp D7.1 पर आधारित है। नॉनलाइनियर OOS को दो-पोल डिवाइस द्वारा कार्यान्वित किया जाता है जिसमें VD1-VD8 डायोड और R20-R24 रेसिस्टर्स होते हैं। नॉनलाइनियर एम्पलीफायर की आयाम विशेषता लॉगरिदमिक के करीब पहुंचती है। यह प्रत्येक ध्रुवता के लिए चार विराम बिंदुओं के साथ एक लघुगणकीय संबंध का एक टुकड़ावार रैखिक सन्निकटन है। डायोड के करंट-वोल्टेज विशेषताओं के चिकने आकार के कारण, नॉनलाइनियर एम्पलीफायर की आयाम विशेषता को ब्रेक पॉइंट पर चिकना किया जाता है। नॉनलाइनियर एम्पलीफायर का छोटा-सिग्नल वोल्टेज लाभ है: uk = - (R23 + R24) / R19 = -100। जैसे-जैसे इनपुट सिग्नल का आयाम बढ़ता है, लाभ कम होता जाता है। बड़े सिग्नल के लिए डिफरेंशियल गेन है: dUout / dUin = - R24 / R19 = = -1। एक डायल गेज नॉनलाइनियर एम्पलीफायर के आउटपुट से जुड़ा है - एक माइक्रोमीटर जिसमें एक अतिरिक्त रोकनेवाला R25 श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। चूंकि सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट पर वोल्टेज में कोई भी ध्रुवता हो सकती है (इसके संदर्भ और इनपुट संकेतों के बीच चरण बदलाव के आधार पर), पैमाने के बीच में एक शून्य के साथ एक माइक्रोमीटर का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, डायल गेज में -100 ... 0 ... +100 μA की एक संकेत सीमा होती है। OA सुधार सर्किट D7.1 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C18 होता है।

न्यूनतम सीमक

वोल्टेज में नॉनलाइनियर समानांतर OOS के साथ op-amp D7.2 पर न्यूनतम सीमक लागू किया गया है। nonlinearity इनपुट दो-पोल में निहित है और इसमें दो समानांतर समानांतर जुड़े डायोड VD9, VD10 और रोकनेवाला R26 शामिल हैं।

अंजीर। 6. "ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत के अनुसार मेटल डिटेक्टर इंडिकेशन यूनिट का योजनाबद्ध आरेख (विस्तार करने के लिए क्लिक करें)

नॉनलाइनियर एम्पलीफायर के आउटपुट सिग्नल से ऑडियो इंडिकेशन सिग्नल का निर्माण एम्पलीफाइंग सर्किट के आयाम विशेषता के एक और सुधार के साथ शुरू होता है। ऐसे में छोटे सिग्नल के क्षेत्र में एक डेड जोन बन जाता है। इसका मतलब है कि श्रव्य संकेत केवल एक निश्चित सीमा से अधिक के संकेतों के लिए चालू होता है। यह दहलीज निर्धारित है

डायोड VD9, VD10 का प्रत्यक्ष वोल्टेज और लगभग 0.5 V है। इस प्रकार, मुख्य रूप से डिवाइस की गति और इसके यांत्रिक विकृतियों से जुड़े कमजोर संकेतों को काट दिया जाता है और सुनवाई में जलन नहीं होती है।

सीमक का न्यूनतम संकेत लाभ शून्य है। एक बड़े सिग्नल के लिए डिफरेंशियल वोल्टेज गेन है: dUout / dUin = - R27 / R26 = -1। OA सुधार सर्किट D7.2 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C19 होता है।

संतुलित न्यूनाधिक

ध्वनि संकेत संकेत निम्नानुसार उत्पन्न होता है। लिमिटर के आउटपुट पर एक स्थिर या धीरे-धीरे बदलते सिग्नल को ऑडियो इंडिकेशन के रेफरेंस सिग्नल से कम से कम गुणा किया जाता है। संदर्भ संकेत ऑडियो सिग्नल के आकार को परिभाषित करता है, और न्यूनतम सीमक का आउटपुट आयाम को परिभाषित करता है। संतुलित न्यूनाधिक का उपयोग करके दो संकेतों का गुणन किया जाता है। इसे बहु-कार्यात्मक स्विच D11 पर कार्यान्वित किया जाता है, जो एक एनालॉग स्विच और op-amp D8.1 के रूप में कार्य करता है। कुंजी के खुले होने पर डिवाइस का संचरण गुणांक +1 और बंद होने पर -1 होता है। OA सुधार सर्किट D8.1 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C20 होता है।

संदर्भ संकेत जनरेटर

रेफरेंस सिग्नल के शेपर को बाइनरी काउंटर D9 और काउंटर-डिकोडर D10 पर लागू किया जाता है। D9 काउंटर 8 kHz आवृत्ति को रिंग काउंटर आउटपुट से 2 kHz और 32 Hz में विभाजित करता है। 2 kHz की आवृत्ति वाला एक सिग्नल मल्टीफ़ंक्शन स्विच D11 के AO पते के कम से कम महत्वपूर्ण बिट को खिलाया जाता है, इस प्रकार मानव कान के लिए सबसे संवेदनशील आवृत्ति के साथ टोन सिग्नल सेट करता है। यह सिग्नल संतुलित मॉड्यूलेटर के एनालॉग स्विच को तभी प्रभावित करेगा जब लॉजिक 1 मल्टीफ़ंक्शन स्विच D11 के उच्च-क्रम बिट एड्रेस A1 पर मौजूद हो। A1 पर लॉजिक शून्य पर, संतुलित मॉड्यूलेटर का एनालॉग स्विच हर समय खुला रहता है .

श्रवण थकान को कम करने के लिए ध्वनि संकेत संकेत रुक-रुक कर बनता है। इसके लिए, एक काउंटर-डिकोडर डी 10 का उपयोग किया जाता है, जो एक बाइनरी काउंटर डी 9 के आउटपुट से 32 हर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति द्वारा नियंत्रित होता है और इसके आउटपुट पर 8 हर्ट्ज की आवृत्ति और अवधि के अनुपात के साथ एक आयताकार संकेत उत्पन्न करता है। एक तार्किक इकाई और एक तार्किक शून्य 1/3 के बराबर। काउंटर-डिकोडर D10 का आउटपुट सिग्नल मल्टीफ़ंक्शन स्विच D11 के A1 पते के सबसे महत्वपूर्ण बिट पर जाता है, जो समय-समय पर संतुलित मॉड्यूलेटर में टोन बर्स्ट के गठन को बाधित करता है।

पीजो एमिटर एम्पलीफायर

पीजोइलेक्ट्रिक एमिटर के एम्पलीफायर को op-amp D8.2 पर लागू किया गया है। यह एक वोल्टेज लाभ Ki = - 1 के साथ एक इन्वर्टर है। एम्पलीफायर का भार, एक पीजोइलेक्ट्रिक एमिटर, op-amp D8.1 और D8.2 के आउटपुट के बीच एक ब्रिज सर्किट में जुड़ा हुआ है। यह पूरे लोड में आउटपुट वोल्टेज के आयाम को दोगुना करने की अनुमति देता है। स्विच एस को ध्वनि संकेत बंद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (उदाहरण के लिए, सेटिंग करते समय)। OA सुधार सर्किट D8.2 में 33 pF की क्षमता वाला एक सुधार संधारित्र C21 होता है।

भाग प्रकार और निर्माण

उपयोग किए जाने वाले माइक्रो सर्किट के प्रकार तालिका में दिए गए हैं। 3. K561 श्रृंखला के microcircuits के बजाय, K1561 श्रृंखला के microcircuits का उपयोग करना संभव है। आप K176 श्रृंखला और विदेशी समकक्षों के कुछ microcircuits का उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं।

