اتصال کوتاه

.

.

فلزیاب‌های غیرصنعتی مدت‌هاست که به عنوان یک وسیله‌ی تفریحی و بازی توجه افراد مختلف را به خود جلب کرده‌اند و نمونه‌های بسیار زیادی طراحی و ساخته شده‌اند. برخی از آن‌ها کارآمد هستند، اما درصد قابل توجهی از آن‌ها به دلیل غیرعملی بودن، توسط سازندگانِ ناامیدشان رها شده‌اند. این مقاله، علاوه بر ارایه طرحی برای یک فلزیاب کاربردی، برخی از چالش‌های رایج را توضیح داده و نشان می‌دهد چگونه می‌توان از آن‌ها اجتناب کرد.

.

انواع فلزیاب‌ها

تمام فلزیاب‌هایی که من می‌شناسم، از تغییرات میدان مغناطیسی مرتبط با یک یا چند سلف (القاگر) برای شناسایی فلز استفاده می‌کنند. سه نوع اصلی به صورت تجاری تولید می‌شوند:

- نوسان‌ساز فرکانس ضربانی¹

- تراز القایی²

- پالس القایی³

من در این مقاله توضیحات خود را به نوع «نوسانگر فرکانس ضربانی» (B.F.O.) محدود می‌کنم، چرا که ساده‌ترین نوع برای پیاده‌سازی است و در صورت رعایت نکات ضروری، برای اکثر مقاصد کافی است. پیش از ادامه، لازم است به برخی جنبه‌های قانونی فلزیاب‌ها اشاره کنم.

مطالب زیر را لطفاً با دقت بخوانید:

نگهداری دستگاه فلزیاب، مستلزم اخذ مجوز از سازمان میراث فرهنگی است و مجازات حمل و نگهداری فلزیاب بدون مجوز، ضبط و مصادره دستگاه خواهد بود. مقصود از قانون جدید مجوز گنج یاب در ایران، قانون ضرورت اخذ مجوز برای ساخت، خرید و فروش، نگهداری، تبلیغ و استفاده از دستگاه فلزیاب می باشد. متن این قانون به شرح زیر است:

قانون ضرورت اخذ مجوز برای ساخت، خرید و فروش، نگهداری، تبلیغ و استفاده از دستگاه فلزیاب"، مصوب سال 1379، همچنین، آیین نامه اجرایی این قانون، مصوب سال 1382.

در این قانون مواردی که هر نوع استفاده از دستگاه فلزیاب یا گنج یاب یا فعالیت در حوزه این دستگاه، غیرقانونی و دارای وصف کیفری بوده، مورد تصریح قرار گرفته و مجازات حمل و نگهداری فلزیاب بدون مجوز، همچنین، مرجع صالح برای دریافت مجوزهای لازم در خصوص این دستگاه، پیش بینی شده است.
‌ماده واحده - ساخت، خرید و فروش، نگهداری، تبلیغ و استفاده از هر گونه دستگاه فلزیاب و همچنین ورود آن به کشور، منوط به اخذ مجوز از ‌سازمان میراث فرهنگی کشور می‌باشد.
‌تبصره ۱ - دستگاه‌های اجرایی برای انجام وظایف خاص سازمانی خود از شمول این قانون مستثنی می‌باشند.
‌تبصره ۲ - متخلفان از مفاد این قانون به ضبط و مصادره دستگاه مذکور محکوم می‌شوند. چنانچه دستگاه فوق در حفاری غیرمجاز به قصد کشف اموال فرهنگی - تاریخی مورد استفاده قرار گیرد، علاوه بر مجازات فوق، مرتکب به یک سال تا سه سال حبس مجازات مقرر در ماده (۵۶۲) بخش تعزیرات قانون مجازات اسلامی - مصوب ۱۳۷۵.۳.۲ - محکوم می‌شود. هر گاه فروش اموال مذکور تحت هر عنوان از عناوین به طور مستقیم یا غیرمستقیم به اتباع‌ خارجی صورت گیرد، مرتکب به حداکثر مجازات مقرر محکوم می‌شود.
بر اساس مفاد آیین نامه اجرایی، "قانون ضرورت اخذ مجوز برای ساخت، خرید و فروش، نگهداری، تبلیغ و استفاده از دستگاه فلزیاب"، هرگونه استفاده از دستگاه های فلزیاب در مناطق چهارگانه تحت مدیریت سازمان حفاظت محیط ‌زیست، منوط به اخذ اجازه جدید از سازمان یاد شده می‌ باشد." یعنی در این شرایط، فرد باید علاوه بر دریافت مجوز از میراث فرهنگی، از سازمان حفاظت محیط ‌زیست نیز مجوزهای لازم را اخذ نماید.

