మెటల్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ - బీట్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఆసిలేటర్ (BFO) ను ఉపయోగించడం

పోస్ట్ బీట్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఓసిలేటర్ (BFO) భావనను ఉపయోగించి ఒక సాధారణ మెటల్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్‌ను వివరిస్తుంది, BFO టెక్నిక్ లోహాలను గుర్తించే అత్యంత ఖచ్చితమైన మరియు నమ్మదగిన పద్ధతులుగా పరిగణించబడుతుంది.

అది ఎలా పని చేస్తుంది

సర్క్యూట్ పనితీరు క్రింది పాయింట్లతో అర్థం చేసుకోవచ్చు:

ప్రతిపాదిత మెటల్ డిటెక్టర్ 4093 క్వాడ్ ష్మిట్ NAND IC మరియు సెర్చ్ కాయిల్‌తో పాటు శక్తి కోసం స్విచ్ మరియు బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తుంది.

IC1d పిన్ 11 నుండి ఒక సీసం MW రేడియో వైమానికానికి అనుసంధానిస్తుంది, లేదా మరొక ప్రక్రియ రేడియో చుట్టూ వార్ప్ చేయడం. రేడియోలో ఉంటే BFO స్విచ్ తప్పనిసరిగా ఆన్ చేయాలి.

వోల్టేజ్‌లో వేగంగా మార్పు యొక్క నిరోధకత - రియాక్టన్స్ అని పిలుస్తారు, ఐసిఐ పిన్ 10 వద్ద లాజిక్ స్థాయిని దాని ఇన్పుట్ పిన్స్ 1 మరియు 2 లకు ఆలస్యం చేస్తుంది మరియు 4093 ఐసి లోపల ప్రచారం ఆలస్యం ద్వారా మరింత ఆలస్యం అవుతుంది.

ఈ మొత్తం ప్రక్రియ 2 MHz వేగవంతమైన డోలనాలను కలిగిస్తుంది, ఇది మీడియం వేవ్ రేడియో ద్వారా తీసుకోబడుతుంది.

మీడియం వేవ్స్ కోసం 2 MHz పరిధిలో లేదు, కానీ MV రేడియో 2 MHz ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క హార్మోనిక్‌లను అంగీకరించగలదు. కాయిల్ మూసివేసే ప్రక్రియ సంక్లిష్టంగా లేదు.

కాయిల్ వైండింగ్ లక్షణాలు

ప్రోటోటైప్ 22 awg / 30 swg (0.315 mm) ఎనామెల్డ్ రాగి తీగ యొక్క 50 మలుపులను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది 4.7 '/ 120 mm పూర్వపు గాయమై, ఆపై ఇన్సులేషన్ టేప్‌లో చుట్టబడుతుంది.

కాయిల్ 0V.A ఫెరడే షీల్డ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది కాయిల్ చుట్టూ రేపర్ వలె పనిచేసే టిన్ రేకు. ఈ ప్రక్రియ ఒక చిన్న అంతరాన్ని వదిలివేస్తుంది మరియు కాయిల్ యొక్క మొత్తం చుట్టుకొలతను రేకు చుట్టుకోకుండా జాగ్రత్త తీసుకోవాలి. ఫెరడే కవచాన్ని చుట్టడానికి ఇన్సులేషన్ టేప్ మళ్లీ ఉపయోగించబడుతుంది.

టేప్‌ను జోడించే ముందు, షీల్డ్ చుట్టూ గట్టి వైర్ రేపర్ ముక్కతో ఫెరడే షీల్డ్‌కు కనెక్షన్‌ను ఏర్పాటు చేయవచ్చు.

ట్విన్-కోర్ లేదా మైక్రోఫోన్ కేబుల్‌తో సర్క్యూట్‌ను వైర్ చేయడం మరియు స్క్రీన్‌ను ఫెరడే షీల్డ్‌తో కనెక్ట్ చేయడం ఆదర్శవంతమైన దృశ్యం.

సర్క్యూట్ ఎలా సెటప్ చేయాలి

మెటల్ డిటెక్టర్ను అమర్చడం అనేది 2 MHz యొక్క హార్మోనిక్లో ఒక విజిల్ తీయటానికి MW రేడియోలో మారడం.

