Металошукач з стрілочним індикатором. Металошукач на транзисторах зі стрілочним індикатором

Жарознижуючі засоби для дітей призначаються педіатром. Але бувають ситуації невідкладної допомоги при лихоманці, коли дитині потрібно дати ліки негайно. Тоді батьки беруть на себе відповідальність і застосовують жарознижуючі препарати. Що дозволено давати дітям грудного віку? Чим можна збити температуру у дітей старшого віку? Які ліки найбезпечніші?

Пропонований металошукач працює за принципом "передача-прийом". Як передавача застосований генератор з ударним збудженням, побудований на основі несиметричного мультивібратора на транзисторах різної провідності, а в якості приймача - двохкаскадний підсилювач звуковий частотиз випрямлячем і стрілочним індикатором. Як приймальня, так і передає антени містять котушку на феритових стержні і конденсатор, які утворюють резонансний контур, настроєний на частоту близько 7 кГц.

Для того щоб система з таких передавача і приймача стала металошукачем, необхідно виключити потрапляння сигналу передавача безпосередньо в приймач. Тому їх котушки розташовують так, щоб у відсутності сторонніх металевих предметів зв'язку між ними практично не було.

Як відомо, індуктивний зв'язок між котушками мінімальна, коли їх осі перпендикулярні. Якщо котушки передавача і приймача розташувати саме так, то сигнал передавача приймач приймати практично не буде. При появі поблизу від цієї збалансованої системи металевого предмета в ньому під дією змінного магнітного поля передавальної котушки виникають так звані вихрові струми і, як наслідок, власне магнітне поле, яке наводить у приймальній котушці змінну ЕРС. Рівень сигналу, прийнятого приймачем, відображає стрілочний прилад. Показання приладу залежать від розмірів предмета, відстані до нього, а також від розташування в землі.

Технічні характеристики металошукача

Робоча частота, кГц ... 7

Глибина виявлення:

закаточной кришки, см ... 20 ... 25

залізного або алюмінієвого листа розмірами 200x300 мм, см ... 60 ... 65

сталевого листа розмірами 400x400x1 мм, см ... 80 ... 90

кришки каналізаційного люка, см ... 110 ... 120

передавач

Схема передавача показана на рис. 2. Короткі імпульси, що виробляються несиметричним мультивібратором, зібраному на транзисторах VT1, VT2, через котушку зв'язку L2 збуджують синусоїдальні коливанняна резонансній частоті контуру L1C1.

приймач

Схема приймача показана на рис. 3. Змінне магнітне поле передавача наводить в металевому предметі змінний струм, який впливає на коливальний контур L1C1 приймача, в результаті чого в ньому виникає електричний струм частотою близько 7 кГц. З котушки зв'язку L2 через розділовий конденсатор С2 сигнал надходить на вхід першого каскаду підсилювача, виконаного на транзисторі VT1. посилений сигналз виходу першого каскаду подається через розділовий конденсатор С4 на вхід другого каскаду, зібраного на транзисторі VT2, а після посилення надходить на випрямляч, побудований за схемою подвоєння напруги і зібраний на діодах VD1, VD2. Випрямлена напруга згладжує конденсатор С6, а стрілочний прилад - мікроамперметр РА1 - фіксує значення випрямленого струму. Для підвищення стабільності роботи приймача в обидва каскаду введена негативний зворотний зв'язок по постійній напрузівключенням резистора R1 між колектором і базою транзистора VT1 і резистора R3 між колектором і базою VT2. Крім того, введення в перший каскад частотозавісімой негативною зворотнього зв'язкупо змінній напрузі через конденсатор СЗ забезпечує зниження посилення на частотах вище 7 кГц. Конденсатор С7 - блокувальний, він підвищує стійкість роботи приймача при збільшенні внутрішнього опору батареї живлення в міру її розрядки.

