Metaaldetektie schema

Ik heb dit bouwpakketje in december 2017 getest en weet nu écht niet meer hoe het precies werkt. In ieder geval klopt er, bij nadere bestudering, inderdaad iets niet in mijn beschrijving. De vraag is: gaat de oscillator oscilleren als er metaal in de buurt van de spoelen komt of slaat de oscillator dat af? Ik weet het mij niet meer te herinneren. Er zijn nu twee theorieën hier in omloop. Ik heb het apparaatje inmiddels verkocht, dus ik kan het niet opnieuw gaan bestuderen.

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

De spoelen zijn dus "omgekeerd" en L1 zorgt voor de feedback waardoor na de juiste koppeling en versterking het zaakje gaat oscilleren.Dat zijn enkele vereiste voor een oscillatie. Overigens wordt ongeveer dezelfde Hartley variant ook veel gebruikt bij de zgn Joule thief maar dan zonder de gelijkspannings instelling.Maar dat is weer een andere topic.

Op 19 januari 2020 15:08:18 schreef Vermo2:
Goedemiddag.
Even een vraagje over een op het eerste gezicht eenvoudige schema van een simpele metaal det.

Leuk!
Na 26 posts heel CO in verwarring.

Op 20 januari 2020 13:07:48 schreef cj-tronics:
Door R1 is de max Ib 10µA. Met hfe=100 geeft dit een Ic van 0,1mA

Moet zijn 1 mA

Komt er metaal in de buurt van de spoelen dan vergroot de inductiviteit van de spoelen en zal de oscillatie frequentie dalen

Onjuist!
In tegenstelling wat de meeste mensen denken zal de zelfinductie van de spoel lager worden als de spoel een metalen vlak 'ziet'. Dit komt door de wervelstromen die in dat metalen vlak opgewekt worden. De zelfinductie van een spoel zal hoger worden als de spoel een ferrometaal 'ziet'.
Bij aluminium, koper, messing en andere non-ferrometalen neemt de inductiviteit af en de resonantiefrequentie neemt dus toe. Bij ferrometalen vindt er een wedstrijdje plaats. Neemt de zelfinductie toe omdat er veel ijzer in de buurt van de spoel is of neemt de zelfinductie af omdat er veel geleidend metaal in de buurt is?
Detectielussen in de weg zien boven hun ijzeren auto's, maar per saldo wordt de zelfinductie in die situatie lager. Het effect van de opgewekte wervelstromen is groter dan het magnetisch effect van de ijzeren auto.
Verstemming door nabije metalen speelt bij deze oscillator geen rol

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Toch is de zaak niet ingewikkeld.

  1. Als de zaak niét oscilleert, is de spanning over de spoel onmogelijk groot genoeg om T2 in geleiding te brengen. Daarvoor zou je tientallen ampères nodig hebben.
    Maar als de zaak wél oscilleert, gaat T2 op de negatieve periodehelften in geleiding.
     
  2. Als er koper bij de spoelen komt, wordt daardoor de koppeling niet groter.
    (a. de spoelen zíjn al vast gekoppeld; b. koper is geen ijzer/ferriet)
    De verliezen worden echter wel groter. De oscillator kan als er metaal in de buurt komt (álle metaal) dus afslaan, als je hem daarvoor 'op het randje' had gezet.
Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Er is dan geen verschil met detektie en non detectie. De zoemer/led zijn altijd "aan". Niet echt handig.

Nee; je leest niet goed. Zie hierboven:

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.

Dus nog eens:

Geen metaal - oscilleren - T2 geleidt iedere halve periode - C4 blijft leeg - T3 spert - led/zoemer uit
Wel metaal - niet oscilleren - T2 spert - C4 laadt op - T3 geleidt - led/zoemer aan

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Als ik het begrijp heeft die c4 id een belangrijke fuctie.Die zorgt er dan voor dat als T2 even spert tijdens een negatieve puls van T1 niet meteen Q3 inkomt. C4 houdt de spanning hoog over R2.Tot de oscillator stopt.Dan kan C4 dit natuurlijk niet lang genoeg volhouden en de basisspanning van T3 blijft laag en de zoemer/led blijft aan.
In eerste instantie zag ik C4 als een ontkoppelcondensator voor hogere frequenties,lees ongewenste inteferentie.Hoewel kan hij of zij deze taak ook nog eens op zich nemen. Snap ik het nu wel? :?

Je beschrijft met iets andere woorden ook correct wat er gebeurt.

C4 voorkomt dat de basisspanning van T3 met de oscillatorfrequentie op en neer gaat. In zekere zin is dat hetzelfde als 'hogere frequenties ontkoppelen': de oscillatorfrequentie wordt weggewerkt.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Hehe.Eindelijk duidelijk.Die C4 ook he.
Kan ik weer verder.
Iedereen bedankt voor de hulp.

Groetjesss

Volgens mij kun je constant de gevoeligheid regelen, de oscillator moet niet afslaan om metaal te detecteren, als er van de oscillator energie ontnomen wordt zal dat ook te zien zijn aan de led of zoemer, van korte piepjes tot volle toon.

Een beetje zoals een dipper.

In mijn eerste antwoord na de startvraag had ik dat al beschreven en heb mij deze morgen zonder voorafgaande koffie laten vangen :p

LDmicro user.

Dat denk ik ook.
Hij hoeft niet meteen af te slaan maar een variatie in de frequentie geven.
De uitgangspanning van de kring blijft gelijk.Hier kan men natuurlijk ook verder mee werken maar zal een iets andere aanpak nodig hebben.Bijv dmv.filters ed.

Of men ontrekt natuurlijk zoveel energie van de kring dat er een spanningsdip ontstaat en alsnog mogelijk gaat afslaan.
Hoe dan ook leuk om erover na te denken. Als onze Ali uit China een beetje wil opschieten dan weten we het zeker.

Inderdaad, de oscillator hoeft niet af te slaan. Als de amplitude van het HF-signaal voldoende verlaagd wordt door verliezen in het aanwezig metaal, dan wordt T2 toch niet opengestuurd door de werkende oscillator. Dit geldt als de amplitude van het oscillatorsignaal lager is dan ca 500mV (= ca 1Vtt)

Op 20 januari 2020 19:21:09 schreef Vermo2:
Dat denk ik ook.
Hij hoeft niet meteen af te slaan maar een variatie in de frequentie geven.
De uitgangspanning van de kring blijft gelijk.Hier kan men natuurlijk ook verder mee werken maar zal een iets andere aanpak nodig hebben.Bijv dmv.filters ed.

Als je aan de slag wil met variaties in frequentie, dan heb je een andere aanpak nodig. In het algemeen wordt de (variabele) oscillatorfrequentie vergeleken met een referentiefrequentie. Dit systeem (testen op frequentie) is gevoeliger dan testen op amplitude. Voorbeelden genoeg te vinden op internet.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 20 januari 2020 19:53:04 (51%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Dat is id een compleet andere aanpak. Ik zit dan ook meteen te denken aan digitale impulstechniek. Dan zitten we toch in een andere hoek te denken dan aan deze metaaldet.

Op 20 januari 2020 21:26:38 schreef Vermo2:
Ik zit dan ook meteen te denken aan digitale impulstechniek.

Hoe ziet dat eruit?

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Is hier voor T2 trouwens bewust gekozen voor een pnp variant ipv een npn?
Belast een pnp de kring minder omdat die stroom toevoegd aan de kring in tegenstelling tot een npn?

Ik zie niet in hoe je hier succesvol voor T2 een npn transistor kunt gebruiken. Zodra T2 geleidt wordt de kring zwaar belast. De amplitude kan nooit veel hoger worden dan 0,7V. Als T2 niet geleidt dan wordt de kring vrijwel niet belast. Je krijgt dan de mooiste sinus.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Ja dat is natuurlijk wel zo. Door de basis emitterovergang kan de spanning domweg niet meer hoger worden. Als T2 tenminste zonder poespas rechtstreeks aan de collector wordt gekoppeld zoals de pnp tor.Er zijn natuurlijk wel wat trukjes om de impedantie flink te verhogen.Het is natuurlijk ook maar een eenvoudige schakeling die toch nog behoorlijk aan het denken heeft gezet. ;)

Op 21 januari 2020 00:18:46 schreef Vermo2:
Is hier voor T2 trouwens bewust gekozen voor een pnp variant ipv een npn?
Belast een pnp de kring minder omdat die stroom toevoegd aan de kring in tegenstelling tot een npn?

