www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2020

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Металлоискатель с низковольтным питанием

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье Комментарии к статье

При разработке этого металлоискателя ставилась задача создать малогабаритное высокоэкономичное устройство с хорошей повторяемостью и высокими эксплуатационными характеристиками, используя широко распространенные и недорогие детали.

Анализ большинства распространенных схем показал, что все они питаются от источника с напряжением не ниже 9 В (то есть "Крона"), а это и дорого и неэкономично. Так, собранный на микросхеме К561ЛЕ5 металлоискатель работает от одной батареи не более 6-8 часов.

Поисковые катушки у большинства устройств или с отводами, или имеют несколько обмоток. Чувствительность у простых металлоискателей невысокая, а более сложные требуют применения кварцевых резонаторов или других дефицитных деталей. В итоге А. Мельниковым была разработана схема (рис. 2.44, а) металлоискателя на биениях, как самого простого в настройке и использовании.

Металлоискатель с низковольтным питанием
Рис. 2.44. Металлоискатель с низковольтным питанием а - принципиальная схема; б - принципиальная схема, собранная целиком на кремниевых транзисторах типа КТ3156; в - пример навесного монтажа

Принципиальная схема

Функционально разработанная схема включает в свой состав:
  • два генератора (катушка колебательного контура одного из них и является поисковой);
  • балансный смеситель;
  • усилитель звуковой частоты, нагруженный на наушники.
Для таких низковольтных устройств как нельзя более подходят барьерные генераторы, устойчиво работающие от напряжения питания 0,8 В и более (для кремниевых транзисторов).

Еще одним их достоинством является то, что на их выходе постоянная составляющая напряжения (относительно коллектора, соединенного с корпусом прибора) равна 0,65 В и стабилизирована (эмиттерно-базовый переход транзистора играет роль стабистора). Этот эффект используется для стабилизации рабочей точки балансного смесителя.

Усилитель звука однотранзисторный. Для такого усилителя звука желательно применить транзистор с коэффициентом передачи тока не менее 200.

Генераторы работают на разных частотах:
  • поисковый - примерно на частоте 100 кГц;
  • опорный - на частоте 200 или 300 кГц.
Таким образом, балансный смеситель выделяет биения между частотой опорного генератора и 2-й или 3-й гармоникой поискового. Такое решение позволяет резко уменьшить явление "захвата" частоты поискового генератора, что в простых схемах не позволяет установить частоту биений ниже 200 Гц, а также повышает чувствительность - изменение частоты поискового генератора на 10 Гц изменяет частоту биений на 20 (или 30) Гц.

Конечно, можно еще больше повысить частоту опорного генератора, но в этом случае уровень биений становится очень маленьким, а это значит, что:
  • понижается громкость звука;
  • нестабильность увеличивается, что затрудняет работу.
Следует отметить, что температурная стабильность схемы невысокая, но практически это не сильно влияет на результаты:
  • во-первых, в колебательных контурах применяются одинаковые контурные конденсаторы, поэтому их частота изменяется одинаково, в одну и ту же сторону, а в итоге частота биений не меняется;
  • во-вторых, некоторые несложные конструктивные меры позволяют увеличить термостабильность металлоискателя.
А именно актуальны такие требования:
  • поисковая катушка должна иметь жесткую конструкцию;
  • должно быть применено правильное экранирование;
  • плата и корпус должны быть жестко закреплены на штанге.
Провод от катушки до схемы должен быть экранированным, желательно применить тонкий телевизионный кабель. Сама штанга должна быть из сухого дерева или стеклопластика. Плату в корпусе желательно залить парафином. Это не только защитит от влажности, но и от быстрых перепадов температуры.

Изготовление поисковой катушки

Поисковая катушка выполняется из кабеля "витая пара", которым проводят локальные сети. Кабель обязательно должен быть экранированным, 5-й категории, желательно для наружной прокладки (у него толще изоляция и катушка получается жестче).

Четыре витка кабеля следует уложить кольцом с внешним диаметром примерно 25 см, причем:
  • уложить сначала два внешних витка друг над другом;
  • затем обмотать в четырех местах изолентой;
  • затем намотать два витка внутри.
Все это потом нужно разрезать в середине и обмотать изолентой. Для такой обмотки лучше использовать матерчатую изоленту. С обоих концов разреза зачистить изоляцию примерно на полтора сантиметра, концы проводов облудить. Экранирующую фольгу следует обрезать.

Провод, идущий вместе с фольгой, с одной стороны обкусывать, с другой - соединить с одним из проводов кабеля. Этот провод будет выводом начала обмотки. Следует обратить внимание, что экран ни в коем случае не должен образовывать короткозамкнутый виток!

Далее выводы кабеля нужно соединить согласно-последовательно, ошибиться практически невозможно, потому что все восемь проводов разного цвета. В итоге должна получиться катушка из 32 витков с приличной влагостойкостью и жесткостью.

Изготовление другого варианта катушки

Другой вариант катушки мотается обмоточным проводом толщиной не менее 0,3 мм. Можно вбить несколько гвоздей в доску на расстоянии 40 см и намотать проволоку (34 витка) на них, затем аккуратно снять катушку и обмотать изолентой. Затем катушку нужно экранировать. Лучше всего обмотать ее фольгой, взятой из старого электролитического конденсатора.

Надо иметь в виду, что внутри электролитического конденсаторов находится щелочной электролит, поэтому разматывать фольгу с конденсатора желательно под струей воды, чтобы электролит не разъел пальцы. Фольгу нужно наматывать так, чтобы она не образовала короткозамкнутого витка, между началом и концом обмотки должен быть промежуток около 1 см.

Пытаться припаять провод к фольге бесполезно - она алюминиевая и не лудится, поэтому поверх фольги нужно намотать несколько витков голого луженого провода - это и будет вывод экрана. Его уже можно будет соединить с одним из концов катушки. Далее этот конец соединить с оплеткой экранированного провода, идущего от катушки к плате, и на плате, с общим проводом.

Второй конец катушки нужно соединить с центральной жилой провода и на плате с базой первого транзистора поискового генератора. Поверх фольги снова намотать изоленту.

Особенности применения различных катушек

От размера катушки зависят тактико-технические характеристики металлоискателя. Катушка диаметром 35 см уверенно ловит трак от гусеницы трактора на глубине 80 см, но не обнаруживает монеты, кольца, гвозди и прочую мелочь. Этот вариант прекрасно подходит для поиска черного металла, когда представляют интерес именно массивные железяки (металлолом).

Для поиска колец, монет на пляже необходима катушка диаметром 15 см. Маленькая катушка диаметром 15 см состоит из 6 витков кабеля или 50 витков провода. Глубина обнаружения монет примерно 15 см. Катушка диаметром около 25 см - компромиссное решение, она имеет 40-45 витков.

Элементная база

Детали металлоискателя - самые доступные. Резисторы и конденсаторы практически любого типа, транзисторы в генераторах можно применить КТ315 (лучше с буквами Б, Г, Е, некоторые экземпляры с буквами А и В работать отказались - мал коэффициент передачи тока). Отлично работают КТ3102, КТ368.

Транзисторы балансного смесителя обязательно должны быть германиевыми. Любой транзисторный приемник 70-80х годов выпуска обеспечит вас ими в достатке. Подойдут П416 с любой буквой, П422, П423, П401, ГТ309, ГТ322, ГТ313. В селекторах телевизоров СКМ-24 имеются транзисторы ГТ346А.

Поскольку рабочие частоты схемы не очень высокие, то подойдут даже П27, П28, МП39Б, МП42Б, которые применялись в усилителях воспроизведения катушечных магнитофонов. В усилителе 34 желательно применить транзистор с самым большим коэффициентом передачи тока из имеющихся в наличии.

Катушка опорного генератора намотана на стандартной арматуре контуров ПЧ от китайских магнитол и приемников. Некоторые катушки имеют встроенный конденсатор, который необходимо удалить. Катушка аккуратно разматывается, и если в ней больше 85 витков, то она аккуратно наматывается тем же проводом. Если витков меньше, то 85 витков наматывается любым обмоточным проводом. Провод должен быть достаточно тонким, иначе нужное количество витков не уместится. В крайнем случае можно намотать 75 витков.

Емкость контурных конденсаторов не обязательно соблюдать точно, желательно только применять в обоих генераторах конденсаторы одного номинала и типа - для лучшей термостабильности. Емкость 4700 пФ может быть от 3300 до 5100 пФ, вместо 2200 пФ можно применить 1500 или 1800 пФ.

Монтаж устройства

Печатная плата не разрабатывалась, оказалось разумнее отказаться от печатного монтажа и собрать прибор на тонком (0,5 мм) куске текстолита, соединяя между собой детали их собственными выводами. Пример такого монтажа, занимающего размер менее половины спичечного коробка, на рис. 2.44, в.

Использовались транзисторы КТ3102 и ГТ322 в металлических корпусах.

Схема альтернативного металлоискателя

При изготовлении нескольких металлоискателей вдруг остро встала проблема с поиском старых германиевых транзисторов. И на тот случай, если под рукой у радиолюбителей их не окажется, была разработана схема, собранная целиком на кремниевых транзисторах, типа КТ315Б. Несмотря на некоторое уменьшение чувствительности, схема показала хорошую работоспособность. Схема представлена на рис. 2.44, б.

Автор: Мельников А.; Публикация: mao-sim.nm.ru

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Альтернативные источники энергии

журналы Домашний компьютер (годовые архивы)

книга Кабельные маслонаполненные линии 110-500 кВ высокого давления. Макиенко Г.П., Попов Л.В., 1984

книга Простейшие измерения. Сницерев Г.А., 1950

статья С какой скоростью растут волосы на голове?

статья Что такое DECT

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №6

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][cry][!][?]



Комментарии к статье:

Гость
Неплохие схемки, для универсальности МД катушки надо сделать съёмными.

Евгений
А не сгорят ли П416Б, если их этак включить, как на первой схеме? Полярность-то у них вроде p-n-p?


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов