Металлоискатель на сравнении частот двух генераторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

 Комментарии к статье

Известно несколько методов поиска скрытых металлов:

• мостовой - прибором регистрируется разбаланс измерительного моста;
• метод сдвига фаз - измеряется фазовый сдвиг колебаний двух генераторов;
• метод эхолота (передатчик-приемник) - принимается отраженная от металлического предмета радиоволна.

Однако на практике, в основном, применяется метод биения частот, основанный на сравнении частот двух генераторов. Он самый неточный и неэффективный из всех перечисленных, зато наиболее прост в реализации, не требует специальной настройки и мер по стабилизации частоты, а поэтому удобен для повторения. Предлагаемый металлоискатель работает именно по этому методу. Частоты обычно используют ультразвукового диапазона, поскольку здесь генераторы работают более устойчиво и с большей амплитудой.

Нередко выбирают рабочую частоту 500 кГц (или 465 кГц), чтобы применить готовые контуры ПЧ радиоприемников. В данном устройстве генераторы настроены на частоту 200 кГц, хотя с одинаковым успехом можно выбирать любую частоту от 100 до 400 кГц.

Схема металлоискателя приведена на рис. 1.

Рис. 1

На элементах DD1.3, DD1.4 собран генератор с поисковой катушкой L1. Его частота зависит от емкости конденсатора С2 и индуктивности L1 (числа витков). Другой генератор, на элементах DD1.1, DD1.2 - перестраиваемый с помощью резисторов R1 и R2. Он настраивается на частоту генератора с поисковой катушкой для получения нулевых биений или плавной регулировки разностной частоты. Обычно в нем применяют катушку индуктивности и переменный конденсатор (LC-контур). В данном устройстве используется RC-цепочка, что ослабило взаимное влияние генераторов, повысило их устойчивость и упростило схему. Резистор R1 изменяет частоту грубо, a R2 - плавно. Сигналы обоих генераторов через переходные конденсаторы С3 и С4 поступают на активный смеситель-детектор, выполненный на транзисторе VT1, а с него - на усилитель ЗЧ (VT2), нагрузкой которого служат головные телефоны сопротивлением 100 Ом.

Детали. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7. Чтобы меньше "плыла" частота, керамические конденсаторы в устройстве должны быть с малым ТКЕ. В этом плане хороши слюдяные конденсаторы типа "КСО" группы Г.

Поисковых катушек лучше всего изготовить три. Одну - диаметром 150 мм, вторую - 200 мм, а третью - 260 мм. Они выполнены проводом примерно одинаковой длины (36 м) и имеют соответствующее число витков (76, 58 и 45). Провод - ПЭВ 0,51 мм (от контура размагничивания старого цветного телевизора). Все три катушки - бескаркасные. Их наматывают на любой подходящий предмет цилиндрической формы (кастрюлю, банку и т.д.), предварительно подложив прокладку из резины или бумаги. Готовую обмотку снимают и в нескольких местах скрепляют нитками, а затем обматывают изолентой или скотчем.

При изготовлении катушек в [1] рекомендуется экранировать их от статического электричества, в [2] об этом даже не упоминается. Я свои катушки не экранировал, но сбоев в работе устройства не было.

Примерная конструкция металлоискателя показана на рис. 2.

Рис. 2

При поиске мелких предметов из металла (гвоздей, ключей и т.п.) включается катушка диаметром 150 мм. Для поиска более крупных предметов требуется катушка побольше (200 мм). Что-нибудь вроде канализационного люка или подземной трубы определяется самой большой катушкой с диаметром 260 мм.

Настройка. Сначала, отпаяв один конец С3, настраивают генератор с поисковой катушкой на нужную частоту. Для этого вместо С2 временно ставят переменный трехсекционный конденсатор (12...495 пФ )х3 и ведут поиск сигнала на вещательный приемник, включенный на длинноволновый диапазон. А найдя, "выводят" его на частоту 200 кГц. Впрочем, это не обязательно, можно оставить частоту 150 или, скажем, 250 кГц. Определив величину емкости, вместо переменного ставят постоянный конденсатор. Запаяв С3 на место, резистором R1 настраивают на ту же частоту перестраиваемый генератор. Настройку определяют по нулевым биениям в наушниках.

Работа. После 10...15-минутного прогрева устройства приближают поисковую катушку к земле на расстояние, на котором будет вестись поиск, и настраивают на нулевые биения. При поиске выдерживают одинаковое расстояние рамки от земли. Появление звука в телефонах говорит о наличии металлического предмета вблизи катушки. Чем он ближе, тем больше изменяется индуктивность поисковой катушки и, как следствие, тон звукового сигнала.

Этим "миноискателем" я нашел магистральную водопроводную трубу (для чего, собственно, и пришлось все это делать), проложенную в земле на глубине 70 см.

Литература

1. Радио, №1, 1984.
2. Радио, №8, 1968.

Автор: Е.Рябичко, ст.Келермесская, Адыгея.

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 Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025 Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более доступен, объясняет доцент биологии Синь Сунь. Сравнивая микробов с пекарнями, он отмечает: те, кто имеет "муку", производят больше "выпечки", чем те, кто ищет готовое тесто. Особенностью процесса является реакция на кислород. Добавление кислорода не приводит к постепенному снижению выбросов N2O, а меняет состав микробных сообществ. "Кислород не действует как реостат", - отмечает Сунь. Вместо плавного уменьшения производства газа происходит резкая смена доминирующих микроорганизмов. Кроме того, избыточная подкормка питательными веществами не ускоряет образование закиси азота. Наоборот, это может полностью остановить процесс, что подчеркивает сложность микробных экосистем и их влияние на биохимические циклы океана. Чтобы предсказать глобальные последствия, ученые создали модель, учитывающую не только химические реакции, но и экологическую динамику микроорганизмов - конкуренцию и кооперацию внутри сообществ. Такая интегрированная модель позволяет точнее оценивать вклад океанических зон с дефицитом кислорода в глобальное потепление. Применение этих данных помогает улучшить климатическое моделирование, включая прогнозы уровня моря, экстремальных погодных явлений и изменения химического состава океанов. Это особенно важно в условиях растущей антропогенной нагрузки и изменения циркуляции кислорода в мировых водах.

Другие интересные новости:

▪ Сон наших предков

▪ Прозрачные датчики на основе стекла Gorilla Glass

▪ Обнаружено место с безжизненной почвой

▪ Одежда с памятью подстроится под хозяина

▪ Робот-собака Spot приняла участие в военных учениях

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Я не умру, а буду жить, потому что я посеял семя словесное. Крылатое выражение

▪ статья Как образовалась почва? Подробный ответ

▪ статья Ягель. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Стоп-сигнал под надежным контролем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Парящая ваза. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025