Metāla detektors, kas balstīts uz raidīšanas-uztveršanas principu - Teorija

Termini "raidīšana-saņemšana" un "atspoguļots signāls" dažādās detektorierīcēs parasti ir saistīti ar tādām metodēm kā impulsa atbalss un radars, kas rada neskaidrības, runājot par metāla detektoriem.

Atšķirībā no dažāda veida lokatoriem šāda tipa metāla detektoros gan raidītais (izstarotais), gan saņemtais (atspoguļots) signāls ir nepārtraukts, pastāv vienlaicīgi un sakrīt frekvencē.

Darbības princips

“Raidīšanas-uztveršanas” tipa metāla detektoru darbības princips ir metāla priekšmeta (mērķa) atstarotā (vai, kā saka, atkārtoti izstarotā) signāla reģistrēšana, sk., 225.-228.lpp. Atstarots signāls rodas metāla detektora raidošās (izstarojošās) spoles mainīgā magnētiskā lauka ietekmes dēļ uz mērķi. Tādējādi šāda veida ierīce nozīmē vismaz divu spoļu klātbūtni, no kurām viena raida, bet otra uztver.

Galvenā fundamentālā problēma, kas tiek atrisināta šāda veida metāla detektoros, ir spoļu relatīvā izvietojuma izvēle, kurā izstarojošās spoles magnētiskais lauks, ja nav svešu metāla priekšmetu, uztverošajā spolē inducē nulles signālu. (vai uztveršanas spoļu sistēmā). Tādējādi ir jānovērš raidītās spoles tieša ietekme uz uztveršanas spoli. Metāla mērķa parādīšanās pie spolēm novedīs pie signāla parādīšanās mainīga emf formā. uztveršanas spolē.

Sensoru ķēdes

Sākumā var šķist, ka dabā ir tikai divi spoļu relatīvā izvietojuma varianti, kuros nav tiešas signāla pārraides no vienas spoles uz otru (skat. 1. a un 16. att.) - spoles ar perpendikulārām un krusteniskām asīm.

Rīsi. 1. Metāla detektora daktisko spoļu relatīvā izvietojuma iespējas pēc “raidīšanas-uztveršanas” principa.

Rūpīgāka problēmas izpēte parāda, ka šo dažādo metāla detektoru sensoru sistēmu var būt tik daudz, cik vēlas, taču tajās būs sarežģītākas sistēmas ar vairāk nekā divām spolēm, kas ir atbilstoši savienotas elektriski. Piemēram, 1.c attēlā ir parādīta sistēma, kurā ir viena izstarojoša (centrā) un divas uztveršanas spoles, kas savienotas pretstrāvu atbilstoši izstarojošās spoles inducētajam signālam. Tādējādi signāls uztveršanas spoļu sistēmas izejā ideālā gadījumā ir vienāds ar nulli, jo spolēs tiek inducēts emf. savstarpēji kompensēti.

Īpašu interesi rada sensoru sistēmas ar koplanārām spolēm (t.i., kas atrodas vienā plaknē). Tas izskaidrojams ar to, ka zemē esošo objektu meklēšanai parasti izmanto metāla detektorus, un sensora pietuvināšana minimālajam attālumam līdz zemes virsmai iespējama tikai tad, ja tā spoles ir koplanāras. Turklāt šādi sensori parasti ir kompakti un labi iederas aizsargkorpusos, piemēram, “pankūkā” vai “lidojošā šķīvītē”.

Galvenās iespējas koplanāro spoļu relatīvajam izvietojumam ir parādītas 2.a un 26. attēlā. 2.a attēlā redzamajā shēmā spoļu relatīvais izvietojums ir izvēlēts tā, lai magnētiskās indukcijas vektora kopējā plūsma caur virsmu ierobežota ar uztveršanas spole ir vienāda ar nulli. 26. att. shēmā viena no spolēm (uztvērēja) ir savīta astoņnieka formā tā, ka kopējā emf tiek inducēta uz uztverošās spoles apgriezienu pusēm, kas atrodas figūras vienā spārnā. no astoņiem, kompensē līdzīgu kopējo emf. s., kas virzīts G8 otrā spārnā.

Rīsi. 2. Metāla detektoru spoļu relatīvā izvietojuma koplanāras iespējas pēc “raidīšanas-uztveršanas” principa.

Iespējami arī dažādi citi sensoru dizaini ar koplanārām spolēm, piemēram, 2.c att. Uztvērēja spole atrodas izstarojošās spoles iekšpusē. Uztvērēja spolē inducētais emf. tiek kompensēts ar īpašu transformatora ierīci, kas izvēlas daļu signāla no emitējošās spoles.

Praktiski apsvērumi

Jutīgums Metāla detektors galvenokārt ir atkarīgs no tā sensora. Aplūkotajām sensoru opcijām jutību nosaka ar formulām (1.20) un (1.33). Ar katram gadījumam optimālu sensora orientāciju uz objektu pie sānsveres leņķa y, to nosaka tas pats koeficients K 4 un normalizēto koordinātu F(X,Y) un G(X,Y) funkcijas. Salīdzinājumam kvadrātā X O[-4,4], Y O[-4,4] šo funkciju moduļi ir parādīti aksonometriskas sekciju kopas veidā logaritmiskā skalā 12. un 13. attēlā. .

Pirmais, kas krīt acīs, ir izteiktie maksimumi sensoru spoļu (0,+1) un (0,-1) atrašanās vietu tuvumā. Funkciju F(X,Y) un G(X,Y) maksimumi praktiski neinteresē, un funkciju salīdzināšanas ērtībai tiek nogriezti 0(dB) līmenī. No attēliem un funkciju F(X,Y) un G(X,Y) analīzes arī ir skaidrs, ka norādītajā kvadrātā funkcijas F modulis gandrīz visur nedaudz pārsniedz funkcijas G moduli, ar izņemot visattālākos punktus kvadrāta stūros un šauru apgabalu pie X=0, kur funkcijai F ir “grava”.

Šo funkciju asimptotisko uzvedību tālu no sākuma var ilustrēt ar Y = 0. Izrādās, ka funkcijas F modulis samazinās ar attālumu proporcionāli x^(-7), bet funkcijas G modulis samazinās proporcionāli x^(-6). Diemžēl G funkcijas priekšrocība jutībā parādās tikai lielos attālumos, pārsniedzot metāla detektora praktisko diapazonu. Tādas pašas moduļu F un G vērtības tiek iegūtas pie X>>4,25.

Rīsi. 12. Funkcijas F(X,Y) grafiks.

13. att. Funkcijas G(X,Y) grafiks.

Funkcijai “grava” ir ļoti svarīga praktiska nozīme. Pirmkārt, tas norāda, ka spoļu sistēmas sensoram ar perpendikulārām asīm ir minimāla (teorētiski nulle) jutība pret metāla priekšmetiem, kas atrodas uz tā garenass. Protams, šie priekšmeti ietver arī daudzus paša sensora dizaina elementus. Līdz ar to no tiem atstarotais bezjēdzīgais signāls būs daudz mazāks nekā šķērsass spoļu sistēmas sensora signāls. Pēdējais ir ļoti svarīgs, ņemot vērā, ka atstarotais signāls no paša sensora metāla elementiem var par vairākām kārtām pārsniegt noderīgo signālu (sakarā ar šo elementu tuvumu sensora spolēm). Nav tā, ka bezjēdzīgo signālu no sensora konstrukcijas metāla elementiem būtu grūti kompensēt. Galvenās grūtības ir šo signālu mazākās izmaiņas, kuras parasti izraisa šo elementu termiskās un īpaši mehāniskās deformācijas. Šīs mazākās izmaiņas jau var būt salīdzināmas ar noderīgo signālu, kas izraisīs ierīces nepareizus rādījumus vai viltus trauksmes signālus. Otrkārt, ja kāds mazs objekts jau ir konstatēts, izmantojot spoļu sistēmas metāla detektoru ar perpendikulārām asīm, tad tā precīzās atrašanās vietas virzienu var viegli “paņemt virzienā” ar metāla detektora signāla nulles vērtību ar precīzu orientāciju. no tās garenass pret objektu (jebkurai ruļļa orientācijai) . Ņemot vērā, ka sensora “uztveršanas” laukums meklēšanas laikā var būt vairāki kvadrātmetri, jaunākā sistēmas kvalitāte

tēma par spolēm ar perpendikulārām asīm ir ļoti noderīga praksē (mazāk bezjēdzīgi izrakumi).

Nākamā funkciju F(X,Y) un G(X,Y) grafiku pazīme ir gredzenveida nulles jutības “krātera” klātbūtne, kas iet cauri spoļu centriem (aplis ar vienības rādiusu centrēts punktā (0,0)). Praksē šī funkcija ļauj noteikt attālumu līdz maziem objektiem. Ja izrādās, ka noteiktā ierobežotā attālumā atstarotais signāls pazūd (ar optimālu ruļļa orientāciju), tas nozīmē, ka attālums līdz objektam ir puse no ierīces bāzes, tas ir, vērtība L/2.