అయితే గమనించదగ్గ విషయం ఏమిటంటే, అన్ని హార్మోనిక్ ఉత్తమంగా పనిచేయదు, సరిపోయేది మాత్రమే ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది. తగిన హార్మోనిక్ మరియు లోహంతో ఒక విజిల్ యొక్క స్వరాన్ని మారుస్తుంది.

ఒక మెటల్ డిటెక్టర్ 80 నుండి 90 మిమీ వద్ద ఒక పెద్ద నాణెంను కనుగొంటుంది, ఇది BFO డిటెక్టర్కు కోట్ మంచిది. ఇది ఫెర్రస్ మరియు నాన్-ఫెర్రస్ లోహాల మధ్య వివక్షను గుర్తించగలదు.

సమర్పించినవారు: ధ్రుబ్యోతి బిస్వాస్

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

IC 4093 పిన్‌అవుట్‌లు

మాగ్నెటిక్ శోషణ ఉపయోగించి మెటల్ డిటెక్టర్

ఈ మెటల్ డిటెక్టర్ యొక్క డిటెక్షన్ టెక్నాలజీ వెనుక అయస్కాంత శక్తిని గ్రహించడం ద్వారా ఫెర్రస్ మరియు నాన్-ఫెర్రస్ లోహాల ఉనికిని గుర్తించే సెన్సార్ ఉంది.

ఈ అయస్కాంత క్షేత్రం ఒక ఇండక్టర్ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది సవరించిన ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్లో భాగం. లోహ వస్తువు అయస్కాంత క్షేత్రానికి చేరుకున్న క్షణం, ఓసిలేటర్‌ను ఆపడానికి తగినంత అయస్కాంత శక్తి గ్రహించబడుతుంది.

దిగువ చిత్రంలో 70 kHz చుట్టూ కాల్చే కోల్‌పిట్ యొక్క ఓసిలేటర్‌ను వర్ణిస్తుంది. ఇండక్టర్ ఎల్₁ఉద్గారిణి నిరోధకం (R.) కారణంగా సెన్సార్‌గా పనిచేస్తుంది₁) పెద్ద విలువ మరియు చివరికి, ఓసిలేటర్ పనిచేస్తుంది.

ఇది అనుకూలమైనది ఎందుకంటే ప్రత్యామ్నాయంగా నియంత్రిత సర్క్యూట్లో నష్టాలు ట్రాన్సిస్టర్ చేత రీలోడ్ చేయబడతాయి. డి₁మరియు డి_{రెండు}డోలనం అవుట్‌పుట్‌ను సరిదిద్దుతుంది మరియు తదుపరి ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ IC యొక్క విలోమ ఇన్‌పుట్‌కు నేరుగా వర్తించబడుతుంది₁.

పి ద్వారా సూచించబడే పిన్ 3 వద్ద వోల్టేజ్ విలువ కంటే ముంచిన తర్వాత₁, అవుట్పుట్ అధిక స్థాయికి మారుతుంది, రిలేను శక్తివంతం చేస్తుంది. దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా పిసిబిలో డిటెక్టర్ను నిర్మించమని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము.

ఇండక్టర్ L యొక్క అసలు ప్రయోజనం₁PCB లో మౌంట్ కాదు. ఒకవేళ ఓసిలేటర్ P ని సెట్ చేసేటప్పుడు వెంటనే ప్రారంభించదు₁నిశ్చితార్థం జరిగింది, మీరు R విలువను తగ్గించాలి₁.

ప్రత్యామ్నాయంగా, ఒక లోహ వస్తువు L కి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు కూడా ఓసిలేటర్ గుర్తించడం కొనసాగిస్తే₁, ది ఆర్₁విలువను పెంచాలి.

మీరు P యొక్క వైపర్తో ప్రారంభించాలి₁భూమికి మరియు ప్రీసెట్‌ను నియంత్రించండి కాబట్టి రిలే పనిచేయదు. మీకు కొంచెం ఎక్కువ సున్నితత్వం అవసరమైనప్పుడు, వైపర్‌ను మరింత పెంచండి.

రిలే యొక్క శక్తిని ప్రధానంగా ప్రస్తుత వినియోగాన్ని నిర్దేశిస్తుంది మరియు చాలా సందర్భాలలో, ఇది 50 mA కంటే ఎక్కువ కాదు.

