MD imtuvo grandinė - antrasis variantas
Metalo detektoriaus parametrai
Darbinis dažnis – apie 2 kHz;
- 25 mm skersmens monetos aptikimo gylis - 9 cm;
- geležies sandarinimo dangtelis iš stiklainio - 25 cm;
- aliuminio lakštas, kurio matmenys 200x300 mm - 45 cm;
- kanalizacijos liukas - 60 cm.
Prie jo prijungtos paieškos ritės turi būti visiškai vienodos pagal dydį ir apvijų duomenis. Jie turi būti išdėstyti taip, kad be pašalinių metalinių objektų tarp jų praktiškai nebūtų jokio ryšio.
Jei siųstuvo ir imtuvo ritės išdėstytos taip, siųstuvo signalas imtuve nebus girdimas. Kai šalia šios subalansuotos sistemos atsiranda metalinis objektas, veikiamas kintamo perdavimo ritės magnetinio lauko, jame atsiranda vadinamosios sūkurinės srovės ir dėl to atsiranda jo paties magnetinis laukas, sukeliantis kintamą EML. priėmimo ritėje.
Imtuvo gaunamą signalą telefonai paverčia garsu. Metalo detektoriaus grandinė tikrai labai paprasta, bet nepaisant to veikia gana gerai, o jautrumas neblogas. Perdavimo bloko multivibratorius gali būti surinktas naudojant kitus panašios struktūros tranzistorius.
Metalo detektoriaus ritės yra 200x100 mm dydžio ir turi apie 80 vijų 0,6-0,8 mm vielos. Norėdami patikrinti siųstuvo veikimą, vietoj L1 ritės prijunkite ausines ir įsitikinkite, kad įjungus maitinimą jose girdimas garsas. Tada, sujungę ritę vietoje, jie valdo siųstuvo suvartojamą srovę - 5...8 mA.
Imtuvas sukonfigūruotas su uždarytu įėjimu. Pasirinkus rezistorių R1 pirmoje pakopoje ir R3 antroje, tranzistorių kolektoriuose atitinkamai nustatoma įtampa, lygi maždaug pusei maitinimo įtampos. Tada, pasirinkę rezistorių R5, užtikrina, kad tranzistoriaus VT3 kolektoriaus srovė taptų lygi 5...8 mA. Po to, atidarę įėjimą, prie jo prijunkite imtuvo ritę L1 ir, priimdami siųstuvo signalą maždaug 1 m atstumu, įsitikinkite, kad įrenginys veikia.
Metalo detektoriaus veikimo principas
Metalo detektoriaus veikimo principas
Kaip žinote, metalo detektorius gali aptikti metalinių daiktų buvimą visiškai su jais nesiliesdamas. Apie metalo buvimą operatorius informuojamas specialiais signalais: garsu, rodyklės judėjimu, indikatoriaus verčių pasikeitimais ir kt.
Priklausomai nuo veikimo principo, galima išskirti šiuos metalo detektorių tipus:
1. Metalo detektorius su elektroniniu dažnio matuokliu
Tokio metalo detektoriaus veikimo principas pagrįstas elektroniniu dažnio matuokliu, įvertinančiu matavimo generatoriaus dažnį, kai pats jutiklis dar toli nuo taikinio. Gautą reikšmę registras „atsimena“. Po to, ieškant dominančių objektų, elektroninis dažnio matuoklis nuolat matuoja priimančio generatoriaus dažnį. Atskaitos dažnio indikatorius atimamas iš gautų duomenų, o rezultatas rodomas ekrane.
Metalo detektoriaus su elektroniniu dažnio matuokliu schema
2. Beat metalo detektorius
Beat metalo detektoriaus veikimo principas pagrįstas dviejų generatorių sklindančių dažnių skirtumo deriniu. Vienas iš šių generatorių turi stabilų dažnį, o antrojo sistemoje yra jutiklis, kuris yra induktorius. Jei šalia metalo detektoriaus nėra metalinių objektų, prietaiso generatorių dažnio reikšmės yra beveik vienodos. Metalo buvimas šalia jutiklio smarkiai keičia generatoriaus dažnį.
Įveikti metalo detektoriaus grandinę
Dažnių skirtumų registracija gali vykti įvairiais būdais. Paprasčiausias būdas yra klausytis signalo naudojant ausines arba garsiakalbį. Taip pat dažnai naudojami skaitmeniniai dažnio svyravimų matavimo metodai.
3. Metalo detektoriai, kurių veikimo principas „perduoti-gauti“.
Tokio metalo detektoriaus veikimo principas yra registruoti signalą, kuris atsispindi nuo metalinio objekto. Atsispindinčio signalo atsiradimas yra magnetinio lauko su kintamu prietaiso ritės srautu poveikio taikiniui (metaliniam objektui) rezultatas. Tuo pačiu metu įrenginio struktūroje yra bent dvi ritės, iš kurių viena yra „atsakinga“ už signalo perdavimą, o kita - už jo priėmimą.
„Siųstuvo-priėmimo“ metalo detektoriaus veikimas pagrįstas tam tikru abipusiu ritinių išdėstymu, kuris pašalina vienos įtaka kitam. Taigi, jei nėra pašalinių metalinių objektų, perdavimo ritė priimančiajai sistemai indukuoja nulinį signalą. Metalinių daiktų atsiradimas šalia ritinių sukelia specialų signalą.
4. Vienos ritės indukcinis metalo detektorius
Šio įrenginio jutiklio konstrukcijoje yra tik viena ritė, kuri stebi dažnio pokyčius. Jei taikinys pasirodo arti metalo detektoriaus, atsiranda atspindėtas signalas. Ritėje jis „vadinamas“ papildomu elektriniu signalu. Operatorius turės tik izoliuoti šį signalą. Atsispindėjusį signalą galima registruoti iš ritėje esančio elektrinio indikatoriaus apskaičiuojant panašios fazės, dažnio, amplitudės signalą, kuris buvo stebimas nesant šalia metalo.
