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金属探测器的初级原理、调试、焊接和制作方法
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金属探测器的初级原理、调试和制作方法:金属探测器供初学者试验的有两种模式的套件。一种是散件,需要学生自己焊接;另一种是组装件,电路板已经加工为成品,学生在组装过程中不必再用电烙铁焊接。这篇教学资料,配合Powerpoint制作指导文件,同时可供采用两种模式的指导老师参考。

一、焊接:
这块印刷电路板面积比较小,要使用头部较尖的烙铁头。除了关照学生注意安全问题以外,一些使用电烙
铁的常识必须教给学生,这里不再赘述。但是有几个特殊要求需要作些交代:
1、每个焊点的焊锡用量要控制恰当,避免相邻的焊盘被焊锡粘连;
2、图纸上的R5所标阻值100欧,但是由于这是一个控制发光二极管LED亮度的限流电阻,所以也可以用其它阻值的电阻。V3(9013)的饱和电压为0.3伏,LED的打开电压为1.4伏,电源电压3伏,可估计R5上的压降是3-0.3-1.4=2.3(伏);如果R5=100(欧),那么流过LED的电流I=2.3/100=0.023A=23mA;如果R5=220(欧),I=0.01A=10mA。现在市面上的发光二极管有的灵敏度较高,几个毫安就较亮了,所以R5还可以取大一些。这里,我们考虑到光亮要从金属探测器的外壳透出来,就把R5略取小一点;何况发光时间也不长,而视觉效果能更好些。
3、W 200(欧)是型号为“3296”的精密微调电位器,可以分为“顶调”和“边调”两类;“顶调”——调节螺丝在电位器的顶部,“边调”——调节螺丝在旁边。我们用的是“顶调”一类。焊接的时候有一个要求:把顶部的调节螺丝朝向电阻R5的一边,这是为什么?其实,这仅仅是为了调试的方便,没有特别的理由。调节螺丝顺时针旋转的时候,电位器引脚1、2之间的阻值变小;逆时针旋转调节螺丝的时候,1、2脚之间的阻值变大。这个结果和电路灵敏度高低正好相吻合——顺时针对应灵敏度提高,逆时针对应灵敏度降低。比较符合大家的思维习惯。
4、印板上有六个较大的焊盘是给螺丝固定线头用的,不要在上面搪锡。这里需要说明的是:如果你觉得把电感线圈以及电源的连线直接焊上去妥当,那么你就焊吧。设计用螺丝连接的考虑是在没有电烙铁的场合这样的连接要方便些,特别是在电子探测比赛场地,万一在换电池或调节灵敏度时把连线搞断了,显然用螺丝就可以较快修好;还有一点请考虑到:经过焊接的导线头更容易折断。

二、调试:
1、线路板焊好以后,检查元件无误,正确插入集成电路4011。
2、请用3伏电源(可以用2节5号电,装入配给的电池盒内,当心正负极别短路),分别接上电路板的正负两极,这时候蜂鸣器发出叫声(LED不亮);然后,用短线把电路板上的Q、S两点连接起来,再次接上电源,不但蜂鸣器鸣叫,而且LED也同时发光——基本断定焊接可能没有大的错误。
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