Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Схемы самодельных металлоискателей повышенной чувствительности


Простой и чувствительный металлоискатель на двух осцилляторах

Простой и чувствительный металлоискатель на двух осцилляторах
Рассмотрим, как можно сделать простой и довольно мощный металлоискатель на основе двух взаимосвязанных осцилляторов. Один осциллятор в такой схеме будет являться фиксированным, а другой будет от него зависим и его частота будет меняться в зависимости от того, есть поблизости металлические предметы или нет. В связи с тем, что частота биений осцилляторов составляет менее 100 кГц, эти биения можно услышать в наушниках или динамике. Соответственно если под катушкой будет металлический предмет, звук будет меняться.

Все типы металлов по разному меняют частоту, они могут ее поднимать или опускать.

Материалы и инструменты для самоделки:
- односторонняя медная многослойная печатная плата размерами 114,3 мм х 155,6 мм;
- пять конденсаторов 0.1μF;
- пять конденсаторов 0.01μF;
- два электролитических конденсатора 220μF;
- провод типа ПЭЛ диаметром 0.4 мм;
- разъем под наушники и наушники;
- батарея на 9В;
- разъем для установки батареи;
- переключатель;
- шесть транзисторов типа NPN, 2N3904;
- провод типа 22 AWG или сечением — 0,3250 мм2 для подключения датчика;
- проводной динамик;
- небольшой динамик 8 Ом;
- резьбовая ПВХ труба диаметром 1/2;
- деревянный дюбель размером 1/4;
- деревянный дюбель 3/4′;
- деревянный дюбель 1/2′;
- эпоксидка;
- фанера 1/4′;
- столярный клей.

Из инструментов:
- сверло размера 3/4″ для резки отверстий;
- дрель со сверлами;
- электрический утюг;
- ножовка;
- лазерный принтер;
- осциллограф или мультиметер с частотомером;
- наждачка и другое.

Процесс изготовления металлоискателя:

Шаг первый. Изготавливаем печатную плату

Первым делом нужно будет скачать дизайн платы:

dizajn-platy-metalloiskatelya.pdf [31.35 Kb] (скачиваний: 589)
Посмотреть онлайн файл: dizajn-platy-metalloiskatelya.pdf

Далее плату нужно распечатать и протравить на медной плате. Автор для таких целей использовал лазерный принтер, где затем тонер переводится на плату с помощью утюга. В итоге тонер при травлении работает как маска, защищая дорожки металла.



Шаг второй. Сборка. Установка транзисторов и электролитических конденсаторов
Автор начал сборку схемы с установки транзисторов и электролитических конденсаторов. Сперва нужно припаять шесть NPN транзисторов. Тут важно не перепутать и проследить, чтобы ножки транзистора были на своих местах. Базовая ножка находится почти всегда посередине. Впоследствии нужно припаять два конденсатора электролитического типа емкостью в 220μF.



Шаг третий. Полиэфирные конденсаторы и резисторы

На следующем шаге идет установка резисторов и полиэфирных конденсаторов. Всего нужно впаять пять полиэфирных конденсаторов емкостью 0.1μF в местах, указанных на картинке. Потом можно впаять еще 5 конденсаторов емкостью 0.01μF. В связи с тем, что полиэфирные конденсаторы не имеют полярности, их можно впаивать как угодно.

Ну и в заключении этого шага нужно впаять шесть резисторов по 10 кОм. Такой резистор имеет цветовую маркировку - коричневый, черный, оранжевый, золотой.


Шаг четвертый. Завершающий этап сборки схемы
Наполнение схемы электронными элементами подходит к завершению. На этом этапе нужно установить один резистор на 2.2 мОм (маркировка - красный, красный, зеленый, золотой) и два на 39 кОм (маркировка - оранжевый, белый, оранжевый, золотой). Ну а теперь осталось впаять последний резистор на 1 кОм, он имеет маркировку - коричневый, черный, красный, золото.


В заключении сборки платы к ней припаиваются все необходимые провода. Для простоты лучше всего использовать провода разного цвета. Для питания использовалась пара красный/черный, для аудио-выхода пара зеленого цвета, для эталонной катушки черные, а для катушки-детектора желтые.


Шаг пятый. Собираем катушки

Передающая
Всего катушки в металлоискателе две, начать сборку нужно с эталонной катушки. Для этих целей понадобится провод толщиной 0.4 мм. Для основы понадобится кусок дюбеля около 13 мм в диаметре и 50 мм в длину. В дюбеле нужно будет проделать три отверстия, одно во всю длину, а два другие по краям поперек. Через эти отверстия будет проходить провод.


