Prosty wykrywacz metali 4.pdf
(
914 KB
)
Pobierz
Zrób to sam – wykrywacz metalu
48
F
OTON
107, Zima
2009
Zrób to sam – wykrywacz metalu
Katarzyna Cieślar
Kto z nas nie marzy o znalezieniu starego skarbu zakopanego w ogródku?
Ale o ile nie otrzymaliśmy w spadku po przodkach „tajemniczej mapy z krzy-
żykiem”, to nasze szanse, że znajdziemy cenne monety lub inne wartościowe
przedmioty przekopując ziemię pod uprawę warzyw, są raczej małe. Chyba,
że... skorzystamy z technicznego udogodnienia jakim jest wykrywacz metalu
(fot. 1).
Istnieje kilka typów detektorów meta-
lu. Niektóre z nich są w stanie selektywnie
wykrywać przedmioty zbudowane z kon-
kretnych materiałów. Jest to przydatne
jeśli interesują nas na przykład złote mo-
nety, a nie stare gwoździe.
Poniżej przedstawiamy instrukcję,
zgodnie z którą można samemu wykonać
prosty wykrywacz metalu. Mimo, że ten
konkretny model nie będzie rozróżniać
przedmiotów zbudowanych z różnych
pierwiastków, a jego czułość nie będzie
w stanie konkurować z profesjonalnymi
urządzeniami, to może on dostarczyć
doskonałej zabawy dla całej rodziny, albo
stanowić temat szkolnego projektu na-
ukowego.
Zacznijmy od zasady działania wykrywacza. Podstawowym elementem każ-
dego detektora metalu jest
generator
, czyli układ rezonansowy składający się
z cewki
L
połączonej szeregowo z kondensatorem
C
. W zależności od tego jak
wybierzemy wartość indukcyjności własnej cewki i pojemności kondensatora,
układ ten będzie miał inną częstotliwość rezonansową, określoną wzorem:
Fot. 1. Wykrywacz metalu
Źródło: http://www.benmeadows.com/
f
=
1
.
2
LC
Jeśli układ zasilimy, na przykład przez naładowanie kondensatora, to układ
ten zacznie wykonywać drgania elektryczne i otrzymamy źródło zmiennego
pola elektromagnetycznego o częstotliwości
f
.
F
OTON
107, Zima
2009
49
Co stanie się, jeśli zbliżymy taki układ do metalowego przedmiotu? Na sku-
tek zakłócenia, spowodowanego obecnością metalu, indukcyjność własna cewki
L
ulegnie zmianie. Jeśli badany przedmiot jest zbudowany z materiału diama-
gnetycznego (np. złoto, srebro, miedź) lub paramagnetycznego (np. aluminium)
to indukcyjność własna cewki
L
obniży się. Natomiast przedmioty wykonane
z substancji ferromagnetycznych (np. żelazo, nikiel, kobalt) spowodują wzrost
indukcyjności własnej cewki. W rezultacie, obecność przedmiotów metalowych
w pobliżu układu rezonansowego powoduje zmianę jego częstotliwości. Pozo-
staje więc zarejestrować zmianę indukcyjności lub zmianę częstotliwości gene-
ratora. Istnieje kilka sposobów rozwiązania tego problemu, i w związku z tym –
kilka różnych rodzajów detektorów metalu.
Wykrywacz, o którym będzie mowa, należy do tzw. typu BOF (ang.
Beat
Frequency Oscilator
). W skład tego detektora wchodzą dwie cewki (rys. 1).
Rys. 1.
Schemat wykrywacza typu BOF (generatora dudnieniowego)
Jedną z cewek (
L
1
) umieszcza się na końcu uchwytu detektora i podczas ba-
dania przesuwa się ją nad powierzchnią gruntu – indukcyjność własna tej cewki
ulega zmianie jeśli zbliżymy ją do przedmiotu metalowego. Natomiast druga
cewka (
L
2
), umieszczona z dala od gruntu (na uchwycie detektora) stanowi tzw.
układ referencyjny – jej częstość nie ulega zmianie. Sygnały z obydwu cewek
przekazywane są na wejście
mieszacza częstości
. Na wyjściu tego urządzenia
możemy zmierzyć różnicę częstotliwości wejściowych (
częstość dudnień
). Sy-
gnał ten podawany jest następnie na wejście głośnika. Przed pomiarem, wykry-
wacz reguluje się w ten sposób, żeby częstotliwości rezonansowe obydwu ce-
wek były zbliżone do siebie. Dopóki obydwie cewki znajdują się daleko od
przedmiotów metalowych, różnica ich częstości jest więc mała i w głośniku
słyszymy niskie buczenie. Jeśli jednak cewka
L
1
znajdzie się nad obiektem me-
talowym, to jej częstotliwość rezonansowa zmieni się i różnica częstości na
wyjściu mieszacza również ulegnie zmianie. Dzięki głośnikowi usłyszymy to
jako zmianę wysokości dźwięku.