Apskritai, vienos ritės indukcinis metalo detektorius sujungia prietaisų, veikiančių ritmu, charakteristikas su „perdavimo-priėmimo“ principo įrenginiais. Taigi, vienos ritės metalo detektorius pasižymi dideliu jautrumu ir dizaino paprastumu.
5. Impulsinis metalo detektorius
Impulsinis metalo detektorius pasižymi dideliu jautrumu ir gali būti naudojamas įvairių objektų paieškai net dideliame gylyje. Tokio metalo detektoriaus veikimas pagrįstas spinduliavimo ir atspindžio signalų atskyrimo laiko metodu. Šis metodas labai dažnai naudojamas aido ir impulsinio tipo radare.
Impulsų generatorius generuoja trumpalaikius srovės impulsus, kurie vėliau patenka į skleidžiančią ritę. Čia jie jau paverčiami magnetinės indukcijos impulsais. Kadangi impulsų generatorius, t.y. Spinduliavimo ritė yra indukcinio pobūdžio; „perkrovos“ atsiranda impulsų frontuose įtampos kritimo pavidalu. Šie sprogimai gali pasiekti dešimčių ar net šimtų voltų amplitudę. Tačiau vis tiek geriau nenaudoti apsauginių ribotuvų, nes Impulsinės srovės priekis ir magnetinė indukcija gali būti uždelsta. Dėl to atspindinčio tipo signalo atskyrimo procesas taps sunkesnis.
Impulsinio metalo detektoriaus grandinė
Reikėtų pažymėti, kad spinduliavimo ir priėmimo ritės gali būti išdėstytos visiškai savavališka tvarka. Taip yra dėl to, kad skleidžiamo signalo prasiskverbimas ir atspindėto signalo įtaka ritei yra išdėstyti tam tikrais laiko intervalais. Be to, ta pati ritė gali atlikti bet kurį iš vaidmenų: tiek priimti signalą, tiek jį atspindėti.
6. Magnetometrai
Magnetometrai yra prietaisai, kurių paskirtis yra keisti magnetinį lauką. Tuo pačiu metu magnetometrai taip pat gali būti naudojami kaip metalo detektoriai. Tai įmanoma dėl to, kad Žemės magnetinį lauką gali iškreipti įvairios feromagnetinių savybių turinčios medžiagos, pavyzdžiui, geležis. Tokie objektai aptinkami registruojant tam tikros srities nukrypimus nuo pradinio magnetinio lauko modulio. Dėl to galima pastebėti tam tikrą magnetinį nehomogeniškumą (anomalijas), kuriuos gali sukelti metaliniai objektai.
Skirtingai nuo aukščiau aptartų metalo detektorių, magnetometrai apima didesnį geležinių objektų aptikimo diapazoną. Tikriausiai daugelis yra girdėję apie magnetometro naudojimą norint nustatyti, pavyzdžiui, automobilį, esantį 10 metrų atstumu nuo operatoriaus. Tuo pačiu metu pagrindinis magnetometrų trūkumas yra nesugebėjimas aptikti objektų, pagamintų iš spalvotųjų metalų. Be to, magnetometras gali reaguoti ne tik į geležį, bet ir į vadinamąsias natūralias magnetines anomalijas. Tai gali būti, pavyzdžiui, naudingųjų iškasenų telkiniai arba atskiros naudingosios iškasenos ir kt.
Magnetometro grandinė
7. Radarai
Bet kurio radaro veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės energijos, jos atspindžio ir priėmimo iš įvairių ore, jūroje ar žemėje esančių objektų tyrimo metodu. Atsispindėjęs signalas gaunamas tolesniam apdorojimui ir analizei. Dėl to galite tiksliai nustatyti dominančio objekto vietą, jo greitį ir trajektoriją.
Radarai turi daug neabejotinų pranašumų. Taigi, jie leidžia dirbti gana dideliais atstumais. Atsispindėjusį signalą galima laikyti tokiu, kuris visiškai paklūsta geometrinės optikos dėsniams, o jo slopinimas proporcingas tik antrajai atstumo galiai. Kartu rimtas radaro trūkumas yra tas, kad skleisdamas elektromagnetines bangas jis leidžia aptikti savo buvimo vietą. Tačiau dabar intensyviai ieškoma metodų, padedančių paslėpti radarų parašus, ir visai tikėtina, kad greitai šio trūkumo pavyks atsikratyti.
B. SOLONENKO, Geničeskas, Chersono sritis, Ukraina
Neperdedame sakyti, kad metalo detektoriai visada patraukia radijo mėgėjų dėmesį. Daug tokių įrenginių buvo publikuota žurnale „Radijas“. Šiandien skaitytojams siūlome dar vieno Jaunųjų technikų stoties radijo projektavimo būrelyje sukurto dizaino aprašymą (apie tai žr. straipsnį Radijas, 2005, Nr. 4, 5). Būrelio nariai gavo užduotį: sukurti lengvai pagaminamą įrenginį, paremtą prieinama elementų baze, kurio nustatymui užtenka vieno multimetro. Kaip vaikinams sekėsi, spręskite jūs, skaitytojai.
Siūlomas metalo detektorius veikia „perdavimo-priėmimo“ principu. Multivibratorius naudojamas kaip siųstuvas, o garso dažnio stiprintuvas (34) – kaip imtuvas. Tokio paties dydžio ritės ir apvijų duomenys yra prijungti prie pirmojo iš šių įrenginių išvesties ir antrojo įvesties,
Kad tokio siųstuvo ir imtuvo sistema taptų metalo detektoriumi, jų ritės turi būti išdėstytos taip, kad nesant pašalinių metalinių objektų, tarp jų praktiškai nebūtų ryšio, t.y. siųstuvo signalas nepatektų tiesiai į imtuvas. Kaip žinoma, indukcinė jungtis tarp ritių yra minimali, jei jų ašys yra viena kitai statmenos. Jei siųstuvo ir imtuvo ritės išdėstytos taip, siųstuvo signalas imtuve nebus girdimas. Kai šalia šios subalansuotos sistemos atsiranda metalinis objektas, veikiant kintamam perdavimo ritės magnetiniam laukui, atsiranda vadinamosios sūkurinės srovės ir dėl to atsiranda savas magnetinis laukas, sukeliantis kintamą EML. priėmimo ritė. Imtuvo gaunamą signalą telefonai paverčia garsu. Jo tūris priklauso nuo objekto dydžio ir atstumo iki jo.
