Неприхотливый металлоискатель с повышенной чувствительностью, работающий на принципе биений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Принцип действия и основные характеристики

Металлоискатель (рис. 2.28, а) работает на принципе биений, образующихся из-за разницы колебаний опорного и поискового генераторов (на 5-10-й гармонике, выбирается ближайшая по частоте).

Это позволяет доводить чувствительность прибора до высокого уровня, что становится возможным обнаруживать:

• пятикопеечную монету в грунте на глубине 10 см;
• стальную крышку люка или трубу - на глубине 65 см.

Рис. 2.28. Принципиальная схема неприхотливого металлоискателя с повышенной чувствительностью, работающий на принципе биений (нажмите для увеличения)

Выполняемый на доступной элементной базе, металлоискатель не требует тщательной настройки и неприхотлив в эксплуатации. Электропитание - от гальванической батареи "Крона".

Принципиальная схема

Поисковый генератор собран по так называемой схеме "емкостной трехточки" на логических элементах DD1.1, DD1.2 ИМС K561ЛА7. Его колебательный контур образован:

• поисковой катушкой L1;
• конденсаторами С2-С4;
• варикапом VD1, управляющее напряжение на который поступает с потенциометра R2, выполняющего функцию органа настройки на низкую частоту биений.

В схему дополнительно введен транзистор VT1. Его предназначение - обеспечить термокомпенсацию варикапа VD1. Если же изготавливаемому металлоискателю суждено работать в благоприятных условиях, при небольших колебаниях температуры окружающей среды, то VT1 можно исключить из данного устройства. Опорный генератор реализован на двух логических элементах 3И-НЕ микросхемы DD2 (K561ЛА9). Частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 (1 МГц).

И у перестраиваемого, и у опорного генераторов имеется по буферному каскаду (логический элемент DD1.3 и, соответственно, DD2.3), работающему на смеситель DD1.4. Выделяемый в смесителе сигнал разностной частоты поступает на усилитель (транзистор VT2) с эмиттерным повторителем (VT3). Звуковым индикатором обнаружения металла в грунте служит микротелефонный капсюль BF1 от слухового аппарата.

Стабилизатор напряжения DA1 на 5 В обеспечивает "электронику" питанием, а полупроводниковый диод VD2 защищает от ошибочной полярности при подключении батареи.

Настройка схемы металлоискателя

Поисковый генератор нужно "вывести" на требуемую частоту 100-200 кГц, подбирая конденсаторы С2, C3. При среднем положении движка потенциометра R2 следует добиться, чтобы при возможно большем отношении частот опорного и поискового генераторов получить громко воспроизводимый капсюлем BF1 сигнал биений. Усилитель с эмиттерным повторителем нужно настраивать подбором резисторов R10 и R12. Ориентиром должно служить напряжение 2,5 В на коллекторе VT2 и на нагрузочном резисторе R14.

Юстировку термокомпенсации, выполненной на транзисторе VT1, следует осуществлять подбором резистора R5. При этом нужно добиться, чтобы напряжение между коллектором и эмиттером VT1 находилось в пределах 2-2,5 В.

Изготовление поисковой катушки

Поисковую катушку L1 рекомендуется наматывать на болванке диаметром 160 мм. Она должна содержит 60 витков провода ПЭЛ-0,2. Затем нужно произвести однослойную обмотку изолентой. После этого катушку следует обертывать (с небольшим разрежением между соседними витками) полоской из алюминиевой фольги - для электростатического экранирования. Электрический контакт между концами такого экрана недопустим (в противном случае образуется замкнутый виток).

Полученную рамку-датчик еще нужно обмотать для защиты от повреждений двумя-тремя слоями изоляционной ленты, приклеить "эпоксидкой" к основанию из стеклотекстолита (нефольгированного!) толщиной 2-4 мм. С помощью кронштейна устройство можно приктепить к несущей штанге, например, стеклопластиковой лыжной палке с ручкой и блоком.

Соединения

В корпусе блока нужно разместить гальваническую батарею "Крона" и всю "электронику", смонтированную на печатной плате. Соединение поисковой катушки с платой - коаксиальным кабелем, проходящим внутри несущей штанги.

