Metaaldetektie schema

Goedemiddag.
Even een vraagje over een op het eerste gezicht eenvoudige schema van een simpele metaal det.
In rust oscilleerd T1 niet en zal volgens de maker T2 gaan geleiden.
Maar volgens mij staat er over T1 samen met de emitterweerstand gewoon de maximale voedingsspanning.Dat betekent toch dat er op de basis en emitter van T2 dezelfde spanning staat en T2 in sper blijft.In rust zou er ong. 1 mA lopen door T1 en zou dus een spanningsval van 0.6 volt moeten maken over L1. Deze zou op zijn beurt dan 600 ohm moeten zijn. Nogal veel voor een kleine spoel.Wat zie ik over het hoofd.
gr.Henk

De oscillator moet altijd werken, met P1 kun je de amplitude instellen zodat T2 samen met C4 en R2 een RC filter vormen die bepalen of T3 gaat geleiden of niet.

Is de spanning aan de onderzijde van C4 lager dan 3V-0.7V= 2.3V dan gaat T3 in geleiding en gaat de zoemer in werking en de led aan en duidt aan dat er metaal gevonden is.
De led moet een witte zijn anders moet je een weerstand van 15Ω in serie plaatsen.

edit: foutje over de werking verbeterd

LDmicro user.

Wbt dat oscilleren zou je id zeggen dat dat continu moet zijn.
Helaas schrijven ze dat met P1 de oscillator kritisch ingesteld moet worden zodat deze net "afslaat". Door de verstoring van metaal detecteren veranderd de koppeling tussen de spoelen en "slaat de oscillator weer aan".De rest van de schakeling is niet zo spannend,alleen dat eerste stuk kan ik dan weer niet volgen.
Gr,Henk

Als die afslaat zoals ik eerst vermeldde dan blijft T1 geleiden door R1.

T2 spert dan en gaat T3 geleiden wat wil zeggen dat er metaal in de buurt is.

LDmicro user.

Onder normale omstandigheden oscilleert T1.
Door de wisselspanning over spoel L2 wordt transistor T2 periodiek opengestuurd. De BE-overgang van transistor T2 werkt als gelijkrichtdiode.
Zolang T2 (periodiek) geleidt spert transistor T3 en is de led gedoofd.
Als spoel T2 dicht in de buurt van metaal komt dan zal oscillator T1 afslaan. T2 geleidt niet meer. T3 gaat geleiden en het ledje gaat branden.
Met P1 wordt de gevoeligheid ingesteld.
De oscillator slaat af door de wervelstroomverliezen van metaal in de buurt van L2.

PS
@TS, waar is het linkje waar je het schema gevonden hebt?

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 19 januari 2020 19:13:15 (14%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

PS @TS, waar is het linkje waar je het schema gevonden hebt?

Zo te zien hier:
https://verstraten-elektronica.blogspot.com/p/test-leidingde...ector.html

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Id van de site van Jos.
Zo snap ik de werking wel.Ik dacht dus dat de schakeling pas ging oscilleren in de buurt van metaal.Maar dan slaat deze dus af en komt de rest in werking. Eigenlijk helemaal duidelijk nu.

Bedankt alle.

Groet,Henk

vergeten

Golden Member

Op 19 januari 2020 21:56:54 schreef Vermo2:
Id van de site van Jos.
Zo snap ik de werking wel.Ik dacht dus dat de schakeling pas ging oscilleren in de buurt van metaal.Maar dan slaat deze dus af en komt de rest in werking. Eigenlijk helemaal duidelijk nu.

Bedankt alle.

Groet,Henk

Dan zou ik de uitleg van Jos nog maar eens goed lezen!
Er staat toch echt wat anders?

De zaak oscilleert net niet (staat kritisch ingesteld) komt er metaal in de buurt dan pas gaat het oscilleren!

Wat er gebeurt er als metaal in de buurt van de spoelen komt
Zo'n verstoring ontstaat als u de twee spoelen in de nabijheid van een metalen voorwerp, bijvoorbeeld een waterleidingsbuis in de muur, brengt. De elektromagnetische koppeling tussen beide spoelen wordt opeens veel sterker en de schakeling gaat oscilleren.Verwijdert u de spoelen weer van het metalen voorwerp, dan wordt de elektromagnetische koppeling weer kleiner en sterft het signaal uit.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Dat had ik ook gezien maar dan zou de zoemer constant actief blijven. Misschien kan jij dan vertellen waarom T2 niet in geleiding blijft?