از سوی دیگر، فرکانس کار فلزیاب‌ها، به عنوان دستگاه‌های مولد امواج الکترومغناطیسی، می‌بایست در محدوده‌ی فرکانس‌های مجاز برای امور «صنعتی-علمی-پزشکی» قرار داشته باشد. در این مورد سازمان تنظیم مقررات رادیویی شرکت مخابرات مرجعیت دارد.

در استفاده از فلزیاب‌ها، با هر مقصود و منظوری که باشد، چند قانون ضروری که هرگز نباید فراموش شود و رعایت آن‌ها الزامی است و عدم رعایت آن‌ها جرم محسوب می‌شود، به شرح زیر می‌باشند:

- هرگز در سایت‌های باستان‌شناسی شناخته‌شده جستجو نکنید. در غیر این صورت، علاوه بر نابودی اطلاعات تاریخی، خشم همیشگی جامعه باستان‌شناسی را برمی‌انگیزید.

- یافته‌های تاریخی و یافته‌هایی را که غیرمعمول به نظر می‌رسند، گذشته از این که در کجا پیدا کرده‌اید، به موزه‌ی محلی، اداره میراث فرهنگی محل و یا نیروی انتظامی گزارش دهید.

- اگر طلا یا نقره به هر شکل (تزیینی، مسکوکات) پیدا کردید، بلافاصله کشف خود را به پلیس گزارش دهید. پلیس، مسوول محلی (معمولاً مامور پزشکی قانونی) را مطلع خواهد کرد. این مقام یک تحقیق رسمی برگزار می‌کند تا مشخص شود مالکیت کشف به چه کسی تعلق دارد و آیا در ارتباط با این یافته‌ها جرم و جنایتی اتفاق افتاده است یاخیر. (مطالعه قوانین مرتبط با «گنجینه‌های ملی» به شما کمک می‌کند حقوق و وظایف خود را بهتر درک کنید.)

- اگر مهمات منفجرنشده یا بمب یا اشیای جنگی خطرناک پیدا کردید، محل را علامت‌گذاری کنید، از آن فاصله بگیرید و به نیروی انتظامی اطلاع دهید.

- پس از حفاری برای یافتن اشیاء، محل را به هم ریخته رها نکنید.

- صدور مجوز، شما را از دریافت اجازه لازم برای ورود به املاک خصوصی با دستگاه فلزیاب معاف نمی‌کند.

با توجه به مطالب بالا، از خوانندگان تقاضا می‌شود این دستگاه را نسازند و در صورتی که مایل به ساختن آن هستند، قبلاً قوانین مربوطه را مطالعه کرده و همچنین موافقت مراجع ذیصلاح را کسب کنند.

.

طرز کار این فلزیاب

اصل عملکرد فلزیاب B.F.O. در تصویر ۱ نشان داده شده است. خروجی‌های دو نوسانگر که با اختلاف فرکانس کمی نسبت به هم تنظیم شده‌اند، با هم مخلوط می‌شوند. فرکانس تفاضلی حاصله توسط یک فیلتر پایین‌گذر انتخاب شده، تقویت می‌شود و به بلندگو یا هدفون فرستاده می‌شود. سیم‌پیچ جستجو در مدار تشدید «نوسانگر جستجو» کار شده. مدار تشدید «نوسانگر ضربان» فرکانس ثابتی تولید می‌کند. هنگامی که یک شیء فلزی به سیم‌پیچ جستجو نزدیک می‌شود، القاوری (اندوکتانس) آن تغییر می‌کند. این تغییر باعث تغییر در فرکانس نوسان نوسانگر جستجو و در نتیجه تغییر فرکانس تفاضلی می‌شود. این تغییر به صورت تغییر در فرکانس صوتی در گوشی هدفون یا بلندگو قابل تشخیص است.