Теперь можно наматывать провод. Его нужно намотать столько, сколько влезет на дюбель в один слой. На каждом конце нужно оставить запас древесины по 3-4 мм. По мнению автора, правильно намотать провод, оборачивая его вокруг дюбеля, не выйдет. Нужно держать провод в руке, а дюбель вращать, так провод максимально ровно ляжет на дюбель.

Каждый провод нужно будет протянуть через перпендикулярное отверстие, а затем один из концов через внутреннее продольное. Когда катушка будет полностью намотана, обмотку нужно зафиксировать изолентой.

Также важно не забыть, что провод покрыт лаком и это покрытие нужно снять перед дальнейшей сборкой. Его можно обжечь или счистить наждачкой.

Приемная
Для поисковой катушки будет нужна фанера толщиной 6-7 мм, из такой фанеры делается основа, корпус для будущей катушки. Изготовив основу, нужно намотать в паз 10 витков провода сечением 0.4 мм. У автора диаметр катушки составляет 152 мм.

Рукоятку к держателю нужно крепить деревом или другими материалами не из металла, иначе металодетектор будет все время показывать наличие металла.


Завершающий этап. Настройка
В завершении металлоискатель нужно настроить. Суть настройки заключается в том, чтобы достичь на эталонной катушке частоты не более 100 кГц. Автор для таких целей использовал осциллограф. Но если такового нет, то подойдет мультиметр с функцией определения частоты.
Чтобы повысить частоту катушки и уменьшить индуктивность, катушка укорачивается. У автора частоты 100 кГц удалось достичь при длине катушку 31 мм.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

бесплатных электронных схем и 8085 проектов »Архив блога Самодельный металлоискатель

Это схема металлоискателя, которую можно обнаружить на ковре под ковром из монет или металлической пленки. Это маленькое устройство подходит для практического самоограничения.
Во-первых, компоненты заготовки транзистора
типа NPN в схеме модели для 9014, транзистор VT1 не слишком большого увеличения, это может повысить чувствительность схемы.VD1-VD2 для 1N4148. Резисторы на 1/8 Вт.
Зонд металлоискателя - ключевой компонент, это катушка с индуктивностью магнитного сердечника. Φ10 дополнительных магнитов сердечника радиоантенны, перехват 15 мм, затем изоляционная плита или толстая картонная перегородка два диаметра 20 мм, в середине Φ10 мм вырытое отверстие, а затем установите оба конца сердечника, как показано на рисунке 1. Последний Φ0,31 эмалированный провод намотан на 300 витков на сердечнике. Этот зонд был лучшим. Если не изготовлен, можно также купить готовый продукт 6.Индуктор 8 мГн, но он должен быть в форме сердечника вертикальной индуктивности и сопротивления индуктора, насколько это возможно.

Во-вторых, изготовление и ввод схемы в эксплуатацию.
На рисунке 2 показана электрическая принципиальная схема металлоискателя, на рисунке 3 - монтаж на плате, а на рисунке 4 - компонент монтажной доски. Сборка компонентов, используемых перед работой с чистой оловом, покрытым свинцом. Контроль трех карт, в свою очередь резисторов, диодов, конденсаторов, транзисторов, светоизлучающего диода, подстройки резистора, приваренной к печатной плате, затем индуктивности зонда, переключателя, зажима аккумулятора для подключения к печатной плате.Схема установлена, проверьте правильность питания для отладки. Power, будет точно настраивать сопротивление резистора RP, медленно регулируя его, пока не загорится светодиод. Затем используйте металлический предмет возле щупа с сердечником индуктора, после чего светодиод погаснет. Регулировка подстроечного резистора RP может изменить чувствительность металлоискателей, точная настройка резистора RP слишком велика или слишком малые цепи не работают. Если регулировка хорошо, дальность обнаружения цепи до 20 мм. Но обратите внимание на индуктивность зонда металлоискателя от компонентов не слишком близко, не используйте в металлическом боксе.Когда необходимо, индуктивность зонда металлоискателя выводит, фиксируя его с помощью неметаллических материалов.