Деталі та конструкція

Деталі передавача і приймача розміщені на друкованих платах, які виготовлені з односторонньо фольгованого склотекстоліти методом прорізання в фользі ізолюючих доріжок. Креслення друкованої плати передавача показаний на рис. 4, а приймача - на рис. 5. Плати розраховані на установку резисторів МЯТ потужністю 0,125 або 0,25 Вт. Конденсатор СЗ приймача - К10-7В, оксидні конденсатори - імпортні, решта - К73-17. Контурні конденсатори приймача і передавача - КСВ, їх розміщують безпосередньо на каркасах контурних котушок. Крім зазначених на схемі передавача транзисторів КТ815Б і КТ837У, можна застосувати транзистори цих серій з будь-яким буквеним індексом, а в приймачі - транзистори КТ315 з будь-яким буквеним індексом або КТ3102А- КТ3102В. Мікроамперметр РА1 - М4761 (магнітофонний стрілочний індикатор), але можна використовувати будь-який інший з струмом повного відхилення 200 ... 300 мкА. Вимикачі харчування - будь-які малогабаритні. Джерелом живлення передавача служать два акумулятора Д-0,26 або два гальванічні елементи типорозміру АА або AAA, а приймача - батареї "Крона", "Корунд", 6F22.

Контурні котушки приймача і передавача мають однакову конструкцію. Їх основа - феритовий стрижень діаметром 10 і довжиною 200 мм марки 400НН разом з полістиролових каркасі для котушок, який використовується в переносних приймачах як антена середніх і довгих хвиль. Виготовляють котушки так. З каркаса знімають старий провід. З торців до каркасу приклеюють розчинником марки Р-647 або Р-650 полістиролові щічки у вигляді кутників з отворами для ферритового стрижня. Щічки одночасно виконують функцію стійок, з допомогою яких кріпиться котушка. Для контурних котушок приймача і передавача на каркаси намотують по 600 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,14 ... 0,16 мм. Їх захищають ізоляційною стрічкою, поверх якої намотують дріт ПЕВ-2 діаметром 0,25 ... 0,3 мм, для котушки зв'язку передавача - 20 витків, а приймача - 60. По завершенні намотування провід також захищають ізоляційною стрічкою.

Як корпусів приймача і передавача використані полістиролові коробки, їх розміри не критичні. Там встановлені друковані плати, батареї живлення, а на бічній стінці закріплені вимикачі харчування Стійки для друкованих плат, відсіки для батареї живлення виготовлені з полістиролу і приклеєні до корпусів розчинником марок Р-647, Р-650.

Налагодження передавача починають з перевірки споживаного струму, він повинен бути в межах 12 ... 15 мА, його встановлюють підбором резистора R1. Під час роботи передавача може прослуховуватися слабкий свист, видаваний феритовим магнітопро- водом, що свідчить про справність передавача. Змінна напруга на коливальному контурі передавача, виміряний приладом ТЛ-4, - близько 50 В. Котушка передавача повинна знаходитися точно на середині феритового стрижня.

Для настройки приймача лівий по схемі виведення конденсатора С2 тимчасово дротяної перемичкою з'єднують із загальним проводом. Підбором резистора R1 в першому каскаді і R3 в другому встановлюють відповідно на колекторах транзисторів VT1 і VT2 напруга, рівне половині напруги живлення. Після цього перемичку видаляють і включають харчування приймача. Піднісши до його котушці включений в мережу паяльник на відстань близько 5 см, спостерігають відхилення стрілки індикатора приймача - це підтверджує його працездатність. Приймач і передавач розносять на відстань приблизно 2 м, при цьому їх котушки розташовують на одній осі. Спостерігаючи відхилення стрілки індикатора приймача, видаляють його на відстань, при якому стрілка індикатора встановиться на середині шкали. Тепер необхідно точно налаштувати контур приймача на частоту передавача. Переміщаючи феритовий стрижень котушки приймача, знаходять положення максимального відхилення стрілки індикатора.

Кликни по картинці що б збільшити

Якщо стрілка індикатора максимально відхиляється, коли котушка зрушена від центру ферритового стрижня майже до краю, це означає, що ємність конденсатора С1 більше, ніж необхідно. Підбором конденсатора С1 домагаються, щоб максимальні показання індикатора були при розташуванні котушки на середині феритового стрижня. Якщо ємність конденсатора С1 дорівнює або менше необхідного значення, то максимум показань індикатора буде при розташуванні котушки на середині стрижня. В цьому випадку необхідно паралельно конденсатору С1 підключити ще один конденсатор ємністю близько 1000 пФ. Якщо показання індикатора збільшаться і котушка виявиться не на середині стрижня, то, зменшуючи ємність додаткового конденсатора, домагаються максимального значення індикатора при положенні котушки на середині феритового стрижня. При правильному налагодженні відстань між котушками передавача і приймача і положенні стрілки індикатора на середині шкали складе приблизно 4,5 м. Після цього котушки необхідно міцно зафіксувати на стрижнях. В авторському варіанті це зроблено за допомогою гумки для гумомотор. У каркас котушки втягається гумка і розтягується. Встановивши феритовий стрижень в котушку, відпускають гумку. Стискаючись, вона міцно його фіксує.