.

.
فلزات مختلف بسته به ویژگی‌های مغناطیسی خود، تاثیر متفاوتی در فرکانس نوسانگرجستجو ایجاد می‌کنند:

- فلزات غیرآهنی (مانند مس یا طلا) فرکانس نوسانگر جستجو را افزایش می‌دهند.

- فلزات آهنی (مانند آهن) باید اثر معکوس داشته باشند. از واژه‌ی «باید» استفاده کردم زیرا در عمل، هم شکل شیء و هم وضعیت تخریب و خوردگی آن بر نتایج تأثیر می‌گذارد.

در نگاه اول، به نظر می‌رسد استفاده از این اصل برای ساخت یک فلزیاب عملی ساده باشد، اما پیش از دستیابی به یک طراحی رضایت‌بخش، باید چالش‌های متعددی را حل کرد. اولین چالش مربوط به سیم‌پیچ جستجو است.

فرکانس نوسان در صورت تغییر راکتانس سیم‌پیچ جستجو، تغییر می‌کند. بنابراین، این سامانه، هم به تغییرات سلفی (القایی) و هم به تغییرات خازنی حساس است. در واقع، تغییر ظرفیت خازنی سیم‌پیچ ناشی از جابه‌جایی آن نسبت به زمین، ممکن است بسیار بیشتر از تغییر القایی ناشی از شیء مورد جستجو باشد. خوشبختانه، با نصب یک محافظ یا «سپر فارادی⁴» روی سیم‌پیچ می‌توان این اثر را به حداقل رساند. این محافظ با پیچیدن یک ورقه رسانا دور سیم‌پیچ ایجاد می‌شود که به «زمین» داخلی نوسانگر متصل است. باید یک شکاف در ورقه ایجاد شود تا حلقه اتصال کوتاه تشکیل نشود. هنگام آزمایش این روش، نگران کاهش حساسیت سیم‌پیچ به فلزات بودم، اما اندازه‌گیری‌ها نشان داد حساسیت تغییر نکرده و اثرات خازنی به میزان ناچیزی کاهش یافته است.

علت دیگر تغییرات فرکانس ناخواسته، گرما است. انتقال سیم‌پیچ از زیر نور خورشید به سایه می‌تواند باعث تغییرات سریع و قابل توجه فرکانس شود. این اثر را می‌توان با عایق‌بندی حرارتی مناسب سیم‌پیچ جستجو کاهش داد. 

من برای انتخاب بهترین اندازه‌ی سیم‌پیچ برای این آشکارساز، مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام دادم و تغییرات فرکانس حاصله را در مجاورت یک سکه‌ی کوچک با سیم‌پیچ‌های مختلف ترسیم کردم. مقدار القاوری یا اندوکتانس سیم‌پیچ به نظر عامل مهمی نیست، اما قطر سیم‌پیچ اهمیت دارد و تأثیرگذار است. نتایج مربوط به سیم‌پیچ‌های 15 سانتی‌متری، 20 سانتی‌متری و 25 سانتی‌متری در تصویر۲ نشان داده شده است.

.

.

این نتایج ممکن است کاملاً دقیق نباشند، زیرا اندازه‌گیری فرآیندی خسته‌کننده بوده و برخی از شرایط اندازه‌گیری کمابیش متغیر است که این عوامل از دقت اندازه‌گیری‌ها می‌کاهد، اما در کلیت خود نشان‌دهنده‌ی انتظارات قابل تصور از کارکرد و بازده سیم‌پیچ‌ها در مقایسه با یکدیگر هستند. نکات کلیدی عبارتند از: 

- بازه‌ی تغییر فرکانس بسیار ناچیز و در حد چند هرتز است. 