В-третьих, схема работает
Схема металлоискателя является основной частью генератора, находится в критическом состоянии, когда металлические предметы, близкие к индуктору L (то есть датчик детектора), электромагнитные поля, генерируемые катушкой в ​​вихревых токах, индуцируются в металлических предметов, потери энергии от самого контура генератора, эквивалентное сопротивление потерь контура увеличилось.Если металлический объект приближается к катушке L, увеличиваются потери в цепи, значения катушки уменьшаются, так что и без того критическое состояние колебаний генератора прекращается. Для управления выключением светодиода.
В этой схеме транзисторы VT1, внешние катушки индуктивности и конденсаторы образуют конденсаторный трехпозиционный генератор. Это эквивалентная схема переменного тока (без учета роли RP и R2, показанного на рисунке 5, когда транзистор на рисунке 5, база имеет положительный сигнал, потому что сигнал коллектора транзистора обратного эффекта, что он отрицательный.Два конденсатора на обоих концах полярности сигнала, показанной на рисунке 5, обратная связь через конденсатор, сигнал базы транзистора с оригиналом на той же фазе, так как это положительная обратная связь, поэтому схема может колебаться, RP, и наличие R1, ослабление цепи является сигналом обратной связи, так что схема находится в состоянии запуска.

Частота колебаний составляет около 40 кГц металлодетекторов, в основном индуктором L, конденсатором C1, решением C2. Сигнал обратной связи регулировочного потенциометра RP уменьшается, так что просто пусковая цепь в состоянии.Резистор R2 транзистора VT1 является резистором смещения базы. Слабые колебания сигнала через конденсатор C4, резистор к транзистору VT2, резисторы R4, R5 и конденсатор C5 и другие компоненты усилителя напряжения необходимо усилить. VD1 и VD2 затем выполняются диодным выпрямителем, конденсатор C6 фильтруется. Выпрямленное отфильтрованное постоянное напряжение переключает транзистор VT3, а на его коллекторе низкий уровень светоизлучающих диодов VD3.
Индуктивность металлоискателя в датчике L близко к металлическим предметам, в цепи генератора для остановки вибрации нет сигнала через конденсатор C4, на базе транзистора VT3 нет положительного напряжения, поэтому на запирающем транзисторе VT3 светодиод гаснет.

,

бесплатных электронных схем и 8085 проектов »Архив блога Простой самодельный металлоискатель

А по сравнению с другими типами металлоискателей схема работы такова: при изменении индуктивности щупа катушка индуктивности изменяется, осциллятор L, разность частот колебаний. Любым металлическим корпусом зонда возле индуктора индуктивность изменить.
Как часто меняют в зависимости от используемого металла в характеристиках схемы и рабочей частоты. Если рабочая частота высока, металлическое кольцо можно рассматривать как короткое замыкание, оно уменьшит индуктивность индуктивности зонда, так что повышенная частота генератора; если частота генератора достаточно низкая и даже незначительные потери на вихревые токи, то в зондирующем устройстве можно различить черный металл или бесцветный металл.
Создать частоту не выше 200 Гц катушки генератора очень сложно, поэтому частота колебаний колебательного контура выбора около 300 кГц, поэтому катушку индуктивности очень легко сделать, просто используя таблицу размеров коаксиального кабеля, чтобы развернуть ,
Схема генератора, включая Т1, преобразователь частота - напряжение IC1 и МОП устройство с двойным операционным усилителем IC2. Диаметр катушки головки обнаружения 440 мм, значения C1 и C2 могут быть гарантированы, частота генератора составляет около 300 кГц, использование круга меньшего диаметра зонда вокруг катушки для увеличения числа витков.Уровень сигнала осциллятора
должен быть не менее 500 мВ между пиковыми значениями, чтобы можно было хорошо управлять манифольдом 4046 на этом уровне, фазовый компаратор в системе ФАПЧ гарантирует, что манифольд всегда синхронизирован. 10 футов в выходном сигнале истокового повторителя на IC2 CA3130 больше нужно увеличить, чтобы сделать более существенным.
Центральная частота системы ФАПЧ, которая является центром нулевой точки нулевого микроамперметра, регулируется потенциометром P1. Если чувствительность операционного усилителя высокая, им придется многократно использовать P2 в качестве точной настройки.Машина для регулировки чувствительности от P3, потенциометр подключен к цепи отрицательной обратной связи и инвертирующему входу IC2; в то же время есть положительная обратная связь и микроамперметр R10, добавленный неинвертирующим входом IC2. Конечно, тоже будет другой измеритель импеданса, но поменять значения R9, R10 и R11. Примечание: обнаружение металла, обнаружение объектов размером с катушку обнаружения и существует определенная взаимосвязь. Использовать катушку обнаружения диаметром 440 мм (17,5 дюйма) для определения размера металлических монет будет напрасно.

,

Объяснение 3 цепей переключателей, активируемых звуком

В сообщении подробно описаны 3 простые цепи переключателей, активируемых звуком, которые можно использовать в качестве модуля для любой системы, которая может быть назначена для срабатывания по определению какого-либо уровня звукового давления. Или просто приложения, такие как голос сработала сигнализация охранной цепи.