Metalo detektoriaus techninės charakteristikos: veikimo dažnis - apie 2 kHz; 25 mm skersmens monetos aptikimo gylis yra apie 9 cm; geležies ir aliuminio siūlių dangteliai - atitinkamai 23 ir 25 cm; plieno ir aliuminio lakštai, kurių matmenys 200x300 mm - 40 ir 45 cm; kanalizacijos liukas - 60 cm.
Siųstuvas. Siųstuvo grandinė parodyta fig. 1. Kaip minėta, tai yra simetriškas multivibratorius, pagrįstas tranzistoriais VT1, VT2. Jo generuojamų virpesių dažnį lemia kondensatorių CI, C2 talpa ir rezistorių R2, R3 varža. Signalas 34 iš tranzistoriaus VT2 kolektoriaus apkrovos - rezistorius R4 - tiekiamas per atskyrimo kondensatorių SZ į ritę L1, kuri paverčia elektrinius virpesius į kintamąjį AF magnetinį lauką.
2 pav
Imtuvas yra trijų pakopų stiprintuvas 34, pagamintas pagal schemą, parodytą Fig. 2. Prie jo įėjimo prijungta ta pati ritė L1 kaip ir siųstuve. Stiprintuvo išvestis apkrauta nuosekliai sujungtais telefonais BF1.1, BF1.2.
3 pav
Metaliniame objekte indukuotas kintamasis siųstuvo magnetinis laukas veikia imtuvo ritę, dėl to joje atsiranda apie 2 kHz dažnio elektros srovė. Per izoliacinį kondensatorių C1 signalas tiekiamas į stiprintuvo pirmosios pakopos įvestį, pagamintą ant tranzistoriaus VT1. Sustiprintas signalas iš jo apkrovos - rezistoriaus R2 - tiekiamas per atskyrimo kondensatorių SZ į antrosios pakopos įvestį, surinktą ant tranzistoriaus VT2. Signalas iš jo kolektoriaus per kondensatorių C5 tiekiamas į trečiosios pakopos įvestį - tranzistoriaus VT3 emiterio sekiklį. Jis sustiprina srovės signalą ir leidžia prijungti mažos varžos telefonus kaip apkrovą.
Siekiant sumažinti aplinkos temperatūros įtaką stiprintuvo stabilumui, į pirmąjį ir antrąjį etapus įvedamas neigiamas nuolatinės srovės įtampos grįžtamasis ryšys, sujungiant rezistorių R1 tarp kolektoriaus ir tranzistoriaus VT1 pagrindo ir rezistorių R3 tarp kolektoriaus ir VT2 pagrindo. Didesnio nei 2 kHz dažnio stiprinimas buvo pasiektas tinkamai parinkus jungiamųjų kondensatorių C1, SZ talpą esant dažniams, viršijantiems šį dažnį, į pirmą ir antrą pakopą įvedant nuo dažnio priklausomą neigiamą grįžtamąjį ryšį apie kintamąją įtampą per kondensatorius C2 ir C4; . Šios priemonės leido padidinti imtuvo atsparumą triukšmui. Kondensatorius C6 apsaugo stiprintuvą nuo savaiminio sužadinimo, kai akumuliatoriaus vidinė varža didėja išsikrovus.
4 pav
Detalės ir dizainas. Siųstuvo ir imtuvo dalys dedamos ant spausdintinių plokščių, pagamintų išpjaunant izoliacinius takelius ant ruošinių, pagamintų iš vienpusio folijos stiklo pluošto. Siųstuvo plokštės brėžinys parodytas Fig. 3, imtuvas - pav. 4. Plokštės skirtos naudoti 0,125 arba 0,25 W galios MLT rezistorius ir kondensatorius K73-5 (imtuve C2, C4) ir K73-17 kitus. Imtuve esantis oksidinis kondensatorius C6 yra K50-35 arba panašus užsienio gamybos. Vietoj tų, kurie nurodyti diagramoje, siųstuve galite naudoti bet kokius kitus KT503 serijos tranzistorius, o imtuve - KT315 serijos tranzistorius su bet kokiu raidžių indeksu arba KT3102 seriją su indeksais AB. Pageidautina naudoti pastaruosius, nes jie turi mažesnį triukšmo rodiklį, o mažų objektų signalą mažiau užmaskuoja stiprintuvo triukšmas. SA1 jungikliai gali būti bet kokios konstrukcijos, bet pageidautina mažesnio dydžio. Telefonai BF1, BF2 yra mažo dydžio telefonai į ausis, pavyzdžiui, iš garso grotuvo.
Imtuvo ir siųstuvo ritės, kaip jau minėta, yra vienodos. Jie pagaminti taip. Stačiakampio, kurio matmenys 115x75 mm, kampuose į lentą įsmeigtos keturios 2...2,5 skersmens ir 50...60 mm ilgio vinys, prieš tai uždėjus ant jų polivinilchlorido arba polietileno vamzdelius 30. .40 mm ilgio. Ant tokiu būdu izoliuotų vinių suvyniojama 300 vijų PEV-2 vielos, kurios skersmuo 0,12...0,14 mm. Užbaigus apviją, ritės per visą perimetrą apvyniojamos siaura izoliacinės juostos juostele, po kurios bet kurios dvi gretimos vinys yra sulenktos link stačiakampio centro ir ritė pašalinama.
Kaip imtuvo ir siųstuvo korpusai buvo naudojami polistirolo mygtukų dėžutės (vidiniai matmenys - 120x80 mm). Baterijų skyriai, stelažai spausdintinėms plokštėms ir ritės tvirtinimo elementai pagaminti iš tos pačios medžiagos ir priklijuoti prie korpusų R-647 tirpikliu (galima naudoti ir R-650). Dalių išdėstymas siųstuvo korpuse parodytas fig. 5, imtuvo dalys išdėstytos panašiai.
