![]() |
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Простой металлоискатель, работающий по принципу Передача-Прием
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели 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:
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.
▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей ▪ журналы Радиокомпоненты (годовые архивы) ▪ книга Беркинблит М.Б., Глаголева Е.Г. Электричество в живых организмах. , 1988 ▪ книга Трансформаторы для бытовой и офисной аппаратуры. Куневич А.В., 2004 ▪ статья Что такое туманность? ▪ статья Сопряжение с компьютером цифрового мультиметра серии 830 ▪ справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №3
Комментарии к статье: Роман Как правильно устанавливаются рамки металлоискателя? Я их дня два настраивал. То пищит не переставая, даже когда металла рядом нет вообще, то не пищит даже рядом с столитровым баком. Гость Покажите на фото, как выглядит собранный металлоискатель
|