LC ట్యూన్డ్ మెటల్ డిటెక్టర్

పైన చర్చించిన మెటల్ డిటెక్టర్ల మాదిరిగా కాకుండా, సవరించిన ఇండక్టెన్స్ ఉన్నప్పుడు LC ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మారుతుందనే నియమం ప్రకారం ఇది పనిచేస్తుంది. అది జరగడానికి, ఇండక్టర్ ఏ రకమైన మెటల్ డిటెక్టర్‌తోనూ సంప్రదించబడుతుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పు రేటు లోహం యొక్క లక్షణాలపై మరియు ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తరువాతి చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, ఒక లోహ భాగం ఒక చిన్న మలుపు వలె పనిచేస్తుంది, ఇది ఇండక్టెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీ పెరుగుతుంది.

ఎడ్డీ-కరెంట్ నష్టాలను నిర్లక్ష్యం చేయడానికి ఫ్రీక్వెన్సీ గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు మేము ఫెర్రస్ మరియు ఫెర్రస్ కాని లోహాల మధ్య తేడాను గుర్తించవచ్చు.

200 హెర్ట్జ్ కంటే తక్కువ ఓసిలేటర్ ఫ్రీక్వెన్సీని తయారు చేయడం చాలా సవాలుగా ఉంటుంది. ఆ కారణంగా, ప్రస్తుత సర్క్యూట్లో ఓసిలేటర్ 300 kHz చుట్టూ పనిచేస్తుంది. దాని ఇండక్టెన్స్ చేయడానికి చాలా సులభం మరియు మీకు కావలసిందల్లా ఈ క్రింది చిత్రంలో వర్ణించబడిన ఏకాక్షక కేబుల్ యొక్క ఒకే మలుపు.

అది ఎలా పని చేస్తుంది

LC ట్యూన్డ్ మెటల్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్ ఓసిలేటర్ T తో రూపొందించబడింది₁, ఫ్రీక్వెన్సీ-టు-వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ IC₁మరియు BiMOS కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ IC_{రెండు}. 400 మిమీ వ్యాసం కలిగిన డిటెక్టర్ కాయిల్ వ్యాసాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, కెపాసిటర్ల విలువలు సి₁మరియు సి_{రెండు}300 kHz యొక్క ఓసిలేటర్ ఫ్రీక్వెన్సీకి హామీ ఇవ్వండి. చిన్న వ్యాసం కలిగిన కాయిల్స్ ఉపయోగించినప్పుడు, మీకు ఎక్కువ మలుపులు అవసరం.

4046B ను తగినంతగా సరఫరా చేయడానికి, ఓసిలేటర్ సిగ్నల్ బలం 400 mV చుట్టూ ఉండాలి_ππ. దశల పోలిక అంతర్గత దశ-లాక్ చేసిన లూప్ ఎల్లప్పుడూ ఆ స్థాయిలో లాక్ అవుతుందని హామీ ఇస్తుంది. పిన్ 10 వద్ద, సోర్స్ ఫాలోయర్ ఇన్పుట్ CA3130 కు సరఫరా చేయబడుతుంది, అక్కడ అది తగినంతగా విస్తరించబడుతుంది.

ఎలా సెటప్ చేయాలి

సౌకర్యవంతంగా, పి₁దశ-లాక్ చేసిన లూప్ యొక్క సెంటర్ ఫ్రీక్వెన్సీని మరియు సెంటర్-జీరో మైక్రోఅమీటర్ యొక్క సున్నాను సెట్ చేస్తుంది. పి ఉపయోగించి_{రెండు}, ఓపాంప్ యొక్క సున్నితత్వం ఎక్కువగా ఉంటే మీరు చక్కటి సర్దుబాట్లు చేయవచ్చు.

అంతేకాక, పి₃చర్చలో సున్నితత్వాన్ని విలోమ ఇన్‌పుట్‌కు ప్రతికూల అభిప్రాయ లూప్‌లో జత చేస్తుంది. మైక్రోఅమీటర్ మరియు R ద్వారా సానుకూల స్పందన ఉందని గమనించండి₁₀నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్కు. మీరు వేరే ప్రతిఘటనను ఎంచుకున్నప్పుడు, R యొక్క విలువలను సవరించడం చాలా ముఖ్యం₉, ఆర్₁₀మరియు ఆర్_{పదకొండు}తగిన విధంగా.