तालिका 3. उपयोग किए जाने वाले माइक्रो-सर्किट के प्रकार

K157 श्रृंखला के दोहरे परिचालन एम्पलीफायरों (OA) को समान मापदंडों (पिनआउट और सुधार सर्किट में संबंधित परिवर्तनों के साथ) के किसी भी सामान्य-उद्देश्य वाले op-amp के साथ बदला जा सकता है, हालांकि दोहरे op-amps का उपयोग अधिक सुविधाजनक है (द बढ़ते घनत्व में वृद्धि)।

सिंक्रोनस डिटेक्टर डी 6 का परिचालन एम्पलीफायर, जैसा कि पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है, इसके मापदंडों में एक सटीक ऑप-एम्प के करीब होना चाहिए। तालिका में इंगित प्रकार के अलावा, K140UD14, 140UD14 उपयुक्त हैं। संबंधित वायरिंग आरेख में OU K140UD12, 140UD12, KR140UD1208 का उपयोग करना संभव है।

मेटल डिटेक्टर सर्किट में प्रयुक्त प्रतिरोधों के लिए कोई विशेष आवश्यकता नहीं है। उन्हें बस एक ठोस संरचना और स्थापित करने में आसान होने की आवश्यकता है। रेटेड बिजली अपव्यय 0.125 ... 0.25 डब्ल्यू।

मुआवजा पोटेंशियोमीटर R6 वांछनीय मल्टी-टर्न टाइप SP5-44 या वर्नियर एडजस्टमेंट टाइप SP5-35 के साथ है। आप किसी भी प्रकार के पारंपरिक पोटेंशियोमीटर के साथ कर सकते हैं। इस मामले में, उनमें से दो का उपयोग करना उचित है। एक - मोटे समायोजन के लिए, 10 kOhm नाममात्र, आरेख के अनुसार शामिल है। दूसरा फाइन ट्यूनिंग के लिए है, जो पहले पोटेंशियोमीटर के चरम टर्मिनलों में से एक के अंतराल में रिओस्टेट सर्किट के अनुसार जुड़ा हुआ है, जिसका नाममात्र मूल्य 0.5 ... 1 kOhm है।

कैपेसिटर C15, C17 इलेक्ट्रोलाइटिक हैं। अनुशंसित प्रकार K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 और अन्य छोटे आकार वाले हैं। शेष कैपेसिटर, प्राप्त करने और उत्सर्जित करने वाले कॉइल के ऑसिलेटिंग सर्किट के कैपेसिटर के अपवाद के साथ, सिरेमिक प्रकार K10-7 (68 nF तक) और धातु-फिल्म प्रकार K73-17 (68 nF से ऊपर रेटिंग) हैं। सर्किट कैपेसिटर - C2 और C5 - विशेष हैं। सटीकता और थर्मल स्थिरता के लिए उनकी उच्च आवश्यकताएं हैं। प्रत्येक संधारित्र में समानांतर में जुड़े कई (5 ... 10 पीसी।) कैपेसिटर होते हैं। सर्किट को अनुनाद में ट्यून करना कैपेसिटर की संख्या और उनके मूल्य का चयन करके किया जाता है। अनुशंसित प्रकार के कैपेसिटर K10-43 हैं। उनका थर्मल स्थिरता समूह एमपीओ (यानी लगभग शून्य टीकेई) है। अन्य प्रकार के सटीक कैपेसिटर का उपयोग करना संभव है, उदाहरण के लिए K71-7। अंत में, आप पुराने थर्मोस्टेबल अभ्रक कैपेसिटर का उपयोग करके चांदी की प्लेटों जैसे KCO या पॉलीस्टायरीन कैपेसिटर का उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं।

डायोड VD1-VD10 प्रकार KD521, KD522 या समान कम-शक्ति वाले सिलिकॉन।

माइक्रोमीटर - किसी भी प्रकार, पैमाने के बीच में शून्य के साथ 100 μA के वर्तमान के लिए रेटेड। छोटे आकार के माइक्रोमीटर, उदाहरण के लिए, M4247 टाइप करें, सुविधाजनक हैं।

क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर क्यू - किसी भी छोटे आकार की घड़ी क्वार्ट्ज (इसी तरह के क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक गेम में उपयोग किए जाते हैं)।

पावर स्विच - किसी भी प्रकार का छोटा आकार। बैटरी 3R12 प्रकार (अंतर्राष्ट्रीय पदनाम के अनुसार) और "वर्ग" (हमारे पदनाम के अनुसार) की हैं।

पीजो एमिटर Y1 - ZP1-ZP18 टाइप का हो सकता है। आयातित टेलीफोन के पीजो उत्सर्जकों के उपयोग से अच्छे परिणाम प्राप्त होते हैं (वे एक कॉलर आईडी के साथ टेलीफोन के निर्माण में भारी मात्रा में बेकार जाते हैं)।

डिवाइस डिजाइनकाफी मनमाना हो सकता है। इसे विकसित करते समय, नीचे दी गई सिफारिशों के साथ-साथ सेंसर और आवास डिजाइन पर पैराग्राफ में ध्यान देने की सलाह दी जाती है।

डिवाइस की उपस्थिति अंजीर में दिखाई गई है। 7.

अंजीर। 7. "ट्रांसमिशन-रिसेप्शन" के सिद्धांत पर बने मेटल डिटेक्टर का सामान्य दृश्य

इसके प्रकार से, प्रस्तावित मेटल डिटेक्टर का सेंसर लंबवत कुल्हाड़ियों वाले सेंसर से संबंधित है। सेंसर कॉइल को एपॉक्सी गोंद के साथ फाइबरग्लास से चिपकाया जाता है। कॉइल की वाइंडिंग को उनके विद्युत स्क्रीन की फिटिंग के साथ भरने के लिए एक ही गोंद का उपयोग किया जाता है। मेटल डिटेक्टर रॉड एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु पाइप (AMGZM, AMG6M या D16T) से बना है जिसका व्यास 48 मिमी और दीवार की मोटाई 2 ... 3 मिमी है। कॉइल को एपॉक्सी गोंद के साथ रॉड से चिपकाया जाता है: समाक्षीय (विकिरण) - एक संक्रमणकालीन सुदृढ़ीकरण आस्तीन का उपयोग करना; बूम की धुरी के लंबवत (प्राप्त करना) - एक उपयुक्त एडेप्टर आकार का उपयोग करना।

निर्दिष्ट सहायक भाग भी शीसे रेशा से बने होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक इकाई का आवास सोल्डरिंग द्वारा पन्नी-लेपित फाइबरग्लास से बना है। इलेक्ट्रॉनिक इकाई के लिए सेंसर कॉइल के कनेक्शन बाहरी इन्सुलेशन के साथ एक परिरक्षित तार से बने होते हैं और रॉड के अंदर रखे जाते हैं। इस तार की ढालें ​​केवल डिवाइस के इलेक्ट्रॉनिक भाग के बोर्ड पर आम तार बस से जुड़ी होती हैं, जहां पन्नी और रॉड के रूप में आवास ढाल भी जुड़े होते हैं। डिवाइस के बाहरी हिस्से को नाइट्रो इनेमल से रंगा गया है।

मेटल डिटेक्टर के इलेक्ट्रॉनिक भाग के मुद्रित सर्किट बोर्ड को किसी भी पारंपरिक तरीके से निर्मित किया जा सकता है; माइक्रोक्रिकिट्स (पिच 2.5 मिमी) के डीआईपी मामलों के लिए तैयार ब्रेडबोर्ड मुद्रित सर्किट बोर्डों का उपयोग करना भी सुविधाजनक है।

डिवाइस की स्थापना

1. सर्किट आरेख के अनुसार सही स्थापना की जाँच करें। सुनिश्चित करें कि मुद्रित सर्किट बोर्ड के आसन्न कंडक्टरों, आसन्न माइक्रोक्रिकिट पैरों आदि के बीच कोई शॉर्ट सर्किट नहीं है।

