O post explica um circuito detector de metais simples usando o conceito de oscilador de frequência de batimento (BFO), a técnica BFO é considerada o método mais preciso e confiável de detecção de metais.
Como funciona
O funcionamento do circuito pode ser entendido com os seguintes pontos:
O detector de metais proposto usa um 4093 quad Schmitt NAND IC e uma bobina de busca, juntamente com um interruptor e baterias para alimentação.
Um fio do pino 11 do IC1d conecta-se à antena de rádio MW, ou outro processo seria deformar o rádio. A chave BFO, se presente no rádio, deve estar ligada.
A resistência da mudança rápida de tensão – conhecida como reatância, atrasa o nível lógico no pino 10 do ICI de volta aos pinos de entrada 1 e 2, e é ainda mais atrasado por atrasos de propagação dentro de 4093 IC.
Todo esse processo resulta em oscilações rápidas de cerca de 2 MHz, captadas por um rádio de Onda Média.
2 MHz está fora do alcance para ondas médias, mas um rádio MV pode aceitar os harmônicos de frequência de 2 MHz. O processo de enrolamento da bobina não é complicado.
Especificações do enrolamento da bobina
O protótipo usa 50 voltas de fio de cobre esmaltado de 22 awg/30 swg (0,315 mm), enrolado em um molde de 4,7″/120 mm e depois envolto em uma fita isolante.
A bobina é então conectada à blindagem de 0V.A Faraday, que é uma folha de estanho que atua como um invólucro ao redor da bobina. Esse processo deixa uma pequena lacuna e deve-se tomar cuidado para que a folha não enrole toda a circunferência da bobina. Uma fita isolante é novamente usada para envolver o escudo de Faraday.
Uma conexão pode ser estabelecida com a blindagem de Faraday com um pedaço de arame rígido em volta da blindagem, antes de adicionar a fita.
Um cenário ideal seria conectar o circuito com um cabo de microfone ou de núcleo duplo e conectar a tela à blindagem de Faraday.
Como configurar o circuito
A configuração do detector de metais envolve ligar o rádio MW para captar um apito em um harmônico de 2 MHz.
No entanto, observe que nem todos os harmônicos funcionam melhor, apenas o que se adapta precisa ser usado. Com um harmônico adequado e o metal irá alterar o tom de um apito.
Um detector de metais detecta uma moeda grande de 80 a 90 mm, o que é bom para um detector BFO. Ele pode até mesmo identificar a discriminação entre metais ferrosos e não ferrosos com o aumento ou diminuição do tom.
Enviado por: DhrubaJyoti Biswas
Diagrama de circuito
pinagem IC 4093
Detector de Metais usando Absorção Magnética
Por trás da tecnologia de detecção deste detector de metais está um sensor que identifica a existência de metais ferrosos e não ferrosos absorvendo a energia magnética.
Este campo magnético é produzido por um indutor que faz parte de um circuito oscilador modificado. No momento em que um objeto de metal é aproximado do campo magnético, energia magnética suficiente é absorvida para parar o oscilador.
A figura abaixo mostra o oscilador do Colpitt que dispara em torno de 70 kHz. Indutor L1 funciona como um sensor devido ao resistor do emissor (R1) grande valor e, eventualmente, o oscilador simplesmente funciona.
Isso é favorável porque alternativamente as perdas no circuito regulado serão recarregadas pelo transistor. D1 e D2 retificará a saída oscilante e a tensão direta subsequente é aplicada diretamente à entrada inversora do IC do gatilho Schmitt1.
Uma vez que a tensão cai abaixo do valor no pino 3 que é representado por P1, a saída mudará para alto, energizando o relé. Recomendamos construir o detector em um PCB conforme mostrado na figura abaixo.
O objetivo real do indutor L1 não era para montar no PCB. Caso o oscilador não inicie imediatamente em qualquer configuração do P1 foi contratado, você deve reduzir o valor de R1.
Alternativamente, se o oscilador continua detectando mesmo quando um objeto de metal é mantido próximo a L1o R1 valor deve ser aumentado.
Você precisa começar com o limpador de P1 à terra e controle o pré-ajuste para que o relé não opere. Quando precisar de um pouco mais de sensibilidade, aumente um pouco mais o limpador.
A energização do relé determina principalmente o consumo de corrente e, na maioria dos casos, não é superior a 50 mA.
Detector de metais sintonizado por LC
Ao contrário dos detectores de metal discutidos acima, este funciona sob a regra de que a frequência de um oscilador LC varia quando há indutância modificada. Para que isso aconteça, o indutor é abordado com qualquer tipo de detector de metais.
A taxa de mudança de frequência depende das propriedades do metal e da própria frequência. Se o último for muito alto, um componente de metal agirá como uma volta em curto que reduz a indutância para que a frequência se eleve.
Caso a frequência seja substancialmente baixa para que as perdas por correntes parasitas sejam desprezadas, podemos então diferenciar entre metais ferrosos e não ferrosos.
Será bastante desafiador fazer uma frequência do oscilador abaixo de 200 Hz. Devido a isso, o oscilador no circuito de corrente opera em torno de 300 kHz. Para fazer sua indutância é bastante simples e tudo o que você precisa é de uma única volta de um cabo coaxial representado na figura a seguir.
Como funciona
O circuito detector de metais sintonizado em LC é composto por um oscilador T1um conversor de frequência para tensão IC1 e um amplificador operacional BiMOS IC2. Ao empregar um diâmetro de bobina detectora de 400 mm, os valores dos capacitores C1 e C2 garantem uma frequência do oscilador de 300 kHz. Quando bobinas de diâmetro menor são usadas, você precisará de mais voltas.
Para alimentar o 4046B adequadamente, a força do sinal do oscilador deve estar em torno de 400 mVππ. O comparador de fase garante que o loop de bloqueio de fase interno sempre seja bloqueado nesse nível. No pino 10, a entrada do seguidor de fonte é fornecida a um CA3130 onde é suficientemente amplificada.
Como configurar
Convenientemente, P1 define a frequência central do loop de bloqueio de fase e o zero do microamperímetro centro-zero. Usando P2você pode fazer ajustes finos se a sensibilidade do opamp for alta.
Além disso, P.3 define a sensibilidade na discussão que é anexada em um loop de feedback negativo à entrada inversora. Observe que há um feedback positivo através do microamperímetro e R10 para a entrada não inversora. Ao escolher uma resistência diferente, é importante modificar os valores de R9R10 e R11 adequadamente.
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FONTE
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