Jāņem vērā arī tas, ka metāla detektoru sensoriem ar atšķirīgām spoļu relatīvajām pozīcijām atšķiras arī virziena raksti gar gājiena leņķi y. 14.b attēlā parādīts ierīces starojuma modelis ar perpendikulārām asīm pie spolēm, bet 14.a attēlā - ar krustotām asīm. Acīmredzot vēlamāka ir otrā diagramma, jo tajā ir mazāk ripošanas mirušo zonu un mazāk daivu.

Lai novērtētu uztveršanas spolē inducētā sprieguma atkarību no metāla detektora un objekta parametriem, ir jāanalizē koeficienta K 4 izteiksme (1.19). Uztvērēja spolē inducētais spriegums ir proporcionāls (L/2)^6. Arī funkciju F un G argumenti tiek normalizēti līdz vērtībai L/2, samazinoties ar 6. - 7. attāluma pakāpi. Tāpēc pirmajā tuvinājumā, ja citas lietas ir vienādas, metāla detektora jutība nav atkarīga no tā bāzes.

Spolu sistēmu ruļļu sensoru virzienu modeļi:
- ar krustojošām asīm (a)
— ar perpendikulārām asīm (b).

Lai analizētu selektivitāte metāla detektors, tas ir, tā spēja atšķirt objektus, kas izgatavoti no dažādiem metāliem vai sakausējumiem, ir jāatsaucas uz izteiksmi (1.23). Metāla detektors var atšķirt objektus pēc atstarotā signāla fāzes. Lai ierīces izšķirtspēja būtu

talls bija maksimālais, nepieciešams attiecīgi izvēlēties izstarojošās spoles signāla frekvenci, lai no objektiem atstarotā signāla fāze būtu aptuveni 45°. Tas ir iespējamu izmaiņu diapazona vidusdaļa pirmā izteiksmes termiņa fāzē (1.23), un tur fāzes-frekvences raksturlieluma slīpums ir maksimāls. Mēs uzskatām, ka otrais izteiksmes termins (1.23) ir nulle, jo, meklējot, mēs galvenokārt interesējamies par neferomagnētisko metālu selektivitāti. Protams, optimāla signāla frekvences izvēle nozīmē zināšanas par paredzēto objektu tipisko izmēru. Gandrīz visi ārvalstu rūpnieciskie metāla detektori izmanto monētas izmēru kā šo izmēru. Optimālā frekvence ir:

Ar tipisku monētas diametru 25 (mm) tās tilpums ir aptuveni 10^(-6) (m^3), kas saskaņā ar formulu (1.25) atbilst ekvivalentam rādiusam aptuveni 0,6 (cm). No šejienes mēs iegūstam optimālo frekvences vērtību aptuveni 1 (kHz) ar monētu materiāla vadītspēju 20 (n0m H m). Rūpnieciskajās ierīcēs frekvence parasti ir par vienu pakāpi augstāka (tehnoloģiju dēļ).

secinājumus

1. Pēc autora domām, dārgumu un relikviju meklēšanai priekšroka dodama spoļu sistēmai ar perpendikulārām asīm, nevis spoļu sistēmai ar krustojošām asīm. Ja visas pārējās lietas ir vienādas, pirmajai sistēmai ir nedaudz augstāka jutība. Turklāt ar tās palīdzību ir daudz vieglāk noteikt (“virziena atrašana”) precīzu virzienu, kurā meklēt atklāto objektu.

2. Aplūkotajām spoļu sistēmām ir svarīga īpašība, kas ļauj novērtēt attālumu līdz maziem objektiem, nullējot atstaroto signālu attālumā līdz objektam, kas vienāds ar pusi no bāzes.

3. Ja citas lietas ir vienādas (izmēri un spoles apgriezienu skaits, uztveršanas ceļa jutība, strāvas lielums un frekvence izstarojošā spolē), metāla detektora jutība pēc “raidīšanas-uztveršanas” principa praktiski nav atkarīga no tā pamatne, tas ir, uz attālumu starp spolēm.

Metāla detektors tiek izmantots dažādu metālu meklēšanai. Bet daži cilvēki zina, kā tas darbojas. Noskaidrosim, kādi principi ir metāla detektora darbības pamatā, kā tas atšķiras no metāla detektora un kādi metāla detektoru veidi ir zināmi.

Metāla detektors un metāla detektors: vai ir atšķirība?

Stingri sakot, abi šie jēdzieni nozīmē vienu un to pašu. Bieži vien tos izmanto kā sinonīmus. Tiesa, runātāja un klausītāja apziņā, izskanot vārdam “metāla detektors”, biežāk parādās attēls ar cilvēku, kurš mežā meklē dārgumus ar garu instrumentu ar sensoru galā. Un “metāla detektora” gadījumā uzreiz iedomājas magnētiskos rāmjus lidostā un cilvēkus ar īpašiem rokas sensoriem, kas reaģē uz metālu. Kā redzat, vidusmēra cilvēkam atšķirība ir tikai prezentācijā.

Ja pievērsīsimies izcelsmei, būs skaidrs, ka metāla detektors ir vienkārši angļu valodas termina “metāla detektors” krievu ekvivalents, un “metāla detektors” šajā gadījumā ir tikai transliterēts tulkojums.

Tomēr krievvalodīgo cilvēku profesionālajā vidē, kuri bieži izmanto šīs ierīces, pastāv priekšstats par skaidru atšķirību starp tām. Metāla detektors ir lēta ierīce, kas spēj noteikt metāla esamību vai neesamību tikai noteiktā vidē. Attiecīgi metāla detektors ir ierīce ar līdzīgu mērķi, taču tā priekšrocība ir tāda, ka ar tā palīdzību papildus iespējams noteikt metāla priekšmeta veidu. Šāda instrumenta cena ir par vairākām kārtām augstāka. Šo ierīču mērķi ir vienādi, taču to ieviešanas būtība ir atšķirīga. Tāpēc uz jautājumu “kāda ir atšķirība starp metāla detektoru un metāla detektoru” var atbildēt ar pilnu pārliecību, ka šī atšķirība slēpjas papildu funkcionalitātes jomā, vienlaikus atstājot nemainīgus ar šādu tehnoloģiju saistītos mērķus un uzdevumus.

Taču ērtības labad pieturēsimies pie ikvienam saprotama viedokļa. Ar terminu “metāla detektors” apzīmēsim ierīci, ko izmanto meklēšanai zemē vai zem ūdens, un ar “metāla detektori” apzīmēsim rokas apskati un speciālas arkveida ierīces, ko izmanto dažādu drošības dienestu darbā.

Kā darbojas metāla detektors?

Uz šo jautājumu ir diezgan grūti viennozīmīgi atbildēt. Šīs ierīces dizainam ir daudz dažādu iespēju. Un potenciālajam pircējam var būt grūti atrast “to vienu” starp visām šķirnēm.

Visizplatītākā ir noteiktās frekvencēs strādājoša elektroniska ierīce, kas spēj noteikt metāla priekšmetus pēc noteiktiem parametriem tā sauktajā neitrālā vai vāji vadošā vidē. Ir skaidrs, ka tas reaģē uz to materiālu vadītspēju, no kuriem tiek izgatavoti priekšmeti. Šādas konstrukcijas ierīci sauc par impulsu. Tas ir tad, kad ierīces izstarotie un objekta atspoguļotie signāli tiek pārraidīti pēc dažām sekunžu daļām. Tie ir tie, kurus fiksē tehnoloģija. Impulsu metāla detektora darbības principu var īsi raksturot šādi: impulsi no strāvas ģeneratora, kā likums, milisekundēs nonāk izstarojošā spolē, kur tie tiek pārveidoti magnētiskās indukcijas impulsos. Uz ģeneratora impulsa komponentiem veidojas asi sprieguma pārspriegumi. Tie tiek atspoguļoti uztveršanas spolē (sarežģītākos ierīču tipos vienai spolei ir iespēja veikt abas funkcijas) noteiktos intervālos. Pēc tam signāli pa sakaru kanālu nonāk apstrādes blokā un tiek parādīti skaidros simbolos turpmākai cilvēka uztverei.

Bet jums jābūt uzmanīgiem, jo ​​šim populārajam tehnoloģiju veidam ir vairāki trūkumi:

1. Grūtības atšķirt atklātos objektus pēc metāla veida;
2. Liela sprieguma amplitūda;
3. Komutācijas un ģenerēšanas tehniskā sarežģītība;
4. Radiotraucējumu klātbūtne.

Cita veida metāla detektori pēc darbības principa

Šādas ierīces sastāv no vispazīstamākajiem modeļiem. Dažas no tām jau ir pārtrauktas, bet joprojām tiek izmantotas praksē.