2. ध्रुवीयता को सख्ती से देखते हुए, बैटरी या द्विध्रुवीय बिजली की आपूर्ति को कनेक्ट करें। डिवाइस पर स्विच करें और खपत की गई धारा को मापें। यह प्रत्येक पावर रेल पर लगभग 20mA होना चाहिए। निर्दिष्ट मान से मापे गए मानों का एक तेज विचलन माइक्रोक्रिकिट्स की अनुचित स्थापना या खराबी को इंगित करता है।

3. सुनिश्चित करें कि लगभग 32 kHz की आवृत्ति के साथ जनरेटर आउटपुट पर एक साफ वर्ग तरंग है।

4. सुनिश्चित करें कि D2 ट्रिगर के आउटपुट पर लगभग 8 kHz की आवृत्ति के साथ एक वर्ग तरंग है।

5. कैपेसिटर 02 का चयन करके, आउटपुट सर्किट L1C2 को रेजोनेंस में समायोजित करें। सबसे सरल मामले में - उस पर अधिकतम वोल्टेज आयाम (लगभग 10 वी) के अनुसार, और अधिक सटीक रूप से - डी 2 ट्रिगर के आउटपुट 12 पर मेन्डर के सापेक्ष सर्किट वोल्टेज के शून्य चरण बदलाव के अनुसार।

ध्यान! मेटल डिटेक्टर सेंसर के कॉइल के पास, माप उपकरणों सहित बड़ी धातु की वस्तुओं की अनुपस्थिति में पोटेंशियोमीटर R6 के साथ समायोजन किया जाना चाहिए! अन्यथा, इन वस्तुओं को ले जाने या उनके सापेक्ष सेंसर को स्थानांतरित करने पर, डिवाइस परेशान हो जाएगा, और यदि सेंसर के पास बड़ी धातु की वस्तुएं हैं, तो सिंक्रोनस डिटेक्टर के आउटपुट वोल्टेज को शून्य पर सेट करना संभव नहीं होगा। मुआवजे के लिए संभावित संशोधनों पर पैराग्राफ भी देखें।

8. सुनिश्चित करें कि गैर-रैखिक एम्पलीफायर काम कर रहा है। सबसे आसान तरीका नेत्रहीन है। माइक्रोमीटर को पोटेंशियोमीटर R6 द्वारा बनाई गई ट्यूनिंग प्रक्रिया का जवाब देना चाहिए। R6 स्लाइडर की एक निश्चित स्थिति में, माइक्रोमीटर सुई को शून्य पर सेट करना चाहिए। माइक्रोमीटर की सुई शून्य से जितनी आगे होगी, माइक्रोमीटर को R6 इंजन के रोटेशन पर प्रतिक्रिया करने के लिए उतना ही कमजोर होना चाहिए।

यह पता चल सकता है कि प्रतिकूल विद्युत चुम्बकीय वातावरण डिवाइस को स्थापित करना मुश्किल बना देगा। इस मामले में, माइक्रोमीटर सुई अराजक या आवधिक दोलन करेगा जब पोटेंशियोमीटर स्लाइडर R6 उस स्थिति तक पहुंच जाएगा जिसमें सिग्नल को मुआवजा दिया जाना चाहिए। वर्णित अवांछनीय घटना को 50 हर्ट्ज नेटवर्क के उच्च हार्मोनिक्स को प्राप्त करने वाले कॉइल में शामिल करने से समझाया गया है। बिजली के साथ तारों से काफी दूरी पर समायोजन के दौरान तीर का कोई दोलन नहीं होना चाहिए।

9. सुनिश्चित करें कि ध्वनि संकेत उत्पन्न करने वाली इकाइयाँ चालू हैं। माइक्रोमीटर पैमाने पर शून्य के निकट ऑडियो सिग्नल पर एक छोटे से मृत क्षेत्र की उपस्थिति पर ध्यान दें।

यदि मेटल डिटेक्टर सर्किट के अलग-अलग नोड्स के व्यवहार में खराबी और विचलन हैं, तो आपको आम तौर पर स्वीकृत विधि के अनुसार कार्य करना चाहिए:

• op-amp के आत्म-उत्तेजना की अनुपस्थिति की जाँच करें;
• प्रत्यक्ष करंट के लिए op-amp के मोड की जाँच करें;
• डिजिटल माइक्रो-सर्किट आदि के इनपुट/आउटपुट के सिग्नल और तर्क स्तर। आदि।

संभावित संशोधन

डिवाइस का सर्किट काफी सरल है और इसलिए हम केवल और सुधारों के बारे में ही बात कर सकते हैं। इसमे शामिल है:

2. दृश्य संकेत का एक अतिरिक्त चैनल जोड़ना, जिसमें एक सिंक्रोनस डिटेक्टर, नॉनलाइनियर एम्पलीफायर और माइक्रोमीटर शामिल है। अतिरिक्त चैनल के सिंक्रोनस डिटेक्टर का संदर्भ संकेत मुख्य चैनल के संदर्भ संकेत (रिंग काउंटर के किसी अन्य ट्रिगर के किसी भी आउटपुट से) के सापेक्ष एक चौथाई अवधि के बदलाव के साथ लिया जाता है। खोज में कुछ अनुभव के साथ, कोई दो डायल गेज की रीडिंग से पता लगाया गया वस्तु की प्रकृति का आकलन करने के लिए सीख सकता है, अर्थात। एक इलेक्ट्रॉनिक भेदभाव करने वाले से भी बदतर काम नहीं करते।

3. बिजली की आपूर्ति के साथ समानांतर में रिवर्स पोलरिटी में जुड़े सुरक्षा डायोड जोड़ना। बैटरी की ध्रुवीयता में त्रुटि के मामले में, इस मामले में यह गारंटी दी जाती है कि मेटल डिटेक्टर सर्किट क्षतिग्रस्त नहीं होगा (हालांकि, यदि आप समय पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, तो गलत तरीके से जुड़ी बैटरी पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाएगी)। डायोड को बिजली बसों के साथ श्रृंखला में जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इस मामले में बिजली आपूर्ति के कीमती वोल्टेज का 0.3 ... 0.6 वी उन पर बर्बाद हो जाएगा। सुरक्षात्मक डायोड के प्रकार - KD243, KD247, KD226, आदि।

मेटल डिटेक्टर का उपयोग विभिन्न प्रकार की धातुओं की खोज के लिए किया जाता है। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि यह कैसे काम करता है। आइए जानें कि मेटल डिटेक्टर के संचालन में कौन से सिद्धांत निहित हैं, मेटल डिटेक्टर से इसका अंतर क्या है और किस प्रकार के मेटल डिटेक्टरों को जाना जाता है।

मेटल डिटेक्टर और मेटल डिटेक्टर: क्या कोई अंतर है?

कड़ाई से बोलते हुए, इन दोनों अवधारणाओं का मतलब एक ही है। वे अक्सर समानार्थी रूप से उपयोग किए जाते हैं। सच है, स्पीकर और श्रोता के दिमाग में, "मेटल डिटेक्टर" शब्द का उच्चारण करते समय, जंगल में खजाने की तलाश करने वाले व्यक्ति की तस्वीर अंत में एक सेंसर के साथ एक लंबे उपकरण के साथ दिखाई देती है। और "मेटल डिटेक्टर" के मामले में, हवाई अड्डे पर चुंबकीय फ्रेम और विशेष हाथ सेंसर वाले लोग जो धातु पर प्रतिक्रिया करते हैं, तुरंत प्रस्तुत किए जाते हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, आम आदमी के लिए, अंतर केवल प्रस्तुतिकरण में है।

यदि हम मूल की ओर मुड़ें, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि मेटल डिटेक्टर अंग्रेजी शब्द "मेटल डिटेक्टर" का रूसी समकक्ष है, और "मेटल डिटेक्टर", इस मामले में, "सिर्फ एक लिप्यंतरण अनुवाद है।

