Простой металлоискатель, работающий по принципу Передача-Прием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Принцип действия

В качестве передатчика использован мультивибратор, а в качестве приемника - усилитель звуковой частоты. К выходу первого из этих устройств и входу второго подключены одинаковые по размерам и намоточным данным катушки.

Для того чтобы система из таких передатчика и приемника стала металлоискателем, необходимо расположить катушки так, чтобы в отсутствие посторонних металлических предметов связь между ними практически отсутствовала, т. е. сигнал передатчика не попадал напрямую в приемник.

Как известно, индуктивная связь между катушками минимальна, если их оси взаимноперпендикулярны. Поэтому, если катушки передатчика и приемника расположить именно так, то сигнал передатчика в приемнике прослушиваться не будет.

При появлении поблизости от этой сбалансированной системы металлического предмета в нем под действием переменного магнитного поля передающей катушки возникают так называемые "вихревые токи" и, как следствие, собственное магнитное поле, которое наводит в приемной катушке переменную ЭДС. Сигнал, принятый приемником, преобразуется телефонами в звук. Его громкость зависит от размеров предмета и расстояния до него.

Технические характеристики

Технические характеристики металлоискателя следующие:

• рабочая частота - около 2 кГц;
• глубина обнаружения:
• монеты диаметром 25 мм - около 10 см;
• железной и алюминиевой закаточных крышек - соответственно, 20 и 25 см;
• стального и алюминиевого листов размерами 200 х 300 мм - 40 и 45 см;
• крышки канализационного люка - 60 см.

Принципиальная схема передатчика

Схема передатчика показана на рис. 2.13, а. Это симметричный мультивибратор на транзисторах VT1, VT2. Частота генерируемых им колебаний определяется емкостью конденсаторов C1, С2 и сопротивлением резисторов R2, R3.

Сигнал звуковой частоты с коллекторной нагрузки транзистора VT2 - резистора R4 - через разделительный конденсатор C3 поступает на катушку L1, которая преобразует электрические колебания в переменное магнитное поле.

Принципиальная схема приемника

Приемник представляет собой трехкаскадный усилитель звуковой частоты, выполнен по схеме, изображенной на рис. 2.13, б. На его входе включена такая же катушка L1, как и в передатчике. Выход усилителя нагружен включенными последовательно телефонами BF1.

Рис. 2.13. Принципиальная схема: а - передатчика; б - приемника

Работа металлоискателя по принципиальной схеме

Переменное магнитное поле передатчика, наведенное катушкой в металлическом предмете, воздействует на катушку приемника. В результате этого в ней возникает электрический ток частотой около 2 кГц. Через разделительный конденсатор С1 сигнал поступает на вход первого каскада усилителя, выполненного на транзисторе VT1. Усиленный сигнал с его нагрузки - резистора R2 - подается через разделительный конденсатор С3 на вход второго каскада, собранного на транзисторе VT2.

Сигнал с его коллектора через конденсатор С5 поступает на вход третьего каскада - эмиттерного повторителя на транзисторе VT3. Он усиливает сигнал по току и позволяет подключить в качестве нагрузки низкоомные телефоны. Чтобы уменьшить влияние температуры окружающей среды на стабильность работы усилителя, в первый и второй каскады введена отрицательная обратная связь по постоянному напряжению включением: резистора R1 между коллектором и базой транзистора VT1; резистора R3 между коллектором и базой VT2.

Снижение усиления на частотах ниже 2 кГц достигнуто соответствующим выбором емкости разделительных конденсаторов С1, C3. Снижение усиления на частотах выше 2 кГц - введением в первый и второй каскады частотнозависимой отрицательной обратной связи по переменному напряжению через конденсаторы С2 и С4.

Эти меры позволили повысить помехоустойчивость приемника. Конденсатор С6 предотвращает самовозбуждение усилителя при увеличении внутреннего сопротивления батареи питания по мере ее разрядки.

Рекомендации по изготовлению катушек

Катушки приемника и передатчика одинаковы. Изготовить их можно следующим образом. По углам прямоугольника размерами 115 х 75 мм в доску вбить четыре гвоздя: диаметром 2-2,5 мм; длиной 50-60 мм. Предварительно нужно надеть на гвозди поливинилхлоридные или полиэтиленовые трубки длиной 30-40 мм. Это даст достаточную изоляцию всей конструкции.

На изолированные таким образом гвозди нужно намотать 300 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,12-0,14 мм. По завершении намотки витки обмотать по всему периметру узкой полоской изоляционной ленты. После этого гвозди можно отогнуть, чтобы снять катушку.

Конструкция металлоискателя

В качестве корпусов приемника и передатчика желательно использовать полистироловые коробки (внутренние размеры - 120 х 80 мм). Отсеки для батареи питания, стойки для печатных плат и элементы крепления катушек можно изготовить из такого же материала и приклеить к корпусам растворителем марки Р-647 (можно использовать и Р-650).

Эскизы печатных плат и расположение деталей показаны на рис. 2.14, а-б.

Рис. 2.14. Эскизы печатных плат и расположение деталей

Все металлические элементы конструкции, расположенные внутри катушек приемника и передатчика (батарея питания, плата с деталями, выключатель питания), влияют на их магнитное поле. Для исключения возможного изменения их положения в процессе эксплуатации все они должны быть надежно закреплены. Особенно это касается батареи "Крона" как сменного элемента конструкции.

Налаживание

Для проверки работы передатчика вместо катушки L1 нужно подключить телефоны и убедиться в том, что при включении питания в телефонах слышен звук. Затем, подключив на место катушку, проконтролировать ток, потребляемый передатчиком. Он должен быть в пределах 5-7 мА.

Приемник настраивают при замкнутом накоротко входе. Подбором резистора R1 в первом каскаде и R3 во втором следует установить на коллекторах соответственно транзисторов VT1 и VT2 напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Затем подбором резистора R5 нужно добиться того, чтобы ток коллектора транзистора VT3 стал равным 5-7 мА.

После этого, разомкнув вход, подключить к нему катушку приемника L1 и, принимая сигнал передатчика на расстоянии примерно 1 м, убедиться в работоспособности системы в целом.

Автор: Солоненко В.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Кофе защищает сердце 04.07.2018 Четыре чашки кофе в день помогают снизить риск сердечного приступа и быстрее восстановиться после инфаркта. Также кофеин защищает от диабета (второго типа) и других сердечных заболеваний. Ученые из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне (Германия) провели исследование на мышах, которое помогло объяснить причину такого благотворного влияния. В ходе исследования в течение десяти дней ученые добавляли в питьевую воду группы мышей такое количество кофе, которое соответствует четырем чашкам в день для человека. Затем они искусственно вызвали у грызунов сердечный приступ. Поврежденные клетки миокарда у мышей, которые получали кофеин, восстанавливались после приступа лучше, чем клетки мышей, которые пили обычную воду. Целительное свойство кофе объясняется тем, что кофеин стимулирует работу белка р27 в митохондрии - "энергетической станции" клетки. Активация p27 в митохондриях увеличивает производство энергии органеллы, и это помогает восстановлению клеток миокарда после повреждений, как показала команда ученых. У людей и других животных также есть белок p27, что повышает вероятность того, что кофеин может быть полезен и для сердца человека. Обычно p27 контролирует деление клеток и подавляет развитие опухолей. Его энергетическая роль в митохондриях ранее не была известна. Открытие идет вразрез с представлениями врачей о том, что кофе противопоказано людям с сердечными заболеваниями, поэтому оно еще нуждается в тщательной проверке. К тому же, исследователи из немецкого университета предупреждают, что только частое потребление кофе - без физических упражнений и правильного питания - не принесет много пользы и может вызвать проблемы со здоровьем.

Другие интересные новости:

▪ Зубная нить способна предотвратить проблемы с сердцем

▪ Система опреснения воды на солнечной энергии

▪ Открыты нейронные механизмы кашля и чихания

▪ Электрический клей

▪ Система очистки воды на основе плазмы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Злые языки страшнее пистолета! Крылатое выражение

▪ статья В каком моменте Матрицы можно увидеть улыбку Чеширского кота? Подробный ответ

▪ статья Перистощетинник пурпурный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ксилолитовые полы и облицовка стен. Простые рецепты и советы

▪ статья Обесцвечивание раствора йода помощью меди. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026