Металлоискатель на транзисторах со светодиодной индикацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Металлоискатели

Комментарии к статье

Данный прибор, к сожалению, не позволяет определять примерные габариты и глубину залегания обнаруженного предмета, а также вид металла, из которого он изготовлен.

Принципиальная схема

Рис. 2.9. Принципиальная схема металлоискателя со светодиодной индикацией

Основу схемы предлагаемого металлодетектора составляют ВЧ-генератор, детектор ВЧ колебаний, усилитель постоянного тока с индикатором на светодиоде и стабилизатор питающего напряжения. Генератор высокой частоты выполнен на транзисторе Т3, в коллекторную цепь которого включен колебательный контур, состоящий из катушки L1 и конденсатора С1, зашунтированных резистором R4. Рабочая частота ВЧ-генератора составляет около 100 кГц и определяется индуктивностью катушки L1, которая одновременно является поисковой катушкой, и емкостью конденсатора С1.

При отсутствии в зоне действия катушки L1 металлических предметов ВЧ-сигнал, возбуждаемый в катушке связи L2, детектируется специальным детектором, в качестве которого используется эмиттерный переход транзистора Т4. При этом транзистор Т4 открывается. В результате, транзисторы Т5 и Т6, на которых собран усилитель постоянного тока, будут закрыты, а светодиод LD1 не светится.

После того как вблизи поисковой катушки L1 окажется металлический предмет, ее индуктивность изменится. Это приведет к срыву колебаний ВЧ-генератора, что будет сразу зарегистрировано транзистором Т4, который закроется. При этом транзисторы Т5 и Т6 откроются, а светодиод LD1 начнет светиться.

Предлагаемая вниманию читателей конструкция представляет собой один из вариантов металлодетекторов типа FM (Frequency Meter), то есть является устройством, в основу которого положен принцип анализа девиации частоты опорного генератора под влиянием металлических предметов, попавших в зону действия поисковой катушки. При этом решение о наличии металлического предмета принимается по срыву колебаний ВЧ-генератора, регистрируемому специальным приемником и фиксируемому визуально. Главными отличительными особенностями данного прибора можно считать интересное схемотехническое решение анализатора, а также использование светодиода в качестве индикатора (рис. 2.9).

Питание металлоискателя со светодиодной индикацией осуществляется от источника В1 напряжением 9 В. При этом питающее напряжение стабилизируется специальной схемой, выполненной на транзисторах Т1 и Т2, которая представляет собой параллельный стабилизатор напряжения.

Детали и конструкция

Как и в предыдущей конструкции, для изготовления рассматриваемого металлоискателя можно использовать любую макетную плату. Поэтому к используемым деталям не предъявляются какие-либо ограничения, связанные с габаритными размерами. Монтаж может быть как навесной, так и печатный.

Катушки L1 и L2 наматываются виток к витку на круглом ферритовом сердечнике от магнитной антенны транзисторного радиоприемника. При этом катушка L1 содержит 120 витков, а катушка L2 - 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,3 мм. Необходимо отметить, что чувствительность металлоискателя зависит от длины применяемого ферритового стержня. Чем длиннее ферритовый сердечник, тем выше чувствительность устройства.

Вместо транзисторов типа SF215, указанных на схеме (рис. 2.9), в данной конструкции можно использовать практически любые отечественные кремниевые маломощные транзисторы с коэффициентом усиления не менее 100. Вместо диода типа GA100 рекомендуется применять любой германиевый диод серий Д2 или Д9, а светодиод типа VQA13 без проблем можно заменить, например, светодиодом АЛ102.

Схему предлагаемого металлодетектора можно значительно упростить, если вместо параллельного стабилизатора напряжения, выполненного на элементах Т1, Т2 и R1-R3, установить стабилитрон КС139 или любой интегральный стабилизатор на напряжение 4 В.

В качестве источника питания В1 можно использовать, например, батарейку "Крона" или две батарейки 3336Л, соединенные последовательно.

Плата с расположенными на ней элементами и источник питания размещаются в любом подходящем пластмассовом или деревянном корпусе. На крышке корпуса размещаются светодиод LD1 и выключатель питания S1. Эти элементы соединяются с платой гибким многожильным проводом. Корпус прибора можно расположить на конце любой удобной ручки.

К нижней части корпуса с внутренней стороны прикрепляется ферритовый стержень с установленными на нем поисковой катушкой L1 и катушкой связи L2. При этом провода, идущие от катушек к плате, должны быть как можно короче. Ферритовый стержень с катушками можно расположить и в специальном чехле, изготовленном из изоляционного материала. В качестве такого чехла автор много лет назад использовал пластмассовый футляр для зубной щетки, который был приклеен с внешней стороны к нижней части корпуса металлоискателя.