Элементная база

Теперь о радиодеталях, необходимых для сборки металлоискателя. Все их, включая полупроводниковые приборы и микросхемы, можно выбрать из разряда недорогих и широко распространенных. В частности, постоянные резисторы типа МЛТ-0,125.

В качестве потенциометра R2 может быть использован любой малогабаритный, желательно с выключателем. Последний на принципиальной электрической схеме условно не показан. Конденсаторы постоянной емкости C1, С9 и С11 могут быть любыми малогабаритными, но с номиналами, указанными на принципиальной электрической схеме.

Более жесткие требования у конденсаторов С2, С4-С8: для большей надежности и долговечности их работы в разных условиях эти конденсаторы желательно выбирать из числа термостабильных. В частности, выполняющий роль "подстроечника" конденсатор C3 предпочтительно установить керамический, как наиболее устойчивый к значительным резким перепадам температур (например, типа КТ4-23 емкостью 4-20 пФ). А в качестве С10, С12-С15 можно использовать конденсатор К53-2, гарантирующие стабильную работу схемы.

Эскиз печатной платы самодельного металлоискателя приведен на рис. 2.29.

Рис. 2.29. Печатная плата неприхотливого металлоискателя с повышенной чувствительностью, работающего на принципе биений

Автор: Гричко В.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Магнитный бластер против никотина 21.05.2026 Никотиновая зависимость остается одной из самых серьезных и трудно преодолимых проблем современного здравоохранения. Хотя две трети взрослых курильщиков мечтают навсегда отказаться от сигарет, лишь одному из десяти это удается. Новые исследования дают надежду: неинвазивная магнитная стимуляция мозга может стать эффективным способом разорвать этот порочный круг. Метод, известный как повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS), представляет собой своеобразный "электромагнитный бластер". Он генерирует мощные магнитные импульсы, которые направляются в конкретные зоны мозга и меняют активность нейронов. Ранее эта технология уже доказала свою эффективность при лечении депрессии, хронической боли и обсессивно-компульсивного расстройства. Теперь ученые активно изучают ее потенциал в борьбе с зависимостями. Ведущий автор исследования, профессор Синбао Ли из Центра рака Hollings при Медицинском университете Южной Каролины (MUSC), объясняет, что зависимость нарушает естественный баланс между системой вознаграждения и зоной самоконтроля в мозге. Магнитные импульсы помогают восстановить этот баланс, усиливая контроль над импульсивным поведением. В эксперименте приняли участие 45 курильщиков, которые прошли по 15 сеансов терапии. Лучшие результаты показала высокочастотная стимуляция левой дорсолатеральной префронтальной коры - области, отвечающей за принятие решений и самоконтроль. Участники этой группы сократили потребление сигарет в среднем на 11,14 штуки в день. МРТ-сканирование подтвердило усиление активности зон самоконтроля и одновременное снижение активности центров вознаграждения. Стимуляция медиальной орбитофронтальной коры, связанной с ощущением удовольствия, дала более скромный эффект - снижение примерно на 5 сигарет в день. В контрольной группе, где применяли имитацию лечения, среднее сокращение составило всего 6 сигарет. Профессор Ли подчеркивает, что rTMS позволяет проводить по-настоящему персонализированную терапию. С помощью МРТ-сканирования и индивидуальной настройки параметров врачи могут точно воздействовать на нужные участки мозга каждого пациента. Метод уже одобрен FDA для помощи в отказе от курения, а новые исследования делают его еще более точным и эффективным.

Другие интересные новости:

▪ Умные рубашки поло Ralph Lauren

▪ Определены требования к первым мобильным сетям пятого поколения

▪ Оптимизация производительности сетей 5G

▪ Велосипедное колесо очищает воздух

▪ Спортивные часы Garmin Forerunner 620 и 220

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Без женщин жить нельзя на свете, нет! Крылатое выражение

▪ статья Как пользователи интернета, не зная того, помогают оцифровывать старые книги? Подробный ответ

▪ статья Капуста савойская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Октан-корректор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шарики меняются местами. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026