До збірки вузлів в єдину конструкцію необхідно уточнити відстань між котушками приймача і передавача, розмістивши їх на дерев'яному столі, що не містить металевих елементів конструкції. Котушку передавача розташовують перпендикулярно котушці приймача на відстані 55 ... 60 см. Переміщуючи котушку передавача, домагаються мінімального показання стрілочного індикатора приймача, що відповідає максимальній чутливості металлоіс- кател. Підносячи металеву пластину розмірами 200x300 мм перпендикулярно стрижню котушки приймача, спостерігаємо за показаннями індикатора. Стрілка повинна реагувати на метал з відстані не менше 60 см. У металошукачі, побудованих в гуртку, його максимальна чутливість виходила при розташуванні котушок на відстані 50 ... 55 см, але в цьому випадку буде потрібно більш копітка настройка.

збірка

Конструкція металошукача в спрощеному вигляді показана на рис. 6. Всі його вузли встановлюють на несучий брус 4, який виготовляють з деревини і для захисту від вологи покривають лаком. Приймач 3 і передавач 5 кріплять до бруса шурупами на відстані 5 ... 10 см від котушок. Висновки котушок зв'язку приймача і передавача, що йдуть до корпусів, необхідно звити в пару. Котушку 1 приймача приклеюють до платформи 2 з полістиролу, а далі - до торця несучого бруса 4 розведеним в розчиннику до густоти сметани полістиролом, який добре клеїть як деревину, так і пластмасу.

Для підвищення точності настройки метаплоіскателя на максимальну чутливість котушка передавача 8 встановлена ​​на платформу 7, одна з вузьких сторін якої кріпиться нерухомо за допомогою шурупа через прокладку 6 до несучого бруса 4. Платформу можна виготовити з склотекстоліти або гетинаксу товщиною 4 мм. На протилежному боці платформи свердлять отвір діаметром 2,5 мм і нарізають різьбу МОЗ. Соосно з ним в брусі 4 роблять отвір діаметром 5 мм. Регулювальний гвинт вплавляют в пластикову ручку 11. Шайба 10 виготовлена ​​з гетинаксу. Конічна пружина 9 взята від ковпачка панелі радіолампи.

Після складання включають приймач, передавач і за допомогою регулювального гвинта домагаються мінімальних свідчень стрілочного індикатора приймача. Якщо мінімальне значення індикатора буде досягнуто в одному з крайніх положень регулювального гвинта, то підбирають товщину прокладки 6 (з будь-якого ізоляційного матеріалу) так, щоб воно відповідало середнього положення гвинта. Після регулювання метаплоіскателя котушки закривають пластмасовими ковпаками для захисту їх від механічних пошкоджень.

Перед пошуком за допомогою регулювального гвинта встановлюють мінімальну, близьке до нуля, показання стрілочного приладу. Металошукач на ремінці опускають вниз на витягнуту руку і, переміщаючи його уздовж землі, шукають металеві предмети, орієнтуючись на показання стрілочного індикатора.

На сторінках журналу вже
розповідалося про гурток радіоконструювання Генічеської станції юних техніків
(Див. Статті в "Радіо", 2005, № 4, 5; 2007, № 2). Під керівництвом В.
Солоненко гуртківці вивчають основи електроніки і радіотехніки, конструюють
різні прилади. У пропонованій статті описана ще одна конструкція,
створена в цьому гуртку, - метал лоіскатель.

Як правило, металошукачі конструюють
універсальними. Вони можуть виявляти як дрібні, так і великі предмети. на
практиці іноді виникає необхідність в пошуку металевих предметів
крупніше, наприклад, закаточной кришки. Розробкою такого металошукача в
гуртку протягом декількох років займалися брати Юрій та Володимир Антон. на
основі їх розробки гуртківець Петро Віхляєв виготовив металошукач, який
активно експлуатувався близько двох років. На рис. 1 - Петро Віхляєв з
металошукачем

Пропонований металошукач працює
за принципом "передача-прийом". Як передавача застосований
генератор з ударним збудженням, побудований на основі несиметричного
мультивибратора на транзисторах різної провідності, а в якості приймача -
двохкаскадний підсилювач звукової частоти з випрямлячем і стрілочним
індикатором. Як приймальня, так і передає антени містять котушку на
феритових стержні і конденсатор, які утворюють резонансний контур,
налаштований на частоту близько 7 кГц.