हालांकि, रूसी भाषी लोगों के पेशेवर वातावरण में जो अक्सर इन उपकरणों का उपयोग करते हैं, उनके बीच स्पष्ट अंतर का एक विचार है। मेटल डिटेक्टर एक सस्ता उपकरण है जो केवल एक निश्चित वातावरण में धातु की उपस्थिति या अनुपस्थिति का पता लगा सकता है। तदनुसार, मेटल डिटेक्टर एक समान उद्देश्य का एक उपकरण है, लेकिन इसका लाभ यह है कि यह अतिरिक्त रूप से धातु की वस्तु के प्रकार को निर्धारित करना संभव बनाता है। इस तरह के एक उपकरण की कीमत अधिक परिमाण के कई आदेश हैं। लक्ष्यों के संदर्भ में, ये उपकरण मेल खाते हैं, लेकिन उनके कार्यान्वयन की प्रकृति अलग है। इसलिए, प्रश्न "मेटल डिटेक्टर और मेटल डिटेक्टर के बीच अंतर क्या है" का उत्तर पूरे विश्वास के साथ दिया जा सकता है कि यह अंतर अतिरिक्त कार्यक्षमता के क्षेत्र में है, जबकि इस तकनीक से संबंधित लक्ष्यों और उद्देश्यों को अपरिवर्तित छोड़ देता है।

लेकिन सुविधा के लिए हम सभी के स्पष्ट दृष्टिकोण का पालन करेंगे। आइए "मेटल डिटेक्टर" और "मेटल डिटेक्टर" शब्द द्वारा जमीन में या पानी के नीचे खोज के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण को नामित करें, हम मैनुअल निरीक्षण और विभिन्न सुरक्षा सेवाओं के काम में उपयोग किए जाने वाले विशेष धनुषाकार उपकरण कहेंगे।

मेटल डिटेक्टर कैसे काम करता है

इस प्रश्न का उत्तर असमान रूप से देना काफी कठिन है। इस डिवाइस के डिवाइस के लिए कई अलग-अलग विकल्प हैं। और एक संभावित खरीदार के लिए सभी किस्मों के बीच "अपना" खोजना मुश्किल हो सकता है।

सबसे आम एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो कुछ आवृत्तियों पर काम करता है, जो तथाकथित तटस्थ या कमजोर प्रवाहकीय माध्यम में निर्दिष्ट मापदंडों के अनुसार धातु की वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम है। यह स्पष्ट है कि यह उन सामग्रियों की चालकता पर प्रतिक्रिया करता है जिनसे वस्तुएं बनाई जाती हैं। इस डिजाइन के एक उपकरण को आवेग कहा जाता है। यह तब होता है जब उपकरण द्वारा उत्सर्जित और वस्तु द्वारा परावर्तित संकेत एक सेकंड के कुछ अंशों के बाद प्रेषित होते हैं। यह वे हैं जो तकनीक द्वारा तय किए जाते हैं। स्पंदित मेटल डिटेक्टर के संचालन के सिद्धांत को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: एक वर्तमान जनरेटर की दालें, एक नियम के रूप में, मिलीसेकंड में, उत्सर्जक कॉइल में प्रवेश करती हैं, जहां वे चुंबकीय प्रेरण के दालों में बदल जाते हैं। जनरेटर के पल्स घटकों पर, तेज वोल्टेज सर्ज बनते हैं। वे एक निश्चित अवधि में रिसीविंग कॉइल (अधिक जटिल प्रकार के उपकरणों में, एक कॉइल में दोनों कार्य करने की क्षमता होती है) में परिलक्षित होते हैं। फिर सिग्नल एक संचार चैनल के माध्यम से प्रसंस्करण इकाई को भेजे जाते हैं और किसी व्यक्ति द्वारा बाद की धारणा के लिए समझने योग्य प्रतीकों में प्रदर्शित होते हैं।

लेकिन आपको सावधान रहने की जरूरत है, क्योंकि इस लोकप्रिय प्रकार की तकनीक के कई नुकसान हैं:

1. धातु के प्रकार से पहचानी गई वस्तुओं को अलग करने में कठिनाई;
2. बड़े वोल्टेज आयाम;
3. स्विचिंग और पीढ़ी की तकनीकी जटिलता;
4. रेडियो हस्तक्षेप।

ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार अन्य प्रकार के मेटल डिटेक्टर

ऐसे उपकरणों में अधिकांश ज्ञात मॉडल होते हैं। उनमें से कुछ को पहले ही बंद कर दिया गया है, लेकिन अभी भी व्यवहार में उपयोग किया जाता है।

1. बीएफओ (बीट फ्रीक्वेंसी ऑसिलेशन)।यह दोलनों की आवृत्ति में अंतर की गणना और रिकॉर्डिंग पर आधारित है। धातु के प्रकार (लौह या अलौह) के आधार पर, आवृत्ति बढ़ती और गिरती है। ऐसे उपकरण अब उत्पादित नहीं होते हैं, वे पुराने हो चुके हैं। लेकिन पहले से निर्मित मॉडल अभी भी काम करते हैं। ऐसे मेटल डिटेक्टर की विशेषताएं वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देती हैं। इसकी एक उथली पहचान गहराई है, मिट्टी के प्रकार (अम्लीय, खनिजयुक्त मिट्टी पर अप्रभावी), कम संवेदनशीलता पर खोज परिणामों की एक मजबूत निर्भरता है।
2. टीआर (ट्रांसमीटर रिसीवर)।"रिसेप्शन-ट्रांसमिशन" प्रकार के उपकरण। बहिष्कृत के रूप में भी वर्गीकृत किया गया है। समस्याएं पिछले प्रकार के समान हैं (खनिज मिट्टी पर काम नहीं करती हैं), पता लगाने की गहराई को छोड़कर। वह काफी बड़ी है।
3. वीएलएफ (वेरी लो फ्रीक्वेंसी)।अक्सर, ऐसा उपकरण कार्रवाई की दो योजनाओं को जोड़ता है: "रिसेप्शन-ट्रांसमिशन" और कम-आवृत्ति अनुसंधान। ऑपरेशन के दौरान, डिवाइस चरणों में सिग्नल का विश्लेषण करता है। इसके फायदे उच्च संवेदनशीलता, लौह और अलौह धातुओं की गहराई से खोज करने की क्षमता हैं। लेकिन सतह के पास पड़ी वस्तुओं का पता लगाना उसके लिए अधिक कठिन होता है।
4. पीआई (पल्स इंडक्शन)।यह प्रेरण प्रक्रिया पर आधारित है। मेटल डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांत एक कॉइल में संलग्न है। वह सेंसर का दिल है। धातु की वस्तुओं से बाहरी धाराओं के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के अंदर उपस्थिति परावर्तित नाड़ी को सक्रिय करती है। यह विद्युत संकेत के रूप में कुंडल तक पहुंचता है। इसी समय, डिवाइस धातुओं के साथ खनिज और नमकीन मिट्टी को स्पष्ट रूप से मानता है। लवण की धाराएं सेंसर तक बहुत तेजी से पहुंचती हैं और ग्राफिक या श्रव्य रूप से प्रदर्शित नहीं होती हैं। ऐसा मेटल डिटेक्टर सबसे संवेदनशील माना जाता है। समुद्र तल पर खोज करने के लिए, यह सबसे कुशल उपकरण विकल्प है।
5. आरएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी / आरएफ दो बॉक्स). यह एक "रिसीव-ट्रांसमिट" डिवाइस है, जो केवल उच्च आवृत्तियों पर काम करता है। इसमें दो कॉइल हैं (प्राप्त करने वाली कॉइल और, तदनुसार, ट्रांसमिटिंग कॉइल)। इस मेटल डिटेक्टर का संचालन इंडक्शन बैलेंस के उल्लंघन पर आधारित है: रिसेप्शन में काम करने वाला कॉइल एक सिग्नल को रिकॉर्ड करता है जो किसी ऑब्जेक्ट से परावर्तित होता है। यह संकेत मूल रूप से ट्रांसमिशन कॉइल द्वारा भेजा गया था। इस तरह के मेटल डिटेक्टर की विशेषताएं इसका उपयोग अयस्कों के उथले जमा, बड़ी गहराई पर खनिजों की खोज करने या बड़ी वस्तुओं का पता लगाने के लिए करना संभव बनाती हैं। इसकी पैठ की गहराई (मिट्टी के प्रकार के आधार पर 1 से 9 मीटर तक) के बराबर नहीं है। अक्सर उद्योग में उपयोग किया जाता है। खुदाई करने वाले और खजाना खोजने वाले उसकी अवहेलना नहीं करते। इस तरह के एक उपकरण का एक महत्वपूर्ण नुकसान सिक्कों जैसी छोटी वस्तुओं का पता लगाने में असमर्थता है।

अलौह धातु की खोज के लिए मेटल डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांतबाकी से विशेष रूप से अलग नहीं। यह उपकरण के प्रकार और डिजाइन पर भी निर्भर करता है। अलौह धातु को ठीक से ट्यून करने पर पता लगाया जा सकता है। इसके और काले रंग के बीच का अंतर केवल इस तथ्य में है कि अलौह धातु से बनी वस्तु से परावर्तित होने वाली एड़ी धाराएं लंबे समय तक नम रहती हैं।

मेटल डिटेक्टर और कैसे अलग हैं?

आंतरिक "भराई" के अलावा, मेटल डिटेक्टरों के बीच अन्य अंतर भी हैं। सबसे पहले, उन्हें विभिन्न मूल्य श्रेणियों में प्रस्तुत किया जाता है। ऐसे उपकरण हैं जो सस्ते और अधिक व्यापक हैं, और ऐसे भी हैं जिन्हें प्रीमियम वर्ग के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

इसके अलावा, पहले से ही मेटल डिटेक्टरों के विवरण में, उपयोगकर्ता द्वारा उपयोग की जाने वाली जानकारी के प्रदर्शन में अंतर देखा जा सकता है। उपकरणों को ग्राफिक जानकारी (एक विशेष प्रदर्शन पर प्रदर्शित) प्रदर्शित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, ध्वनि उपकरण जो किसी वस्तु की पहचान या अनुपस्थिति के बारे में सूचित करते हैं (इसमें भिन्न होते हैं कि वे विभिन्न आवृत्तियों का उत्सर्जन करते हैं)। अधिक महंगे मॉडल में, भेदभाव मूल्यों के पूरे पैमाने के साथ प्रदर्शित किया जा सकता है।

जानकारी भी अलग है। उदाहरण के लिए, सबसे सस्ते मॉडल उपयोगकर्ता को केवल यह बताते हैं कि धातु है या नहीं। थोड़े अधिक महंगे उपकरण यह निर्धारित करते हैं कि यह किस प्रकार की धातु है - काला या अलौह। सबसे महंगे मॉडल पूरी जानकारी प्रदान कर सकते हैं: वस्तु की गहराई के बारे में जानकारी, धातु के सापेक्ष प्रतिशत में संभाव्यता अनुपात, वस्तु का प्रकार।

सभी प्रकार के मेटल डिटेक्टर

उपकरण अलग हैं:कार्य का सिद्धांत, किए गए कार्य, लागू तत्व। सिद्धांत पहले ही ऊपर लिखे जा चुके हैं, तो आइए देखें कि वे कार्यों के संदर्भ में क्या हैं:

1. गहरा;

2. कच्चा;

3. मैग्नेटोमीटर;

4. मेरा डिटेक्टर।

तत्व माइक्रोप्रोसेसर और एनालॉग हो सकते हैं।

विशेषताओं के बारे में

विभिन्न उपकरणों को मापदंडों की परिवर्तनशीलता की विशेषता है।

मेटल डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांतऔर इसकी ऑपरेटिंग आवृत्ति पैरामीटर वर्गीकृत कर रहे हैं। उपकरण का प्रकार निर्धारित करें, उदाहरण के लिए, पेशेवर या मिट्टी। गहराई संवेदनशीलता से निर्धारित होती है। लक्ष्य पदनाम आपको दिए गए लक्ष्य आकार के लिए डिवाइस को समायोजित करने की अनुमति देता है। धातु के प्रकार की गणना विवेचक द्वारा की जाती है। वजन, यहां सब कुछ सरल है: एक भारी उपकरण लंबे समय तक उपयोग करने के लिए असुविधाजनक है। मिट्टी के मापदंडों को संतुलित करते समय मिट्टी के प्रकार का संकेत दिया जाता है।

मेटल डिटेक्टर के साथ काम करना। Features की विशेषताएं

आपको पहले अपने डिवाइस, इसके कमजोर बिंदुओं का अध्ययन करने की आवश्यकता है। आपको नवीनतम मॉडलों का पीछा नहीं करना चाहिए। यदि उपयोगकर्ता के पास प्राथमिक कौशल और यह समझ नहीं है कि उपकरण कैसे काम करता है, तो सबसे परिष्कृत मेटल डिटेक्टर भी उसकी मदद नहीं करेगा।

प्रत्येक मूल्य श्रेणी के अपने नेता होते हैं। उन्हें चुना जाना चाहिए, क्योंकि ये खजाने की खोज करने वालों की पीढ़ियों द्वारा परीक्षण किए गए मॉडल हैं। यंत्र के साथ कार्य करने की क्षमता अभ्यास से ही प्राप्त होती है। बार-बार कोशिश करते हुए, एक व्यक्ति उन संकेतों को सही ढंग से समझना शुरू कर देता है जो तकनीक उसे देती है। और मुख्य प्रश्न सही डिकोडिंग पर निर्भर करता है: खोदना या न खोदना?

उदाहरण के लिए, यह जानकर कि आपके मेटल डिटेक्टर के अंदर कौन से तत्व स्थापित हैं, आप समझ सकते हैं कि मेटल डिटेक्टर के साथ कैसे काम करना है। यदि यह एक मोनो कॉइल है, तो इसका विद्युत चुम्बकीय विकिरण शंकु के आकार का दिखता है। नतीजतन, खोज करते समय "अंधे धब्बे" होते हैं। उन्हें खत्म करने के लिए, आपको यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि डिवाइस के साथ प्रत्येक मार्ग पिछले एक को 50% से ओवरलैप करता है। इन छोटी-छोटी बातों को जानकर आप मेटल डिटेक्टर का सबसे प्रभावी ढंग से इस्तेमाल कर सकते हैं।

मेटल डिटेक्टर के साथ काम करनाएक निश्चित परिणाम प्राप्त करने का अनुमान लगाता है। ऐसा करने के लिए, यह आवश्यक है कि मेटल डिटेक्टर कुछ सरल, लेकिन बिल्कुल आवश्यक आवश्यकताओं को पूरा करे:

1. मेटल डिटेक्टर के संचालन का सिद्धांतउसे धातु की वस्तुओं को अधिकतम गहराई पर महसूस करने देना चाहिए;
2. लौह और अलौह धातु में एक विभाजन होना चाहिए;
3. तेजी से संचालन सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस को एक परिचालन प्रोसेसर से लैस किया जाना चाहिए। आस-पास की दो वस्तुओं को पहचानने के लिए यह महत्वपूर्ण है।

मेटल डिटेक्टर के साथ सही तरीके से कैसे काम करें?आपको डिवाइस की स्थापना के साथ शुरुआत करने की आवश्यकता है। एक नियम के रूप में, यदि हम किसी विशिष्ट वस्तु को खोजना चाहते हैं, तो सेटिंग्स को उसी के अनुसार सेट किया जाना चाहिए। लेकिन 2 सामान्य नियम हैं, जिनका पालन निश्चित रूप से शुरुआती लोगों के लिए उपयोगी होगा।

1. संवेदनशीलता पैरामीटर के लिए दहलीज मान घटाएं। चूंकि इस सूचक में वृद्धि अक्सर बढ़ी हुई हस्तक्षेप की ओर ले जाती है, इसलिए शुरुआती लोगों के लिए एक लक्ष्य को अधिक सटीक रूप से स्थानीय बनाने के लिए आस-पास पड़ी वस्तुओं का पता लगाने के लिए डिवाइस की क्षमता का त्याग करना बेहतर होता है।
2. सभी धातु भेदभाव विकल्प का प्रयोग करें।