1. BFO (Beat Frequency Oscillation). Tas ir balstīts uz svārstību frekvences starpības skaitīšanu un reģistrēšanu. Atkarībā no metāla veida (melnais vai krāsainais) biežums vai nu palielinās, vai samazinās. Šādas ierīces vairs netiek ražotas, tās ir novecojušas. Bet iepriekš ražotie modeļi joprojām darbojas. Šāda metāla detektora īpašības atstāj daudz vēlamo. Tam ir mazs noteikšanas dziļums, liela meklēšanas rezultātu atkarība no augsnes veida (neefektīva skābās, mineralizētās augsnēs) un zema jutība.
2. TR (Raidītāja uztvērējs).“Saņemt-pārraidīšanas” tipa aprīkojums. Attiecas arī uz novecojušām. Problēmas ir tādas pašas kā iepriekšējam tipam (nedarbojas mineralizētās augsnēs), izņemot noteikšanas dziļumu. Viņa ir diezgan liela.
3. VLF (ļoti zema frekvence). Bieži vien šāda ierīce apvieno divas darbības shēmas: “uztveršanas-pārraides” un zemfrekvences pētījumu. Darbības laikā ierīce analizē signālu fāzēs. Tās priekšrocības ir augsta jutība un iespēja dziļumā meklēt melnos un krāsainos metālus. Bet objektus, kas atrodas netālu no virsmas, viņam ir daudz grūtāk atklāt.
4. PI (impulsa indukcija). Tas ir balstīts uz indukcijas procesu. Metāla detektora darbības princips ir ietverts spolē. Viņa ir sensora sirds. Ārējo strāvu parādīšanās no metāla priekšmetiem elektromagnētiskā lauka iekšpusē aktivizē atstaroto impulsu. Tas sasniedz spoli elektriskā signāla veidā. Tajā pašā laikā ierīce skaidri uztver mineralizētu un sāļu augsni ar metāliem. Strāvas no sāļiem sasniedz sensoru daudz ātrāk un netiek parādītas grafiski vai dzirdami. Šis metāla detektors tiek uzskatīts par visjutīgāko no visiem. Lai veiktu meklējumus jūras gultnē, šī ir visefektīvākā ierīces iespēja.
5. RF (radiofrekvenču / RF divu lodziņu). Tā ir “saņemšanas-sūtīšanas” ierīce, kas darbojas tikai augstās frekvencēs. Tam ir divas spoles (uztvērēja spole un attiecīgi raidīšanas spole). Šī metāla detektora darbības pamatā ir induktīvā līdzsvara pārkāpums: uztverošā spole uztver signālu, kas atstarojas no objekta. Šo signālu sākotnēji nosūtīja pārraides spole. Šāda metāla detektora īpašības ļauj to izmantot, lai meklētu seklas rūdu, minerālu atradnes lielā dziļumā vai atklātu lielus objektus. Tam nav līdzvērtīga iespiešanās dziļums (no 1 līdz 9 metriem atkarībā no augsnes veida). Bieži izmanto rūpniecībā. Racēji un dārgumu meklētāji to neņem vērā. Būtisks šādas ierīces trūkums ir tā nespēja noteikt mazus priekšmetus, piemēram, monētas.

Metāla detektora darbības princips krāsaino metālu meklēšanaiīpaši neatšķiras no citiem. Tas ir atkarīgs arī no ierīces veida un dizaina. Ja tas ir pareizi konfigurēts, var noteikt krāsaino metālu. Vienīgā atšķirība starp to un melno krāsu ir tāda, ka virpuļstrāvas, kas atspoguļotas no krāsainā metāla priekšmeta, izzūd ilgāk.

Kā citādi atšķiras metāla detektori?

Papildus iekšējam “pildījumam” starp metāla detektoriem ir arī citas atšķirības. Pirmkārt, tie tiek piedāvāti dažādās cenu kategorijās. Ir ierīces, kas ir lētākas un izplatītākas, un ir arī tādas, kuras var klasificēt kā premium.

Tāpat jau metāla detektoru aprakstā ir redzama atšķirība informācijas attēlošanā lietotāju piekļuvei. Ierīces var ieprogrammēt grafiskās informācijas attēlošanai (attēlotai uz speciāla displeja), skaņas ierīcēm, kas ziņo par objekta noteikšanu vai neesamību (tās atšķiras ar to, ka izstaro dažādas frekvences). Dārgākos modeļos var būt displeji ar veselām diskriminējošu vērtību skalām.

Arī pati informācija ir atšķirīga. Piemēram, vislētākie modeļi vienkārši pasaka lietotājam, vai ir vai nav metāls. Nedaudz dārgākas ierīces nosaka, kāds metāls tas ir – melnais vai krāsainais. Dārgākie modeļi var sniegt pilnīgu informāciju: informāciju par objekta dziļumu, varbūtības attiecību procentos attiecībā pret metālu, objekta veidu.

Visu veidu metāla detektori

Ierīces atšķiras:darbības princips, veiktie uzdevumi, izmantotie elementi. Principi jau ir rakstīti iepriekš, tāpēc redzēsim, kādi tie ir pēc uzdevuma:

1. Dziļi;

2. Zeme;

3. Magnetometrs;

4. Mīnu detektors.

Elementi var būt mikroprocesors un analogi.

Par īpašībām

Dažādām ierīcēm ir raksturīga parametru mainīgums.

Metāla detektora darbības principsun tā darbības frekvence ir klasifikācijas parametri. Nosakiet ierīces veidu, piemēram, profesionālā vai zemējuma. Jutība nosaka dziļumu. Mērķa apzīmējums ļauj pielāgot ierīci noteiktam mērķa izmēram. Metāla tipu aprēķina diskriminators. Svars, šeit viss ir vienkāršs: smaga ierīce ir neērta ilgstoši lietot. Augsnes tips tiek norādīts, balansējot augsnes parametrus.

Darbs ar metāla detektoru. Īpatnības

Vispirms jums ir jāizpēta jūsu ierīce un tās vājās vietas. Jums nevajadzētu dzīties pēc jaunākajiem modeļiem. Ja lietotājam nav elementāru iemaņu un izpratnes par ierīces darbību, tad viņam nepalīdzēs pat vismodernākais metāla detektors.

Katrai cenu kategorijai ir savi līderi. Tie ir jāizvēlas, jo tie ir modeļi, kurus ir pārbaudījušas dārgumu meklētāju paaudzes. Iespēju darbināt ierīci var sasniegt tikai praksē. Mēģinot atkal un atkal, cilvēks sāk pareizi atšifrēt signālus, ko tehnoloģija viņam dod. Un galvenais jautājums ir atkarīgs no pareizas dekodēšanas: rakt vai nerakt?

Piemēram, zinot, kādi elementi ir uzstādīti jūsu metāla detektorā, varat precīzi saprast, kā darboties ar metāla detektoru. Ja tā ir mono spole, tad tās elektromagnētiskais starojums šķiet konusa formas. Līdz ar to, veicot meklēšanu, ir aklās zonas. Lai tos novērstu, jums ir jānodrošina, lai katrs ierīces fragments pārklātu iepriekšējo par 50%. Zinot šādus sīkumus, jūs varat visefektīvāk izmantot metāla detektoru.

Darbs ar metāla detektorunozīmē iegūt noteiktu rezultātu. Lai to izdarītu, metāla detektoram jāatbilst dažām vienkāršām, bet absolūti nepieciešamām prasībām:

1. Metāla detektora darbības principsjāļauj viņam sajust metāla priekšmetus maksimālā dziļumā;
2. Jābūt iedalījumam melnajos un krāsainajos metālos;
3. Ierīcei jābūt uzstādītam darbības procesoram, lai nodrošinātu ātru darbību. Tas ir svarīgi, lai atpazītu divus tuvumā esošus objektus.

Kā pareizi strādāt ar metāla detektoru?Jums jāsāk ar ierīces iestatīšanu. Parasti, ja vēlamies atrast kādu konkrētu objektu, tad attiecīgi ir jāiestata iestatījumi. Bet ir 2 vispārīgi noteikumi, kuru ievērošana noteikti noderēs iesācējiem.

1. Samaziniet jutības parametra sliekšņa vērtību. Tā kā šī indikatora palielināšana bieži rada pastiprinātus traucējumus, iesācējiem labāk ir upurēt ierīces spēju noteikt tuvumā esošus objektus, lai precīzāk lokalizētu vienu mērķi.
2. Izmantojiet diskriminācijas parametru “visi metāli”.