Для того щоб система з таких
передавача і приймача стала металошукачем, необхідно виключити попадання
сигналу передавача безпосередньо в приймач. Тому їх котушки розташовують так,
щоб у відсутності сторонніх металевих предметів зв'язку між ними практично
не було.

Як відомо, індуктивний зв'язок
між котушками мінімальна, коли їх осі перпендикулярні. Якщо котушки передавача
і приймача розташувати саме так, то сигнал передавача приймач приймати
практично не буде. При появі поблизу від цієї збалансованої системи
металевого предмета в ньому під дією змінного магнітного поля передавальної
котушки виникають так звані вихрові струми і, як наслідок, власне
магнітне поле, яке наводить у приймальній котушці змінну ЕРС. рівень
сигналу, прийнятого приймачем, відображає стрілочний прилад. показання приладу
залежать від розмірів предмета, відстані до нього, а також від розташування в
землі.

Робоча частота, кГц ... 7

Глибина виявлення:

закаточной кришки, см ... 20 ... 25

залізного або алюмінієвого листа
розмірами 200 × 300 мм, см ... 60 ... 65

сталевого листа розмірами
400x400x1 мм, см ... 80 ... 90

кришки каналізаційного люка, см ... 110 ... 120

Схема передавача показана на рис.
2. Короткі імпульси, що виробляються несиметричним мультивібратором,
зібраному на транзисторах VT1, VT2, через котушку зв'язку L2 збуджують
синусоїдальні коливання на резонансній частоті контуру L1C1.

приймач

Схема приймача показана на рис.
3. Змінне магнітне поле передавача наводить в металевому предметі
змінний струм, який впливає на коливальний контур L1C1 приймача, в
Внаслідок чого в ньому виникає електричний струм частотою близько 7 кГц. З
котушки зв'язку L2 через розділовий конденсатор С2 сигнал надходить на вхід
першого каскаду підсилювача, виконаного на транзисторі VT1. Посилений сигнал з
виходу першого каскаду подається через розділовий конденсатор С4 на вхід
другого каскаду, зібраного на транзисторі VT2, а після посилення надходить на
випрямляч, побудований за схемою подвоєння напруги і зібраний на діодах VD1,
VD2. Випрямлена напруга згладжує конденсатор С6, а стрілочний прилад -
мікроамперметр РА1 - фіксує значення випрямленого струму. для підвищення
стабільності роботи приймача в обидва каскаду введена негативний зворотний
зв'язок по постійній напрузі включенням резистора R1 між колектором і
базою транзистора VT1 і резистора R3 між колектором і базою VT2. Крім
того, введення в перший каскад частотозавісімой негативного зворотного зв'язку по
змінній напрузі через конденсатор СЗ забезпечує зниження посилення
на частотах вище 7 кГц. Конденсатор С7 - блокувальний, він підвищує
стійкість роботи приймача при збільшенні внутрішнього опору батареї
харчування в міру її розрядки.

Деталі та конструкція

Деталі передавача і приймача
розміщені на друкованих платах, які виготовлені з односторонньо фольгованого
склотекстоліти методом прорізання в фользі ізолюючих доріжок. креслення
друкованої плати передавача показаний на рис. 4, а приймача - на рис. 5. Плати
розраховані на установку резисторів МЯТ потужністю 0,125 або 0,25 Вт.
Конденсатор СЗ приймача - К10-7В, оксидні конденсатори - імпортні,
інші - К73-17. Контурні конденсатори приймача і передавача - КСВ, їх
розміщують безпосередньо на каркасах контурних котушок. Крім зазначених на
схемою передавача транзисторів КТ815Б і КТ837У, можна застосувати транзистори
цих серій з будь-яким буквеним індексом, а в приймачі - транзистори КТ315 з
будь-яким буквеним індексом або КТ3102А- КТ3102В. Мікроамперметр РА1 - М4761
(Магнітофонний стрілочний індикатор), але можна використовувати будь-який інший з струмом
повного відхилення 200 ... 300 мкА. Вимикачі харчування - будь-які малогабаритні.
Джерелом живлення передавача служать два акумулятора Д-0,26 або два гальванічних
елементи типорозміру АА або AAA, а приймача - батареї "Крона",
"Корунд", 6F22.

