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:

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 Почему не состоялась пандемия птичьего гриппа 04.12.2010 Британские экологи объяснили, почему перелетные птицы не разнесли по миру вирус птичьего гриппа, пандемии которого опасались в 2005-2007 годах. Оказалось, что инкубационный период, в течение которого птица еще способна лететь, но уже является заразной, у разных видов составляет всего от 5 до 15 дней. Данные о перемещениях 228 птиц 19 видов над Азией, Европой и Африкой показали, что за такой срок межконтинентальный перенос вируса больными птицами маловероятен. Учитывая остановки и ночевки в пути, за время инкубационного периода зараженная птица, как правило, может улететь километров на 500, не более.

Другие интересные новости:

▪ Первый монгольский автомобиль Mozo

▪ Сверхяркий фонарик Nitecore EDC25

▪ Мышка Logitech G502 X

▪ Изучаются штаны императора

▪ Получение энергии из углекислого газа

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Анри Бергсон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое платина? Подробный ответ

▪ статья Машинист бетононасосной передвижной установки. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Смешанное подключение фронтальной акустики. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Приклеивание стакана к кулаку. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025