Чувствительный металлоискатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

 Комментарии к статье

Прежде всего хочу сразу развеять предвзятое мнение о человеке с металлоискателем, как о осквернителе могил или "черном следопыте", снабжающем мафию оружием времен первой Мировой Войны. На самом деле большинство "искателей кладов" занимаются поиском различных старых металлических предметов, на свалках, на пустырях, которые для "кладоискателя" представляют такую же ценность как почтовые марки для филателиста. Уверяю Вас, найденная чайная ложка 18-го века или медный пятак 19-го века будет пожалуй наиболее ценной находкой из всего того, что "засекает" металлоискатель.

Большинство самодельных металлоискателей, построены по схемам нулевых биений, когда имеется два генератора - опорный с постоянной частотой и поисковый, частота которого зависит от окружающих его катушку металлических предметов. При этом частоты генераторов устанавливаются около 100 кГц и примерно одинаковые. Небольшая расстройка поискового генератора, необходимая для поиска предмета, обычно производится при помощи варикапа или переменного конденсатора.

Повысить чувствительность металлоискателя, построенного на таком принципе можно, если поднять частоту опорного генератора так, чтобы она была в 10 раз больше частоты

поискового генератора. В этом случае возникают биения между колебаниями опорного генератора и 10-й гармоникой колебаний поискового генератора. В результате расстройка поискового генератора, хотябы на 10 Гц приводит увеличению частоты разностных пульсаций на 100 Гц, а это уже очень заметно.

Используя такой принцип удалось получить металлоискатель, способный обнаружить копеечную монету на глубине до 100 мм или более крупный предмет (например ведро) на глубине до 0,7 - 0,8 и.

Принципиальная схема металлоискателя показана на рисунке. В схеме использованы две микросхемы К561ЛА7, на микросхеме D1 выполнен поисковый генератор (элементы D1.1-D1.3) и выходной усилитель (элемент D1.4). На микросхеме D2 - опорный кварцевый генератор (элементы D2 1-D2.3) и смеситель (элемент D2.4). Частота этого генератора определяется частотой резонанса кварцевого резонатора Q1.

В поисковом генераторе используются два элемента D1.1 и D1.2. Частота генерации задается контуром, состоящим из поисковой катушки L1 и емкостей С1, С2, VD1. Варикап VD1 служит для подстройки частоты этого генератора в небольших пределах в процессе работы. Сама подстройка производится переменным резистором R3, который изменяет напряжение на этом варикапе. По сравнению с подстройкой при помощи переменного конденсатора электронная настройка имеет существенное преимущество, состоящее в том, что орган настройки (R3) может быть сколь угодно удален от контура, и таким образом, расположив корпус с генераторами на середине поисковой "палки" металлоискателя, можно вывести орган подстройки (R3) на конец "палки", на котором расположена ручка прибора, и таким образом, удалив генератор от рук можно избежать влияния на настройку внешних емкостей (емкости человеческого тела).

Генераторный режим (ПОС) задается элементами R2 С4 С5 С6. Фактически это известная схема мультивибратора на двух элементах, но к его средней точке RC-цепи подключен контур, который и задает частоту генерации.

С выходов обеих генераторов импульсы поступают на элемент D2.4, на котором выполнен смеситель, и на его выходе появляется сигнал биений частот. Этот сигнал дополнительно усиливается по мощности элементом D1.4 и поступает на звукоизлучатель В1, роль которого выполняют электромагнитные головные телефоны типа ТК-47 сопротивлением 47 Ом. Можно использовать и обычные малогабаритные телефоны от аудиоплейера, включив оба капсюля последовательно. В данной схеме телефоны В1 включены между выходом D1.4 и плюсовой шиной питания, так что ток через телефоны протекает при логическом нуле на выходе элемента D1.4. Это не случайно, дело в том, что элементы микросхем К561, а именно микросхемы К561ЛА7 развивают на выходе значительно больший ток в нулевом состоянии (почти равен 6 mA), и меньший ток единицы (2-3 mA). В результате, в таком включении, максимальная громкость будет выше.

Для регулировки громкости служит переменный резистор R6. Батарея питания составлена из двух "плоских" гальванических батарей по 4,5V каждая (старая маркировка "3336Л"). Выбор пал именно на эти батареи потому, что при относительно небольших габаритах они обеспечивают длительную работу прибора, стоят относительно недорого, и благодаря наличию полосковых луженых или латунных контактов, их можно соединять между собой при помощи пайки, чего нельзя сделать при составлении батареи из отдельных шести элементов (требуются специальные кассеты с пружинными контактами). Применение популярной "Кроны" тоже возможно, но менее предпочтительно, поскольку она имеет меньшую емкость.

Электронная часть смонтирована в корпусе, спаянном из фольгированного стеклотекстолита. В нем располагаются генераторы. Корпус имеет экранирующую перегородку между микросхемами, расположенную таким образом, чтобы в одном отсеке размещалась D1 и конденсаторы поискового генератора, а в другом - D2 и элементы опорного генератора. Перегородка служит для исключения влияния опорного генератора на поисковый.

