Elektronika - baza wiedzy

Wykrywacz metalu


Wykrywacz działa na zasadzie rozstrajania się jednego z dwóch generatorów. W stanie równowagi, kiedy częstotliwości obydwu generatorów są jednakowe w słuchawkach występuje cisza. W momencie rozstrojenia generatora z zewnętrzną cewką pojawia się sygnał akustyczny będący różnicą częstotliwości doprowadzonych sygnałów. Zasięgi wykrywacza są uzależnione od wielkości poszukiwanego przedmiotu metalowego i wynoszą 10-40cm. W urządzeniu zastosowano cztery bramki NAND CMOS wchodzące w skład struktury układu scalonego 4011. Na bramce A pracuje generator w.cz. z zewnętrzną cewką L1. Wartości elementów LC zostały tak dobrane, aby wyjściowa częstotliwość generowanego sygnału wynosiła 100kHz. Drugi generator pracuje w układzie multiwibratora RC na dwóch bramkach C i D. Zakres regulacji częstotliwości potencjometrem R2 wynosi od 50kHz do 150kHz. Za dolną wartość częstotliwości odpowiedzialny jest R1, a za górną C4. Sygnały z generatorów są skierowane na wejścia bramki B pracującej jako mieszacz. Sygnały wyjściowe, będące różnicą częstotliwości doprowadzonych sygnałów, są skierowane poprzez kondensator separujący C3 bezpośrednio do słuchawki.

Układ można zmontować na płytce uniwersalnej Pu-03. Całość została zamknięta w obudowie plastikowej KM38 przystosowanej do centralek alarmowych. Dolna część tej obudowy służy do nawinięcia cewki generatora. W wyfrezowanym obrzeżu obudowy nawinięto 40 zwojów drutu DNE 0,3. Oczywiście można zastosować inną obudowę. Cewka powinna mieć indukcyjność 150uH. Dokładna wartość indukcyjności nie ma dużego znaczenia, ponieważ możemy ewentualnie dokonywać regulacji za pomocą R2.

Uruchomienie układu sprowadza się do kontroli częstotliwości generatorów kolejno do nóżki 3, a następnie 11. W przypadku braku miernika częstotliwości układ można zestroić "na słuch". W tym celu pokręcamy potencjometrem R2 do momentu wystąpienia dwóch tonów akustycznych przedzielonych zupełną ciszą w słuchawkach. Staramy się uzyskać ciszę, jeżeli jednak jej nie uzyskamy powinniśmy zmienić wartość obwodu RC czyli C4 i R1. Podczas zbliżania metalowego przedmiotu do cewki L1 w słuchawkach powinien wystąpić ton akustyczny. W przypadku niewystarczającej siły akustycznej możemy dołączyć do układu zamiast słuchawek wzmacniacz m.cz.

Wykaz elementów:

R1 - 10k
R2 - 10k/A pot. obrotowy z wyłącznikiem
C1, C2 - 4,7nF
C3 - 100nF
C4 - 470pF
US1 - CD4011
L1 - 150uH
G - gniazdo słuchawkowe
Sł - słuchawki niskoomowe np. od Walkmana
Obudowa plastikowa KM38