5 pav
Visi metaliniai konstrukciniai elementai, esantys imtuvo ir siųstuvo ritių viduje (baterija, plokštė su dalimis, maitinimo jungiklis) veikia jų magnetinį lauką. Kad būtų išvengta galimų jų padėties pokyčių eksploatacijos metu, jie visi turi būti tvirtai pritvirtinti. Tai ypač pasakytina apie Krona akumuliatorių, kaip keičiamą konstrukcijos elementą.
Nustatyti. Norėdami patikrinti siųstuvo veikimą, vietoj L1 ritės prijunkite telefonus ir įsitikinkite, kad įjungus maitinimą telefonuose girdimas garsas. Tada, prijungę ritę į vietą, jie kontroliuoja siųstuvo suvartojamą srovę, kuri turi būti 5...7 mA.
Imtuvas nustatytas su trumpuoju jungimu. Pasirinkus rezistorių R1 pirmoje pakopoje ir R3 antroje, tranzistorių VT1 ir VT2 kolektoriuose atitinkamai nustatoma įtampa, lygi maždaug pusei maitinimo įtampos. Tada, pasirinkę rezistorių R5, užtikrina, kad tranzistoriaus VT3 kolektoriaus srovė taptų lygi 5...7 mA. Po to, atidarę įėjimą, prijunkite prie jo imtuvo ritę L1 ir, priimdami siųstuvo signalą maždaug 1 m atstumu, įsitikinkite, kad visa sistema veikia.
Prieš surenkant įrenginius į vieną struktūrą, prasminga atlikti kelis eksperimentus. Sumontavę siųstuvą ir imtuvą ant stalo vertikaliai 1 m atstumu (kad ritinių ašys tarsi tęstųsi viena kitą) ir stebėję signalo lygį telefonuose, lėtai pasukite imtuvą aplink vertikalią ašį į padėtį. kurioje ričių plokštumos yra statmenos viena kitai. Tokiu atveju signalas pirmiausia lėtai mažės, tada visiškai išnyks, o toliau sukant pradės didėti. Atlikite eksperimentą keletą kartų, kad surenkant ir nustatant metalo detektorių būtų lengva nustatyti mažiausią signalą imtuve.
6 pav
Tada ant stalo, kuriame nėra metalinių konstrukcinių elementų, pastatykite siųstuvą vertikaliai, o 10 cm atstumu nuo jo imtuvą pastatykite horizontaliai ant stovo (vienos ar kelių knygų) taip, kad imtuvo ritės plokštuma būtų statmenai siųstuvo ritės plokštumai ir yra šiek tiek aukščiau jo centro. Stebėdami telefonų signalo stiprumą kelkite imtuvo šoną, nukreiptą į siųstuvą, kol signalas nukris. Pasirinkę tarpiklius tarp imtuvo ir stovo, suraskite jo padėtį, kurioje menkiausias tarpiklio iš popierinio atviruko judesys leidžia imtuve nustatyti minimalų signalą, atitinkantį didžiausią metalo detektoriaus jautrumą.
Į metalo detektoriaus modelio aprėpties zoną pakaitomis įstatydami alavo ir aliuminio dangtelius, įsitikinkite, kad didžiausio metalo detektoriaus jautrumo zona yra po ir virš imtuvo ritės (imtuvo ir siųstuvo ritės magnetiniai laukai yra simetriški ). Atkreipkite dėmesį, kad metalo detektorius skirtingai reaguoja į vienodo dydžio dangčius iš skirtingų metalų.
Jei, minimaliai sujungus rites, signalas yra šiek tiek girdimas ir, uždėjus dangtelį vienoje pusėje, pirmiausia mažėja, kol visiškai išnyksta, o tada pradeda didėti, o įvedant iš kitos pusės, jis didėja. be kritimo, tai rodo arba netikslų minimumo nustatymą, arba imtuvo arba siųstuvo ritės magnetinio lauko iškraipymą. Tuo pačiu metu šis faktas rodo, kad įdėdami papildomą metalinį objektą galite reguliuoti sistemą tol, kol signalas visiškai išnyks iki minimumo, ty pasiekti maksimalų įrenginio jautrumą. Jei uždėjus sandarinimo dangtelį signalas visiškai dingsta iš 15...20 cm atstumo, tai į metalo detektoriaus lauką įvedus mažesnį daiktą, tą patį efektą galima pasiekti uždėjus jį ant imtuvo ar siųstuvo. kūnas. Autoriaus versijoje toks objektas pasirodė esąs 25 mm skersmens moneta iš geltono metalo (panašus efektas bus pasiektas įdėjus panašaus dydžio aliuminio plokštę). Buvo trys vietos, kuriose moneta atliko savo paskirtą užduotį: apačioje, po siųstuvu, po imtuvu baterijos srityje ir ant rankenos tarp imtuvo ir siųstuvo.
Surinkimas. Įrenginio autorinės versijos dizainas supaprastinta forma parodytas fig. 6, o išvaizda parodyta fig. 7. Laikiklio bėgelis 2 (žr. 6 pav.) ir rankena 3 pagaminti iš medžio. Viršutinė rankenos dalis yra padengta plastiku, kad būtų patogiau naudoti, o apatinė dalis įkišama į iš anksto padarytą skylę bėgelyje ir pritvirtinama klijais. Po surinkimo medinė rankenos dalis 3 ir atraminis bėgelis 2 yra padengtos laku, kad apsaugotų nuo drėgmės. Rankenos viršuje yra telefono lizdas 4, kuris poromis susuktais laidais sujungtas su imtuvu.
