Дискриминация в металлоискателе TR-IB

Металлодетекторы можно классифицировать в соответствии с их принципом работы в этих трех категориях: BFO, TR / IB и PI. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Идеальный детектор металла (не ищите его, потому что его не существует). Он должен воспользоваться всеми преимуществами всех методов, одновременно устраняя их недостатки. Тем не менее, детектор должен быть достаточно чувствительным и давать некоторые указания на обнаруженный тип металла. Детектор, показанный здесь, относится к классу детекторов TR / IB, поэтому его голова состоит из двух индукций. Как будет видно ниже, вся конструкция основана на комбинации переменного L-генератора и детектора.

Типы металлических детекторов

·         1) BFO (Oscillalor Beal Freqency). В этой категории детекторов индукция зонда является частью осциллятора, чья переменная выходная частота способствует постоянной частоте, генерируемой в свою очередь вторым генератором. Результатом этого вклада является частота в акустической области. Как только детекторная головка приближается к металлическому объекту, переменный генератор вызывает изменение частоты помех, которое может восприниматься либо звуком, либо любым другим способом. Металлодетекторы BFO относительно недороги и просты в использовании.

·          

·         2) TR / IB (Transmit-Induction / Balance) Принцип работы этих датчиков основан на взаимной индукции между катушками передачи и приема. Как только металлический объект находится рядом с двумя катушками, коэффициент связи изменяется, что приводит к изменению выходного уровня генератора.

·          

·         3) PI (импульсная индукция). Здесь испускается непрерывная последовательность импульсов, которая производит сигналы реверберации, которые исследуются по их форме и амплитуде. Это может выявить присутствие металлов в зоне, охваченной передатчиком.

Каждый металлический объект может вызывать изменения в индуктивности катушки, а также в коэффициенте сцепления двух катушек. Такой эффект, который может быть положительным или отрицательным, зависит от относительной проницаемости (μ) рассматриваемого металла. Здесь мы должны упомянуть, что материалы классифицируются (табл. 1) в парамагнитные, диамагнитные и ферромагнитные.

Определение состава объекта, основанного на измерении (μ), очень сложно. Однако из-за значительных различий в измерении (μ) можно провести различие между парамагнитными и диамагнитными материалами. С одной стороны, и ферромагнетик - с другой. Помещая проводящий материал внутри изменяющегося магнитного поля, в него индуцируются несколько токов. Интенсивность этих токов зависит от формы и размера металлического объекта, а также от удельного сопротивления материала или материалов, из которых он состоит. На уровне и с достаточно большой металлической пластинкой интенсивность токов может получить большие значения. Однако, если мы создадим слоты на одной и той же пластине, интенсивность тока уменьшится. Другими факторами, определяющими интенсивность токов, являются местоположение материала в магнитном поле (т. Е. Число динамических линий, которые его пересекают) и поверхностный состав земли. Из всего этого можно понять сложность определения состава погребенного материала.Использование одного метода измерения. В цепи детектора транзистор T1 действует как самомодулирующий генератор. Это означает, что генерируются низкий сигнал и высокочастотный сигнал, который очень похож на AM-сигнал следующего изображения.

