Приборы-помощники

ЧУТКИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

02.11.2011

ЧУТКИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬСконструированный мною металлоискатель работает на принципе биений, образующихся из-за разницы колебаний образцового и перестраиваемого генераторов (5—10-й гармоникой, выбирается ближайшая по частоте). Это позволяет доводить чувствительность прибора до того, что становится возможным обнаруживать, скажем, пятикопеечную монету в грунте на 10-см, а стальную крышку люка или трубу — на 65-см глубине. Выполняемый на доступной элементной базе, металлоискатель не требует тщательной настройки и неприхотлив в эксплуатации. Электропитание — от гальванической батареи «Крона».


Перестраиваемый генератор собран по так называемой схеме «емкостной трехточ-ки» на логических элементах DD1.1 — DD1.2 отечественной ИМС К561ЛА7. Его колебательный контур образован поисковой катушкой L1, конденсаторами С2 — С4 и варикапом VD1, подача требуемого напряжения на который обеспечена наличием потенциометра R2, выполняющего функцию органа настройки на низкую частоту биений.

В схему дополнительно введен транзистор VТ1. Его предназначение — обеспечить термокомпенсацию варикапу VT1. Если изготавливаемому металлоискателю суждено работать в благоприятных условиях, при небольших колебаниях температуры окружающей среды, то VТ1 можно исключить из данного устройства.

Образцовый генератор реализован на двух логических элементах ЗИ-НЕ микросхемы DD2 (К561ЛА9). Частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 (1 МГц).

Принципиальная электрическая схема самодельного металлоискателя н ее воплощение в реальность


И у перестраиваемого, и у образцового генераторов имеется по буферному каскаду (логический элемент DD1.3 и, соответственно, DD2.3), работающему на смеситель DD1.4. Выделяемый в последнем сигнал разностной частоты поступает на усилитель (транзистор VТ2) с эмиттерным повторителем (VТЗ). Звуковым индикатором обнаружения металла в грунте служит микротелефонный капсюль ВF1 от слухового аппарата. Стабилизатор напряжения DА1 обеспечивает «электронику» неизменными 5 В, а полупроводниковый диод VD2 защищает ее от ошибочной полярности при подключении батареи электропитания.

 

Перестраиваемый генератор «выводят» на требуемые 100—200 кГц, подбирая конденсатор С2 и меняя емкость «подстроечника» СЗ при среднем положении движка потенциометра R2. Добиваются, чтобы при возможно большем отношении частот образцового и перестраиваемого генераторов получить громко воспроизводимый капсюлем ВF1 сигнал биений.

Усилитель с эмиттерным повторителем настраивают подбором резисторов R10 и R12. Ориентиром могут служить контрольные 2,5 В на коллекторе VТ2 и на нагрузочном резисторе R14. Юстировку термокомпенсации, выполненной на транзисторе VТ1, осуществляют подбором R5. При этом добиваются, чтобы напряжение между коллектором и эмиттером \/Т1 находилось в пределах 2—2,5 В.

Поисковую катушку L1 наматывают на болванке диаметром 160 мм. Она содержит 60 витков провода ПЭЛ-0,2. Затем идет однослойная обмотка изолентой. После этого катушку обертывают (с небольшим разрежением между соседними витками) серпантином из алюминиевой фольги — для электростатического экранирования. Электрический контакт между концами такого экрана недопустим (в противном случае образуется замкнутый виток).

Получающуюся рамку-датчик обматывают для защиты от повреждений двумя-тремя слоями изоляционной ленты, приклеивают «эпоксидкой» типа ЭДП к основанию (кругу из стеклотекстолита толщиной 2—4 мм) и с помощью кронштейна прикрепляют к несущей штанге — стеклопластиковой лыжной палке с ручкой и блоком. В корпусе блока размещают гальваническую батарею «Крона» и всю «электронику», смонтированную на печатной плате из 1,5-мм фольгированного гетинакса. Соединение поисковой катушки с платой — коаксиальным кабелем, проходящим внутри несущей штанги.