- حساسیت، یا به عبارت دیگر «محدوده‌ای که سیم‌پیچ می‌تواند فلزات را در آن تشخیص دهد» در مرکز سیم‌پیچ‌های کوچک‌تر تقریباً یکسان است، در حالی که سیم‌پیچ 25 سانتی‌متری حساسیت کمتری دارد. 

- هرچه سیم‌پیچ بزرگ‌تر باشد، ناحیه حساس آن نیز گسترده‌تر است. با این حال، این امر همیشه یک برتری نیست، زیرا برای شناسایی دقیق و نقطه‌ایِ موقعیت شیء مورد جستجو، سیم‌پیچ کوچک‌تر تمرکز بهتری ارایه می‌دهد. یعنی توانایی سیم‌پیچ کوچک‌تر در شناسایی دقیق محل شیء فلزی بالاتر است. من در طراحی خودم، سیم‌پیچ 15 سانتی‌متری را انتخاب بهینه برای جستجو تشخیص دادم. 

یکی از مشکلات اصلی در استفاده از فلزیاب B.F.O.، میزان ناچیز تغییر فرکانس است. یک راه حل عملی برای حل این مشکل، تنظیم فرکانس نوسانگرها به گونه‌ای است که اختلاف فرکانس بین آن‌ها بسیار کم (کمتر از ۱۰ هرتز) باشد. با این تنظیم، تغییرات یک یا دو هرتزی به راحتی قابل تشخیص خواهد بود. اگر اختلاف فرکانس در محدوده‌ی ۲۵۰ هرتز باشد، تنها یک شنونده‌ی آموزش‌دیده می‌تواند این تغییر را تشخیص دهد. از آنجا که بلندگو یا هدفون معمولی قادر به پخش تُن‌های فرکانس پایین نیست، می‌توان شکل موج فرکانس پایین را به یک سری پالس تبدیل کرد که به راحتی قابل بازتولید است. 

.

افزایش حساسیت فلزیاب B.F.O. 

حساسیت فلزیاب B.F.O. را می‌توان مطابق تصویر۳ افزایش داد. در این روش، نوسانگر سیم‌پیچ جستجو در فرکانس ۱۲۵ کیلوهرتز کار می‌کند و خروجی آن به یک موج مربعی تبدیل می‌شود که سرشار از «هارمونیک⁵»‌های فرد (3، 5، 7،...) است. «نوسانگر ضربانی⁶» در فرکانس ۶۲۵ کیلوهرتز (یعنی پنج برابر فرکانس نوسانگر جستجو) عمل می‌کند. بدین ترتیب، نوسانگر ضربانی با هارمونیک پنجم نوسانگر جستجو ترکیب می‌شود، به طوری که هر تغییر فرکانس در نوسانگر جستجو، پنج برابر بزرگ‌تر می‌شود. این روش، تشخیص تغییرات فرکانس را بسیار آسان‌تر می‌کند، هرچند حساسیت سیستم به «رانش فرکانسی⁷» نیز افزایش می‌یابد.

.

.

- می‌توان از هارمونیک‌های بالاتری استفاده کرد، اما باید توجه داشت که در یک موج مربعی، تنها هارمونیک‌های فرد وجود دارند و دامنه هر هارمونیک برابر با دامنه موج اصلی تقسیم بر شماره هارمونیک است. 

- انتخاب عجیب فرکانس‌ها (۱۲۵ و ۶۲۵ کیلوهرتز) به این دلیل است که می‌توان حدس زد بیشتر علاقه‌مندان به ساخت این مدار حداقل یک رادیوی موج متوسط برای تنظیم دستگاه در دسترس دارند، در حالی که ممکن است ابزار حرفه‌ای برای اندازه‌گیری یا آشکارسازی فرکانس‌ها در اختیار نداشته باشند. 