Наклон положительного фронта этого составного сигнала больше, чем у отрицательной грани.Переключение осциллятора между двумя состояниями (открыто / закрыто) осуществляется с помощью D1, C1 и R1. Конденсатор C1 во время колебаний заряжается через диод D1, пока его напряжение не отключится T1. В этот момент осцилляция прекращается, и Cl начинает разряжаться через R1, пока его тенденция не позволяет T1 снова открываться. Катушки передатчиков L1, L2 и L3 соединены между основанием и коллектором T1. На практике эти индукции устроены таким образом, что они нейтрализуют паразитные способности, которые могут влиять на стабильность осциллятора. Конденсатор C5 помещается на головку, чтобы избежать влияния паразитной электропроводности между головкой и детектором на стабильность генератора. Катушки L4 и L5 образуют петлю связи и также расположены на головке детектора. Сигнал глубины L4-L5 может быть скомпенсирован с помощью конденсатора C6, который также отменяет выход детектора при выравнивании катушек и приема. С P2 вы делаете основной выбор чувствительности, а с P1 вы выполняете очень тонкую настройку чувствительности детектора. Диод D2 используется для подавления любых отрицательных напряжений, которые могут возникать при инвертирующем входе IC1. Работа детектора очень проста. Как только выпрямленный входной сигнал (диод D2) превышает пороговое напряжение неинвертирующего входа компаратора, ИС изменит состояние. Таким образом, выход, который является открытым коллектором, принимает логическое значение (0) и активирует транзистор T2, который управляет громкоговорителем. Высота звуковой заметки зависит от уровня сигнала, полученного от катушек приемника L4-L5 (пунктирная горизонтальная линия следующего чертежа).

Изменяя интенсивность принятого сигнала, изменяется время, в течение которого сигнал превышает пороговое значение. Это приводит к изменению высоты звука (который воспринимается) при каждом обнаружении металлического объекта. Через D3, R7 и C12 выходное напряжение T2 преобразуется в отрицательное напряжение обратной связи для компаратора. Это создает схему AGC (автоматическая регулировка усиления), которая компенсирует сильные изменения входного уровня. Мобильная катушка M1 дает визуальную индикацию уровня сигнала. С помощью кнопки S2 вы можете проверить батареи.Конечная производительность детектора во многом зависит от хорошей конструкции головки детектора. Катушки будут механически поддерживаться на пластиковом листе с размерами и формой в соответствии с рисунком выше. Если вы используете древесину в качестве материала для поддержки (лучше не пытайтесь), голова будет чувствительна к изменениям влажности окружающей среды, и вы не сможете сбросить детектор.Используя режущий инструмент, сделайте одну метку на каждом листе шириной 5 мм и глубиной 10 мм. Катушки будут изготовлены из медной проволоки толщиной 0,3 мм (30 SWB), следуя процедуре: Запечатать начало первой обертки в точке A листа 1. Пройдя через вырез вокруг боковой стороны листа, измерьте 22 оборота по часовой стрелке ( для катушки L1). Остановитесь в точке A и сделайте снимок, скручивая провод длиной до 10 см, который вы будете придерживаться поверхности листа.Оставшийся край, на данный момент, просто забыл об этом. Начало катушки L3, которая будет построена путем обмотки 4 левых катушек вокруг катушки L1, подключится к кадру, который мы сделали. Чтобы обернуть L3, вы начнете с точки A., заканчивающейся снова в той же точке. Свободный конец L3 будет придерживаться листа. Продолжайте, построив обмотку L2, начиная с провода, оставленного свободным после обмотки L1. L2 будет состоять из 22 поворотов по часовой стрелке, которые пройдут через выемку, начиная с точки A и заканчивая в той же точке. Приклейте кромку, которая пройдет над листом.

