www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2020

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Низкобюджетный металлодетектор

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье Комментарии к статье

Этот уникальный металлодетектор сделан всего на пяти компонентах - дешевой микросхеме, переменном конденсаторе, двух поисковых катушках и наушнике. Но не взирая на простоту он имеет довольно неплохие параметры.

Эта схема относится к металлодетекторам. И хотя она содержит некоторые узлы от других металлодетекторов, ее принцип работы отличается от них.

Не будет преувеличением сказать, что по характеристикам схема соответствует недорогому детектору с индукционным балансом (ИБ). Соберите ее - и вы в этом убедитесь! Эта конструкция даже более проста, чем оригинальный детектор на биениях, схема которого была опубликована в EPE за май 2004.

При тестировании было установлено, что старый английский пенни обнаруживается на воздухе на расстоянии 15 см, хотя из-за различных факторов, влияющих на чувствительность, дальность обнаружения может падать до 12,5 см.

Тем не менее этот детектор может составить конкуренцию для бюджетных ИБ и даже иметь некоторые полезные особенности унаследованные от детекторов на биениях.

Введение

Вместо использования поискового и образцового генераторов (как в детекторах на биениях), или передающей и приемной катушек (как у ИБ детекторов), этот детектор использует два передатчика (или поисковых генератора) с взаимно перекрывающимися катушками как у ИБ детекторов.

Низкобюджетный металлодетектор
Рис. 1. Принципиальная схема - вряд ли может быть проще

Примечание к схеме: каждая катушка содержит 70 витков провода ПЭЛ-0,32 намотанного на оправке диаметром 12 см.

Катушки должны перекрываться между собой для получения тона в наушниках.

Как видно из рисунка 1, схема очень проста. Каждый генератор собран на одном усилителе счетверенного ОУ плюс поисковая катушка!

Сигналы с этих генераторов смешиваются (по типу как у детекторов на биениях) и в результате этого можно услышать сигнал биений.

Но помимо всей этой схожести с детекторами на биениях имеется и отличие. И это отличие, которое существенно увеличивает чувствительность детектора заключается в том, что каждая из катушек изменяет частоту генератора через индуктивную связь. В результате получается "баланс" как у ИБ детекторов и чувствительность становится больше, чем у схем на биениях.

Кроме всего этого, требуется средство для управления выходной частотой биений, что бы можно было настраивать прибор. Это может быть выполнено разными способами, в данном случае используется стандартный переменный конденсатор 100 пФ от АМ приемника, соединенный между двумя генераторами.

Так как концепция схемы заимствована от индукционно-балансных и детекторов на биениях, то мы будем называть принцип работы этого детектора "баланс биений" (ББ).

Характеристики

Основные характеристики схемы такие:
  • В зависимости от того, как он сконструирован, этот детектор потенциально имеет чувствительность как у ИБ детектора.
  • Не нужен приемный усилитель или детектор уровня, это существенно упрощает схему и снижает ее стоимость. Представленная схема содержит всего два основных компонента, при том что аналогичная по чувствительности схема бюджетного ИБ будет содержать порядка 10..20 компонентов.
  • Оба поисковых генератора идентичны, следовательно схема устойчива к изменению напряжения питания и окружающей температуре. Из-за этого отпадает нужда в схемах компенсации и стабилизаторе напряжения.
  • Каждая из катушек имеет противоположный отклик на мишень, и следовательно высокий иммунитет к минерализации земли. В то же время схема имеет хорошую дискриминацию в точке перекрытия обеих катушек.
Схема

В основе конструкции лежит простейшей генератор на инверторе. Рассмотрим вначале генератор на IC1. С момента, когда индуктивность начинает сопротивляться быстрым изменениям напряжения (называемым реакцией), любое изменение логического уровня на выходе (вывод 1) будет передаваться на инвертирующий вход 2 с задержкой по времени. Скорость нарастания выходного напряжения составляет примерно 8В/МС, все последующие переключения IC1 соответственно задерживаются и таким образом генератор переходит в рабочий режим, с установившимися колебаниями на выходе.

Один из выводов поисковой катушки соединен с неинвертирующим входом (вывод 3), который стабилизирует работу. В принципе вывод 3 мог бы быть оставлен не подключенным, но это было бы неоптимальным решением.

Так как разные интегральные микросхемы имеют разные скорости нарастания выходного напряжения и входные сопротивления, то они вряд ли будут работать в этой схеме. Однако TL074CN широко распространена и ее доступность не должна быть проблемой.

Поисковая катушка является ответственной частью генератора и она должна быть правильно сконструирована, что бы генератор заработал и была получена необходимая частота на выходе.

Эта частота должна быть достаточно большой, но не настолько, что бы на нее влияли шумы или нестабильность параметров.