Контурні котушки приймача і
передавача мають однакову конструкцію. Їх основа - феритовий стрижень
діаметром 10 і довжиною 200 мм марки 400НН разом з полістиролових каркасі для
котушок, який використовується в переносних приймачах як антена середніх і
довгих хвиль. Виготовляють котушки так. З каркаса знімають старий провід. З
торців до каркасу приклеюють розчинником марки Р-647 або Р-650 полістиролові
щічки у вигляді кутників з отворами для ферритового стрижня. щічки одночасно
виконують функцію стійок, з допомогою яких кріпиться котушка. для контурних
котушок приймача і передавача на каркаси намотують по 600 витків дроту
ПЕВ-2 діаметром 0,14 ... 0,16 мм. Їх захищають ізоляційною стрічкою, поверх
якої намотують дріт ПЕВ-2 діаметром 0,25 ... 0,3 мм, для котушки зв'язку
передавача - 20 витків, а приймача - 60. По завершенні намотування провід також
захищають ізоляційною стрічкою.

Як корпусів приймача і
передавача використані полістиролові коробки, їх розміри не критичні. там
встановлені друковані плати, батареї живлення, а на бічній стінці закріплені
вимикачі харчування Стійки для друкованих плат, відсіки для батареї живлення
виготовлені з полістиролу і приклеєні до корпусів розчинником марок Р-647,
Р-650.

Налагодження передавача починають
з перевірки споживаного струму, він повинен бути в межах 12 ... 15 мА, його
встановлюють підбором резистора R1. Під час роботи передавача може
прослуховуватися слабкий свист, видаваний феритовим магнітопро- водом, що
свідчить про справність передавача. Змінна напруга на
коливальному контурі передавача, виміряний приладом ТЛ-4, - близько 50 В.
Котушка передавача повинна знаходитися точно на середині феритового стрижня.

Для настройки приймача лівий по
схемою висновок конденсатора С2 тимчасово дротяної перемичкою з'єднують із загальним
проводом. Підбором резистора R1 в першому каскаді і R3 в другому встановлюють
відповідно на колекторах транзисторів VT1 і VT2 напруга, рівне
половині напруги живлення. Після цього перемичку видаляють і включають харчування
приймача. Піднісши до його котушці включений в мережу паяльник на відстань близько
5 см, спостерігають відхилення стрілки індикатора приймача - це підтверджує його
працездатність. Приймач і передавач розносять на відстань приблизно
2 м, при цьому їх котушки розташовують на одній осі. Спостерігаючи відхилення стрілки
індикатора приймача, видаляють його на відстань, при якому стрілка індикатора
встановиться на середині шкали. Тепер необхідно точно налаштувати контур
приймача на частоту передавача. Переміщаючи феритовий стрижень котушки
приймача, знаходять положення максимального відхилення стрілки індикатора.


















міцно його фіксує.



розмістивши їх на дерев'яному столі, що не містить металевих елементів
конструкції. Котушку передавача розташовують перпендикулярно котушці приймача
на відстані 55 ... 60 см. Переміщуючи котушку передавача, домагаються
мінімального показання стрілочного індикатора приймача, що відповідає
максимальної чутливості металлоіс- кател. Підносячи металеву пластину
розмірами 200 × 300 мм перпендикулярно стрижню котушки приймача, спостерігаємо за
показаннями індикатора. Стрілка повинна реагувати на метал з відстані не
менше 60 см. У металошукачі, побудованих в гуртку, його максимальна
чутливість виходила при розташуванні котушок на расстніе максимального відхилення стрілки індикатора.