Ja dat moet een PNP zijn, als je daar een NPN zet krijg je die nooit uit geleiding en zal T3 niet meer afschakelen, die NPN werkt dan als een emittervolger.
De opgewekte sinus is nooit lager zijn dan 0.7V maar loopt wel tegen de voedingsspanning aan.

LDmicro user.

Op 20 januari 2020 19:37:54 schreef ohm pi:
Inderdaad, de oscillator hoeft niet af te slaan. Als de amplitude van het HF-signaal voldoende verlaagd wordt door verliezen in het aanwezig metaal, dan wordt T2 toch niet opengestuurd door de werkende oscillator.

Dat klopt theoretisch wel, denk ik.
Aan de andere kant, het zal met dit schema nog verdraaid moeilijk zijn een situatie te creëren waar de oscillator NIET afslaat, maar de amplitude wel laag blijft.
Als je kijkt naar hoe een oscillator werkt, dan zie je dat de amplitude óf steeds toeneemt (tot iets hem begrenst, zoals hier de BE-overgang van T2 doet); of afneemt zodat de oscillator 'uiteindelijk' (na een paar milliseconden :)) afslaat.

Op 21 januari 2020 07:52:54 schreef MGP:
De opgewekte sinus is nooit lager zijn dan 0.7V maar loopt wel tegen de voedingsspanning aan.

De gemiddelde spanning op de collector van T1 is gelijk aan de voedingsspanning; de (tamelijk zuivere) sinus staat daar dus omheen: van 0,7 V onder tot 0,7 V bóven de voedingsspanning.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 20 januari 2020 00:36:44 schreef Vermo2:
Zou onze Jos een foutje gemaakt hebben?

Ja, inderdaad! Na nog eens goed nalezen van deze hele discussie is het duidelijk dat ik de werking van de schakeling op mijn blog volledig foutief heb beschreven. Nogal dom, want op de site van Banggood, waar ik het pakketje heb besteld, wordt de werking (in steenkolen Engels) wél goed beschreven.
De beschrijving zoals Frederick E. Terman die hier heeft gegeven is zonder enige twijfel de enige juiste! Ik heb mijn pagina, met dank aan dit forum, inmiddels aangepast.

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

Weet je wat het is? Hier leer je dus van.Heeft me steeds aan het denken gezet en alle mogelijkheden langs laten komen.
Het resultaat is dat we er van geleerd hebben en dan vooral ik.
En wat ik wel geleerd heb is dat je nooit klakkeloos iets moet overnemen.Maar ik heb je al eens bedankt voor je geweldige blog waar ik bijna dagelijks info vandaan haal samen met ;half" Nederland en daarbuiten.

Op naar het volgende onderwerp. _/-\o_

De gemiddelde spanning op de collector van T1 is gelijk aan de voedingsspanning; de (tamelijk zuivere) sinus staat daar dus omheen: van 0,7 V onder tot 0,7 V bóven de voedingsspanning.

Kan bevestigen dat dit helemaal juist is ;)
Net proefopstelling gemaakt met 2 spoeltjes tegenover elkaar met kleine luchtspleet ertussen.

Peak-to-peak van de sinus is 2x VbeT1 op DC voedingsspanning
Je draait P1 langzaam naar minimum zodat hij net gaat oscilleren en de led uitgaat.
Zodra er nu metaal in de buurt van de luchtspleet komt zie je de amplitude ietsjes afnemen en de oscillator afslaan zodat de led aangaat.
De gevoeligheid is het hoogst als P1 is afgsteld zodat ie net gaat oscilleren
Hem aan het oscilleren krijgen ging het best met een hfe A, nog net met een B en niet meer met een C
.

Zou onze Jos een foutje gemaakt hebben?

Komt nu ook eindelijk aan het licht waarom Elektuur schakelingen soms niet werkten? :X :P >:) :S
Deze kon ik echt niet laten liggen

Er is spanning zonder stroom maar geen stroom zonder spanning

Net proefopstelling gemaakt

Prachtig! Dat zijn de echte doeners. :)

Ik heb mijn pagina, met dank aan dit forum, inmiddels aangepast.

Heel netjes, met die verwijzing naar dit topic daar bij. Misschien houden we daar wel weer nieuwe CO-elingen aan over!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org