Šī bija tikai vispārīga informācija par to, kā pareizi lietot metāla detektoru. Apskatīsim to sīkāk. Pats galvenais ir nekad nesteigties! Meklēšanas apgabals ir sadalīts zonās un sadaļās. Katrs no tiem jāiziet lēni, uzmanīgi. Ķērājs jātur pēc iespējas tuvāk zemei; Metāla detektora darbībai jābūt vienmērīgai, bez raustīšanās. Uzmanīgi pārvietojiet ierīci no vienas puses uz otru. Ja zemē tiek konstatēts metāls, tad, kā likums, jūs dzirdēsit skaņas signālu: skaidrs - pierādījumi par neliela pareizas formas objekta noteikšanu, izplūdis, intermitējoša - atklātā objekta forma ir nepareiza. Iemācīties pēc skaņas noteikt atraduma izmēru un tā dziļumu var tikai eksperimentāli. Atrastais metāla veids tiek klasificēts pēc skalas (ierīce atspoguļo elektrisko impulsu, un procesors, pamatojoties uz šiem datiem, aprēķina materiāla blīvumu, no kura izgatavots priekšmets).

Ir divi režīmi: dinamiskais (galvenais) un statiskais, tie ietekmē to, kā pareizi darbināt metāla detektoru Statiskais ir neatkarīga spoles kustība virs objekta; izmanto, lai precīzi noteiktu mērķa centru. Teritorijas izpēte notiek pēc noteiktas shēmas:

1. Spolei jābūt paralēli zemei;
2. Ir svarīgi saglabāt pastāvīgu attālumu starp zemi un spoli;
3. Veiciet mazus soļus. Neizlaid sadaļas!
4. Kustības ātrumam jābūt apmēram pusmetram sekundē;
5. Ierīces augstums virs zemes ir 3 vai 4 cm.

Meklēšana tiek veikta dinamiskā režīmā. Kad tiek konstatēts stabils signāls, pārslēdziet ierīci statiskā režīmā: pārvietojiet to ar krusta formas kustību virs paredzētās vietas; kur signāls saņem maksimālo skaļumu un rakt. Pārslēdziet metāla detektoru atpakaļ dinamiskajā režīmā. Izrok pusi bajonetes, nogriežot vienmērīgu kvadrātveida vai apaļu gabalu. Ja objekts joprojām atrodas bedrē, rakiet tālāk. Atradumu labāk izvilkt no zāliena, izmantojot pusizināšanas metodi. Pēc meklēšanas pabeigšanas noteikti ievietojiet velēnu atpakaļ caurumā! Tagad jūs precīzi zināt, kā izmantot metāla detektoru.

Mazliet par metāla detektoriem

Metāla detektoru darbības principiabsolūti tāds pats kā metāla detektoriem, atšķirības ir tikai lietošanas vidēs un spoles jaudā. Šī iemesla dēļ metāla detektoru efektivitāte ir mazāka, tie nespētu neko atklāt zemē. Galvenie metāla detektoru veidi ir: manuāla pārbaude (noteikšanas diapazons līdz 25 metriem) un arkveida (rāmis).

Lai īsi aprakstītu, kā darbojas rokas metāla detektors, varat rīkoties šādi: ierīce ir pilnībā gatava darbam, kad tā ir ieslēgta, nav nepieciešama konfigurācija, kad tiek uztverts metāls, tiek ierakstīts līdzstrāvas impulss, ieslēgta skaņa un indikācija ieslēgts.

Šāda veida metāla detektoru darbības princips ir balstīts uz raidītās spoles mainīgā magnētiskā lauka ietekmi uz pētāmo objektu un signāla reģistrēšanu, kas parādās virpuļstrāvu indukcijas rezultātā objektā. Tādējādi tie pieder pie lokācijas tipa ierīcēm, un tiem jābūt vismaz 2 spolēm - raidīšanas un uztveršanas.

Gan izstarotie, gan saņemtie signāli ir nepārtraukti un sakrīt pēc frekvences.

Būtisks punkts šāda veida metāla detektoriem ir spoles atrašanās vietas izvēle. Tiem jābūt novietotiem tā, lai, ja nav svešu metāla priekšmetu, izstarojošās spoles magnētiskais lauks uztverošajā spolē inducētu nulles signālu.

Spoles, kas rada starojumu vai saņem signālu, tiek izgatavotas struktūras veidā, ko sauc par meklēšanas rāmi. Spolu paralēlo izvietojumu sauc par koplanāru.

Parasti šāda veida metāla detektoros meklēšanas rāmi veido 2 spoles, kas atrodas vienā plaknē un līdzsvarotas tā, ka, ievadot signālu uz iepriekšējo spoli, uztverošās spoles izvade ir minimāla. Starojuma darbības frekvence ir no viena līdz vairākiem desmitiem kHz.

Metāla detektori uz sitieniem

Sitiens ir parādība, kas rodas, reizinot divus periodiskus signālus ar līdzīgām frekvencēm un amplitūdām. Iegūtais signāls pulsēs ar frekvenci, kas vienāda ar frekvences starpību. Ja skaļrunim tiek pielietots zemas frekvences signāls, mēs dzirdēsim raksturīgu “gurgling” skaņu.

Metāla detektorā ir divi ģeneratori: atsauces un mērīšanas. Pirmajam ir stabila frekvence, bet otrajam var mainīt frekvenci, tuvojoties metāla priekšmetam. Tās jutīgais elements ir induktivitātes spole, kas izgatavota meklēšanas rāmja formā.

Signāli no ģeneratoriem tiek nosūtīti uz detektoru, kura izejā tiek atbrīvots maiņspriegums ar frekvenci, kas vienāda ar starpību starp atsauces un mērīšanas ģeneratora frekvencēm. Tālāk šis signāls palielinās amplitūdā un tiek nosūtīts uz gaismas un skaņas indikatoru.

Metāla klātbūtne mērīšanas rāmja tuvumā izraisa apkārtējā magnētiskā lauka parametru izmaiņas un attiecīgā ģeneratora frekvences izmaiņas. Rodas frekvenču starpība, kas tiek izolēta un izmantota signāla ģenerēšanai.

Jo lielāka ir metāla masa un tuvāk metāla priekšmets, jo vairāk atšķiras ģeneratoru frekvences un augstāka ir ģeneratora izejas sprieguma frekvence.

Var uzskatīt par zināmu uz sitienu balstītu metāla detektoru modifikāciju metāla detektori - frekvences mērītāji . Viņiem ir tikai mērīšanas ģenerators. Kad metāla detektora mērīšanas rāmis tuvojas metāla priekšmetam, mainās ģeneratora frekvence. Tad no tā tiek atņemts perioda ilgums, kad nav metāla.

Vienas spoles indukcijas metāla detektori

Šim metāla detektoram ir viena spole, kas gan izstaro, gan uztver.

Ap spoli tiek izveidots elektromagnētiskais lauks, kas, sasniedzot metāla priekšmetu, rada tajā virpuļstrāvas, kas rada izmaiņas lauka magnētiskajā indukcijā ap spoli.

Strāvas, kas rodas objektā, maina elektromagnētiskā lauka magnētiskās indukcijas lielumu ap spoli. Kompensācijas ierīce uztur pastāvīgu strāvu caur spoli. Tāpēc, mainoties induktivitātei, indikators darbosies.

Impulsu metāla detektori

Impulsu metāla detektors sastāv no strāvas impulsu ģeneratora, uztveršanas un izstarošanas spolēm, komutācijas ierīces un signālu apstrādes bloka. Pēc darbības principa tas ir lokācijas tipa metāla detektors.

Izmantojot komutācijas bloku, strāvas ģenerators periodiski ģenerē īsus strāvas impulsus, kas nonāk izstarojošā spolē, kas rada elektromagnētiskā starojuma impulsus. Kad šis starojums tiek pakļauts metāla priekšmetam, tajā parādās slāpēts strāvas impulss, kas saglabājas kādu laiku. Šī strāva rada starojumu no metāla priekšmeta, kas inducē strāvu mērīšanas rāmja spolē. Pamatojoties uz inducētā signāla lielumu, var spriest par vadošu objektu esamību vai neesamību mērīšanas rāmja tuvumā.

Galvenā problēma ar šāda veida metāla detektoru ir vājā sekundārā starojuma atdalīšana no daudz jaudīgākā starojuma.

Lielākajai daļai impulsa tipa metāla detektoru ir zems strāvas impulsu atkārtošanās ātrums, kas tiek piegādāts izstarojošajai spolei.

Magnetometri

Magnētiski jutīgiem metāla detektoriem jutīgumu parasti apzīmē ar magnētiskā lauka indukcijas lielumu, ko ierīce spēj reģistrēt. Jutību parasti mēra nanoteslās.

Papildus jutībai, lai noteiktu magnetometra īpašības, tiek izmantota izšķirtspēja, kas nosaka minimālo indukcijas atšķirību.

Ierīces, kuru darbības princips ir balstīts uz feromagnētisko materiālu nelineāro īpašību izmantošanu, ir kļuvušas plaši izplatītas.

Tiek saukti jutīgie elementi, kas īsteno šo principu fluxgates .

Tipisks magnetometra dizains ietver stienīti ar akumulatora barošanas avotu un uz tā novietotu elektronisko bloku, kā arī fluxgate pārveidotāju uz ass, kas ir perpendikulāra stienim.