Характеристики микросхемы IC1 и индуктивность катушки влияют на частоту генерации, которая находится в районе 260 кГц (без подключенного экрана Фарадея). Экран Фарадея увеличивает индуктивность катушки примерно в два раза, соответственно частота на выходе генератора становится примерно в два раза меньше.

Генератор на IC1b включен точно так же, как и IC1a, за исключением того, что его поисковая катушка подключена в противофазе.

По мере того, как поисковую катушку перемещают параллельно земле, появление металла увеличивает индуктивность вначале L1 и потом L2, или наоборот, в результате чего частота генерации немного уменьшается. Третий усилитель IC1c используется для смешивания сигналов двух генераторов, и на его выходе получается частота биений, лежащая в аудио диапазоне.

Все это является отличительной особенностью детектора ББ типа. Присутствие металла не только изменяет частоту поискового генератора, но и так же как и у ИБ детектора, влияет на другую катушку. В действительности обе какушки влияют друг на друга через взаимоиндукцию, и это является причиной существенного увеличения чувствительности системы.

Помимо всего этого, необходимо найти способ для настройки детектора. Это достигается с помощью переменного конденсатора VC1, который соединяется с двумя индуктивностями (поисковыми катушками). В качестве VC1 будет работать практически любой конденсатор переменной емкости, желательно только что бы он имел не слишком большую емкость - от 47 пФ до 100 пФ. Если же такого нет, то можно использовать конденсатор большего номинала, включив с ним последовательно емкость 47пФ.

В качестве наушников используются пьезотелефоны. Если их громкость слишком велика, то ее можно уменьшить, включив последовательно с наушниками резистор подходящего номинала. Индуктивный звукоизлучатель использовать не рекомендуется из-за опасности перегрузки IC1c.

Ток, отребляемый схемой состовляет прмерно 15мА. Восемь батарей типа АА хватает примерно на 70 часов работы.

Конструкция

В схеме нет большого количества деталей, так что трудно допустить какую-либо ошибку. Важно не ошибиться с включением микросхемы и фазировкой поисковых катушек. Кроме этого, других проблем быть не должно.

Низкобюджетный металлодетектор

Вставьте в печатную плату 12 штырьков и впаяйте их, потом припаяйте два провода, ведущих к выключателю. В качестве штырьков используйте облуженный толстый медный провод.

Низкобюджетный металлодетектор

Теперь пришло время наполнить печатную плату. Так как это чувствительная, высокочастотная схема, то рекомендуется впаивать IC1 напрямую, без панельки. После того как вы вставили эту микросхему, убедитесь в правильности установки. TL074CN достаточно надежная микросхема, паяйте ее по возможности быстрее, что бы избежать перегрева.

Низкобюджетный металлодетектор

Припаяйте переменный конденсатор VC1, гнездо для наушников, батареи и выключатель (соблюдайте полярность - ошибка может вывести схему из строя). Выключатель питания обычно подключают к положительному выводу батарей. Одни батареи имеют облуженный контакт, другие (такие которые мы используем) требуют 9В переходную колодку для подсоединения. Опять же, соблюдайте полярность!

Низкобюджетный металлодетектор

Теперь прикрепите выключатель питания и разъем для наушников к корпусу.

Низкобюджетный металлодетектор

Низкобюджетный металлодетектор

Низкобюджетный металлодетектор

Я использовал длинные винты для крепления VC1 под печатной платой, это легкий и эффективный способ для установки переменного конденсатора в корпусе.

Низкобюджетный металлодетектор

Используйте кусок токонепроводящей резины для изоляции VC1 от печатной платы.

Автор: Томас Скарборо

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Технологии радиолюбителя

журналы Stereophile (годовые архивы)

книга АСУ предприятием на базе ЕС ЭВМ. Владовский И.М., 1977

книга Радиоэлектроника в быту. Куприянович Л.И., 1963

статья Датчик отключения сети

статья Устройства Пульс и Вдох-выдох

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №32

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][cry][!][?]



Комментарии к статье:

Илья
x1 в схеме это кварц? И на сколько сие чудо берет, меня интересует пригоден ли он для сбора чермета?

Артём
Спасибо [up]

Гость
Напишите, пожалуйста, свой комментарий... НЕТ ЧУСТВИТЕЛЬНОСТИ

Гость
Где наушники и чо за 2 провада белых куда они идут?

Гость
Спасибо за идею. Желаем успехов. По правде говоря, мой брат, мы как металлоискатель, ищем золотой металл только тогда, когда мы отчаянно ищем валюты. Эти устройства, которые полагаются на файлы и магнитную индукцию, слабы, и мы надеемся, что существует более специализированный круг в обнаружении только золотого металла. Будьте надежны и полезны даже с 50% технологией радиопередачи


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов