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:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Зарядники электромобилей на стоянках 23.10.2013 Компания Hevo в сотрудничестве с Нью-Йоркским университетом планирует установить в Нью-Йорке систему беспроводной зарядки автомобилей. Устройства, похожие на крышку канализационного люка, будут заряжать электромобили на стоянке. Ежедневно в любом крупном городе большое количество автомобилей развозят продукты, почту, другие грузы, делая десятки остановок в одних и тех же местах. Если установить на этих остановках беспроводные зарядные устройства, то можно без особых реформ частично перевести транспортную инфраструктуру города на электротягу. Система Hevo состоит из трех частей: зарядная станция, вмонтированная в бордюр или дорогу, приемник, размещенный в автомобиле и приложение для смартфона, которое позволяет водителям соединить свой автомобиль с зарядником и следить за процессом зарядки аккумулятора. Принцип работы зарядника основан на резонансной схеме, при которой две магнитные катушки соединены с конденсаторами, резонирующими на определенной частоте. При такой схеме уменьшаются потери энергии, а скорость и расстояние передачи увеличиваются. В своем нынешнем виде система Hevo работает от напряжения 220 вольт и может передавать ток мощностью до 10 киловатт. Зарядное устройство Hevo идеально подходит для зарядки аккумуляторов электрических транспортных средств, которые передвигаются с небольшой скоростью и имеют аккумулятор небольшой емкости. Первые опытные образцы новой системы беспроводной зарядки компания Hevo планирует развернуть в Washington Square Park в начале 2014 года. Первоначально зарядниками будут пользоваться два тестовых электромобиля Smart ForTwo Нью-Йоркского университета, также ведутся переговоры с компаниями PepsiCo, Walgreens и City Harvest, которые могли бы развернуть новую систему на своих транспортных средствах.

Другие интересные новости:

▪ Биоразлагаемый пластик из хлопковых отходов

▪ Искусственные водоросли защитят океан

▪ Частный корабль достиг МКС

▪ Лопасти турбин защищены

▪ Квантовые голограммы с исчезающими сообщениями

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Россия, кровью умытая. Крылатое выражение

▪ статья Какой представляли систему кровообращения до XVII века? Подробный ответ

▪ статья Очиток отогнутый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Опыт эксплуатации ручной малогабаритной антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распиновка сотовых телефонов Nokia. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026