Металлоискатель с низковольтным питанием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

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.

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

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Наушники-клипсы Anker Soundcore AeroClip 16.04.2025 Компания Anker Innovations представила наушники нового поколения - Soundcore AeroClip, которые обещают отличное сочетание комфорта, высококачественного звука и удобства использования в любых условиях. Эти наушники открытого типа с уникальной клипсой становятся идеальным выбором для активных людей, занимающихся спортом или путешествиями. Особенность Soundcore AeroClip заключается в гибком кольце-клипсе, который надежно фиксируется на ушной раковине. Внутри клипсы находится титановая проволока, что обеспечивает долговечность и удобную посадку. Для людей с маленькими ушами в комплекте предусмотрены дополнительные насадки, которые позволяют добиться более плотной посадки и лучшего комфорта. Сравнительно с предыдущей моделью C30i, акустическая камера AeroClip уменьшена на 37%, что значительно снижает давление на ухо и улучшает комфорт при длительном ношении. Эргономичный дизайн позволяет наушникам идеально сидеть при активных движениях, будь то ходьба, бег или езда на велосипеде, гарантируя при этом надежную фиксацию. Наушники оснащены 12-мм драйверами с титановым покрытием, что обеспечивает чистоту звука, мощные басы и сбалансированное аудио. Применение AI-алгоритмов позволяет усилить низкие частоты в реальном времени, улучшая басы для более яркого звучания. Дополнительной гибкости при настройке звука добавляет возможность регулировки через специальное приложение Soundcore, доступное для платформ Android и iOS. Кроме того, наушники поддерживают голосовые команды через Google Assistant и Siri, что делает использование еще более удобным. Время автономной работы наушников составляет 8 часов при 50% громкости, а с зарядным кейсом общая продолжительность воспроизведения увеличивается до 32 часов. Всего 10 минут зарядки обеспечивают дополнительные 3 часа работы, что особенно удобно в условиях активного использования. Soundcore AeroClip обладают защитой от влаги по стандарту IPX4, что делает их отличным выбором для тренировок на улице, даже в дождливую погоду. Еще одной приятной особенностью является возможность подключения сразу к двум устройствам, а также наличие четырех микрофонов с направленным звуком, что улучшает качество звонков. Наушники уже доступны для покупки в США в трех стильных цветах: Midnight, Champagne Mist и Rosy Brown. Их стоимость составляет $129.99, что делает Soundcore AeroClip отличным выбором для тех, кто ищет сочетание качества звука, комфорта и технологичности.

Другие интересные новости:

▪ Под музыку Вивальди

▪ INA209 - схема контроля питания

▪ Рукописи Мертвого моря

▪ Клейстер из мидий

▪ Теплый дом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Молчалин. Крылатое выражение

▪ статья Какое растение-паразит ищет растение-жертву по запаху? Подробный ответ

▪ статья Начальник диспетчерской службы. Должностная инструкция

▪ статья Микросхема TDA8362 в 3УСЦТ и других телевизорах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Плавающее питание дифференциального усилителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026