1) Circuit Objective

Используя эту базовую конструкцию переключателя, активируемого звуком, переключение системы с помощью звукового импульса может быть очень эффективным не только для робота, но и для некоторого вида домашней автоматизации.В качестве иллюстрации это может быть звуковая лампочка, реагирующая на стук в входную дверь.

Освещение будет немедленно выключено через несколько секунд. Необязательная реализация - система безопасности, когда кто-то пытается взломать входную дверь или испортить вещь, можно ожидать, что лампочка загорится, указывая на то, что кто-то незваный находится в вашем доме.

Схема может работать от любого источника питания с напряжением 5–12 В постоянного тока, если используется реле с соответствующим напряжением катушки.

Видео-демонстрация

https://youtu.be/TgNJEYPLExw

Как это работает

Как только вы впервые сопоставите напряжение источника со звуковой активированной схемой переключателя, реле, скорее всего, сработает из-за удара конденсатора С2.

Вы должны подождать пару секунд, чтобы реле отключилось. Можно максимизировать или минимизировать временные рамки «включения», изменив uF C2.

Чем больше мкФ, тем больше диапазон "включенного", и наоборот.Однако вы не должны использовать значение, превышающее 47 мкФ.

Резистор смещения R1 в значительной степени определяет уровень чувствительности микрофона. Электретный микрофон обычно имеет внутри только один центральный полевой транзистор, для работы которого требуется напряжение смещения. Наилучшую возможную степень смещения для реакции на звук или уровень шума необходимо определить экспериментальным путем.

Все соответствующие и полезные меры предосторожности в отношении электронной защиты необходимо учитывать каждый раз при подключении нагрузок с питанием от сети к контактам реле.

Список деталей

  • R1 = 5k6
  • R2 = 47k
  • R3 = 3M3
  • R4 = 33K
  • R5 = 330 Ом
  • R6 = 2K2
  • C1 = 0,1 мкФ
  • C2 = 4,7 мкФ / 25 В
  • T1, T2 = BC547
  • T3 = 2N2907
  • D1 = 1N4007
  • Реле = напряжение катушки в соответствии с напряжением питания и номинальные характеристики контактов в соответствии со спецификациями нагрузки
  • Mic = электретный конденсатор MIC.

Приложения

Эту концепцию можно использовать в качестве светодиодного освещения, активируемого вибрацией, для систем звукозаписи.Его также можно использовать в качестве звукового переключаемого контура освещения в спальне.

2) Активируемый звуком переключатель с настраиваемой частотой звука

Следующий проект ниже объясняет простую и точную систему дистанционного управления с помощью звуковой вибрации, которая будет работать на определенной звуковой частоте. Таким образом, он абсолютно надежен, поскольку его не будут беспокоить другие нежелательные звуки или шум.

Идею запросил г-н Шародж Альхасн.

Схема звукового датчика

На рисунке показана схема схемы звукового детектора, которая может быть эффективно преобразована в пульт дистанционного управления, запускаемый с помощью трубки звукового генератора.

Мы уже много узнали об этом замечательном частотном декодере LM567 IC . ИС будет синхронизироваться с любой частотой, которая подается на ее вход и которая точно соответствует частоте, зафиксированной на ее контактах 5 и 6 через соответствующие компоненты ПДУ.

Формула для определения частоты фиксации на контакте 5/6 может быть вычислена по следующей формуле:

F = 1 / R3xC2 ,

, где C - в фарадах, R - в омах, а F - в Гц.

Здесь установлено около 2 кГц.

Вывод 3 - это вход ИС, который отслеживает, реагирует и блокирует частоту, которая может достигать значения 2 кГц.

Как только IC обнаруживает это, она выдает нулевую логику или мгновенный низкий уровень на своем выходном контакте 8.

Этот низкий уровень на выводе 8 сохраняется, пока частота на входном выводе остается активной, и становится высоким, как только он удаляется.

Принципиальная схема

В обсуждаемой схеме дистанционного управления, запускаемой по звуку, микроконтроллер MiC настроен на выводе 3 ИС.

Внешняя согласованная частота (2 кГц) в виде слышимого звука или свиста направлена ​​в сторону микрофона, так что звук попадает в микрофон стартового света.

Микрофон преобразует звук в электрические импульсы, соответствующие принятой частоте на соответствующем входном контакте ИС.

Микросхема немедленно подтверждает соответствие данных и устанавливает на выходе низкий уровень для необходимых действий.