Gr.Henk

Ik bedoel natuurlijk T2 blijft wel in geleiding. Maar de spanning op de basis en emitter zou bij niet oscilleren,gelijk zijn. Dus zou T2 gesloten moeten blijven.Toch is dit hier niet het geval.
Als T1 niet geleidend is dan is de basis van T2 met de + verbonden.De maximale spanning staat over de transistor.Daarom dacht ik ook dat de oscillator wel actief moest blijven.

Op 19 januari 2020 22:19:20 schreef vergeten:
[...]
Dan zou ik de uitleg van Jos nog maar eens goed lezen!
Er staat toch echt wat anders?

Klopt! En wat er staat is dus fout!

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Zou onze Jos een foutje gemaakt hebben?

Zoals je weer kunt opmerken is een link naar het artikel altijd noodzakelijk.
En ik die dacht dat de spoelen boven of naast elkaar gewikkeld werden :(

NB. ik zie geen fouten in het artikel

edit:[quote]Op 20 januari 2020 00:15:07 schreef Vermo2:
..
Als T1 niet geleidend is dan is de basis van T2 met de + verbonden.De maximale spanning staat over de transistor.Daarom dacht ik ook dat de oscillator wel actief moest blijven.[/quote]
T1 is altijd in geleiding, bij wel of niet oscilleren.
Enkel T2 gaat bij oscillatiesignaal uit geleiding bij de positieve sinushelft van L2 omdat de Vbe dan lager komt dan 0.7V .

LDmicro user.

Nu weer ik nog steeds niet waarom T2 in geleiding is als T1 niet oscilleert.De basisspanning is dan gelijk aan de emitterspanning. 8)7
Tijdens oscillatie zou de negatieve periode van de door de oscillator opgewekte spanning even voor geleiding zorgen. Door de relatief hoge freq. lijkt het erop dat dit signaal constant is.
Als T2 nu een npn variant was ok.Maar pnp kan toch niet werken ?.De zoemer/led zouden altijd actief blijven.
Wat zie ik dan over het hoofd?

Dat T1 altijd in geleiding is komt door de gelijksp. instelling die nodig om als versterker te kunnen werken.Snap ik allemaal. Maar om de basisspanning van T2 0.6 volt lager te krijgen zou de spoel een gelijkstroom weerstand van +/- 600 ohm nodig hebben bij 1 mA. Bij NIET oscilleren wel te verstaan.

Op 20 januari 2020 08:27:18 schreef Vermo2:
Nu weer ik nog steeds niet waarom T2 in geleiding is als T1 niet oscilleert.De basisspanning is dan gelijk aan de emitterspanning. 8)7

Niet dus, het grote aantal windingen van L2 (weerstand printsporen) en de instelling van T1 kun je makkelijk T2 in geleiding houden en die heeft maar enkele µA nodig.

LDmicro user.

Als de printspoel id een gelijkstroomweerstand heeft die genoeg is om T2 in geleiding te houden dan is het probleem opgelost.Zou die printspoel echt zo'n weerstand hebben? Is toch best veel voor een spoel.

Ik heb zojuist een soortgelijk setje besteld bij onze Ali uit China.Als dat dan over 3 maanden binnenkomt dan zal ik die eens goed doormeten. Voor liefhebbers kan ik de gegevens wel eens laten zien.

Op 20 januari 2020 09:08:29 schreef Vermo2:
Zou die printspoel echt zo'n weerstand hebben?

Nee, natuurlijk niet. Bij niet oscilleren is T2 gewoon dicht (=niet geleidend). Bij wel oscilleren wordt hij bij iedere negatieve sinuspiek eventjes open gestuurd.
De uitleg op de site is fout.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Volgens mij heb ik de werking van de schakeling wél goed beschreven. Nog even wat uitgebreider:

DE OSCILLATOR WERKT NIET:
Transistor T1 trekt basisstroom via R1 en de collector wordt via de geleidende transistor en de kleine weerstand P1 naar de massa getrokken. Transistor T2 gaat ook geleiden omdat de basis via de geleidende T1 naar de massa wordt getrokken. Over R2 valt vrijwel de volledige voedingsspanning en er bestaat geen spanningsverschil tussen de emitter en de basis van T3. T3 trekt geen stroom, de LED is gedoofd.

DE OSCILLATOR WERKT WEL:
Dan wordt T2 gedurende de positieve helften van het oscillatie-signaal in sper gestuurd. De spanning over R2 valt even weg en T3 gaat even basisstroom trekken en dus geleiden. De collector wordt verbonden met de positieve voeding. Deze spanning zorgt voor het opladen van C5 en het branden van de LED.

