Rangkaian Detektor Logam - Menggunakan Beat Frequency Oscillator (BFO)

Postingan tersebut menjelaskan rangkaian metal detector sederhana dengan menggunakan konsep beat frequency oscillator (BFO), teknik BFO dianggap sebagai metode paling akurat dan andal untuk mendeteksi logam.

Bagaimana itu bekerja

Fungsi sirkuit dapat dipahami dengan poin-poin berikut:

Detektor logam yang diusulkan menggunakan 4093 quad Schmitt NAND IC dan kumparan pencarian bersama dengan sakelar dan baterai untuk daya.

Sebuah lead dari IC1d pin 11 terhubung ke antena radio MW, atau proses lain akan melengkung di sekitar radio. Sakelar BFO jika ada di radio harus dihidupkan.

Hambatan perubahan tegangan yang cepat - dikenal sebagai reaktansi, menunda level logika pada pin 10 ICI kembali ke pin input 1 dan 2, dan selanjutnya ditunda melalui penundaan propagasi dalam IC 4093.

Seluruh proses ini menghasilkan osilasi cepat sekitar 2 MHz, diambil oleh radio Gelombang Sedang.

2 MHz berada di luar jangkauan untuk Gelombang Sedang, tetapi radio MV dapat menerima harmonisa frekuensi 2 MHz. Proses penggulungan kumparan tidak rumit.

Spesifikasi Coil Winding

Prototipe ini menggunakan 50 putaran kawat tembaga berenamel 22 awg / 30 swg (0,315 mm), dililitkan pada bekas 4,7 '/ 120 mm, dan kemudian dibungkus dengan pita isolasi.

Kumparan tersebut kemudian dihubungkan ke 0V. Perisai Faraday yang merupakan kertas timah yang berfungsi sebagai pembungkus sekeliling kumparan. Proses ini menyisakan celah kecil dan harus hati-hati agar foil tidak membungkus seluruh lingkar koil. Pita isolasi sekali lagi digunakan untuk membungkus pelindung Faraday.

Sambungan dapat dibuat ke pelindung Faraday dengan sepotong pembungkus kawat kaku di sekeliling pelindung, sebelum menambahkan selotip.

Skenario yang ideal adalah menyambungkan sirkuit dengan kabel inti ganda atau mikrofon, dan menyambungkan layar ke pelindung Faraday.

Cara Mengatur Sirkuit

Menyiapkan metal detector melibatkan pengaktifan radio MW untuk mendeteksi peluit pada harmonik 2 MHz.

Namun yang perlu diperhatikan, tidak semua harmonisa berfungsi dengan baik, hanya yang sesuai saja yang perlu digunakan. Dengan harmonisa yang sesuai dan logam tersebut akan mengubah nada peluit.

Detektor logam mendeteksi koin besar pada 80 hingga 90 mm, yang merupakan kutipan bagus untuk detektor BFO. Ia bahkan dapat mengidentifikasi diskriminasi antara logam besi dan non-besi dengan naik atau turunnya nada.

Dikirim oleh: DhrubaJyoti Biswas

Diagram Sirkuit

Pinout IC 4093

Detektor Logam menggunakan Magnetic Absorption

Di balik teknologi pendeteksian metal detector ini terdapat sensor yang mengidentifikasi keberadaan logam besi dan non besi dengan cara menyerap energi magnet.

Medan magnet ini dihasilkan oleh induktor yang merupakan bagian dari rangkaian osilator yang dimodifikasi. Saat benda logam mendekati medan magnet, energi magnet yang cukup diserap untuk menghentikan osilator.

Gambar di bawah ini menggambarkan osilator Colpitt yang menyala sekitar 70 kHz. Induktor L₁berfungsi sebagai sensor karena resistor emitor (R₁) bernilai besar dan akhirnya, osilator berfungsi.

Ini menguntungkan karena sebagai alternatif, kerugian dalam rangkaian yang diatur akan dimuat ulang oleh transistor. D₁dan D_duaakan memperbaiki output berosilasi dan tegangan langsung berikutnya langsung diterapkan ke input pembalik dari IC pemicu Schmitt₁.

Setelah tegangan turun di bawah nilai pada pin 3 yang diwakili oleh P.₁, output akan beralih ke tinggi, memberi energi pada relai. Kami merekomendasikan untuk membuat detektor pada PCB seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Tujuan sebenarnya dari induktor L₁tidak dipasang pada PCB. Dalam hal osilator tidak segera mulai pada pengaturan P apa pun₁bertunangan, Anda harus menurunkan nilai R₁.

Alternatifnya, jika osilator terus mendeteksi bahkan saat benda logam dipegang dekat dengan L.₁, R₁nilai harus ditingkatkan.

Anda harus mulai dengan penghapus P₁ke arde dan mengontrol preset sehingga relai tidak beroperasi sama sekali. Saat Anda membutuhkan sedikit lebih banyak kepekaan, tingkatkan penghapus sedikit lebih banyak.

Pemberian energi pada relai pada prinsipnya menentukan konsumsi arus dan untuk kebanyakan kasus, tidak lebih dari 50 mA.

LC Tuned Metal Detector

Berbeda dengan detektor logam yang dibahas di atas, yang satu ini bekerja di bawah aturan bahwa frekuensi osilator LC bervariasi bila ada induktansi yang dimodifikasi. Untuk mewujudkannya, induktor didekati dengan semua jenis detektor logam.

Tingkat perubahan frekuensi tergantung pada sifat logam dan frekuensi itu sendiri. Jika yang terakhir terlalu tinggi, komponen logam akan bertindak seperti putaran pendek yang menurunkan induktansi sehingga frekuensinya meningkat.

Jika frekuensinya sangat rendah agar kehilangan arus pusar diabaikan, kita kemudian dapat membedakan antara logam besi dan logam non-besi.

Akan cukup menantang untuk membuat frekuensi osilator di bawah 200 Hz. Oleh karena itu, osilator pada rangkaian arus beroperasi sekitar 300 kHz. Untuk membuat induktansinya cukup sederhana dan yang Anda butuhkan hanyalah satu putaran kabel koaksial seperti yang digambarkan pada gambar berikut.

Bagaimana itu bekerja

Rangkaian detektor logam yang disetel LC terdiri dari osilator T₁, IC konverter frekuensi-ke-tegangan₁dan IC penguat operasional BiMOS_dua. Dengan menggunakan detektor coil berdiameter 400 mm, nilai kapasitor C₁dan C_duamenjamin frekuensi osilator 300 kHz. Jika kumparan berdiameter lebih kecil digunakan, Anda akan membutuhkan lebih banyak putaran.

Untuk memasok 4046B secara memadai, kekuatan sinyal osilator harus sekitar 400 mV_ππ. Pembanding fase menjamin bahwa loop fase-terkunci internal selalu terkunci pada level itu. Pada pin 10, input pengikut sumber disuplai ke CA3130 di mana itu cukup diperkuat.

Cara Mengatur

Mudah, P₁mengatur frekuensi tengah dari loop fase-terkunci dan nol dari mikroammeter pusat-nol. Menggunakan P_dua, Anda dapat membuat penyesuaian halus jika sensitivitas opamp tinggi.

Apalagi P₃mengatur kepekaan dalam diskusi yang dilampirkan dalam loop umpan balik negatif ke masukan pembalik. Perhatikan ada umpan balik positif melalui mikroammeter dan R₁₀ke masukan non-pembalik. Saat Anda memilih resistansi yang berbeda, penting untuk mengubah nilai R₉, R₁₀dan R_sebelasdengan tepat.