Выход может быть напрямую подключен к реле, если требуется только кратковременное переключение или только на время активности входа.

Для включения / выключения то же самое может быть сконфигурировано со схемой FLIP-FLOP .

Схема удаленного передатчика, активируемого звуком

Следующая схема может использоваться для генерации звуковой частоты для вышеописанной схемы удаленного приемника звука.

Схема основана на простой концепции AMV с использованием нескольких обычных транзисторов и некоторых других пассивных компонентов.

Частота этой цепи передатчика должна быть сначала установлена ​​равной частоте согласования приемников, которая рассчитывается как 2 кГц.Это можно сделать, соответствующим образом отрегулировав предустановку 47k и одновременно отслеживая реакцию фиксации от приемника.

Приложения

Вышеупомянутый проект, в котором используется надежная уникальная частота для срабатывания звука, может быть специально предназначен для удаленных замков в автомобилях, дверях домов или сейфах для ювелирных магазинов, входов в офис и т. Д.

3) Триггер со звуком с использованием пьезо

До сих пор мы узнали о применении включения / выключения с использованием генерации шума, теперь давайте посмотрим, как то же самое можно использовать для запуска тревоги при обнаружении шума или звука.

Простая звуковая сигнальная цепь - это устройство, которое используется для включения сигнализации при обнаружении звуковой вибрации. Чувствительность блока устанавливается внешне в соответствии с требованиями пользователя.

Схема, обсуждаемая в этой статье, может быть реализована для вышеуказанной цели или просто в качестве устройства безопасности для обнаружения вторжения. Например, его можно установить в автомобиле для обнаружения возможного вторжения или взлома.

Глядя на принципиальную схему, мы видим, что в ней используются только транзисторы, и поэтому даже новичку становится очень легко понять и создать систему в домашних условиях.

Как это работает

В основном вся схема состоит из двух усилителей малых сигналов, которые соединены последовательно для удвоения чувствительной мощности.

T1, T2 вместе с соответствующими резисторами становится первым каскадом усилителя малых сигналов.

Введение резистора 100 кОм между эмиттером T2 и базой T1 играет важную роль в обеспечении высокой стабильности каскада усилителя из-за петли обратной связи, подключенной от выхода к входу каскада.

Вход T2 подключен к пьезопреобразователю, который здесь используется в качестве датчика.

Звуковые сигналы, попадающие на поверхность пьезопреобразователя, эффективно преобразуются в крошечные электрические импульсы, которые усиливаются усилителями, состоящими из T1 и T2, до определенного более высокого уровня.

Этот усиленный сигнал, который становится доступным на коллекторе T2, подается на базу PNP-транзистора T3 с высоким коэффициентом усиления через конденсатор связи 47 мкФ.

T3 дополнительно усиливает сигналы до еще более высоких уровней.

Тем не менее, сигналы все еще недостаточно сильны и не могут улавливать мельчайшие звуковые колебания, которые, вероятно, могут исходить от физического контакта человека с конкретным телом.

Следующий каскад, который является копией первого каскада, состоит из транзисторов Т4 и Т5.

Усиленные сигналы, генерируемые на коллекторе T3, далее передаются на вышеуказанный каскад для окончательной обработки.

T4 и T5 обеспечивают усиление сигналов до требуемых пределов в соответствии с ожиданиями устройств.

Если пьезоэлемент прикреплен, например, к двери, даже легкий удар по двери будет легко обнаружен, и включится сигнализация, подключенная к T5.

Конденсатор 10 мкФ на предустановке 10 кОм удерживает сигнал тревоги активированным в течение нескольких секунд, его значение может быть увеличено для увеличения указанной выше задержки звукового сигнала.

Обсуждаемая звуковая сигнальная цепь будет работать с любым источником питания в диапазоне от 6 до 12, однако, если сигнализация является мощной, возможно, потребуется выбрать соответствующий ток.

Предустановка может использоваться для настройки чувствительности цепи.

Принципиальная схема

Для датчика лучше всего подойдет пьезоэлектрический преобразователь 27 мм, на следующем рисунке показано изображение этого устройства:

Приложения

Переключатель, приводимый в действие звуковой вибрацией, как описано выше, выглядит подходящим для создания сигнала тревоги или сирены в ответ на звуковые колебания, поэтому их можно установить под ковриками или закрепить на дверях в качестве устройств аварийной сигнализации.

Каждый раз, когда злоумышленник или вор пытается проникнуть в зону, наступая на коврик или открывая дверь, звук активирует сигнал тревоги, позволяя пользователю и соседям предупредить о вторжении.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также