मेटल डिटेक्टर का सही तरीके से उपयोग करने के बारे में ये कुछ सामान्य जानकारी थी। आइए इस पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कभी भी जल्दबाजी न करें! खोज क्षेत्र को क्षेत्रों, वर्गों में विभाजित किया गया है। उनमें से प्रत्येक को धीरे-धीरे, सावधानी से पारित किया जाना चाहिए। पकड़ने वाले को यथासंभव जमीन के करीब रखा जाना चाहिए; मेटल डिटेक्टर का काम बिना झटके के सुचारू होना चाहिए। डिवाइस को धीरे से एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाएं। यदि धातु जमीन में पाई जाती है, तो, एक नियम के रूप में, आपको एक ध्वनि संकेत सुनाई देगा: स्पष्ट - सही आकार की एक छोटी वस्तु का पता लगाने का प्रमाण, अस्पष्ट, रुक-रुक कर - पता की गई वस्तु का आकार गलत है। ध्वनि के द्वारा किसी खोज के आकार और उसके घटित होने की गहराई को निर्धारित करना सीखना ही अनुभव किया जा सकता है। धातु के प्रकार को एक पैमाने के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है (डिवाइस एक विद्युत आवेग को दर्शाता है, और प्रोसेसर, इन आंकड़ों के आधार पर, उस सामग्री के घनत्व की गणना करता है जिससे वस्तु बनाई जाती है)।

दो मोड हैं: गतिशील (मूल) और स्थिर, वे प्रभावित करते हैं कि मेटल डिटेक्टर को सही तरीके से कैसे संचालित किया जाए। स्टेटिक ऑब्जेक्ट पर कॉइल का स्वतंत्र आंदोलन है; लक्ष्य के केंद्र को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है। क्षेत्र का अध्ययन एक निश्चित योजना के अनुसार होता है:

1. कुंडल जमीन के समानांतर होना चाहिए;
2. जमीन और कुंडल के बीच निरंतर दूरी बनाए रखना महत्वपूर्ण है;
3. छोटे कदम उठाएं। भूखंडों को याद मत करो!
4. गति की गति लगभग आधा मीटर प्रति सेकंड होनी चाहिए;
5. जमीन के ऊपर डिवाइस की ऊंचाई 3 या 4 सेमी है।

खोज गतिशील रूप से की जाती है। जब एक स्थिर सिग्नल मिलता है, तो डिवाइस को स्थिर मोड में स्विच करें: क्रॉस-आकार के आंदोलनों के साथ इच्छित स्थान पर ड्राइव करें; जहां सिग्नल को अधिकतम मात्रा और खुदाई मिलती है। डिटेक्टर को वापस डायनेमिक मोड पर स्विच करें। एक समान चौकोर या गोल गेंद को काटकर, आधा संगीन खोदें। यदि वस्तु अभी भी छेद में है, तो आगे खुदाई करें। आधे भाग की विधि से टर्फ से खोज निकालना बेहतर है। अपनी खोज पूरी करने के बाद, टर्फ को वापस गड्ढे में डालना सुनिश्चित करें! अब आप जानते हैं कि मेटल डिटेक्टर का उपयोग कैसे किया जाता है।

मेटल डिटेक्टरों के बारे में थोड़ा

मेटल डिटेक्टर कैसे काम करते हैंमेटल डिटेक्टरों की तरह ही, अंतर केवल उपयोग के वातावरण और कॉइल की शक्ति में हैं। इस वजह से मेटल डिटेक्टरों की प्रभावशीलता कम होती है, वे जमीन में कुछ भी पता नहीं लगा पाएंगे। मेटल डिटेक्टर के मुख्य प्रकार हैं: मैनुअल निरीक्षण (25 मीटर तक का पता लगाने की सीमा) और धनुषाकार (फ्रेम)।

यह संक्षेप में वर्णन करना संभव है कि एक हैंडहेल्ड मेटल डिटेक्टर कैसे काम करता है: चालू होने पर डिवाइस ऑपरेशन के लिए बिल्कुल तैयार है, कोई समायोजन की आवश्यकता नहीं है, जब एक धातु का पता लगाया जाता है, एक डीसी पल्स रिकॉर्ड किया जाता है, ध्वनि और संकेत चालू होते हैं।

B. SOLONENKO, Genichesk, Kherson क्षेत्र, यूक्रेन

यह कहना कोई अतिशयोक्ति नहीं है कि मेटल डिटेक्टर हमेशा रेडियो के शौकीनों का ध्यान आकर्षित करते हैं। इनमें से कुछ उपकरणों को रेडियो पत्रिका में भी प्रकाशित किया गया है। आज हम अपने पाठकों को युवा तकनीशियनों के लिए तकनीकी स्टेशन के रेडियो डिज़ाइन सर्कल में बनाए गए एक अन्य डिज़ाइन का विवरण प्रदान करते हैं (रेडियो, 2005, नंबर 4, 5 में इसके बारे में लेख देखें)। Kruzhkovites के सदस्यों को एक किफायती तत्व आधार के आधार पर एक आसान-से-निर्माण उपकरण विकसित करने का काम सौंपा गया था, जिसकी स्थापना के लिए एक मल्टीमीटर पर्याप्त है। आप पाठकों को जज करने के लिए लोग इसे कितना करने में कामयाब रहे।

प्रस्तावित मेटल डिटेक्टर "ट्रांसमिट-रिसीव" सिद्धांत पर काम करता है। एक मल्टीवीब्रेटर का उपयोग ट्रांसमीटर के रूप में किया जाता था, और एक ऑडियो आवृत्ति एम्पलीफायर का उपयोग रिसीवर (34) के रूप में किया जाता था। समान आकार और वाइंडिंग डेटा के कॉइल इन उपकरणों में से पहले के आउटपुट और दूसरे के इनपुट से जुड़े होते हैं,

इस तरह के ट्रांसमीटर और रिसीवर से मेटल डिटेक्टर बनने के लिए सिस्टम के लिए, उनके कॉइल्स को तैनात किया जाना चाहिए, ताकि विदेशी धातु की वस्तुओं की अनुपस्थिति में, उनके बीच व्यावहारिक रूप से कोई संबंध न हो, यानी ट्रांसमीटर सिग्नल नहीं जाता है सीधे रिसीवर को। जैसा कि आप जानते हैं, कुंडलियों के बीच आगमनात्मक युग्मन न्यूनतम होता है यदि उनकी कुल्हाड़ियां परस्पर लंबवत हों। यदि ट्रांसमीटर और रिसीवर के कॉइल इस तरह से स्थित हैं, तो रिसीवर में ट्रांसमीटर सिग्नल नहीं सुना जाएगा। जब इस संतुलित प्रणाली के पास एक धातु वस्तु दिखाई देती है, तो ट्रांसमिटिंग कॉइल के वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत तथाकथित एड़ी धाराएं उत्पन्न होती हैं और इसके परिणामस्वरूप, इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है, जो प्राप्त करने वाले कॉइल में एक वैकल्पिक ईएमएफ को प्रेरित करता है। . रिसीवर द्वारा प्राप्त सिग्नल फोन द्वारा ध्वनि में परिवर्तित हो जाता है। इसका आयतन वस्तु के आकार और उससे दूरी पर निर्भर करता है।

मेटल डिटेक्टर विनिर्देश: ऑपरेटिंग आवृत्ति - लगभग 2 किलोहर्ट्ज़; 25 मिमी व्यास वाले एक सिक्के की खोज गहराई लगभग 9 सेमी है; लोहे और एल्यूमीनियम सीलिंग कैप - क्रमशः 23 और 25 सेमी; 200x300 मिमी - 40 और 45 सेमी के आयाम वाले स्टील और एल्यूमीनियम शीट; सीवर हैच - 60 सेमी।