Конструкция катушек приемника будет выполнена на листе 2 после следующей процедуры. Начиная с точки B и заканчивая в той же точке, измерьте 36 по часовой стрелке для катушки L4. Сделайте снимок так же, как с L1, и вставьте его вместе с началом обмотки на поверхности листа. 2 Продолжайте работать с той же проволокой, обернув катушку L5, состоящую из 36 оборотов по часовой стрелке.Остановитесь в точке B и приклейте край последнего провода к листу. Осторожно распознайте все концы проводов, а также контакты катушек. Закрепите конденсаторы C5 и C7 на листе и соедините их с соответствующими кабелями. Используя резак и файл, откройте слот на листе 2 и просверлите отверстия на обоих листах, чтобы они соответствовали друг другу. Винты и гайки, которые должны использоваться для опоры, должны быть из пластмассы. Конструкция оставшихся механических деталей оставлена ​​на ваш личный вкус. Сканирующая головка и блок электроники могут быть прикреплены к куску дерева или трубы из ПВХ. Предпочитайте ПВХ, потому что вы можете скрыть провода между головкой и детектором. Сборка деталей с помощью платы является обычным делом. На передней панели, которая будет включать в себя электронику. Отображаются пять наборов S1, S2, C6, P1 и P2. Однако можно добавить шестую, как показано ниже. Соединения между резонансными контурами головки и детектора должны быть выполнены с экранированным кабелем. Сама головка детектора может быть помещена в специально подобранный пластиковый корпус.Различные пустые пространства между пластиковым корпусом и головкой могут быть заполнены полиуретаном или эпоксидной смолой при создании компактной конструкции. Во-первых, пластиковые листы отрегулированы на наибольшее расстояние, разрешенное регулирующим пластиковым винтом. Мосты A и B не должны размещаться на доске, пока все слайдеры должны находиться в середине пути. Дайте напряжение на цепь детектора и узнайте с помощью регуляторов P1 и P2, если может быть сгенерирован некоторый звук. Когда эта работа должна завершиться, не должно быть никакого металла вокруг головки детектора. Начните тщательно выравнивать эти два листа, пока они не достигнут положения, при котором громкость громкоговорителя будет уменьшена. Увеличьте расстояние между двумя листами примерно до 0,5 мм и затяните регулировочный винт. На этом этапе вы можете поместить систему катушек в головку детектора и запечатать ее некоторым подходящим материалом (см. Выше). Установите мост A и проверьте, можете ли вы установить сквозняк на выходе из детектора с настройкой C6. Если установка завершилась неудачно, установите мост B. Если установка завершилась неудачно, поместите конденсатор 470pf параллельно C6. Если проблема не решена окончательно, единственным решением является создание новой сканирующей головки. Подайте цепь со стабилизированным напряжением 9В и настройте ползунок чувствительности, чтобы детектор не издавал звук. Нажмите S2 и отрегулируйте P4, чтобы полностью отклонить иглу M1.Уменьшите напряжение питания до 7 В и отметьте новое положение иглы красным. С триммером P3 вы можете настроить чувствительность по своему усмотрению. Окончательное замечание относительно осциллятора. На выходе может подаваться звуковой сигнал (частота 100-150 Гц). Вы можете устранить это, установив потенциометр 50K (шестой ползунок) в соответствии с R1. Для тех, кто впервые будет использовать детектор, лучше проверить влияние настроек C6.Чувствительность детектора больше, если звук, производимый громкоговорителем, слишком низок.Поворачивая C6 влево или вправо от нулевой точки, вы можете определить, является ли обнаруженный материал ферромагнитным или парамагнитным или диамагнитным. Однако опыт также является самым большим фактором в надлежащей эксплуатации детектора, который в правильных условиях может отличить от земли металл-грязь небольшую монету на глубине 20 см. Счастливая охота за золотом;)

Список компонентов

Сопротивления (допуск 5%): R1 = 270K | R2 = 22R | R3, R4, R5 = 100K | R6 = 1K | R7 = 220R | R8 = 470R | R9 = 4R7 | R10 = 27K | P1 = 22K линейный потенциометр | P2 = 2K2 линейный потенциометр | P3 = 5K тример | P4 = 100K тример

Конденсаторы: C1 = 33p | C2, C3, C8 = 10nF | C4 = 1000 мкФ / 10 В аксиально | C5 = 100nF стирофлекс | C6 = переменная 500pF | C7 = 18-22nF стирофлекс | C9, C13 = 100nF | C10 = 47 мкФ / 10 В аксиально | C11 = 22nF | C12 = 1 мкФ / 63В осевой электролитический

Полупроводники: | D1 = 1N4148 | D2, D3 = AA119 | T1 = BC560C | T2 = BC327 | IC1 = LM311

Разное: | L1-L5 = см. Текст | S1 = простой переключатель включения-выключения | S2 = кнопка | LS1 = 100 мВт / 8R | M1 = 100-250μA (инструмент для мобильных катушек) | печатная плата