Якщо стрілка індикатора максимально
відхиляється, коли котушка зрушена від центру ферритового стрижня майже до
краю, це означає, що ємність конденсатора С1 більше, ніж необхідно.
Підбором конденсатора С1 домагаються, щоб максимальні показання індикатора
були при розташуванні котушки на середині феритового стрижня. якщо ємність
конденсатора С1 дорівнює або менше необхідного значення, то максимум показань
індикатора буде при розташуванні котушки на середині стрижня. В цьому випадку
необхідно паралельно конденсатору С1 підключити ще один конденсатор
ємністю близько 1000 пФ. Якщо показання індикатора збільшаться і котушка виявиться
нема на середині стрижня, то, зменшуючи ємність додаткового конденсатора,
домагаються максимального значення індикатора при положенні котушки на
середині феритового стрижня. При правильному налагодженні відстань між
котушками передавача і приймача і положенні стрілки індикатора на середині
шкали складе приблизно 4,5 м. Після цього котушки необхідно міцно
зафіксувати на стрижнях. В авторському варіанті це зроблено за допомогою гумки
для гумомотор. У каркас котушки втягається гумка і розтягується.
Встановивши феритовий стрижень в котушку, відпускають гумку. Стискаючись, вона
міцно його фіксує.

До збірки вузлів в єдину конструкцію
необхідно уточнити відстань між котушками приймача і передавача,
розмістивши їх на дерев'яному столі, що не містить мояніі 50 ... 55 см,
але в цьому випадку буде потрібно більш копітка настройка.

збірка

Конструкція металошукача в
спрощеному вигляді показана на рис. 6. Всі його вузли встановлюють на несучий брус
4, який виготовляють з деревини і для захисту від вологи покривають лаком.
Приймач 3 і передавач 5 кріплять до бруса шурупами на відстані 5 ... 10 см від
котушок. Висновки котушок зв'язку приймача і передавача, що йдуть до корпусів,
необхідно звити в пару. Котушку 1 приймача приклеюють до платформи 2 з
полістиролу, а далі - до торця несучого бруса 4 розведеним в розчиннику до
густоти сметани полістиролом, який добре клеїть як деревину, так і
пластмасу.

Для підвищення точності настройки
метаплоіскателя на максимальну чутливість котушка передавача 8
встановлена ​​на платформу 7, одна з вузьких сторін якої кріпиться нерухомо з
допомогою шурупа через прокладку 6 до несучого бруса 4. Платформу можна
виготовити з склотекстоліти або гетинаксу товщиною 4 мм. на протилежній
стороні платформи свердлять отвір діаметром 2,5 мм і нарізають різьбу МОЗ.
Соосно з ним в брусі 4 роблять отвір діаметром 5 мм. регулювальний гвинт
вплавляют в пластикову ручку 11. Шайба 10 виготовлена ​​з гетинаксу. конічна
пружина 9 взята від ковпачка панелі радіолампи.

Після складання включають приймач,
передавач і за допомогою регулювального гвинта домагаються мінімальних свідчень
стрілочного індикатора приймача. Якщо мінімальне значення показань
індикатора буде досягнуто в одному з крайніх положень регулювального
гвинта, то підбирають товщину прокладки 6 (з будь-якого ізоляційного матеріалу)
так, щоб воно відповідало середнього положення гвинта. після регулювання
метаплоіскателя котушки закривають пластмасовими ковпаками для захисту їх від
механічних пошкоджень.

Перед пошуком за допомогою регулювального
гвинта встановлюють мінімальну, близьке до нуля, показання стрілочного
приладу. Металошукач на ремінці опускають вниз на витягнуту руку і,
переміщаючи його уздовж землі, шукають металеві предмети, орієнтуючись на
показання стрілочного індикатора.

Пропонований металошукач працює за принципом "передача-прийом". Як передавача застосований генератор з ударним збудженням, побудований на основі несиметричного мультивібратора на транзисторах різної провідності, а в якості приймача - двохкаскадний підсилювач звукової частоти з випрямлячем і стрілочним індикатором. Як приймальня, так і передає антени містять котушку на феритових стержні і конденсатор, які утворюють резонансний контур, настроєний на частоту близько 7 кГц.

Для того щоб система з таких передавача і приймача стала металошукачем, необхідно виключити потрапляння сигналу передавача безпосередньо в приймач. Тому їх котушки розташовують так, щоб у відсутності сторонніх металевих предметів зв'язку між ними практично не було.

Як відомо, індуктивний зв'язок між котушками мінімальна, коли їх осі перпендикулярні. Якщо котушки передавача і приймача розташувати саме так, то сигнал передавача приймач приймати практично не буде. При появі поблизу від цієї збалансованої системи металевого предмета в ньому під дією змінного магнітного поля передавальної котушки виникають так звані вихрові струми і, як наслідок, власне магнітне поле, яке наводить у приймальній котушці змінну ЕРС. Рівень сигналу, прийнятого приймачем, відображає стрілочний прилад. Показання приладу залежать від розмірів предмета, відстані до нього, а також від розташування в землі.