50
F
OTON
107, Zima
2009
Zmiana częstości układu pomiarowego wywołana obecnością metalowego
przedmiotu jest proporcjonalna do częstości rezonansowej generatora. Im więk-
sza jest ta zmiana tym czulszy układ detekcyjny. Naturalne wydaje się więc, że
w celu zwiększenia czułości wykrywacza należy zastosować układ rezonanso-
wy o wysokiej częstotliwości. Tymczasem częstotliwość generatorów stosowa-
nych w detektorach BOF jest zaledwie rzędu 100 kHz. Wybór ten stanowi
kompromis pomiędzy tendencją do zwiększania czułości urządzenia a faktem,
że pola o wyższych częstościach ulegają większemu tłumieniu przez podłoże.
Jeśli chcemy więc szukać przedmiotów położonych głębiej pod ziemią, to nale-
ży użyć generatorów o niższych częstościach. Zasięg wykrywaczy metali zależy
od rozmiaru cewki pomiarowej oraz od rozmiaru szukanego przedmiotu.
Z grubsza rzecz biorąc szacuje się, że maksymalna głębokość detekcji jest
w przybliżeniu równa średnicy cewki, jeśli wielkość szukanych przy jej pomocy
przedmiotów jest rzędu połowy średnicy cewki [1].
Uzbrojeni w wiedzę na temat działania wykrywacza metalu zabierzmy się za
konstruowanie własnego modelu, zgodnie z projektem Chrisa Wesselsa i Tima
Palaga [2]. Do budowy układu elektronicznego potrzebne będą następujące
elementy:
• kondensatory:
2 kondensatory elektrolityczne 220 μF, 16V
(polarność tych kondensatorów oznaczona jest najczę-
ściej na obudowie przy pomocy paska z zaznaczonym
znakiem „–”, czasem również końcówka o polarności
ujemnej jest krótsza)
5 kondensatorów poliestrowych 0,01 μF
5 kondensatorów poliestrowych 0,1 μF
• oporniki węglowe 0,25 W z tolerancją 5%:
1 opornik 1 kΩ
6 oporników 10 kΩ
2 oporniki 39 kΩ
1 opornik 2,2 MΩ
F
OTON
107, Zima
2009
51
• 6 tranzystorów małosygnałowych NPN o wzmoc-
nieniu minimalnym 250, na przykład 2N2222A
(schematy, na których producenci zaznaczają układ
końcówek: emitor, kolektor, baza dla różnych typów
tranzystorów można łatwo znaleźć w Internecie)
• głośnik miniaturowy o impedancji 8Ω
(lub więk-
szej)
• płytka uniwersalna
• bateria 9 V, PP3
Elementy należy zmontować według poniższego schematu:
Rys. 2.
Schemat układu elektronicznego. Oznaczenia:
B–
biegun ujemny baterii,
B+
biegun do-
datni baterii,
NC
skrzyżowanie przewodów (brak połączenia),
coil A
cewka pomiarowa,
coil B
cewka referencyjna,
Q1-Q6
tranzystory,
0.1
kondensator 0,1 μF
, 0.01
kondensator 0,01 μF
, 10 K
opornik 10 kΩ,
2.2 M
opornik 2,2 MΩ
52
F
OTON
107, Zima
2009
Fot. 2. Zmontowany układ elektroniczny. Źródło: http://www.easytreasure.co.uk/bfo.htm
Płytkę ze zmontowanym układem elektronicznym, podobnie jak głośnik na-
leży następnie zamontować w obudowie i umieścić ją na uchwycie urządzenia.
Można się w tym celu posłużyć rurą z tworzywa sztucznego lub butelką z twar-
dego plastiku (fot. 3). Następnie należy przygotować i podłączyć do układu
elektronicznego dwie cewki: cewkę pomiarową i cewkę referencyjną.
Fot. 3. Przykład trzech różnych realizacji obudowy układu elektronicznego wykrywacza metali:
(a) tradycyjna obudowa, (b) butelka z twardego plastiku, (c) rura z tworzywa sztucznego
Plik z chomika:
michalxmen
Inne pliki z tego folderu:
Artur Boratczuk - Vademecum poszukiwacza skarbów.pdf
(68013 KB)
CEWKI.rar
(32928 KB)
Wykonać wykrywacz metalu.mp4
(9151 KB)
Elementy radiotechniki - E. Gabryelski(1).rar
(5690 KB)
Jak zrobić wykrywacz metalu.flv
(5394 KB)
Inne foldery tego chomika:
- ▧ ▍[ LEKTOR ] BAJKI 720-1080 HD
⇒Mapy
★ GROUP SEX
♥♥♥Naprawa aut
a ..Altany poradniki budowy
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin