détecteur de métal le plus simple

Hier j'ai regardé sur Youtube un vidéo présentant le détecteur de métal le plus simple que j'ai vue. Il n'utilise qu'un seul transistor. J'ai reconstitué la schématique du circuit à partir de l'image du circuit et des sous-titres.

Principe de fonctionnement

Il s'agit d'un oscillateur Hartley, la rétro action se fait de l'émetteur vers la base. RV1 doit-être ajusté de sorte que le gain soit insuffisant pour déclencher l'oscillation. Cependant lorsqu'un objet métallique est approché des bobines le couplage entre celles-ci augmente ce qui permet à l'oscillation de démarrer. À ce moment le buzzer entre en action car il y a suffisamment de courant qui passe dans le collecteur pour l'activer. Même si ce courant est hachuré à la fréquence de l'oscillateur ce n'est pas perceptible au niveau auditif.

Notes personnelles

1. Le choix du transistor est inutilement puissant pour ce circuit. Un transistor 2N2222 ferait tout aussi bien l'affaire mais il faudrait augmenter la valeur de R1 car le gain d'un 2N2222 est plus élevé. Pour que ce circuit fonctionne correctement le courant injecté dans la base à travers RV1 et R1 doit-être juste à la limite inférieur pour permettre l'oscillation du circuit.
2. Avec les changements de température il est à prévoir que le gain du transistor change donc RV1 doit-être ajustable de l'extérieur du boitier. À ce sujet il serait préférable d'utiliser un potientiomètre plutôt qu'un trimmer.
3. Étant donné que l'ajustement du gain est critique il est préférable que le potentiomètre soit multi-tours plutôt que simple tour. Une autre solution est d'utiliser 2 potientiomètres en série. Le premier de 100K et l'autre de 1K pour l'ajustement fin.
4. Dans le vidéo l'auteur utilise une pile de 9 volts. Je l'ai remplacé par 4 piles AA. Donc une alimentation de 6 volts au lieu de 9 volts. Je n'ai pas fait le montage mais je suis confiant que ça fonctionnerait quand même en ajustant RV1 à une valeur de plus basse résistance. L'avantage est la durée de vie des piles.
5. Pour la résistance R2 j'ai mis une résistance de 1K au lieu de 470 ohm comme dans le vidéo, question d'économiser les piles, sans diminution d'intensité lumineuse notable.

détecteur à 3 transistors

Voici un autre détecteur de métal fonctionnant sur le même principe. Celui-ci est de Fabricio Henrique. J'ai fait quelques changements.

• J'ai remplacé les transistors BC547 par des 2N3904
• Il place la commutateur d'alimentation sur le fil négatif de la batterie, alors que je le place sur le fil positif.

Pour qu'il est y oscillation il faut que la bobine L2 produise un champ magnétique de même polarité que la bobine L1. Si ça n'oscille pas il suffit de retourner une des 2 bobines.

SCR et TRIAC

Dans cet article j'explique ce que sont les SCR et les TRIAC ainsi que leur utilisation.

SCR

SCR est l'acronyme anglphone pour Silicon Control Rectifier et le symbole électronique est celui-ci:

Comme on le voit il s'agit d'une diode dont la conduction est contrôlée par une 3ième électrode Gate(2). Normalement la diode ne conduit pas du tout et ce dans aucune direction. Cependant si l'anode est positive par rapport à la cathode et qu'on applique une impulsion positive sur la Gate(2). La diode entre en conduction dans le sens normal pour une diode et continue à conduire même après la fin de l'impulsion. Mais si la tension sur l'anode devient nulle par rapport à la cathode la diode cesse de conduire même si par après le voltage redevient positif. Il faudra envoyer une autre impulsion sur la Gate(2) pour qu'elle recommence à conduire.

Utilisation du SCR

Voici un exemple d'utilisation, la charge peut-être un élément chauffant dont on veut contrôler la température. Je ne montre pas ici le circuit de contrôle qui envoie les impulsions sur la Gate.

À la sortie du pont redresseur on a une onde sinusoïdale redressée donc l'alternance normalement négative se retrouve dans le positif. On voit que les impulsions sont envoyées avec un certain délais après le début de chaque alternance et donc la charge ne reçoit que la partie après le début de l'impulsion lorsque le SCR entre en conduction. On peut retarder les impulsions autant que l'on veut et ainsi on contrôle la quantité d'énergie transmise à la charge. On appelle ça un contrôle de phase.

Vérifier un SCR avec un multimètre

Aujourd'hui Adrian se demandait comment vérifier un SCR. Voici comment faire avec un multimètre.

1. En placant le multimètre sur continuité diode. Entre la Gate(2) et la cathode(3) ça doit conduire lorsque le fil rouge est sur la Gate(2) et le noir sur la cathode(3). Ça ne doit pas conduire si on inverse les fils.
2. Entre l'anode(1) et la cathode(3) ça ne doit conduire dans aucun sens.
3. Si à travers une résistance on applique un voltage positif entre la Gate(2) et la cathode(3) alors ça devrait conduire entre l'anode(1) et la cathode(3) seulement si l'anode(1) est positive par rapport à la cathode(3)

Rôle du SCR dans l'alimentation du Apple II

Dans le circuit d'alimentation de l'ordinateur Apple II, le SCR servait de protection contre les surtensions pour protéger l'électronique de la carte mère. Ici je n'explique que le circuit de protection d'après la schématique dessinée par Mark Cummings.

cliquez sur l'image pour l'agrandir

Le circuit de protection avec SCR1 se trouve au centre en bas du dessin. Comme il s'agit d'une alimentation à modulation d'impulsions le circuit est divisé en 2 parties isolées électriquement l'une de l'autre PRIMARY et SECONDARY. Le lien entre les 2 parties n'est fait qu'à travers les transformateurs T1 pour le passage de la puissance et T2 pour les impulsions de contrôle. La voltage à la sortie est proprotionnel à la largeur des impulsions qui sont envoyées à travers T2.

Sans plus de détails sur le fonctionnement de l'alimentation revenons au circuit de protection. L'anode de SCR1 est connectée à la sortie 5 volts qui alimente la carte mère à travers la diode D23. On voit aussi que la diode zener D24 est aussi connectée à la sortie +5V ainsi qu'à la gate du SCR. Cette zener a un voltage de conduction de 5.6 volts. donc si le voltage de sortie atteint 5.6 volt la zener entre en conduction et déclenche SCR1 le faisant entré en conduction. L'anode de SCR1 est connectée à travers R15 et D6 au point 4 du transformateur T2 court-circuitant ainsi les impulsions envoyées par le transistor Q6 à ce transformateur. Puisque le primaire ne reçoit plus les impulsions de contrôle les voltages au secondaire tombent à zéro.

TRIAC

Le problème avec les SCR est qu'il faut redresser le AC afin de contrôler les 2 alternances, positive et négative d'une alimentation AC. Imaginez maintenant qu'on utilise 2 SCR et qu'on les connecte ensemble comme suit:

Alors on n'a plus besoin de pont redresseur. Pendant l'alternance positive l'impulsion fait conduire le TRIAC dans un sens et pendant la négative dans l'autre sens.
Inutile de se compliquer les choses car les manufacturiers de semi-conducteurs ont déjà penser à ça et vendent un composant appeller un TRIAC exactement dans ce but. Si vous ouvrez un thermostat électronique pour les plaintes chauffantes fonctionnant sur le secteur, vous allez en trouver un à l'intérieur. Le symbole du TRIAC est le suivant:

Pour vérifier un TRIAC avec un mulitimiètre en mode conduction diode, si on place le fil rouge sur la Gate ça doit conduire entre la Gate et A1 ainsi que A2 mais si c'est le fil noir qui est sur la Gate ni l'un ni l'autre ne doit conduire. Entre A1 et A2 ça ne doit pas conduire non plus.

STM8 Tiny BASIC V5.0R1 disponible

La version V5.0R1 de STM8 Tiny BASIC est maintenant disponible. Elle implique des changements au jeu de commandes, des optimisations de code et des corrections de bogues.