Технічні характеристики металошукача

Робоча частота, кГц ... 7

Глибина виявлення:

закаточной кришки, см ... 20 ... 25

залізного або алюмінієвого листа розмірами 200 × 300 мм, см ... 60 ... 65

сталевого листа розмірами 400x400x1 мм, см ... 80 ... 90

кришки каналізаційного люка, см ... 110 ... 120

передавач

Схема передавача показана на рис. 2. Короткі імпульси, що виробляються несиметричним мультивібратором, зібраному на транзисторах VT1, VT2, через котушку зв'язку L2 збуджують синусоїдальні коливання на резонансній частоті контуру L1C1.

приймач

Схема приймача показана на рис. 3. Змінне магнітне поле передавача наводить в металевому предметі змінний струм, який впливає на коливальний контур L1C1 приймача, в результаті чого в ньому виникає електричний струм частотою близько 7 кГц. З котушки зв'язку L2 через розділовий конденсатор С2 сигнал надходить на вхід першого каскаду підсилювача, виконаного на транзисторі VT1. Посилений сигнал з виходу першого каскаду подається через розділовий конденсатор С4 на вхід другого каскаду, зібраного на транзисторі VT2, а після посилення надходить на випрямляч, побудований за схемою подвоєння напруги і зібраний на діодах VD1, VD2. Випрямлена напруга згладжує конденсатор С6, а стрілочний прилад - мікроамперметр РА1 - фіксує значення випрямленого струму. Для підвищення стабільності роботи приймача в обидва каскаду введена негативний зворотний зв'язок по постійній напрузі включенням резистора R1 між колектором і базою транзистора VT1 і резистора R3 між колектором і базою VT2. Крім того, введення в перший каскад частотозавісімой негативного зворотного зв'язку по змінній напрузі через конденсатор СЗ забезпечує зниження посилення на частотах вище 7 кГц. Конденсатор С7 - блокувальний, він підвищує стійкість роботи приймача при збільшенні внутрішнього опору батареї живлення в міру її розрядки.

Деталі та конструкція

Деталі передавача і приймача розміщені на друкованих платах, які виготовлені з односторонньо фольгованого склотекстоліти методом прорізання в фользі ізолюючих доріжок. Креслення друкованої плати передавача показаний на рис. 4, а приймача - на рис. 5. Плати розраховані на установку резисторів МЯТ потужністю 0,125 або 0,25 Вт. Конденсатор СЗ приймача - К10-7В, оксидні конденсатори - імпортні, решта - К73-17. Контурні конденсатори приймача і передавача - КСВ, їх розміщують безпосередньо на каркасах контурних котушок. Крім зазначених на схемі передавача транзисторів КТ815Б і КТ837У, можна застосувати транзистори цих серій з будь-яким буквеним індексом, а в приймачі - транзистори КТ315 з будь-яким буквеним індексом або КТ3102А- КТ3102В. Мікроамперметр РА1 - М4761 (магнітофонний стрілочний індикатор), але можна використовувати будь-який інший з струмом повного відхилення 200 ... 300 мкА. Вимикачі харчування - будь-які малогабаритні. Джерелом живлення передавача служать два акумулятора Д-0,26 або два гальванічні елементи типорозміру АА або AAA, а приймача - батареї "Крона", "Корунд", 6F22.

Контурні котушки приймача і передавача мають однакову конструкцію. Їх основа - феритовий стрижень діаметром 10 і довжиною 200 мм марки 400НН разом з полістиролових каркасі для котушок, який використовується в переносних приймачах як антена середніх і довгих хвиль. Виготовляють котушки так. З каркаса знімають старий провід. З торців до каркасу приклеюють розчинником марки Р-647 або Р-650 полістиролові щічки у вигляді кутників з отворами для ферритового стрижня. Щічки одночасно виконують функцію стійок, з допомогою яких кріпиться котушка. Для контурних котушок приймача і передавача на каркаси намотують по 600 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,14 ... 0,16 мм. Їх захищають ізоляційною стрічкою, поверх якої намотують дріт ПЕВ-2 діаметром 0,25 ... 0,3 мм, для котушки зв'язку передавача - 20 витків, а приймача - 60. По завершенні намотування провід також захищають ізоляційною стрічкою.