ट्रांसमीटर... ट्रांसमीटर सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 1. जैसा कि उल्लेख किया गया है, यह ट्रांजिस्टर VT1, VT2 के साथ एक सममित मल्टीवीब्रेटर है। इसके द्वारा उत्पन्न दोलनों की आवृत्ति कैपेसिटर CI, C2 की समाई और प्रतिरोधों R2, R3 के प्रतिरोध द्वारा निर्धारित की जाती है। ट्रांजिस्टर VT2 के कलेक्टर लोड से सिग्नल 34 - रोकनेवाला R4 - अलग कैपेसिटर C3 के माध्यम से कॉइल L1 में प्रवेश करता है, जो विद्युत दोलनों को AF के एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तित करता है।

रेखा चित्र नम्बर 2

रिसीवरअंजीर में दिखाए गए सर्किट के अनुसार बनाया गया एक तीन-चरण एम्पलीफायर 34 है। 2. इसके इनपुट में ट्रांसमीटर की तरह ही L1 कॉइल शामिल है। एम्पलीफायर आउटपुट श्रृंखला में जुड़े बीएफ 1.1, बीएफ 1.2 टेलीफोन से भरा हुआ है।

अंजीर। 3

एक धातु की वस्तु में प्रेरित ट्रांसमीटर का वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र, रिसीवर कॉइल पर कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें लगभग 2 kHz की आवृत्ति वाला विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। अवरोधक संधारित्र C1 के माध्यम से, ट्रांजिस्टर VT1 पर बने एम्पलीफायर के पहले चरण के इनपुट को सिग्नल खिलाया जाता है। इसके लोड से प्रवर्धित संकेत - रोकनेवाला R2 - को अवरुद्ध संधारित्र C3 के माध्यम से दूसरे चरण के इनपुट में खिलाया जाता है, जिसे ट्रांजिस्टर VT2 पर इकट्ठा किया जाता है। संधारित्र C5 के माध्यम से इसके संग्राहक से संकेत तीसरे चरण के इनपुट को खिलाया जाता है - VT3 ट्रांजिस्टर पर उत्सर्जक अनुयायी। यह वर्तमान सिग्नल को बढ़ाता है और आपको कम-प्रतिबाधा वाले फोन को लोड के रूप में जोड़ने की अनुमति देता है।

एम्पलीफायर की स्थिरता पर परिवेश के तापमान के प्रभाव को कम करने के लिए, कलेक्टर और ट्रांजिस्टर VT1 के आधार और कलेक्टर के बीच रोकनेवाला R3 के बीच रोकनेवाला R1 पर स्विच करके नकारात्मक डीसी प्रतिक्रिया को पहले और दूसरे चरण में पेश किया जाता है। आधार VT2. 2 kHz से नीचे की आवृत्तियों पर लाभ में कमी इस आवृत्ति से ऊपर की आवृत्तियों पर अवरुद्ध कैपेसिटर C1, C3 के समाई के उपयुक्त विकल्प द्वारा प्राप्त की जाती है - कैपेसिटर C2 और C4 के माध्यम से वैकल्पिक वोल्टेज पर आवृत्ति-निर्भर नकारात्मक प्रतिक्रिया शुरू करके पहले और दूसरे चरण में। इन उपायों ने रिसीवर की शोर प्रतिरक्षा को बढ़ाना संभव बना दिया। कैपेसिटर C6 एम्पलीफायर को आत्म-उत्तेजना से रोकता है क्योंकि बैटरी के डिस्चार्ज होने पर बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता है।

अंजीर। 4

विवरण और निर्माण... ट्रांसमीटर और रिसीवर का विवरण एक तरफा फ़ॉइल-क्लैड फाइबरग्लास से बने ब्लैंक पर इंसुलेटिंग ट्रैक को काटकर बनाए गए मुद्रित सर्किट बोर्डों पर रखा जाता है। ट्रांसमीटर बोर्ड का एक चित्र अंजीर में दिखाया गया है। 3, रिसीवर अंजीर में दिखाया गया है। 4. बोर्डों को 0.125 या 0.25 डब्ल्यू की शक्ति और कैपेसिटर K73-5 (रिसीवर में C2, C4) और K73-17 अन्य की शक्ति के साथ प्रतिरोधों MLT का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रिसीवर में ऑक्साइड कैपेसिटर C6 - K50-35 या इसी तरह का विदेशी उत्पादन। आरेख में इंगित किए गए लोगों के बजाय, KT503 श्रृंखला के किसी भी अन्य ट्रांजिस्टर का उपयोग ट्रांसमीटर में किया जा सकता है, और रिसीवर में - KT315 श्रृंखला के ट्रांजिस्टर किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ या KT3102 श्रृंखला AB सूचकांकों के साथ। उत्तरार्द्ध का उपयोग बेहतर है, क्योंकि उनके पास कम शोर का आंकड़ा है, और छोटी वस्तुओं से संकेत एम्पलीफायर के शोर से कम मुखौटा होगा। SA1 स्विच किसी भी डिज़ाइन के हो सकते हैं, लेकिन अधिमानतः छोटे। फ़ोन BF1, BF2 - छोटे आकार का इंसर्ट, उदाहरण के लिए, ऑडियो प्लेयर से।

रिसीवर और ट्रांसमीटर कॉइल, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, समान हैं। उन्हें इस तरह बनाया जाता है। 115x75 मिमी के आयाम वाले आयत के कोनों पर, 2 ... 2.5 के व्यास के साथ चार नाखून और 50 ... 60 मिमी की लंबाई बोर्ड में संचालित होती है, पहले उन पर पीवीसी या पॉलीइथाइलीन ट्यूब की लंबाई के साथ रखा जाता है 30 का ... 40 मिमी। इस तरह से अलग किए गए नाखूनों पर, 0.12 ... 0.14 मिमी व्यास वाले पीईवी -2 तार के 300 मोड़ घाव होते हैं। घुमावदार के अंत में, पूरी परिधि के चारों ओर इन्सुलेट टेप की एक संकीर्ण पट्टी के साथ लपेटा जाता है, जिसके बाद कोई भी दो आसन्न नाखून आयत के केंद्र की ओर झुकते हैं और कुंडल हटा दिया जाता है।

बटन के लिए पॉलीस्टाइनिन बॉक्स (आंतरिक आयाम - 120x80 मिमी) का उपयोग रिसीवर और ट्रांसमीटर के मामलों के रूप में किया जाता है। बैटरी डिब्बे, पीसीबी स्टैंड और कॉइल फास्टनरों एक ही सामग्री से बने होते हैं और आर -647 विलायक (आर -650 का भी उपयोग किया जा सकता है) के साथ आवासों से चिपके रहते हैं। ट्रांसमीटर आवास में भागों का स्थान अंजीर में दिखाया गया है। 5, रिसीवर के हिस्सों को इसी तरह व्यवस्थित किया जाता है।

अंजीर। 5

ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल (बैटरी, भागों के साथ बोर्ड, पावर स्विच) के अंदर स्थित सभी धातु संरचनात्मक तत्व उनके चुंबकीय क्षेत्र को प्रभावित करते हैं। ऑपरेशन के दौरान उनकी स्थिति में संभावित बदलाव को बाहर करने के लिए, उन सभी को सुरक्षित रूप से तय किया जाना चाहिए। यह एक बदली संरचनात्मक तत्व के रूप में "क्रोना" बैटरी के लिए विशेष रूप से सच है।

स्थापना... ट्रांसमीटर के संचालन का परीक्षण करने के लिए, एल 1 कॉइल के बजाय, फोन कनेक्ट करें और सुनिश्चित करें कि बिजली चालू होने पर फोन में ध्वनि सुनाई देती है। फिर, कॉइल को जगह में जोड़ने के बाद, ट्रांसमीटर द्वारा खपत की जाने वाली धारा की निगरानी की जाती है, यह मुझे 5 ... 7 mA के भीतर होना चाहिए।