Surinkimo metu siųstuvas 1 yra tvirtai pritvirtintas prie nešiklio 2 taip, kad imtuvas 7, esantis kitame jo gale, būtų šiek tiek žemiau linijos, atitinkančios priimamo signalo minimumą. Tada pasirinkite tarpiklio 5 storį (iš bet kokios izoliacinės medžiagos), kol pajudindami reguliavimo plokštę 6, lengvai nustatysite gaunamo signalo minimumą. Po to imtuvas 7 dviem varžtais pritvirtinamas prie laikiklio 2. Atraminio bėgelio 2 krašte esantis varžtas įsukamas iki galo, o antrasis (maždaug per vidurį apatinės korpuso sienelės) neįsuktas 1...2 mm. Tai neleidžia imtuvui judėti horizontalioje plokštumoje ir tuo pačiu leidžia po korpusu pastumti reguliavimo plokštę 6, pakeliant imtuvo kraštą. Taip judindami jį vertikalioje plokštumoje, pasiekiame gaunamo signalo minimumą. Po galutinio surinkimo nurodoma kompensuojamojo elemento vieta ir jis suklijuojamas.
Metalo detektorius naudojamas įvairių rūšių metalo paieškai. Tačiau mažai žmonių žino, kaip tai veikia. Išsiaiškinkime, kokiais principais grindžiamas metalo detektoriaus veikimas, kuo jis skiriasi nuo metalo detektoriaus ir kokie metalo detektorių tipai yra žinomi.
Metalo detektorius ir metalo detektorius: ar yra skirtumas?
Griežtai kalbant, abi šios sąvokos reiškia tą patį. Dažnai jie naudojami kaip sinonimai. Tiesa, kalbėtojo ir klausytojo mintyse, ištarus žodį „metalo detektorius“, dažniau iškyla miške lobio ieškančio žmogaus paveikslas su ilgu įrankiu su jutikliu gale. O „metalo detektoriaus“ atveju iš karto įsivaizduojami magnetiniai rėmeliai oro uoste ir žmonės su specialiais rankiniais jutikliais, kurie reaguoja į metalą. Kaip matote, paprastam žmogui skiriasi tik pateikimas.
Jei pažvelgsime į ištakas, bus aišku, kad metalo detektorius yra tiesiog rusiškas angliško termino „metal detector“ atitikmuo, o „metal detektorius“ šiuo atveju yra tik transliteruotas vertimas.
Tačiau rusakalbių žmonių, kurie dažnai naudoja šiuos įrenginius, profesinėje aplinkoje yra aiškus skirtumas tarp jų. Metalo detektorius yra nebrangus prietaisas, galintis aptikti metalo buvimą ar nebuvimą tik tam tikroje aplinkoje. Atitinkamai metalo detektorius yra panašios paskirties prietaisas, tačiau jo privalumas yra tas, kad jo pagalba galima papildomai nustatyti metalinio objekto tipą. Tokio įrankio kaina yra keliomis eilėmis didesnė. Šių įrenginių paskirtis yra tokia pati, tačiau skiriasi jų įgyvendinimo pobūdis. Todėl į klausimą „kuo skiriasi metalo detektorius nuo metalo detektoriaus“ galima atsakyti visiškai užtikrintai, kad šis skirtumas slypi papildomo funkcionalumo srityje, nepakeitus su tokia technologija susijusius tikslus ir uždavinius.
Tačiau patogumo dėlei laikysimės visiems suprantamo požiūrio. Įrenginį, skirtą paieškai žemėje ar po vandeniu, žymėkime terminu „metalo detektorius“, o „metalo detektoriai“ reikš rankinę apžiūrą ir specialius arkinius prietaisus, naudojamus įvairių saugos tarnybų darbe.
Kaip veikia metalo detektorius?
Gana sunku vienareikšmiškai atsakyti į šį klausimą. Yra daug skirtingų šio įrenginio dizaino variantų. Ir potencialiam pirkėjui gali būti sunku rasti „vieną“ tarp visų rūšių.
Labiausiai paplitęs tam tikrais dažniais veikiantis elektroninis įrenginys, galintis aptikti metalinius objektus pagal nurodytus parametrus vadinamojoje neutralioje arba silpnai laidžioje aplinkoje. Akivaizdu, kad jis reaguoja į medžiagų, iš kurių gaminami daiktai, laidumą. Tokios konstrukcijos prietaisas vadinamas impulsiniu. Tai yra tada, kai prietaiso skleidžiami ir objekto atspindimi signalai perduodami po kelių sekundžių dalių. Būtent juos fiksuoja technologijos. Impulsinio metalo detektoriaus veikimo principą galima trumpai apibūdinti taip: srovės generatoriaus impulsai, kaip taisyklė, milisekundėmis patenka į skleidžiančią ritę, kur paverčiami magnetinės indukcijos impulsais. Ant generatoriaus impulsinių komponentų susidaro staigūs įtampos šuoliai. Jie atsispindi priėmimo ritėje (sudėtingesnio tipo įrenginiuose viena ritė turi galimybę atlikti abi funkcijas) tam tikrais intervalais. Tada signalai perduodami ryšio kanalu į apdorojimo įrenginį ir rodomi aiškiais simboliais, kad vėliau žmogus suvoktų.
Tačiau reikia būti atsargiems, nes šis populiarus technologijos tipas turi nemažai trūkumų:
- Sunku atskirti aptiktus objektus pagal metalo tipą;
- Didelė įtampos amplitudė;
- Techninis perjungimo ir generavimo sudėtingumas;
- Radijo trukdžių buvimas.
Kiti metalo detektorių tipai pagal veikimo principą
Tokie įrenginiai susideda iš labiausiai žinomų modelių. Kai kurie iš jų jau buvo nutraukti, tačiau vis dar naudojami praktikoje.
- BFO (beat Frequency Oscillation). Jis pagrįstas virpesių dažnio skirtumo skaičiavimu ir registravimu. Priklausomai nuo metalo tipo (juodųjų ar spalvotųjų), dažnis arba didėja, arba mažėja. Tokie prietaisai nebegaminami, jie yra pasenę. Tačiau anksčiau pagaminti modeliai vis dar veikia. Tokio metalo detektoriaus charakteristikos palieka daug norimų rezultatų. Jis turi mažą aptikimo gylį, stiprią paieškos rezultatų priklausomybę nuo dirvožemio tipo (neveiksmingas rūgščiame, mineralizuotame dirvožemyje) ir mažą jautrumą.