Принципиальная электрическая схема самодельного металлоискателя н ее воплощение в реальность:

1 — ручка;

2 — несущая штанга (стеклопластиковая лыжная палка, L900— 1000);

3 — металлический кожух электронного блока;

4— гальваническая батарея «Крона»;

5 — печатная плата со смонтированными на ней радиодеталями;

6— скоба крепления кожуха (2 шт.);

7 — регулятор «Настройка»;

8 — коаксиальный кабель;

9 — кронштейн;

10—поисковая катушка (d160 min, 60 витков ПЭЛ-0,2);

11 — изолирующая обмотка (изолента, слой);

12—электростатический экран (разреженная обвивка серпантином из алюминиевой фольги, концы разомкнуты);

13 —защитная обмотка (изолента, 2—3 слоя);

14— основание (круг из стеклотекстолита, s2—4)



Теперь о радиодеталях, необходимых для сборки металлоискателя. Все их, включая полупроводниковые приборы и микросхемы, выбирают из разряда недорогих и широко распространенных. В частности, постоянные резисторы — типа МЛТ-0,125. В качестве потенциометра R2 сгодится любой малогабаритный, желательно с выключателем (последний на принципиальной электрической схеме условно не показан).

Конденсаторы постоянной емкости С1, С9 и С11 могут быть любыми малогабаритными, но с номиналами, указанными на принципиальной электрической схеме.

Более жесткие требования у 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 СЗ предпочтительно установить керамический, как наиболее устойчивый к значительным резким перепадам температур (например, типа КТ4-23 емкостью 4...20 пФ). А в качестве большеемкостных С10,С12 — С15 можно смело использовать «электролиты» К50-6, гарантирующие стабильную работу схемы.

Имея такую элементную базу, автор изготовил по изложенной выше разработке несколько металлоискателей. Отрадно отметить, что никаких затруднений при их настройке и эксплуатации не возникло.





Рекомендуем почитать
  • УЧИМ «МОРЗЯНКУ»
    УЧИМ «МОРЗЯНКУ»Знаете ли вы, что в свое время коротковолновая радиолюбительская связь, объединявшая сотни тысяч людей практически всех стран земного шара, была в какой-то степени прообразом системы Интернет и нынешней сотовой связи? В частности, на коротких волнах периодически собирались своего рода форумы (тогда их называли «круглыми столами»), на которых обсуждались в основном технические вопросы, связанные с конструкцией коротковолновой аппаратуры и прохождением радиоволн. На коротких волнах находили новых друзей и поддерживали связи со старыми И всего-то для этого были нужны самодельный радиопередатчик мощностью от 10 до 40 Вт и КВ-приемник. Тоненькая «ниточка» человеческих отношений протягивалась непосредственно от одного пользователя к другому без каких-либо посредников-провайдеров, без волоконной и спутниковой связи и без операторов сотовых компаний.

Комментарии 

 
0 #8 Алексей 31.12.2012 17:11
Привет, С новым годом!!!))
Та схема это скорее всего кощей 5М с прошивкои Демо. Но все же Квазар лучше так как бьет на 5 см глубже))
 
 
+2 #7 Слава 31.12.2012 17:04
Вот еще интересный проект http://radio-house.ucoz.ru/index/mikroprocessornyj_impulsnyj_metalloiskatel_s_pechatnoj_platoj/0-83
 
 
0 #6 Алексей 31.12.2012 16:53
Там ничег сложного нет. есть схемы на avr 910 если мне не изменяет память.
в общем для программатора детали у меня все есть, а вот на сам мд не хватает элементов 5...
 
 
0 #5 Слава 31.12.2012 06:46
схема Квазара интересная, но помимо деталей на него надо еще и программатор ваять для ATmega
 
 
0 #4 Алексей 31.12.2012 02:26
Я нашел более интересную схемку, правда она чуть сложней но оно того стоит - "Квазар"
 
 
0 #3 Слава 30.12.2012 17:19
Резисторы р13, р14 и другие "оторванные" элементы паяются вместе на один контакт. Если проследить контакт от источника питания то окажется что это "-" источника (или земля, или общий контакт) - для справки.
Пугает здесь другое, например кварц на 1 Мгц, который хрен найдешь и не во всех магазинах и только керамика. Или, например, кондеры на 50 мкФ и т.п.- совдепия.
 
 
0 #2 Алексей 13.12.2012 14:55
Здравствуйте. Занятный металлоискатель , хотел бы попробовать собрать, но у меня глупый вопрос появился глядя на схему. Не совсем понятно куда должны паятся резисторы Р13, Р14 и соседние элементы.
И как собирать катушку тоже не совсем понятно.
 
 
+1 #1 Алексей 13.12.2012 04:43
Здравствуйте. Занятный металлоискатель , хотел бы попробовать собрать, но у меня глупый вопрос появился глядя на схему. Не совсем понятно куда должны паятся резисторы Р13, Р14 и соседние элементы.
И как собирать катушку тоже не совсем понятно.
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.