रिसीवर को शॉर्ट-सर्किट इनपुट के साथ ट्यून किया जाता है। पहले चरण में रोकनेवाला R1 और दूसरे में R3 का चयन करके, ट्रांजिस्टर VT1 और VT2 के संग्राहकों पर क्रमशः लगभग आधे आपूर्ति वोल्टेज के बराबर एक वोल्टेज सेट किया जाता है। फिर, रोकनेवाला R5 का चयन करके, वे प्राप्त करते हैं कि ट्रांजिस्टर VT3 का कलेक्टर करंट 5 ... 7 mA के बराबर हो जाता है। उसके बाद, इनपुट को खोलते हुए, रिसीवर कॉइल L1 को इससे कनेक्ट करें और लगभग 1 मीटर की दूरी पर ट्रांसमीटर सिग्नल प्राप्त करते हुए, सुनिश्चित करें कि सिस्टम पूरी तरह से काम कर रहा है।

विधानसभाओं को एक संरचना में इकट्ठा करने से पहले, कई प्रयोग करना समझ में आता है। ट्रांसमीटर और रिसीवर को 1 मीटर की दूरी पर एक टेबल पर लंबवत रूप से स्थापित करने के बाद (ताकि कॉइल की कुल्हाड़ियों एक दूसरे को जारी रखें) और फोन में सिग्नल स्तर को नियंत्रित करें, धीरे-धीरे रिसीवर को ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर एक स्थिति में घुमाएं जिसमें कुंडलियों के तल एक दूसरे के लंबवत होते हैं। इस मामले में, संकेत पहले धीरे-धीरे कम हो जाएगा, फिर पूरी तरह से गायब हो जाएगा और आगे के रोटेशन के साथ बढ़ना शुरू हो जाएगा। प्रयोग कई बार करें ताकि मेटल डिटेक्टर को असेंबल और सेट करते समय रिसीवर में न्यूनतम सिग्नल निर्धारित करना आसान हो।

अंजीर। 6

फिर, एक मेज पर जिसमें धातु संरचनात्मक तत्व नहीं हैं, ट्रांसमीटर को लंबवत रखें, और उससे 10 सेमी की दूरी पर, रिसीवर को क्षैतिज रूप से एक स्टैंड (एक या कई किताबें) पर रखें ताकि रिसीवर कॉइल का विमान हो ट्रांसमीटर कॉइल के तल के लंबवत और इसके केंद्र से थोड़ा नीचे है। टेलीफोन में सिग्नल की शक्ति की निगरानी करते समय, ट्रांसमीटर के सामने रिसीवर के किनारे को उठाएं और सिग्नल हानि प्राप्त करें। रिसीवर और स्टैंड के बीच स्पेसर्स के चयन का उपयोग करते हुए, इसकी स्थिति का पता लगाएं, जिस पर पेपर पोस्टकार्ड से बने स्पेसर की थोड़ी सी भी गति रिसीवर में न्यूनतम सिग्नल सेट करने की अनुमति देती है, जो मेटल डिटेक्टर की अधिकतम संवेदनशीलता से मेल खाती है।

मेटल डिटेक्टर मॉडल के कवरेज क्षेत्र में टिन और एल्यूमीनियम सीमिंग कैप लाना, सुनिश्चित करें कि मेटल डिटेक्टर की अधिकतम संवेदनशीलता का क्षेत्र रिसीवर कॉइल के नीचे और ऊपर है (रिसीवर और ट्रांसमीटर कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र सममित हैं) . कृपया ध्यान दें कि डिटेक्टर अलग-अलग धातुओं से बने एक ही आकार के कवर के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया करता है।

यदि, कॉइल के न्यूनतम युग्मन के साथ, संकेत थोड़ा सुना जाता है और, जब एक तरफ कवर पेश किया जाता है, तो यह पहले पूरी तरह से गायब होने तक कम हो जाता है, और फिर बढ़ना शुरू हो जाता है, और जब इसे दूसरी तरफ पेश किया जाता है , यह एक डुबकी के बिना बढ़ता है, तो यह या तो न्यूनतम की एक गलत सेटिंग, या रिसीवर या ट्रांसमीटर के कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र के विकृतियों के बारे में इंगित करता है। साथ ही, यह तथ्य बताता है कि एक अतिरिक्त धातु वस्तु को पेश करके, सिस्टम को तब तक समायोजित करना संभव है जब तक कि सिग्नल पूरी तरह से गायब न हो जाए, यानी डिवाइस की अधिकतम संवेदनशीलता प्राप्त करने के लिए। यदि सीलिंग कैप लगाते समय सिग्नल 15 ... 20 सेमी की दूरी से पूरी तरह से गायब हो जाता है, तो मेटल डिटेक्टर के क्षेत्र में एक छोटी वस्तु को पेश करके, उसी प्रभाव को शरीर पर रखकर प्राप्त किया जा सकता है रिसीवर या ट्रांसमीटर। लेखक के संस्करण में, ऐसी वस्तु पीली धातु से बने 25 मिमी के व्यास के साथ एक सिक्का बन गई (एक समान प्रभाव एक समान आकार की एल्यूमीनियम प्लेट की शुरूआत के साथ प्राप्त किया जाएगा)। ऐसे तीन स्थान थे जिनमें सिक्का ने उसे सौंपे गए कार्य को पूरा किया: ट्रांसमीटर के नीचे, बैटरी के क्षेत्र में रिसीवर के नीचे, और रिसीवर और ट्रांसमीटर के बीच के हैंडल पर।

सभा... सरलीकृत रूप में डिवाइस के लेखक के संस्करण का डिज़ाइन अंजीर में दिखाया गया है। 6, और उपस्थिति अंजीर में है। 7. कैरियर रेल 2 (चित्र 6 देखें) और हैंडल 3 लकड़ी से बने हैं। उपयोग में आसानी के लिए हैंडल के ऊपरी हिस्से को प्लास्टिक से चिपकाया जाता है, और निचले हिस्से को रेल में पहले से बने छेद में डाला जाता है और गोंद के साथ तय किया जाता है। असेंबली के बाद, नमी से बचाने के लिए हैंडल 3 और कैरियर रेल 2 के लकड़ी के हिस्से को वार्निश किया जाता है। हैंडल के ऊपरी हिस्से में एक टेलीफोन जैक 4 होता है, जो मुड़ तारों द्वारा रिसीवर से जुड़ा होता है।

संयोजन करते समय, ट्रांसमीटर 1 को वाहक रेल 2 पर सख्ती से तय किया जाता है ताकि इसके दूसरे छोर पर स्थित रिसीवर 7 प्राप्त सिग्नल के न्यूनतम के अनुरूप रेखा से थोड़ा नीचे हो। फिर स्पेसर 5 (किसी भी इन्सुलेट सामग्री से) की मोटाई का चयन करें जब तक कि समायोजन प्लेट 6 को स्थानांतरित करके प्राप्त सिग्नल का न्यूनतम आसानी से सेट न हो जाए। उसके बाद, रिसीवर 7 को वाहक रेल 2 पर दो शिकंजा के साथ तय किया गया है। वाहक रेल 2 के किनारे पर पेंच तब तक खराब हो जाता है जब तक कि यह बंद न हो जाए, और दूसरा (लगभग मामले की निचली दीवार के बीच में) को 1 ... 2 मिमी से खराब नहीं किया जाता है। यह क्षैतिज विमान में रिसीवर की गति को बाहर करता है और साथ ही आपको रिसीवर के किनारे को ऊपर उठाते हुए समायोजन प्लेट 6 को उसके शरीर के नीचे खिसकाने की अनुमति देता है। इसे इस तरह से लंबवत विमान में ले जाना, प्राप्त सिग्नल का न्यूनतम प्राप्त करना। अंतिम असेंबली के बाद, क्षतिपूर्ति वस्तु का स्थान निर्दिष्ट और चिपका हुआ है।