- TR (siųstuvo imtuvas).„Priėmimo-perdavimo“ tipo įranga. Taip pat taikoma pasenusiems. Problemos yra tokios pat kaip ir ankstesnio tipo (neveikia mineralizuotuose dirvožemiuose), išskyrus aptikimo gylį. Ji gana didelė.
- VLF (labai žemas dažnis). Dažnai toks įrenginys sujungia dvi veikimo schemas: „priėmimo-perdavimo“ ir žemo dažnio tyrimus. Veikimo metu prietaisas analizuoja signalą etapais. Jo privalumai yra didelis jautrumas ir galimybė ieškoti juodųjų ir spalvotųjų metalų gylyje. Tačiau šalia paviršiaus gulinčius objektus jam aptikti daug sunkiau.
- PI (impulsinė indukcija). Jis pagrįstas indukcijos procesu. Metalo detektoriaus veikimo principas yra ritėje. Ji yra jutiklio širdis. Pašalinių srovių atsiradimas iš metalinių objektų elektromagnetinio lauko viduje suaktyvina atspindėtą impulsą. Jis pasiekia ritę elektrinio signalo pavidalu. Tuo pačiu metu prietaisas aiškiai suvokia mineralizuotą ir sūrų dirvožemį su metalais. Srovės iš druskų pasiekia jutiklį daug greičiau ir nėra rodomos grafiškai ar garsiai. Šis metalo detektorius laikomas jautriausiu iš visų. Paieškoms jūros dugne tai yra pats efektyviausias prietaiso pasirinkimas.
- RF (radijo dažnis / RF dviejų dėžių). Tai „priėmimo-perdavimo“ įrenginys, veikiantis tik aukštais dažniais. Jame yra dvi ritės (priėmimo ritė ir atitinkamai perdavimo ritė). Šio metalo detektoriaus veikimas pagrįstas indukcinio balanso pažeidimu: priėmimo ritė aptinka signalą, kuris atsispindi nuo objekto. Šį signalą iš pradžių siuntė perdavimo ritė. Tokio metalo detektoriaus charakteristikos leidžia jį naudoti ieškant seklių rūdos telkinių, naudingųjų iškasenų dideliame gylyje arba aptikti didelius objektus. Jis neturi vienodo įsiskverbimo gylio (nuo 1 iki 9 metrų, priklausomai nuo dirvožemio tipo). Dažnai naudojamas pramonėje. Kasėjai ir lobių ieškotojai to neignoruoja. Reikšmingas tokio prietaiso trūkumas yra jo nesugebėjimas aptikti smulkių objektų, pavyzdžiui, monetų.
Metalo detektoriaus, skirto spalvotųjų metalų paieškai, veikimo principasniekuo nesiskiria nuo kitų. Tai taip pat priklauso nuo įrenginio tipo ir konstrukcijos. Jei sukonfigūruota teisingai, galima aptikti spalvotųjų metalų. Vienintelis skirtumas tarp jo ir juodos spalvos yra tas, kad sūkurinės srovės, atsispindėjusios nuo spalvotojo metalo objekto, užgęsta ilgiau.
Kuo dar skiriasi metalo detektoriai?
Be vidinio „užpildymo“, tarp metalo detektorių yra ir kitų skirtumų. Pirma, jie pateikiami skirtingose kainų kategorijose. Yra įrenginių, kurie yra pigesni ir labiau paplitę, taip pat yra tokių, kuriuos galima priskirti prie aukščiausios kokybės.
Taip pat jau metalo detektorių aprašyme matomas vartotojo prieigai skirtos informacijos rodymo skirtumas. Prietaisus galima užprogramuoti rodyti grafinę informaciją (rodomą specialiame ekrane), garso įrenginius, pranešančius apie objekto aptikimą ar nebuvimą (jie skiriasi tuo, kad skleidžia skirtingus dažnius). Brangesni modeliai gali turėti ekranus su visomis diskriminacinių verčių skalėmis.
Pati informacija taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, patys nebrangiausi modeliai tiesiog pasako vartotojui, ar yra metalo, ar ne. Kiek brangesni įrenginiai lemia, koks tai metalas – juodasis ar spalvotasis. Brangiausi modeliai gali suteikti išsamią informaciją: informaciją apie objekto gylį, tikimybės santykį procentais, palyginti su metalu, objekto tipą.
Visų tipų metalo detektoriai
Prietaisai skiriasi:veikimo principas, atliekamos užduotys, naudojami elementai. Principai jau buvo parašyti aukščiau, todėl pažiūrėkime, kokie jie yra pagal užduotį:
1. Gilus;
2. Įžeminimas;
3. Magnetometras;
4. Minų detektorius.
Elementai gali būti mikroprocesoriniai ir analoginiai.
Apie charakteristikas
Skirtingiems įrenginiams būdingas parametrų kintamumas.
Metalo detektoriaus veikimo principasir jo veikimo dažnis yra klasifikavimo parametrai. Nustatykite įrenginio tipą, pvz., profesionalų ar antžeminį. Jautrumas lemia gylį. Tikslo žymėjimas leidžia pritaikyti įrenginį prie nurodyto tikslinio dydžio. Metalo tipą apskaičiuoja diskriminatorius. Svoris, čia viskas paprasta: sunkų prietaisą nepatogu naudoti ilgą laiką. Dirvožemio tipas nurodomas balansuojant dirvožemio parametrus.
Darbas su metalo detektoriumi. Ypatumai
Pirmiausia turite ištirti savo įrenginį ir jo silpnąsias vietas. Nereikėtų vaikytis naujausių modelių. Jei vartotojas neturi elementarių įgūdžių ir supratimo, kaip prietaisas veikia, jam nepadės net įmantriausias metalo detektorius.
Kiekviena kainų kategorija turi savo lyderius. Juos reikėtų rinktis, nes tai modeliai, kuriuos išbandė lobių ieškotojų kartos. Gebėjimas valdyti įrenginį gali būti pasiektas tik praktikuojant. Bandydamas vėl ir vėl, žmogus pradeda teisingai iššifruoti signalus, kuriuos jam duoda technologija. Ir nuo teisingo dekodavimo priklauso pagrindinis klausimas: kasti ar nekasti?
