Простой металлоискатель с контуром на 4,6 кГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Принцип действия данного металлоискателя состоит в регистрации сигнала, отраженного металлическим предметом. Этот сигнал возникает вследствие воздействия на металл переменного магнитного поля передающей (излучающей) катушки.

Приемная катушка расположена в одной плоскости с передающей таким образом, что проходящие через нее силовые магнитные линии создают малую ЭДС. На выводах приемной катушки сигнал отсутствует либо весьма мал.

Дополнительное уменьшение этого сигнала обеспечивает узел компенсации. Но если в поле катушек попадает металлический предмет, индуктивная связь между катушками изменяется, на выводах приемной катушки появляется электрический сигнал, который усиливается, выпрямляется, а затем фильтруется.

В итоге на выходе фильтра появляется некоторое постоянное напряжение, возрастающее при приближении катушек к металлическому предмету. Это напряжение поступает на один из входов узла сравнения, где сравнивается с опорным напряжением, которое прикладывается к его второму входу. Уровень опорного напряжения отрегулирован таким образом, что даже небольшое увеличение сигнала приводит к существенному изменению уровня сигнала на выходе узла сравнения.

Это, в свою очередь, приводит в действие электронный ключ, управляющий звуковым сигнализатором обнаружения металлического предмета.

Принципиальная схема

Схема металлоискателя приведена на рис. 2.2. Генератор, выполненный на транзисторе VT2 и контуре L1C3, работает на частоте примерно 4,6 кГц.

Рис. 2.2. Принципиальная электрическая схема (нажмите для увеличения)

Низкая частота генератора обеспечивает:

• с одной стороны, слабую реакцию металлоискателя на нежелательные сигналы (например, возникающие при наличии мокрого песка, мелких кусочков металла и т. д.);
• с другой - хорошую чувствительность.

Глубина обнаружения предметов любым металлоискателем зависит от частоты рабочего сигнала, его мощности, размера катушек индуктивности, а также от размеров и формы предмета и его положения.

Чем выше частота генератора, тем меньше глубина обнаружения небольших предметов. Чем больше размеры катушек индуктивности, тем больше будет глубина обнаружения. Генератор собран на транзисторной сборке 2ТС3103А. Транзистор VT2 работает непосредственно в генераторе, а транзистор VT1 совместно с делителем из деталей R2...R4 - в термостабилизаторе, обеспечивающем температурную компенсацию.

Сигналы, поступающие на приемную катушку L2, ограничиваются по амплитуде (в случае обнаружения большого металлического предмета) диодами VD1, VD2, а затем усиливаются операционным усилителем DA1.1. На вход этой микросхемы через конденсатор С5, резисторы R7-R10 и конденсатор С8 поступает сигнал компенсации с генератора. Он ослабляет по ступающий на катушку L3 сигнал с катушки L1 при отсутствии вблизи металлических предметов.

После усиления сигнал проходит через фильтр R16C11 на ОУ DA1.2. При положительном входном напряжении, поступающем на неинвертированный вход микросхемы, диод VD3 открыт и обеспечивает отрицательную обратную связь. Конденсатор С12 заряжается, и стрелка индикатора РА1 отклоняется.

При отрицательном входном напряжении диод закрыт, обратной связи нет, на катоде диода нулевое напряжение.

Рис. 2.3. Внешний вид трех печатный плат металлоискателя с контуром на 4,6 кГц

Сигнал с детектора сглаживается фильтром R21C14R22C15 и поступает на компаратор DA2.1, где сравнивается с опорным напряжением, регулируемым переменными резисторами R23 (грубо) и R25 (точно).

При срабатывании компаратора напряжение на его выходе уменьшается, транзистор VT3 закрывается, и начинает работать тональный генератор, собранный на ОУ DA2.2.

Его выходной сигнал подается на усилитель мощности, выполненный на транзисторе VT4, нагрузкой которого служит головной телефон от слухового аппарата. Громкость звука регулируют переменным резистором R38. Выходной каскад питается от отдельного источника, что устраняет возможность возбуждения устройства. Основная же часть схемы металлоискателя питается от источника напряжением 12 В, которое дополнительно стабилизируется микросхемой DA3 на уровне 9 В.

Детали металлоискателя смонтированы на трех печатных платах (рис. 2.3, а-в) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Они рассчитаны на использование резисторов МЛТ-0,125, резистора СП4-1 (R10) конденсаторов К71-7 (C3, С6). Стрелочный индикатор РА1 - индикатор уровня записи от любого магнитофона.

