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:

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 Обнаружена связь между страхом и алкогольной зависимостью 13.12.2022 Изучая особенности запоминания страшных событий, ученые из Линчепингского университета выявили фермент, влияющий на ощущение тревоги и зависимость от спиртного. Некоторые области мозга особенно важны для обработки воспоминаний, связанных со страхом. Например, миндалевидное тело, которое активируется в случае опасности и сотрудничает с префронтальной корой. Все они запускают процесс регулировки эмоций. "Мы знаем, что сеть нервных клеток, соединяющая лобные доли с миндалевидным телом, участвует в реакциях страха. Связи между этими структурами мозга меняются у людей с посттравматическим стрессовым расстройством и другими тревожными расстройствами", - сообщила Эстель Барбье, руководитель исследования и доцент Центра социальной и аффективной неврологии (CSAN) и Департамента биомедицинских и клинических наук (BKV) Университета Линчепинга. Однако задействованные молекулярные механизмы долгое время оставались неизвестными. В новом исследовании ученые нашли и проанализировали белок PRDM2, эпигенетический фермент, который подавляет экспрессию многих генов. Было обнаружено, что уровни PRDM2 снижаются при алкогольной зависимости, приводя к преувеличенным реакциям на стресс. Очень часто алкогольная зависимость и тревожные состояния сосуществуют друг с другом, и исследователи давно подозревали, что в основе этих состояний лежало одно и то же явление. "Мы определили механизм, при котором повышенная активность в сети между лобными долями и миндалевидным телом увеличивает выученные реакции страха. И доказали, что подавление PRDM2 увеличивает консолидацию воспоминаний, связанных со страхом", - говорит Эстель Барбье. Команде ученых также удалось определить гены, которые влияют на снижение уровня PRDM2. По их данным, это приводит к увеличению активности нервных клеток, соединяющих лобные доли и миндалевидное тело. Пациенты с тревожными расстройствами могут получить пользу от лечения, которое ослабляет или стирает воспоминания о страхе. Биологический механизм, который мы идентифицировали, включает в себя подавление PRDM2, и в настоящее время у нас нет никакого способа его увеличить. Но этот механизм может быть частью объяснения того, почему некоторые люди более уязвимы к развитию состояний, связанных с тревогой. Это также может объяснить, почему эти состояния и алкогольная зависимость так часто встречаются вместе.

Другие интересные новости:

▪ В Сингапуре выпустят iPhone 4S без камеры

▪ Наушники Sony XB900N

▪ Снижено давление для сверхпроводимости при комнатной температуре

▪ Электроочистка масла

▪ Смартфон Sony Xperia Z Ultra

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Иллюзии при движении объекта. Энциклопедия зрительных иллюзий

▪ статья Какие волосы держатся дольше других? Подробный ответ

▪ статья Смородина красная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Настройка металлоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Восстановление умножителя УН9/27-1,3 А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025