Поисковая катушка намотана на кольце, сделанном из жесткого кембрика внешним диаметром 15 мм. Можно использовать любую другую трубку из пластмассы или штырь такого диаметра из мягкой пластмассы. В любом случае, такая заготовка изгибается в кольцо внешним диаметром 200 мм и фиксируется либо термически, либо при помощи клея. На полученном кольце выполняется намотка 50 витков провода ПЭЛШО 0,27 (на худой конец можно и ПЭЛ 0,27-0,35). После того как намотка выполнена, кольцо обматывается одним слоем изоленты, затем катушка экранируется при помощи алюминиевой фольги. Удобно использовать тонкую фольгу от старых бумажных конденсаторов типа МБМ, БМ или БМТ на напряжение побольше (фольга будет толще и прочнее). Ленту фольги наматывают так, чтобы ее витки не соприкасались, то есть намотку ведут с шагом в 1-5 мм. Затем фольгу закрепляют при помощи еще одного слоя изоленты. Роль каркаса жесткости катушки выполняет диск диаметром 250 мм из тонкого (1 мм) стеклотекстолита без фольгировки. Катушка закрепляется на нем нитками, пропущенным в предварительно просверленные в диске отверстия. На одном краю диска крепится разъем военного образца, привинчивающийся к розетке, укрепленной на конце алюминиевой трубки диаметром 15-20 мм. На другом конце трубки ручка с регуляторами, выключателем и разъемом для телефонов, а посредине трубки крепится корпус электронного устройства и батареи питания (при помощи хомутов).

Настройка сводится к настройке контура L1C1 на 100 кГц при среднем положении R3 (контролировать частоту на выв. 10 D1.3)

Автор: Сомов М.П.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Перспективы альтермагнетизма для сверхбыстрой электроники 12.12.2024 Магнитные свойства материалов играют ключевую роль в создании современных технологий - от магнитных хранилищ данных до сенсоров и процессоров. Ученые давно изучают магнитные явления и различают материалы с сильными, слабыми или вовсе отсутствующими магнитными свойствами. Однако недавнее открытие физиков может перевернуть представления о магнетизме: они доказали существование альтермагнетизма - нового типа магнитного поведения, которое открывает перспективы для создания более быстрых и эффективных электронных устройств. Альтермагнетизм как явление обсуждался в научной среде на протяжении последних четырех лет, но только сейчас физики смогли экспериментально подтвердить его существование. С помощью мощного рентгеновского микроскопа исследователи получили убедительные доказательства альтермагнетизма, изучая уникальные свойства кристаллической структуры нового материала. Чтобы понять уникальность альтермагнитных материалов, стоит вспомнить существующие типы магнетизма. Например, ферромагнитные материалы (такие как железо) сильно реагируют на магнитные поля, потому что их электроны вращаются параллельно друг другу, создавая устойчивое магнитное поле. Именно такие материалы используются для создания жестких дисков и магнитных накопителей. В антиферромагнитных материалах электроны соседних атомов вращаются в противоположных направлениях, нейтрализуя магнитное поле и делая материал невосприимчивым к внешним магнитным воздействиям. Альтермагнитные материалы, как выяснили ученые, объединяют свойства обоих типов магнетизма. Электроны в них вращаются особым образом внутри кристаллической решетки, образуя сложные магнитные структуры. Именно это поведение и придает материалам их уникальные альтермагнитные характеристики, которые позволяют добиться высокой скорости обработки информации. В ходе экспериментов физики впервые зафиксировали альтермагнитные свойства у теллурида марганца - сплава марганца и теллура. С помощью рентгеновского микроскопа ученые наблюдали магнитные вихри внутри кристаллической структуры этого материала в масштабе 100 нанометров. Кроме того, они смогли изменять альтермагнитную конфигурацию материала различными методами, что подтверждает гибкость и потенциал управления его свойствами. По мнению исследователей, использование альтермагнитных материалов позволит в 1000 раз увеличить скорость обработки и хранения данных по сравнению с традиционными магнитными накопителями. Это открывает широкие перспективы для создания сверхбыстрых и надежных электронных устройств, которые могут стать основой будущей электроники. Однако теллурид марганца не подходит для массового производства из-за его токсичности. Поэтому следующая задача ученых - найти альтермагнитные материалы, безопасные и доступные для промышленной обработки. Исследователи предполагают, что около 100 различных сплавов могут обладать альтермагнитными свойствами, и их предстоящее изучение станет ключевым этапом на пути к практическому применению этой технологии.

Другие интересные новости:

▪ Взрослые оценивают детей по словам

▪ Педали впереди делают велосипед удобнее

▪ Обнаружены бактерии, питающиеся вирусами

▪ Формат 4K скоро станет популярным

▪ Технология Mitsubishi Electric проследит за внимательностью водителя

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Поливать грязью. Крылатое выражение

▪ статья Какая планета на небосводе самая яркая? Подробный ответ

▪ статья Работник полиграфических организаций. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как дешевый анализатор спектра сделать дорогим. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Обзор по антеннам Дельта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025