Изготовление катушек

Особое внимание нужно уделить изготовлению катушек. Это определит качество работы металлоискателя в дальнейшем. Катушки оптимально наматывать на оправке диаметром 140 мм, в качестве которой хорошо использовать стеклянную банку.

Каждая катушка должна состоять из 200 витков эмалированного медного провода диаметром 0,27 мм с отводом от среднего нитка. Прежде чем снять катушку оправки, ее следует перевязать и трех-четырех местах, а после снятия обмотать прочной нитью, чтобы витки плотно прилегали друг к другу.

Далее катушкам необходимо придать форму, показанную па рис. 2.4, и прикрепляют их к пластиковой тарелке 1 нитками 2. Передающую катушку 3 располагают внизу, а приемную 4 - наверху. Приемная катушка должна быть снабжена алюминиевым (из полоски фольги) экраном с зазором, препятствующим образованию замкнутого витка.

Выводы катушек нужно соединить с остальной частью прибора кабелем в экранированной оплетке. Расстояние между вертикальными (по рис. 2.4) витками катушек должно быть равно примерно 25 мм. Окончательно оно уточняется после настройки металлоискателя по минимальному показанию индикатора РА1 при отсутствии вблизи катушек металлических предметов.

Рис. 2.4. Форма катушки

После окончательного закрепления катушек при помощи клея или герметика их можно прикрыть сверху декоративным кожухом и закрепить к нему штангу.

Настройка и эксплуатация

Настройка металлоискателя заключается в установке движка резистора R10 (при среднем положении движка резистора R48) в такое положение, чтобы стрелка индикатора РА1 находилась на "нулевой" отметке. Для удобства эксплуатации прибора стрелку желательно установить на середину шкалы подбором резистора R19. Для этого в ряде случаев придется менять подключение выводов одной из катушек генератора.

При эксплуатации металлоискателя после 20-минутного установления рабочего режима резистором R8 необходимо добиться "нулевого" показания стрелочного индикатора. После этого переменными резисторами R25 и R23 следует установить опорное напряжение, близкое к срабатыванию компаратора и появлению тонального звука.

Автор: Гричко В.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Умные паруса для торгового флота 12.09.2026

Морское судоходство остается одной из важнейших составляющих мировой экономики, но его зависимость от ископаемого топлива создает серьезные экологические и экономические проблемы. Поэтому разработчики судовых технологий ищут способы использовать возобновляемые источники энергии непосредственно во время плавания. Одним из наиболее перспективных направлений считается применение ветра, однако для его широкого внедрения недостаточно просто установить на судне парус или роторный движитель. Норвежская компания Kongsberg Maritime и консорциум морских предприятий и научно-исследовательских организаций решили объединить ветровую тягу с интеллектуальными системами управления судном в рамках проекта WINTEGRATE. Главная задача новой инициативы заключается в ускорении внедрения ветровых движительных систем, известных как WAPS, в коммерческое судоходство. Участники проекта рассчитывают добиться заметного сокращения расхода топлива и связанных с ним выбросов, сделав энергию ветра практичным дополн ...>>

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Случайная новость из Архива Экстремальная камера Casio GZE-1 17.10.2017 Компания Casio представила новую, "неубиваемую" экшен-камеру GZE-1. Модель способна пережить падение с высоты до 4 метров и погружение на глубину до 50 метров, а также умеет работать при температуре до минус 10 градусов Цельсия. В основе камеры лежит 1/2,3-дюймовая КМОП-матрица с 6,9 млн эффективных пикселей. Casio GZE-1 умеет снимать в разрешении Full HD 1920х1080 точек со скоростью 30 кадров в секунду. Габариты модели составляют 74,1 х 75 х 46,4 мм, вес - 172 г. В необычном круглом корпусе, напоминающем спортивные часы Casio G-Shock, также нашлось место для модулей Bluetooth 4.1 и Wi-Fi IEEE 802.11b/g/n. У гаджета имеется собственное фирменное мобильное приложение для Android и iOS.

Другие интересные новости:

▪ Экзамен под видеонаблюдением

▪ Раскрыт секрет походки динозавров

▪ Портативный накопитель Kingston Wi-Drive

▪ Однокристальная система Qualcomm Snapdragon 855 Plus

▪ Глобальная транспортная система с дирижаблями

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Роза Люксембург. Знаменитые афоризмы

▪ статья Где можно прощаться так же, как здороваться? Подробный ответ

▪ статья Дельтаплан Вымпел-9. Личный транспорт

▪ статья Сварка постоянным током. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026