Налаживание

Главным условием, обеспечивающим качественную настройку данного прибора, является отсутствие крупногабаритных металлических предметов на расстоянии не менее одного метра от поисковой катушки L1.Налаживание металлодетектора следует начать с установки такого режима работы ВЧ-генератора, при котором возбуждаемые колебания были бы на грани срыва. Для этого сначала подстройкой резисторов R5 и R7 следует добиться возбуждения колебаний ВЧ, при которых светодиод начнет светиться. Предварительно движок подстроечного резистора R6 надо установить в среднее положение. Затем, медленно вращая движок резистора R6, необходимо добиться, чтобы светодиод погас.

Если теперь к ферритовому стержню приблизить металлический предмет, светодиод вспыхнет вновь. Регулировку желательно повторить несколько раз, стараясь найти такие положения движков подстроечных резисторов R5 и R7, при которых достигается максимальная чувствительность прибора.

Порядок работы

Порядок работы с рассматриваемым устройством прост и не нуждается в дополнительных пояснениях. При приближении поисковой катушки L1 к металлическому предмету светодиод должен начать светиться.

В соответствии с данными, приведенными в первоисточнике, этот металлоискатель должен обладать следующей чувствительностью: крупные металлические предметы, например батареи центрального отопления, можно обнаружить на расстоянии 200 мм, мелкие металлические предметы (ножницы) - на расстоянии 50 мм, а медный силовой кабель - на расстоянии 40 мм. Помимо этого на маленькую отвертку прибор должен начинать реагировать с расстояния 30 мм, на маленький гвоздь, вбитый в стену, - с расстояния 20 мм, а на медный телефонный провод - с расстояния 10 мм.

Необходимо отметить, что параметры образца, изготовленного по приведенной схеме, были меньше указанных примерно на 25-30 %.

Автор: Адаменко М.В.

Смотрите другие статьи раздела Металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Аттосекундные импульсы света - с помощью обычного промышленного лазера 11.09.2020 Группа исследователей из университета Центральной Флориды разработала новый метод, позволяющий получить импульсы света, длительность которых исчисляется аттосекундами, используя на входе свет, вырабатываемый обычным лазером промышленного назначения. Данное достижение открывает возможность производить фиксацию событий и делать измерения с аттосекундной точностью, что, в свою очередь, позволит ученым из самых разных областей науки изучать сверхбыстрые явления и процессы, такие, как движение электронов в атомах или молекулах в их естественных временных рамках. Производство чрезвычайно коротких импульсов света, длительность которых сопоставима с длительностью одного колебания электромагнитной волны этого света, делается обычно при помощи импульсов света, вырабатываемых высококачественным лазером, которые пропускаются сквозь трубы, заполненные благородными газами, такими, как ксенон и аргон. За счет этого и без того уже достаточно короткие импульсы, насчитывающие около сотни циклов колебаний электромагнитной волны, сжимаются во времени. В предложенный учеными из Флориды новый метод практически не отличается от описанного выше за исключением того, что трубы, через которые проходят импульсы света, заполняются не благородными (инертными) газами, а молекулярными газами, такими, как окись азота, имеющими линейные оптические свойства. Полученный учеными эффект сокращения длительности импульса возникает за счет того, что молекулы газа, имеющие собственную электрическую поляризацию, под воздействием электрического поля импульса света успевают выровняться и превращаются в своего рода линейный резонатор. При помощи первой экспериментальной установки ученым удалось добиться сокращения длительности исходного импульса, которая варьировалась в диапазоне от 100 до 1000 циклов, до длительности в 1,6 длительности цикла электромагнитной волны. В этом методе ключевыми моментами являются выбор молекулярного газа-наполнителя, частота и длительность исходных импульсов света. При правильно подобранных параметрах, в которых обязательно учитывается инерционность молекул газа, новый метод сможет обеспечить сокращение длительности импульса до времени одного колебания электромагнитной волны исходного импульса света.

Другие интересные новости:

▪ Кораллы раздвинут границы Японии

▪ Раздвижное авто

▪ Смартфоны HTC Desire HD и Z

▪ Электровелосипед ADO A20

▪ Проектор меньше наперстка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Нимфетка. Крылатое выражение

▪ статья Как начались бытовые танцы? Подробный ответ

▪ статья Цунами. Чудо природы

▪ статья Система домашней сигнализации с оповещением по телефону. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ракета из чайного пакетика. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026