Pirms lietošanas ierīce ir iepriekš kalibrēta, lai kompensētu Zemes lauka ietekmi, ja nav feromagnētisko testa objektu.

Ir magnetometri, kas darbojas pēc citiem fiziskiem principiem. Tādējādi kvantu ierīces ir zināmas, pamatojoties uz kodolmagnētiskās rezonanses un Zēmana efekta efektu ar optisko sūknēšanu. Viņiem ir liela jutība.

Rokas metāla detektori

Tie nav lieli pēc izmēra un svara. Meklēšanas procesa laikā tie manuāli pārvietojas pa vadības objektu.

Priekšmeta spēju uztvert metāla priekšmetus nosaka tā jutība. Rokas metāla detektori var atklāt nelielas monētas izmēra priekšmetu no 5-10 līdz pat vairākiem desmitiem centimetru attāluma.

Jutība ir atkarīga no metāla detektora rāmja orientācijas attiecībā pret pārbaudāmo objektu. Ir ieteicams veikt meklēšanas rāmi gar testa objektu vairākas reizes dažādos leņķos.

Rokas metāla detektoru piemēri:

selektīvs metāla detektors AKA 7215 :

Trauksmes signāls ir atkarīgs no atklātā metāla veida

Ir potenciometrs vienmērīgai jutības regulēšanai, kā arī slēdzis - melnie un krāsainie metāli

Nepārtrauktas darbības laiks no svaiga 9V akumulatora – vismaz 40 stundas

Svars 280 g.

Rokas metāla detektors GARRETT:

Ir slēdzis, lai samazinātu jutību

Automātiska akumulatora uzlādes līmeņa kontrole

Trauksmes indikācija – skaņa un LED

Triecienizturīgs korpuss

Austiņu/akumulatora ligzda

Atbilst higiēnas sertifikātiem

Nepārtrauktas darbības laiks - līdz 80 stundām

Pēdējo gadu attīstībai ir raksturīga ierīču "elektroniskās sarežģītības" palielināšanās. Tie ir aprīkoti ar mikroprocesoriem, displejiem utt. Tas viss ļauj paplašināt ierīču funkcionalitāti.

Displeji parāda informāciju par atklāto objektu un tā vadītspēju.

Metāla detektori bieži nepieciešami, piemēram, meklējot pazaudētus metāla priekšmetus vai pazemē apraktas caurules, kabeļus, cisternas. Metāla detektori ir saistīti arī ar dārgumu meklētājiem un ogļrači :)

Metāla detektoru veidi

Sarežģītākie un jutīgākie, bet arī visdārgākie ir veidoti pēc principa radiosignāla pārraide/uztveršana. Sarežģītība un augstās izmaksas slēpjas ne tikai ķēdes elektronisko komponentu pārpilnībā, bet arī vajadzībā pēc kvalificētas ķēžu konfigurācijas.

Ir vēl vairāki veidi, kuru pamatā ir dažādi principi: indukcija, frekvences mērītāji, impulss, ģenerācijas vājināšanās, sitienu metode, impulsa indukcija, rezonanses traucējumi...

Visu metāla detektoru nozīme ir viena: ģeneratora frekvences izmaiņas, kad spoles laukā nonāk metāla priekšmets. Šīs frekvences izmaiņas parasti ir ļoti nenozīmīgas, un šīs vai citas ķēdes otrā būtība ir noķert šīs mazākās izmaiņas un pārvērst to par kaut ko.

Vienkārša metāla detektora diagramma ir parādīta zemāk.

Izgatavojot šādu metāla detektoru kompaktu un paņemot līdzi ceļojumā uz jūru, tas jums palīdzēs, meklējot sev vai tavu tuvinieku pludmalē pazaudētas zelta rotaslietas. Bet jums tuvāk ir slēptās elektroinstalācijas meklējumi sienā vai kāda veida radze. Mēs šeit aplūkosim tik vienkāršu un pārbaudītu metāla detektora shēmu līdzīgiem mērķiem, lai mēs to varētu salikt ar savām rokām.

Vienkārša metāla detektora ķēde, izmantojot tranzistorus

Šī vienkāršā metāla detektora shēmas shēmu var atkārtot amatieris bez lielas pieredzes.

Metāla detektora īpašības:

• Monētu noteikšana - 10-15 cm (ar labu regulēšanu, daži satver līdz 50 cm!);
• Tērauda šķēres - 20-25 cm;
• Lieli objekti - 1-1,5 metri.

Ķēde sastāv no diviem augstfrekvences ģeneratoriem, katrs ar vienu tranzistoru (VT1 un VT2). Kreisā ģeneratora (VT1) frekvence mainās, kad metāls nonāk L1 laukā, un labā (VT2) frekvence paliek nemainīga. Abu ģeneratoru elementu vērtības ir izvēlētas tā, lai ģeneratoru frekvences atšķirtos tikai nedaudz. Ģeneratori darbojas radio frekvencē (vairāk nekā 100 kHz), un šāda skaņa nav ne dzirdama mūsu ausīm, ne arī skaļrunis. Bet to nelielā atšķirība, piemēram, 160 kHz un 161 kHz ir vienāda ar 1 kHz - tās ir vibrācijas, kas jau ir dzirdamas ausī. Un abas ģeneratora spoles (L1, L2) ir induktīvi savienotas (atrodas tuvu), tāpēc abi signāli no ģeneratoriem ar 1 kHz starpību tiek apvienoti un dzirdam t.s.amplitūdas sitieni frekvence 1 kHz.

Metāla detektora uzstādīšana

LABĀKAIS METĀLA DETEKTORS

Kāpēc Volksturm tika atzīts par labāko metāla detektoru? Galvenais ir tas, ka shēma ir patiešām vienkārša un patiešām darbojas. No daudzajām metāla detektoru shēmām, kuras esmu personīgi izgatavojis, šī ir tā, kur viss ir vienkārši, rūpīgi un uzticami! Turklāt, neskatoties uz vienkāršību, metāla detektoram ir laba diskriminācijas shēma - nosaka, vai zemē atrodas dzelzs vai krāsainais metāls. Metāla detektora montāža sastāv no plātnes lodēšanas bez kļūdām un spoļu iestatīšanas uz rezonansi un uz nulli LF353 ievades posma izejā. Te nav nekā super sarežģīta, vajag tikai vēlmi un smadzenes. Apskatīsim konstruktīvo metāla detektoru dizains un jauna uzlabota Volksturma diagramma ar aprakstu.

Tā kā montāžas procesā rodas jautājumi, lai ietaupītu jūsu laiku un nepiespiestu šķirstīt simtiem foruma lapu, šeit ir atbildes uz 10 populārākajiem jautājumiem. Raksts ir tapšanas procesā, tāpēc daži punkti tiks pievienoti vēlāk.

1. Šī metāla detektora darbības princips un mērķa noteikšana?
2. Kā pārbaudīt, vai metāla detektora plate darbojas?
3. Kuru rezonansi izvēlēties?
4. Kuri kondensatori ir labāki?
5. Kā regulēt rezonansi?
6. Kā atiestatīt spoles uz nulli?
7. Kurš vads ir labāks spolēm?
8. Kādas detaļas var nomainīt un ar ko?
9. Kas nosaka mērķa meklēšanas dziļumu?
10. Volksturm metāla detektora barošanas avots?

Kā darbojas Volksturm metāla detektors

Mēģināšu īsi aprakstīt darbības principu: pārraides, uztveršanas un indukcijas līdzsvars. Metāla detektora meklēšanas sensorā ir uzstādītas 2 spoles - raidīšanas un uztveršanas. Metāla klātbūtne maina induktīvo savienojumu starp tiem (ieskaitot fāzi), kas ietekmē saņemto signālu, ko pēc tam apstrādā displeja bloks. Starp pirmo un otro mikroshēmu ir slēdzis, ko vada ģeneratora impulsi, kas ir fāzēti nobīdīti attiecībā pret raidīšanas kanālu (t.i., kad raidītājs darbojas, uztvērējs tiek izslēgts un otrādi, ja uztvērējs ir ieslēgts, raidītājs atpūšas, un uztvērējs mierīgi uztver atstaroto signālu šajā pauzē). Tātad, jūs ieslēdzāt metāla detektoru, un tas pīkst. Lieliski, ja tas iepīkstas, tas nozīmē, ka daudzi mezgli darbojas. Noskaidrosim, kāpēc tieši tas pīkst. U6B ģenerators pastāvīgi ģenerē signāla signālu. Tālāk tas iet uz pastiprinātāju ar diviem tranzistoriem, bet pastiprinātājs netiks atvērts (neļaus pāriet tonim), kamēr spriegums izejā u2B (7. kontakts) to neatļaus. Šis spriegums tiek iestatīts, mainot režīmu, izmantojot šo pašu thrash rezistoru. Viņiem ir jāiestata spriegums tā, lai pastiprinātājs gandrīz atvērtos un nodotu signālu no ģeneratora. Un ieejas pāris milivolti no metāla detektora spoles, izgājuši cauri pastiprināšanas pakāpēm, pārsniegs šo slieksni un beidzot atvērsies un skaļrunis pīkstēs. Tagad izsekosim signāla pāreju vai drīzāk atbildes signāla gaitu. Pirmajā posmā (1-у1а) būs pāris milivolti, līdz 50. Otrajā posmā (7-у1B) šī novirze palielināsies, trešajā (1-у2А) jau būs pāris volti. Bet izejās nav atbildes visur.

Kā pārbaudīt, vai metāla detektora panelis darbojas

Parasti pastiprinātāju un slēdzi (CD 4066) pārbauda ar pirkstu pie RX ieejas kontakta pie maksimālās sensora pretestības un maksimālā skaļruņa fona. Ja uz sekundi nospiežot pirkstu ir izmaiņas fonā, tad darbojas taustiņš un opamps, tad paralēli savienojam RX spoles ar ķēdes kondensatoru, kondensatoru uz TX spoles virknē, uzliekam vienu spoli. augšpusē un sāk samazināties līdz 0 atbilstoši minimālajam maiņstrāvas rādījumam pastiprinātāja U1A pirmajā daļā. Tālāk ņemam kaut ko lielu un dzelzi un pārbaudām, vai dinamikā ir reakcija uz metālu vai nav. Pārbaudīsim spriegumu pie y2B (7. kontakts), tam vajadzētu mainīties ar thrash regulatoru + pāris voltiem. Ja nē, problēma ir šajā op-amp stadijā. Lai sāktu pārbaudīt dēli, izslēdziet spoles un ieslēdziet strāvu.

1. Jābūt skaņai, kad sensora regulators ir iestatīts uz maksimālo pretestību, pieskarieties RX ar pirkstu - ja ir reakcija, visi op-amps strādā, ja nē, pārbaudiet ar pirkstu sākot no u2 un mainiet (pārbaudiet nestrādājošā operētājsistēmas pastiprinātāja vadu.

2. Ģeneratora darbību pārbauda frekvences mērītāja programma. Pielodējiet austiņu spraudni pie CD4013 (561TM2) 12. tapas, uzmanīgi noņemot p23 (lai nesadedzinātu skaņas karti). Skaņas kartē izmantojiet In-lane. Mēs skatāmies uz ģenerēšanas frekvenci un tās stabilitāti pie 8192 Hz. Ja tas ir stipri nobīdīts, tad nepieciešams atlodēt kondensatoru c9, ja pat pēc tam, kad tas nav skaidri identificēts un/vai tuvumā ir daudz frekvenču pārrāvumu, nomainām kvarcu.

3. Pārbaudīja pastiprinātājus un ģeneratoru. Ja viss ir kārtībā, bet joprojām nedarbojas, nomainiet atslēgu (CD 4066).

Kuru spoles rezonansi izvēlēties?

Savienojot spoli virknes rezonansē, palielinās strāva spolē un kopējais ķēdes patēriņš. Mērķa noteikšanas attālums palielinās, bet tas ir tikai tabulā. Uz īstas zemes zeme būs jūtama spēcīgāk, jo lielāka ir sūkņa strāva spolē. Labāk ir ieslēgt paralēlo rezonansi un palielināt ievades posmu sajūtu. Un baterijas kalpos daudz ilgāk. Neskatoties uz to, ka visos zīmolu dārgajos metāla detektoros tiek izmantota secīgā rezonanse, Sturmā tā ir nepieciešama paralēli. Importētajās, dārgajās ierīcēs ir laba atskaņošanas shēma no zemes, tāpēc šajās ierīcēs ir iespējams atļaut secīgu.

Kurus kondensatorus vislabāk uzstādīt ķēdē? metāla detektors

Spolei pievienotā kondensatora tipam ar to nav nekāda sakara, bet, ja eksperimentāli mainījāt divus un redzējāt, ka ar vienu no tiem rezonanse ir labāka, tad vienkārši vienam no it kā 0,1 μF faktiski ir 0,098 μF, bet otram 0,11 . Šī ir atšķirība starp tām rezonanses ziņā. Es izmantoju padomju K73-17 un zaļos importa spilvenus.

Kā regulēt spoles rezonansi metāla detektors

Spole, kā labākais variants, ir izgatavota no ģipša pludiņiem, kas no galiem salīmēti ar epoksīda sveķiem līdz vajadzīgajam izmēram. Turklāt tās centrālajā daļā atrodas šīs rīves roktura gabals, kas ir apstrādāts līdz vienai platai ausij. Uz stieņa, gluži pretēji, ir dakša ar divām stiprinājuma ausīm. Šis risinājums ļauj atrisināt spoles deformācijas problēmu, pievelkot plastmasas skrūvi. Tinumu rievas tiek izgatavotas ar parasto degli, pēc tam tiek iestatīta un piepildīta nulle. No TX aukstā gala atstājiet 50 cm stieples, kuru sākotnēji nevajadzētu aizpildīt, bet no tā izveidot nelielu spoli (3 cm diametrā) un ievietot to RX iekšpusē, pārvietojot un deformējot to nelielās robežās, jūs var sasniegt precīzu nulli, bet dariet to Labāk ārā, novietojot spoli pie zemes (kā meklējot) ar izslēgtu GEB, ja tāds ir, tad beidzot piepildiet to ar sveķiem. Tad atskaņošana no zemes darbojas vairāk vai mazāk pieļaujami (izņemot augsti mineralizētu augsni). Šāda spole izrādās viegla, izturīga, maz pakļauta termiskai deformācijai, apstrādāta un krāsota ir ļoti pievilcīga. Un vēl viens novērojums: ja metāla detektors ir samontēts ar zemējuma atskaņošanu (GEB) un ar rezistoru slīdni, kas atrodas centrā, ar ļoti mazu paplāksni iestatiet nulli, GEB regulēšanas diapazons ir + - 80-100 mV. Ja jūs uzstādāt nulli ar lielu priekšmetu - monēta 10-50 kapeikas. regulēšanas diapazons palielinās līdz +- 500-600 mV. Nevajag dzīties pēc sprieguma, uzstādot rezonansi - ar 12V barošanu man ar virknes rezonansi ir aptuveni 40V. Lai parādītos diskriminācija, mēs paralēli savienojam kondensatorus spoles (sērijveida savienojums ir nepieciešams tikai kondensatoru atlases stadijā rezonansei) - melnajiem metāliem būs izstiepta skaņa, krāsainajiem metāliem - īss. viens.

Vai pat vienkāršāk. Mēs pievienojam spoles pa vienai raidošajai TX izejai. Vienu noskaņojam uz rezonansi, bet pēc noskaņošanas otru. Soli pa solim: Savienoja, pabāza multimetru paralēli spolei ar multimetru pie maiņstrāvas voltu robežas, paralēli spolei pielodēja arī 0,07-0,08 uF kondensatoru, paskaties rādījumus. Teiksim 4 V - ļoti vājš, nav rezonansē ar frekvenci. Paralēli pirmajam kondensatoram iebāzām otru mazo kondensatoru - 0,01 mikrofarads (0,07+0,01=0,08). Paskatīsimies - voltmetrs jau rādīja 7 V. Lieliski, palielināsim kapacitāti vēl, pieslēdzam pie 0,02 µF - paskaties voltmetru, un ir 20 V. Lieliski, ejam tālāk - pievienosim vēl pāris tūkstošus maksimālā kapacitāte. Jā. Sācis jau krist, ripināsim atpakaļ. Un tādējādi sasniedziet maksimālos voltmetra rādījumus uz metāla detektora spoles. Pēc tam dariet to pašu ar otru (saņemšanas) spoli. Noregulējiet līdz maksimumam un pievienojiet atpakaļ uztvērējai kontaktligzdai.

Kā nullēt metāla detektora spoles

Lai noregulētu nulli, mēs savienojam testeri ar LF353 pirmo kāju un pakāpeniski sākam saspiest un izstiept spoli. Pēc iepildīšanas ar epoksīdu nulle noteikti aizbēgs. Tāpēc ir nepieciešams nevis aizpildīt visu spoli, bet atstāt regulēšanas vietas un pēc žāvēšanas to novest līdz nullei un pilnībā aizpildīt. Paņemiet auklas gabalu un ar vienu apgriezienu piesieniet pusi spoles līdz vidum (līdz centrālajai daļai, divu spoļu savienojuma vietai), ievietojiet auklas cilpā kociņa gabalu un pēc tam pagrieziet to (pavelciet auklu). ) - spole saruks, noķerot nulli, iemērciet auklu līmē, pēc gandrīz pilnīgas žāvēšanas vēlreiz noregulējiet nulli, nedaudz pagriežot kociņu un piepildiet auklu pilnībā. Vai vienkāršāk: raidošais ir piestiprināts plastmasā, un uztverošais ir novietots 1 cm virs pirmā, piemēram, laulības gredzeni. Pie pirmās U1A tapas būs 8 kHz čīkstēšana - jūs varat to uzraudzīt ar maiņstrāvas voltmetru, taču labāk ir izmantot tikai augstas pretestības austiņas. Tātad metāla detektora uztveršanas spole ir jāpārvieto vai jānobīda no raidīšanas spoles, līdz čīkstēšana pie op-amp izejas samazinās līdz minimumam (vai voltmetra rādījumi samazinās līdz vairākiem milivoltiem). Tas viss, spole ir aizvērta, mēs to salabojam.