Pavyzdžiui, žinodami, kokie elementai yra sumontuoti jūsų metalo ieškiklio viduje, galite tiksliai suprasti, kaip valdyti metalo detektorių. Jei tai mono ritė, tada jos elektromagnetinė spinduliuotė atrodo kūgio formos. Vadinasi, ieškant yra aklųjų zonų. Norėdami juos pašalinti, turite užtikrinti, kad kiekvienas įrenginio praėjimas sutampa su ankstesniu 50%. Žinodami tokias smulkmenas, metalo detektorių galite naudoti efektyviausiai.
Darbas su metalo detektoriumireiškia pasiekti tam tikrą rezultatą. Norėdami tai padaryti, metalo detektorius turi atitikti keletą paprastų, bet visiškai būtinų reikalavimų:
- Metalo detektoriaus veikimo principasturėtų leisti jam pajusti metalinius daiktus maksimaliame gylyje;
- Turi būti skirstymas į juodąjį ir spalvotąjį metalą;
- Įrenginyje turi būti įdiegtas veikiantis procesorius, kad būtų užtikrintas greitas veikimas. Tai svarbu norint atpažinti du netoliese esančius objektus.
Kaip teisingai dirbti su metalo detektoriumi?Turite pradėti nuo įrenginio nustatymo. Paprastai, jei norime rasti konkretų objektą, tuomet reikia atitinkamai nustatyti nustatymus. Tačiau yra 2 bendros taisyklės, kurių laikymasis tikrai bus naudingas pradedantiesiems.
- Sumažinkite jautrumo parametro slenkstinę vertę. Kadangi šio rodiklio padidinimas dažnai sukelia didesnius trukdžius, pradedantiesiems geriau paaukoti įrenginio gebėjimą aptikti netoliese esančius objektus, kad būtų galima tiksliau lokalizuoti vieną taikinį.
- Naudokite „visų metalų“ diskriminacijos parametrą.
Tai buvo tik bendra informacija apie tai, kaip tinkamai naudoti metalo detektorių. Pažvelkime į tai išsamiau. Svarbiausia niekada neskubėti! Paieškos sritis suskirstyta į zonas ir sekcijas. Kiekvieną iš jų reikia praeiti lėtai ir atsargiai. Gaudytojas turi būti laikomas kuo arčiau žemės; Metalo detektorius turi veikti sklandžiai, be trūkčiojimų. Atsargiai perkelkite prietaisą iš vienos pusės į kitą. Jei žemėje aptinkamas metalas, tada, kaip taisyklė, išgirsite garso signalą: aiškus - tinkamos formos mažo objekto aptikimo įrodymas, neryškus, su pertrūkiais - aptikto objekto forma yra neteisinga. Išmokti pagal garsą nustatyti radinio dydį ir jo gylį galima tik eksperimentiniu būdu. Rasto metalo tipas klasifikuojamas pagal skalę (prietaisas atspindi elektrinį impulsą, o procesorius, remdamasis šiais duomenimis, apskaičiuoja medžiagos, iš kurios pagamintas daiktas, tankį).
Yra du režimai: dinaminis (pagrindinis) ir statinis, jie turi įtakos tai, kaip tinkamai valdyti metalo detektorių. naudojamas tiksliai nustatyti taikinio centrą. Teritorijos tyrinėjimas vyksta pagal tam tikrą schemą:
- Ritė turi būti lygiagreti žemei;
- Svarbu išlaikyti pastovų atstumą tarp žemės ir ritės;
- Ženkite mažais žingsneliais. Nepraleiskite skyrių!
- Judėjimo greitis turėtų būti apie pusę metro per sekundę;
- Prietaiso aukštis virš žemės yra 3 arba 4 cm.
Paieška atliekama dinaminiu režimu. Kai aptinkamas stabilus signalas, perjunkite įrenginį į statinį režimą: perkelkite jį kryžiaus formos judesiu virš numatytos vietos; kur signalas gauna didžiausią garsumą ir kasti. Perjunkite metalo detektorių atgal į dinaminį režimą. Nukaskite pusę durtuvo, nupjaukite lygų kvadratinį arba apvalų gumulą. Jei objektas vis dar yra skylėje, kaskite toliau. Geriau radinį iš velėnos ištraukti perpusinimo būdu. Baigę paiešką, būtinai įdėkite velėną atgal į skylę! Dabar jūs tiksliai žinote, kaip naudoti metalo detektorių.
Šiek tiek apie metalo detektorius
Metalo detektorių veikimo principaiabsoliučiai tas pats kaip ir metalo detektoriuose, skirtumai yra tik naudojimo aplinkoje ir ritės galioje. Dėl to metalo detektorių efektyvumas yra mažesnis, jie negalėtų nieko aptikti žemėje. Pagrindiniai metalo detektorių tipai: rankinė apžiūra (aptikimo nuotolis iki 25 metrų) ir arkiniai (rėmas).
Norėdami trumpai apibūdinti, kaip veikia rankinis metalo detektorius, galite padaryti taip: įjungus prietaisas yra visiškai paruoštas darbui, nereikia konfigūruoti, aptikus metalą, įrašomas nuolatinės srovės impulsas, įjungiamas garsas ir indikacija įjungta.
Labai viliojantis prietaisas. Jis gali būti naudojamas įvairiems tikslams, pavyzdžiui, ieškant senų laidų, vandens vamzdžių ir, galų gale, lobių. Tiesą sakant, metalo detektoriaus sąvoka yra labai plati, o patys metalo ieškikliai skiriasi. Klasikiniams metalo detektoriams būdingas metalo paieškos principas naudojamas įvairiuose įrenginiuose – nuo paprastų detektorių iki radarų stočių. Tikriausiai kitą kartą pasigilinsime į teoriją. Na, o dabar eikime prie reikalo.
Pastaruoju metu didelio populiarumo sulaukia vadinamieji impulsiniai metalo detektoriai, kuriuose yra tik viena ritė ir gana paprastos konstrukcijos. Tuo pačiu metu jie užtikrina gana gerą jautrumą ir didelį patikimumą. Impulsinis metalo detektorius veikia perdavimo-priėmimo principu. Paieškos ritė tokiame metalo detektoriuje gali veikti dviem režimais: priėmimo ir perdavimo.
