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
  • ВАШ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПСИХОЛОГ

    ваш электронный психолог

    Набор электронных приборов, которые используют психологи, постоянно расширяется. Кроме «Полиграфа» («детектора лжи»), существуют другие устройства для тестирования психоэмоционального состояния человека. Отличительной чертой современных электронных психологов является визуальное и звуковое сопровождение показаний, возможность подключения к компьютеру и передачи данных на большие расстояния. Простой прибор такого типа нетрудно сделать, имея элементарные навыки сборки электросхем.

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.