- اگر نوسانگر ضربانی روی ۶۲۵ کیلوهرتز تنظیم شود، تنها زمانی سیگنال ضربانی به وضوح شنیده می‌شود که نوسانگر جستجو روی یک زیرهارمونیک فرد تنظیم شده باشد (مثلاً 125=5÷625 یا 89،286=7÷625 کیلوهرتز). این کار باعث می‌شود از ورود به باند فرکانس ممنوعه ۹۰ تا ۱۱۰ کیلوهرتز اجتناب شود. 

- این احتیاط ضروری است، زیرا کنترل «ظرفیت‌های پراکنده⁸» مرتبط با سیم‌پیچ جستجو دشوار می‌باشد.

.

طراحی مدار

مدار یک فلزیاب بر اساس ملاحظات ذکرشده در تصویر۴ نشان داده شده است. من برای این کاربرد از نوسانگر قدیمی «جفتِ‌دُم‌بلند⁹» استفاده کردم زیرا طراحی آن آسان است، «مدار تنظیم‌شده¹⁰» تنها به دو اتصال نیاز دارد و خروجی از مدار تنظیم‌شده ایزوله است، به طوری که فرکانس نوسان عملاً تحت تأثیر بارگذاری یا سیگنال‌های ارسالی به خروجی قرار نمی‌گیرد. این ویژگی آخر به‌ویژه برای این کاربرد مهم است، زیرا ضروری است که نوسانگرها هنگام تغییر فرکانس یا در این مورد، هارمونیک‌های فرکانس، به علت کم بودن تفاوت فرکانس‌هایشان به یکدیگر قفل نشوند.

.

.

نوسانگر جستجوگر از ترانزیستورهای 1 و 2 تشکیل شده است که در کنار سلف 1 و خازن‌های 1، 2 و 3، مدار تنظیم‌شده یا مدار تشدید را تشکیل می‌دهند. احتمالاً لازم است ظرفیت خازن1 را برای رسیدن به فرکانس صحیح تغییر دهید، زیرا سپر فارادی و کابل ارتباطی، مقداری ظرفیت نامشخص به‌صورت موازی با سیم‌پیچ جستجو اضافه می‌کنند. این ظرفیت به ساختار فیزیکی سیم‌پیچ و مواد استفاده‌شده در ساخت آن بستگی دارد و معمولاً در هر ساختی متفاوت است. تنظیم اصلی توسط خازن2 انجام می‌شود، در حالی که خازن3 برای تنظیم دقیق به کار می‌رود. خروجی نوسانگر جستجوگر از کلکتور ترانزیستور2 به «مدار مخلوط‌کننده¹¹» شامل ترانزیستور3 منتقل می‌شود. 

نوسانگر ضربان از ترانزیستورهای 4 و 5 شکل گرفته است. سلف2 و خازن8 مدار تنظیم‌شده‌ی این نوسانگر را تشکیل می‌دهند که روی فرکانس ۶۲۵ کیلوهرتز تشدید پیدا می‌کند. سیگنال خروجی این نوسانگر از روی کلکتور ترانزیستور4 برداشته و به پایه بیس ترانزیستور3 که یک مدار «مخلوط‌کننده‌ی گیت موازی¹²» است، فرستاده می‌شود. فرکانس تفاضلی توسط فیلتر پایین‌گذر (متشکل از مقاومت9 و خازن9 انتخاب شده و توسط آیسی1 تقویت می‌شود. سپس این سیگنال انتخاب و تفکیک‌شده به ترانزیستور6 فرستاده می‌شود که هدفون یا بلندگو را راه‌اندازی می‌کند. میزان بلندی صدا را می‌توان با اتصال یک مقاومت متغیر کم‌اهم، مثلاً یک پتانسیوتر 100 اهمی، به‌صورت سری با خروجی، کنترل کرد.

.

.

ساخت مدار 

چگونگی مونتاژ مدار دشوار به نظر نمی‌رسد - یک روش مونتاژ با استفاده از بورد مدار چاپی حاضری (ویروبورد) در تصویر۵ نشان داده شده است. مدار را داخل یک جعبه‌ی فلزی یا جعبه‌ای که از داخل تمام دیواره‌های آن با زرورق مسی یا آلومینیومی پوشیده شده نصب کنید تا ظرفیت خازنی دست و بدن کاربر و دیگر نویزهای الکترومغناطیسی بر تنظیمات مدار تأثیر نگذارد.

.

.

ساخت سیم‌پیچ جستجو بسیار مهم است. این سیم‌پیچ باید به اندازه کافی محکم و مقاوم باشد تا در برابر ضربه‌های شدید و هر نوع تغییر شکل مقاومت کند، سبک باشد تا قابل حمل باشد و به‌خوبی در برابر تغییرات دما و رطوبت عایق‌بندی شود. من دریافتم که ساختار نشان‌داده‌شده در تصویر۶ عملکرد بسیار خوبی دارد. ابتدا یک حلقه به قطر داخلی 15 سانتی‌متر و پهنای حدود 10 میلی‌متر از تخته سه‌لایی مطابق شکل برش دهید. برای پیچیدن کویل، یک دایره به قطر 15،5 سانتی‌متر روی یک تکه چوب دیگر رسم کنید. سپس میخ‌های کوچکی به درازی دو سانت‌متر را با فاصله حدود ۲،۵ سانتی‌متر از هم دور این دایره بکوبید و سپس 45 دور سیم لاکی به قطر 0،45 میلی‌متر را دور این دایره‌ی میخ‌ها بپیچید. دور چهار نقطه‌ی این سیم‌پیچ نوارچسب بپیچید تا حلقه‌های آن از هم جدا نشوند. سپس میخ‌ها را با احتیاط بیرون بکشید. سیم‌پیچ را محکم به سمت زیرین حلقه چوبی با نوار چسب بچسبانید، به طوری که دو انتهای سیم‌پیچ دقیقاً مقابل زبانه (محل اتصال دسته) قرار گیرند. روی سیم‌پیچ را با یک لایه دیگر نوار بپوشانید.

.

.

یک نوار آلومینیومی به عرض ۲،۵ سانتیمتر از فویل آلومینیومی آشپزخانه برش دهید و سطح سیم‌پیچ را با آن بپوشانید، به طوری که از یک طرف زبانه (بخشی که برای اتصال دسته در نظر گرفته شده) شروع و در طرف دیگر پایان یابد. احتمالاً نیاز است از چند تکه فویل استفاده کنید که در این صورت، لبه‌های آنها باید روی هم قرار گیرند. با این حال، مطمئن شوید که ابتدا و انتهای این فویل به یکدیگر اتصال کوتاه نکنند. یک انتهای زرورق آلومینیومی سیم‌پیچ را به قطعه‌ای سیم مسی قلع‌اندود (برای جلوگیری از اکسیداسیون) به قطر0،7 میلی‌متر (مثلاً سیم تلفنی) محکم ببندید و آن را به یکی از دو سر سیم‌پیچ و به زره (سیم بافته‌ی) کابلِ هم‌محور (کابلِ کواکسیال، مانند کابل آنتن) متصل کنید. سر دیگر سیم‌پیچ به سیم مغزی کابلِ هم‌محور وصل می‌شود. روی سیم‌پیچ را با یک لایه نوار عایق بپوشانید. سپس نواری به عرض ۲،۵ سانتیمتر (۱ اینچ) از ورق پلی‌استایرن (یونولیت) نازک با ضخامت 3 میلی‌متر برش دهید و آن را دور سیم‌پیچ نوار پیچ ‌کنید. در انتها، دوباره لایه‌ای از نوار چسب دور این مجموعه بپیچید. حال دسته را به سیم‌پیچ متصل و محکم کنید و با رنگ‌روغن ضدآب تمام این مجموعه را دو دست رنگ بزنید.

توجه شود که انجام تمام این مراحل شامل عایق‌بندی مناسب و جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی در سیم‌پیچ جستجو برای ساخت سیم‌پیچی دقیق، محکم و بادوام و برای عملکرد بهینه فلزیاب ضروری است.

.

راه‌اندازی مدار

اولین مرحله، تنظیم نوسانگر ضربان (Beat Oscillator) روی فرکانس صحیح است. 

- سیم‌پیچ جستجو را اتصال کوتاه کنید تا اسیلاتور جستجو غیرفعال شود. 

- دستگاه را روشن کرده و هسته سلف2 را تنظیم کنید تا فرکانس نوسانگرِ ضربان روی ۶۲۵ کیلوهرتز تنظیم شود. اگر به فرکانس‌سنج دسترسی ندارید، می‌توانید از یک رادیوی موج متوسط (MW) استفاده کنید. صفحه نمایش رادیو را روی ۶۲۵ کیلوهرتز (طول موج ۴۸۰ متر) تنظیم کنید. اگر رادیو دارای ورودی آنتن است، آنتن را نزدیک نوسانگر قرار دهید. اما اگر رادیو فقط آنتن میله فریتی دارد، باید به سادگی رادیو را در نزدیکی نوسانگر بگذارید. این تنظیمات باید هنگامی که مدار فلزیاب در جعبه با مشخصات پیش‌گفته نصب شده است (بدون درب جعبه) انجام شود. برای دریافت حداکثر سیگنال، تنظیمات را تکرار کنید. فراموش نکنید که شما در رادیو در جستجوی دریافت یک سیگنال مدوله‌نشده هستید، یعنی با رادیو باید جایی را پیدا کنید که فقط سکوت یا یک صدای «هیس» مداوم پخش می‌کند. برای اطمینان بیش‌تر از این که دارید موج حامل مورد نظر را دریافت می‌کنید، می‌توانید دو سر سیم‌پیچ نوسانگر را اتصال کوتاه کنید و تغییر در صدای رادیو را مشاهده کنید. پس از اطمینان از دریافت سیگنال نوسانگر، با چرخاندن هسته‌ی سیم‌پیچ2 و به کمک رادیو به فرکانس 625 کیلوهرتز برسید. با چکاندن چند قطره شمع، هسته‌ی فریت را در جای خود ثابت کنید.

حال زمان تنظیم نوسانگر جستجو فرارسیده است.

- ابتدا اتصال کوتاه را از سیم‌پیچ جستجو بردارید. 

- هر دو تنظیم‌کننده‌ی فرکانس در نوسانگر جستجو یعنی (خازن2) برای تنظیم اولیه و خازن3 برای تنظیم دقیق را در وسط بازه‌ی تنظیمی خود قرار دهید. 

- یک خازن ۴۷۰ پیکوفاراد برای خازن1 نصب کنید. 

- خازن2 را تنظیم کرده و بررسی کنید که «نُت ضربانی» (Beat Note) از بلندگی دستگاه قابل دریافت است. در صورت نیاز، مقدار ظرفیت خازن2 را با افزودن یک خازن ۱۰۰ پیکوفاراد افزایش دهید. 

- پس از شنیدن نُت ضربان، فرکانس نوسانگر جستجو را به شرح زیر بررسی کنید: 

- (الف) سلف تنظیم نوسانگر ضربان (سلف2) را اتصال کوتاه کنید. 

- (ب) با استفاده از رادیو در نزدیکی سیم‌پیچ جستجو، هارمونیک‌های نوسانگر جستجو را جستجو و پیدا کنید که باید مطابق با جدول ۱ باشند. احتمالاً فقط قادر به شناسایی فرکانس‌های هارمونیک فرد خواهید بود.

.

.

(پ) اگر فرکانس‌ها بیش‌ازحد به هم نزدیک باشند، احتمالاً نوسانگرِ جستجو در فرکانس ۸۹،۳ کیلوهرتز کار خواهد کرد. در این حالت، مقدار خازن1 را کاهش داده و مراحل را تکرار کنید. 