Kurš vads ir labāks meklēšanas spolēm?

Vadam spoļu uztīšanai nav nozīmes. Derēs jebkas no 0,3 līdz 0,8; jums joprojām ir nedaudz jāizvēlas kapacitāte, lai noregulētu ķēdes uz rezonansi un ar frekvenci 8,192 kHz. Protams, ir diezgan piemērots arī plānāks vads, jo tas ir biezāks, jo labāks ir kvalitātes faktors un līdz ar to arī instinkts. Bet uztinot to 1 mm, tas būs diezgan smags nēsāšanai. Uz papīra lapas uzzīmējiet taisnstūri 15 x 23 cm. No augšējā un apakšējā kreisā stūra atlieciet 2,5 cm un savienojiet tos ar līniju. Līdzīgi darām ar augšējo labo un apakšējo stūri,bet atliekam pa 3cm.Apakšdaļas vidū liekam punktu un pa kreisi un pa labi punktu 1cm attālumā.Ņemam saplāksni,uzklājam šo skici un ieduriet naglas visos norādītajos punktos. Ņemam PEV 0,3 stiepli un uztinam 80 stieples apgriezienus. Bet godīgi sakot, nav svarīgi, cik pagriezienu. Jebkurā gadījumā mēs iestatīsim 8 kHz frekvenci uz rezonansi ar kondensatoru. Cik viņi ievilka, tik daudz viņi ievilka. Es uztinu 80 apgriezienus un 0,1 mikrofaradu kondensatoru, ja uztin, teiksim, 50, jums būs jāliek apmēram 0, 13 mikrofaradu kapacitāte. Tālāk, nenoņemot to no veidnes, mēs aptinam spoli ar biezu diegu - piemēram, kā tiek ietīti vadu instalācijas. Pēc tam mēs pārklājam spoli ar laku. Kad spoli ir nožuvusi, noņemiet spoli no veidnes. Pēc tam spole tiek ietīta ar izolāciju - fum lenti vai elektrisko lenti. Nākamais - uztinot uztveršanas spoli ar foliju, jūs varat ņemt lenti no elektrolītiskajiem kondensatoriem. TX spolei nav jābūt ekranētai. Atcerieties atstāt 10 mm atstarpi ekrānā, ruļļa vidū. Tālāk seko folijas uztīšana ar alvētu stiepli. Šis vads kopā ar spoles sākotnējo kontaktu būs mūsu zemējums. Un visbeidzot, aptiniet spoli ar elektrisko lenti. Spolu induktivitāte ir aptuveni 3,5 mH. Izrādās, ka kapacitāte ir aptuveni 0,1 mikrofarads. Runājot par spoles piepildīšanu ar epoksīdu, es to nemaz neaizpildīju. Es to vienkārši cieši aptinu ar elektrisko lenti. Un nekas, es pavadīju divas sezonas ar šo metāla detektoru, nemainot iestatījumus. Pievērsiet uzmanību ķēdes un meklēšanas spoļu mitruma izolācijai, jo jums būs jāpļauj slapja zāle. Visam jābūt noslēgtam - pretējā gadījumā iekļūs mitrums un iestatījums peldēs. Jutība pasliktināsies.

Kādas detaļas var nomainīt un ar ko?

Tranzistori:
BC546 - 3 gab vai KT315.
BC556 - 1 gab. vai KT361
Operatori:

LF353 - 1 gab. vai maiņa pret biežāk sastopamo TL072.
LM358N - 2gab
Digitālās mikroshēmas:
CD4011 - 1 gab
CD4066 - 1 gab
CD4013 - 1 gab
Rezistori ir nemainīgi, jauda 0,125–0,25 W:
5,6 K - 1 gab
430K - 1 gab
22K - 3gab
10K - 1 gab
390K - 1 gab
1K - 2gab
1,5 K - 1 gab
100K - 8gab
220K - 1 gab
130K - 2 gab
56K - 1 gab
8.2K ​​- 1 gab
Mainīgie rezistori:
100K - 1 gab
330K - 1 gab
Nepolārie kondensatori:
1nF - 1 gab
22nF - 3gab (22000pF = 22nF = 0,022uF)
220nF - 1 gab
1uF - 2gab
47nF - 1 gab
10nF - 1 gab
Elektrolītiskie kondensatori:
220uF pie 16V - 2 gab

Skaļrunis ir miniatūra.
Kvarca rezonators pie 32768 Hz.
Divas īpaši spilgtas dažādu krāsu gaismas diodes.

Ja nevarat iegūt importētas mikroshēmas, šeit ir vietējie analogi: CD 4066 - K561KT3, CD4013 - 561TM2, CD4011 - 561LA7, LM358N - KR1040UD1. LF353 mikroshēmai nav tieša analoga, taču droši instalējiet LM358N vai labāku TL072, TL062. Operācijas pastiprinātāju - LF353 uzstādīt nemaz nav nepieciešams, es vienkārši palielināju pastiprinājumu līdz U1A, nomainot rezistoru negatīvās atgriezeniskās saites ķēdē 390 kOhm ar 1 mOhm - jutība ievērojami palielinājās par 50 procentiem, lai gan pēc šīs nomaiņas nulle aizgāja, man vajadzēja to pielīmēt pie spoles noteiktā vietā ar līmlenti alumīnija plāksnes gabalu. Pa gaisu var nojaust padomju trīs kapeikas 25 centimetru attālumā, un tas ir ar 6 voltu barošanas avotu, strāvas patēriņš bez indikācijas ir 10 mA. Un neaizmirstiet par kontaktligzdām - ievērojami palielināsies iestatīšanas ērtības un vieglums. Tranzistori KT814, Kt815 - metāla detektora raidošajā daļā, KT315 ULF. Ir ieteicams izvēlēties tranzistorus 816 un 817 ar tādu pašu pastiprinājumu. Nomaināms ar jebkuru atbilstošu struktūru un jaudu. Metāla detektora ģeneratoram ir īpašs pulksteņa kvarcs ar frekvenci 32768 Hz. Šis ir standarts absolūti visiem kvarca rezonatoriem, kas atrodami jebkuros elektroniskajos un elektromehāniskajos pulksteņos. Ieskaitot plaukstas locītavu un lētus ķīniešu sienas/galda izstrādājumus. Arhīvi ar iespiedshēmas plati variantam un priekš (variants ar manuālu atskaņošanu no zemes).

Kas nosaka mērķa meklēšanas dziļumu?

Jo lielāks ir metāla detektora spoles diametrs, jo dziļāks ir instinkts. Kopumā konkrētās spoles mērķa noteikšanas dziļums galvenokārt ir atkarīgs no paša mērķa lieluma. Bet, palielinoties spoles diametram, samazinās objektu noteikšanas precizitāte un dažreiz pat tiek zaudēti mazi mērķi. Monētas izmēra objektiem šis efekts tiek novērots, kad spoles izmērs palielinās virs 40 cm. Kopumā: lielai meklēšanas spolei ir lielāks noteikšanas dziļums un lielāka uztveršana, taču tā nosaka mērķi mazāk precīzi nekā maza. Lielā spole ir ideāli piemērota dziļu un lielu mērķu, piemēram, dārgumu un lielu objektu, meklēšanai.

Pēc formas spoles iedala apaļās un eliptiskās (taisnstūrveida). Eliptiskajai metāla detektora spolei ir labāka selektivitāte salīdzinājumā ar apaļo, jo tās magnētiskā lauka platums ir mazāks un tās darbības laukā iekrīt mazāk svešķermeņu. Bet apaļajam ir lielāks noteikšanas dziļums un labāka jutība pret mērķi. Īpaši uz vāji mineralizētām augsnēm. Apaļo spoli visbiežāk izmanto, meklējot ar metāla detektoru.

Spoles, kuru diametrs ir mazāks par 15 cm, sauc par mazām, spoles ar diametru 15-30 cm sauc par vidējiem, bet spoles, kuru diametrs pārsniedz 30 cm, sauc par lielām. Liela spole rada lielāku elektromagnētisko lauku, tāpēc tai ir lielāks noteikšanas dziļums nekā mazai. Lielas spoles rada lielu elektromagnētisko lauku, un attiecīgi tām ir lielāks noteikšanas dziļums un meklēšanas pārklājums. Šādas spoles tiek izmantotas lielu platību apskatei, taču, tos lietojot, var rasties problēma stipri piegružotās vietās, jo lielu spoļu darbības laukā var tikt noķerti uzreiz vairāki mērķi un metāla detektors reaģēs uz lielāku mērķi.