Bezoek mijn elektronica-hobby blog https://verstraten-elektronica.blogspot.com/

Op 20 januari 2020 10:16:36 schreef Jeever:
Volgens mij heb ik de werking van de schakeling wél goed beschreven. Nog even wat uitgebreider:
[bijlage]

DE OSCILLATOR WERKT NIET:
Transistor T1 trekt basisstroom via R1 en de collector wordt via de geleidende transistor en de kleine weerstand P1 naar de massa getrokken. Transistor T2 gaat ook geleiden omdat de basis via de geleidende T1 naar de massa wordt getrokken.

Niet helemaal juist, dat kan enkel als er "in rust" genoeg spanning over L2 valt, zonder 0.6 of 0.7V spanningsval over L2 mag je T1 zoveel als je wilt naar de massa trekken dan nog gaat T2 niet geleiden.

FET heeft het volgens mij juist. T3 gaat in geleiding als T2 dicht gaat, dan ligt de basis van T3 via R2 aan de GND.

edit hieronder, in rust bedoelde ik wel dat er geen oscillatie is zoals de quote erboven ook zegt.

LDmicro user.

Het zal wel zo moéten werken, want in rust (bij geen detectie) oscilleert het geval. Op de site is de frequentie zelfs gemeten.

De spoelen zíjn al vast gekoppeld. Het is dus niet zo dat ze pas gekoppeld zijn als er metaal in de buurt komt. Dat zou alleen kunnen met twee aparte spoelen, of althans twee spoelen die elkaar normaal niet 'zien'. En dan nog zou je alleen ijzer, ferriet e.d. vinden. :)

In werkelijkheid is het andersom. De oscillator oscilleert continu, tót er metaal in de buurt komt. Door dat metaal, waarin wervelstromen gaan lopen, nemen de verliezen uit de kring toe, en de oscillator slaat af.
Daardoor wordt T2 niet meer periodiek open gestuurd en blijft dus constant dicht; R2 laadt C4 op, T3 gaat open en de led en zoemer gaan aan.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Inmiddels is me duidelijk dat mijn theorie NIET klopt :S
Ben intussen tot andere inzichten gekomen maar die wil ik nu eerst wel toetsen aan de werkelijkheid. :)
.
Het is duidelijk dat de chinezen ons allemaal goed te grazen hebben bij dit eenvoudige schakelingetje dat gebaseerd is op een Hartley oscillator
.
Door R1 is de max Ib 10µA. Met hfe=100 geeft dit een Ic van 0,1mA 1mA
De chinezen hebben de ohmse weerstand van de pcb spoel L2 nu zodanig gekozen dat het werkpunt van T1 een collectorspanning geeft die in rust T2 nog wel in geleiding brengt en dat bij oscillatie de positieve alternantie T2 laat sperren.
Duidelijk is ook dat P1 de basisstroom van T2 bepaalt en daarbij ook het werkpunt van T1.
.
Uit de buurt van metaal is de inductiviteit van de spoelen zo klein en daarmee de oscillatiefreq zo hoog dat elke neiging tot oscilleren door XC van C2 in de kiem wordt gesmoord.
Er zal dus enkel een gelijkstroom door de spoel L2 lopen die voor een magneetveldje zorgt
.
Komt er metaal in de buurt van de spoelen dan vergroot de inductiviteit van de spoelen en zal de oscillatie frequentie dalen.
Door dat je nu dat magneetveldje in de buurt van een buis beweegt zal er in die buis een wervelstroompje ontstaan dat via L1 wordt teruggekoppeld en de oscillator doet opstarten en oscilleren (op 322kHz) zolang de meekoppeling van L2 naar L1 gelijk is aan +1
.
De rest van de schakeling zal wel duideljk zijn :)
.
Edit: Heel misleidend in het schema is dat L1 en L2 twee aparte spoelen lijken, terwijl je ze moet herleiden tot 1 spoel met een middenaftakking

Er is spanning zonder stroom maar geen stroom zonder spanning

Lekker zeg.
Lijkt zo,n simpel schakelingetje.De uitleg klopt gewoon niet.Er zullen meerdere varianten zijn die wel zo werken volgens de site.Ik kan wel iets wijzigen in het schema zodat het werkt zoals uitgelegt, door bijv.T2 te vervangen door een NPN variant.Maakt voor de LC kring niets uit.

Ik neem dus aan dat het is zoals ik al dacht dat T2 Nooit "aan" gaat als er geen oscillatie is omdat dan de volledige voedingsspanning over T1 en de emitterweerstand (potmeter) staat. Tijdens oscillatie wel,zoals reeds beschreven.

Komt er dan toch op neer dat in rust er genoeg basisspanning is om t2 te sturen.
Zodra mijn sample binnen is sla ik aan het meten. Als het id zo werkt,wat eigenlijk niet anders kan,dan komt de electrische aap wel uit de mouw.