در صورت امکان بهتر است مقداری برای خازن1 انتخاب کنید که فرکانس صحیح را هنگامی که خازن2 در وسط بازه‌ی تنظیم خود قرار دارد، ایجاد کند. این تنظیم، امکان جبران انحراف فرکانسی احتمالی را در طول عمر عملیاتی فلزیاب به آسانی فراهم می‌کند.

انجام این مراحل برای کالیبره کردن دقیق فرکانس نوسانگرها و نیل به هماهنگی دقیق بین آنها و حفظ پایداری فرکانس‌شان و عملکرد بهینه‌ی فلزیاب در بلندمدت ضرورت دارد.

.

.

مطالب مرتبط:

ساده‌ترین مین‌یاب جهان

.

.

پانویس‌ها:

1- B.F.O.: مخفف Beat Frequency Oscillator : «نوسان‌ساز فرکانس ضربانی» است که اساس کار این نوع فلزیاب بر آن استوار است. در این نوع فلزیا‌ب‌ها داریم:

- تغییر فرکانس ناچیز: چالش اصلی در طراحی، شناسایی تغییرات کوچک فرکانس ناشی از وجود فلز است.

- تنظیم اختلاف فرکانس: کاستن از اختلاف فرکانس اولیه بین دو نوسانگر، حساسیت دستگاه را افزایش می‌دهد.

2- Induction Balance

3- Pulse Induction (PI)

4- Faraday Shield : یک لایه محافظ رسانا برای کاهش اثرات الکترواستاتیک.

5- Harmonic : فرکانس‌هایی که مضرب صحیحی از فرکانس اصلی هستند.

6- Beat Oscillator

7- Drift : تغییر ناخواسته فرکانس به دلیل عوامل محیطی مانند دما یا فرسودگی افزاره‌های تنظیم‌گر فرکانس.

8- Stray Capacities : اثرات خازنی ناخواسته در مدار.

9- Long-Tailed-Pair Oscillator : نوسانگر «جفت دم‌بلند»، این نوع اسیلاتور از یک جفت ترانزیستور تشکیل شده است که به‌صورت تفاضلی (Differential) به هم متصل شده‌اند. ساختار اصلی این مدار شبیه به یک مدار تقویت‌کننده تفاضلی است، اما با افزودن المان‌های تنظیم فرکانس (مانند سلف و خازن متغیّر) و فیدبک مناسب، به‌عنوان نوسانگر عمل می‌کند.

مقاومت یا امپدانس بزرگی که در مسیر مشترک امیتر جفت ترانزیستورها قرار می‌گیرد، به‌صورت نمادین شبیه به یک «دُم بلند» دیده می‌شود. این المان جریان ثابتی ایجاد می‌کند که عملکرد تفاضلی ترانزیستورها را پایدار نگه می‌دارد.

10- Tuned Circuit

11- Frequency Mixer

12- Shunt Gate Mixer : این میکسر یک مدار الکترونیکی است که برای ترکیب سیگنال‌های دو نوسانگر (معمولاً یک سیگنال متغیّر و یک سیگنال مرجع) و تولید فرکانس تفاضلی استفاده می‌شود. نام آن از ساختار خاص مدار سرچشمه می‌گیرد که در آن گیت (Gate) یک ترانزیستور (اغلبFET) به صورت شانت (موازی) با مسیر سیگنال قرار می‌گیرد. از ویژگی‌های این مدار سادگی و استفاده از افزاره‌های معمولی در ساختمان آن است. چون در این مدار، خروجی، از بخش تنظیم‌شده مدار جدا شده است، بنابراین تغییرات بار (Load) یا سیگنال‌های خارجی تأثیر اندکی بر فرکانس نوسان می‌گذارند (پایداری فرکانسی خوب در شرایط عملی مختلف). علاوه بر این‌ها، پایداری این مدار در برابر تداخل قابل توجه است و در کاربردهایی مانند  فلزیاب‌ها، از قفل شدن اسیلاتورها روی فرکانس یکدیگر (یا هارمونیک‌ها) به دلیل ایزولاسیون مناسب جلوگیری می‌کند و بروز چنین مشکلی را کاهش می‌دهد.

.

.

.