Arī nelielas meklēšanas spoles elektromagnētiskais lauks ir mazs, tāpēc ar šādu spoli vislabāk ir meklēt vietās, kas ir stipri piesētas ar visādiem sīkiem metāla priekšmetiem. Mazā spole ir ideāli piemērota mazu objektu noteikšanai, taču tai ir mazs pārklājuma laukums un salīdzinoši neliels noteikšanas dziļums.

Universālai meklēšanai ir piemērotas vidējas spoles. Šis meklēšanas spoles izmērs apvieno pietiekamu meklēšanas dziļumu un jutību pret dažāda izmēra mērķiem. Katru spoli izgatavoju ar aptuveni 16 cm diametru un abas šīs spoles ievietoju apaļā statīvā no veca 15" monitora. Šajā versijā šī metāla detektora meklēšanas dziļums būs šāds: alumīnija plāksne 50x70 mm - 60 cm, uzgrieznis M5-5 cm, monēta - 30 cm, spainis - apmēram metrs. Šīs vērtības tika iegūtas gaisā, zemē tas būs par 30% mazāks.

Metāla detektora barošanas avots

Atsevišķi metāla detektora ķēde patērē 15-20 mA, ar pieslēgtu spoli + 30-40 mA, kopā līdz 60 mA. Protams, atkarībā no izmantotā skaļruņa un gaismas diožu veida šī vērtība var atšķirties. Vienkāršākais gadījums ir tāds, ka strāva tika ņemta no 3 (vai pat diviem) virknē savienotiem litija jonu akumulatoriem no 3,7 V mobilā telefona un, lādējot izlādētus akumulatorus, pieslēdzot jebkuru 12-13 V barošanas avotu, lādēšanas strāva sākas no plkst. 0,8A un nokrītas līdz 50mA stundā, un tad jums vispār nekas nav jāpievieno, lai gan ierobežojošais rezistors noteikti nenāktu par ļaunu. Kopumā vienkāršākais variants ir 9V kronis. Bet paturiet prātā, ka metāla detektors to apēdīs 2 stundu laikā. Taču pielāgošanai šī jaudas opcija ir piemērota. Nekādā gadījumā kronis neradīs lielu strāvu, kas varētu kaut ko sadedzināt uz tāfeles.

Pašdarināts metāla detektors

Un tagad metāla detektora montāžas procesa apraksts no viena apmeklētāja. Tā kā vienīgais instruments, kas man ir, ir multimetrs, es lejupielādēju O.L. Zapisniha virtuālo laboratoriju no interneta. Es saliku adapteri, vienkāršu ģeneratoru un palaidu osciloskopu tukšgaitā. Šķiet, ka tas parāda kaut kādu attēlu. Tad es sāku meklēt radio komponentus. Tā kā zīmītes lielākoties tiek izliktas “lay” formātā, es lejupielādēju “Sprint-Layout50”. Es uzzināju, kas ir lāzera-dzelzs tehnoloģija iespiedshēmu plates ražošanai un kā tās kodināt. Iegravēts dēlis. Līdz tam laikam visas mikroshēmas bija atrastas. Viss, ko es nevarēju atrast savā šķūnī, man bija jāpērk. No Ķīnas modinātāja uz tāfeles sāku lodēt džemperus, rezistorus, mikroshēmu ligzdas un kvarcu. Periodiski pārbaudiet barošanas kopņu pretestību, lai pārliecinātos, ka nav puņķu. Nolēmu sākt ar ierīces digitālās daļas salikšanu, jo tā būtu visvieglāk. Tas ir, ģenerators, dalītājs un komutators. Savākts. Es uzstādīju ģeneratora mikroshēmu (K561LA7) un dalītāju (K561TM2). Lietotas ausu mikroshēmas, izplēstas no dažām shēmām, kas atrastas šķūnī. Es izmantoju 12 V strāvu, kontrolējot strāvas patēriņu, izmantojot ampērmetru, un 561TM2 kļuva silts. Nomainīts 561TM2, pielietota jauda - nulle emociju. Es mēru spriegumu uz ģeneratora kājām - 12V uz 1. un 2. kājiņām. Es mainu 561LA7. Ieslēdzu - pie dalītāja izejas, uz 13. kājas ir ģenerēšana (novēroju virtuālā osciloskopā)! Attēls tiešām nav tik lielisks, bet, ja nav parastā osciloskopa, tas derēs. Bet uz 1., 2. un 12. kājiņām nekā nav. Tas nozīmē, ka ģenerators darbojas, jums ir jāmaina TM2. Es uzstādīju trešo sadalītāja mikroshēmu - visās izejās ir skaistums! Nonācu pie secinājuma, ka mikroshēmas ir jāatlodē pēc iespējas rūpīgāk! Tas pabeidz pirmo būvniecības posmu.

Tagad mēs uzstādām metāla detektora plati. "SENS" jutības regulators nestrādāja, nācās mest ārā kondensatoru C3 pēc tam jutības regulēšana strādāja kā nākas. Man nepatika skaņa, kas parādījās regulatora “THRESH” galējā kreisajā pozīcijā - slieksnis, es no tās atbrīvojos, aizstājot rezistoru R9 ar virkni savienotu 5,6 kOhm rezistora ķēdi + 47,0 μF kondensatoru (negatīvs spaile). kondensators tranzistora pusē). Kamēr nav LF353 mikroshēmas, tā vietā uzstādīju LM358, ar to 15 centimetru attālumā gaisā var nojaust padomju trīs kapeikas.

Es ieslēdzu meklēšanas spoli pārraidei kā virknes oscilācijas ķēdei un uztveršanai kā paralēlai svārstību ķēdei. Vispirms uzstādīju raidīšanas spoli, savienoju salikto sensora konstrukciju ar metāla detektoru, osciloskopu paralēli spolei un izvēlējos kondensatorus, pamatojoties uz maksimālo amplitūdu. Pēc tam es savienoju osciloskopu ar uztveršanas spoli un izvēlējos RX kondensatorus, pamatojoties uz maksimālo amplitūdu. Ja jums ir osciloskops, ķēžu iestatīšana uz rezonansi aizņem vairākas minūtes. Mani TX un RX tinumi satur 100 stieples apgriezienus ar diametru 0,4. Sākam miksēt uz galda, bez korpusa. Tikai, lai būtu divas stīpas ar vadiem. Un, lai pārliecinātos par funkcionalitāti un jaukšanas iespēju kopumā, mēs atdalīsim spoles vienu no otras par pusmetru. Tad noteikti būs nulle. Pēc tam, pārklājot spoles apmēram par 1 cm (kā laulības gredzeni), pārvietojiet un atbīdiet. Nulles punkts var būt diezgan precīzs, un to nav viegli noķert uzreiz. Bet tas ir tur.

Kad es paaugstināju pastiprinājumu MD RX ceļā, tas sāka nestabili strādāt pie maksimālās jutības, tas izpaudās faktā, ka pēc mērķa nobraukšanas un tā noteikšanas tika izdots signāls, bet tas turpinājās arī pēc tam, kad bija meklēšanas spoles priekšā nebija mērķa, tas izpaudās intermitējošu un mainīgu skaņas signālu veidā. Izmantojot osciloskopu, tika atklāts iemesls: kad skaļrunis darbojas un barošanas spriegums nedaudz pazeminās, "nulle" pazūd un MD ķēde pāriet pašoscilācijas režīmā, no kura var iziet tikai rupji pagriežot skaņas signālu. slieksnis. Tas man nederēja, tāpēc es uzstādīju strāvas padevei KR142EN5A + īpaši spilgti baltu LED, lai paaugstinātu spriegumu integrētā stabilizatora izejā; Man nebija stabilizatora augstākam spriegumam. Šo LED var pat izmantot, lai apgaismotu meklēšanas spoli. Pieslēdzu skaļruni pie stabilizatora, pēc tam MD uzreiz kļuva ļoti paklausīgs, viss sāka darboties kā nākas. Es domāju, ka Volksturm patiešām ir labākais mājās gatavotais metāla detektors!

Nesen tika piedāvāta šī modifikācijas shēma, kas pārvērstu Volksturm S par Volksturm SS + GEB. Tagad ierīcei būs labs diskriminators, kā arī metāla selektivitāte un zemējuma atskaņošana, ierīce ir pielodēta uz atsevišķas plates un pievienota kondensatoru C5 un C4 vietā. Pārskatīšanas shēma ir arī arhīvā. Īpašs paldies par informāciju par metāla detektora montāžu un uzstādīšanu visiem, kas piedalījās diskusijā un ķēdes modernizācijā, materiāla sagatavošanā īpaši palīdzēja Elektrodych, fez, xxx, slavake, ew2bw, redkii un citi kolēģi radioamatieri.