Spinduliuojama ritė: signalas generuoja arba sužadina metale Foucault sūkurines sroves, kurias paima pati ritė.
Skirtingi metalai turi skirtingą elektrinį laidumą, daugelis metalo detektorių gali tai atpažinti, gana dideliu tikslumu nustatydami, koks metalas yra žemėje. Pateikta metalo detektoriaus schema internete randama labai dažnai, tačiau tikro dizaino ir apžvalgų nuotraukų yra labai mažai, todėl AKA KASYAN (to paties pavadinimo YouTube kanalo autorius) nusprendė pakartoti diagramą, kad suprastų. kas yra kas. Autorius sukūrė spausdintinę plokštę ir sulitavo visus komponentus.
Pati spausdintinė plokštė pasirodė gana kompaktiška. Pagaminta LUT metodu (dominantiems, aprašyme po autoriaus video rasite nuorodą į projekto archyvą su spausdintinės plokštės failu, taip pat diagrama, komponentų sąrašas ir visa kita (ŠALTINIS nuoroda straipsnio pabaigoje)).
Aukščiau pateikta schema turi daug privalumų. Pirma, tai yra tik vienos ritės buvimas, antra, tai yra labai paprasta ir ne kaprizinga grandinė, kuriai praktiškai nereikia papildomos konfigūracijos, ir galiausiai, svarbiausia, kad visa grandinė yra pastatyta remiantis tik viena mikroschema. .
Po surinkimo ir bandymo atsirado papildomos šios grandinės savybės, būtent mažas jautrumas žemei, o tai yra svarbus dalykas. O jei pageidaujama, metalo detektorių galima sukonfigūruoti taip, kad jis matytų tik spalvotuosius metalus, o juoduosius ignoruotų. Tai yra, tam tikra metalo atskyrimo funkcija, kuri yra prieinama daugelyje komercinių metalo detektorių modelių.
Trūkumas yra mažas paieškos gylis. Detektorius aptinka didelius metalinius objektus iki 30 cm atstumu, vidutines monetas iki 5-8 cm To neužtenka, sakys daugelis, bet tai priklauso nuo to, kokiam tikslui. Pavyzdžiui, autorius surinko šį metalo detektorių, norėdamas ieškoti senų vandens vamzdžių sienoje, ir grandinė su šia užduotimi susidorojo 100%.
Šis kūdikis yra geras dėl savo paprastumo ir gali tapti nepakeičiamu pagalbininku atliekant tam tikras užduotis.
Pažvelkime į jo diagramą:
Jis sukurtas CMOS logikos CD4011 pagrindu.
Grandinę sudaro 4 dalys: atskaitos ir paieškos generatoriai, maišytuvas ir signalo stiprintuvas (šiuo atveju jis pastatytas ant vieno tranzistoriaus).
Kaip dinaminę galvutę, pageidautina naudoti ausines, kurių ritės varža yra nuo 16 iki 64 omų, nes išėjimo pakopa nėra skirta mažos varžos apkrovoms.
Metalo detektorius veikia paprastai. Iš pradžių paieškos ir atskaitos generatoriai sureguliuojami maždaug tuo pačiu dažniu. Šiuo atveju dažniai nesiskiria, todėl nieko negirdėsime iš garsiakalbio.
Atskaitos generatoriaus dažnis yra fiksuotas, su galimybe rankiniu būdu reguliuoti sukant kintamą rezistorių.
Tačiau paieškos generatoriaus dažnis labai priklauso nuo LC grandinės parametrų.
Jei paieškos ritės regėjimo lauke yra metalinis objektas, sutrinka LC grandinės dažnis, kitaip tariant, paieškos generatoriaus dažnis keičiasi etaloninio atžvilgiu.
Tada abiejų generatorių signalai patenka į maišytuvą. Jų skirtumas išleidžiamas garso signalo pavidalu, filtruojamas ir siunčiamas į stiprintuvo stadiją, kurios apkrova yra ausinės.
Ritė.
Kuo didesnis ritės skersmuo, tuo jautresnis metalo detektorius. Tačiau didelės ritės turi savo trūkumų, todėl reikia pasirinkti optimalius parametrus. Šiai grandinei optimaliausias skersmuo yra nuo 15 iki 20 cm Apvijos vielos skersmuo yra nuo 0,4 iki 0,6 mm, apsisukimų skaičius yra 40-50, jei ritės skersmuo yra 20 cm. Šiuo atveju ritė nupjaunama, posūkiai ir skersmuo yra mažesni nei reikia, todėl grandinės jautrumas nėra toks karštas.
Jei planuojate naudoti naminį metalo detektorių didelės drėgmės sąlygomis, ritė turi būti kruopščiai užsandarinta.
Sąranka. Jei pirmą kartą įjungus, grandinė nereaguoja į metalą, bet visi komponentai veikia tinkamai, greičiausiai generatorių dažnių skirtumas yra už garso diapazono ribų ir garso žmonės tiesiog nesuvokia. Tokiu atveju turėtumėte pasukti kintamąjį rezistorių, kol pasirodys garso signalas, tada lėtai sukite tą patį rezistorių, kol iš garsiakalbio išgirsite žemo dažnio signalą. Tada dar šiek tiek pasukame kintamąjį ta pačia kryptimi, kol signalas visiškai išnyks.
Tai užbaigia sąranką. Tikslesniam reguliavimui autorius pataria naudoti kelių posūkių rezistorių arba 2 paprastus kintamuosius, iš kurių vienas skirtas grubiam reguliavimui, antrasis sklandesniam reguliavimui.
Natūralu, kad visi reguliavimo darbai turi būti atliekami, kai ritės matymo lauke nėra metalo. Na, o pačioje pabaigoje pateikiame metalinį daiktą prie ritės ir įsitikiname, kad pasikeičia garso signalo tonas, tai yra, grandinė reaguoja į metalą.