Як корпусів приймача і передавача використані полістиролові коробки, їх розміри не критичні. Там встановлені друковані плати, батареї живлення, а на бічній стінці закріплені вимикачі харчування Стійки для друкованих плат, відсіки для батареї живлення виготовлені з полістиролу і приклеєні до корпусів розчинником марок Р-647, Р-650.

Налагодження передавача починають з перевірки споживаного струму, він повинен бути в межах 12 ... 15 мА, його встановлюють підбором резистора R1. Під час роботи передавача може прослуховуватися слабкий свист, видаваний феритовим магнітопро- водом, що свідчить про справність передавача. Змінна напруга на коливальному контурі передавача, виміряний приладом ТЛ-4, - близько 50 В. Котушка передавача повинна знаходитися точно на середині феритового стрижня.

Для настройки приймача лівий по схемі виведення конденсатора С2 тимчасово дротяної перемичкою з'єднують із загальним проводом. Підбором резистора R1 в першому каскаді і R3 в другому встановлюють відповідно на колекторах транзисторів VT1 і VT2 напруга, рівне половині напруги живлення. Після цього перемичку видаляють і включають харчування приймача. Піднісши до його котушці включений в мережу паяльник на відстань близько 5 см, спостерігають відхилення стрілки індикатора приймача - це підтверджує його працездатність. Приймач і передавач розносять на відстань приблизно 2 м, при цьому їх котушки розташовують на одній осі. Спостерігаючи відхилення стрілки індикатора приймача, видаляють його на відстань, при якому стрілка індикатора встановиться на середині шкали. Тепер необхідно точно налаштувати контур приймача на частоту передавача. Переміщаючи феритовий стрижень котушки приймача, знаходять положення максимального відхилення стрілки індикатора.

Якщо стрілка індикатора максимально відхиляється, коли котушка зрушена від центру ферритового стрижня майже до краю, це означає, що ємність конденсатора С1 більше, ніж необхідно. Підбором конденсатора С1 домагаються, щоб максимальні показання індикатора були при розташуванні котушки на середині феритового стрижня. Якщо ємність конденсатора С1 дорівнює або менше необхідного значення, то максимум показань індикатора буде при розташуванні котушки на середині стрижня. В цьому випадку необхідно паралельно конденсатору С1 підключити ще один конденсатор ємністю близько 1000 пФ. Якщо показання індикатора збільшаться і котушка виявиться не на середині стрижня, то, зменшуючи ємність додаткового конденсатора, домагаються максимального значення індикатора при положенні котушки на середині феритового стрижня. При правильному налагодженні відстань між котушками передавача і приймача і положенні стрілки індикатора на середині шкали складе приблизно 4,5 м. Після цього котушки необхідно міцно зафіксувати на стрижнях. В авторському варіанті це зроблено за допомогою гумки для гумомотор. У каркас котушки втягається гумка і розтягується. Встановивши феритовий стрижень в котушку, відпускають гумку. Стискаючись, вона міцно його фіксує.

До збірки вузлів в єдину конструкцію необхідно уточнити відстань між котушками приймача і передавача, розмістивши їх на дерев'яному столі, що не містить металевих елементів конструкції. Котушку передавача розташовують перпендикулярно котушці приймача на відстані 55 ... 60 см. Переміщуючи котушку передавача, домагаються мінімального показання стрілочного індикатора приймача, що відповідає максимальній чутливості металлоіс- кател. Підносячи металеву пластину розмірами 200 × 300 мм перпендикулярно стрижню котушки приймача, спостерігаємо за показаннями індикатора. Стрілка повинна реагувати на метал з відстані не менше 60 см. У металошукачі, побудованих в гуртку, його максимальна чутливість виходила при розташуванні котушок на відстані 50 ... 55 см, але в цьому випадку буде потрібно більш копітка настройка.

Конструкція металошукача в спрощеному вигляді показана на рис. 6. Всі його вузли встановлюють на несучий брус 4, який виготовляють з деревини і для захисту від вологи покривають лаком. Приймач 3 і передавач 5 кріплять до бруса шурупами на відстані 5 ... 10 см від котушок. Висновки котушок зв'язку приймача і передавача, що йдуть до корпусів, необхідно звити в пару. Котушку 1 приймача приклеюють до платформи 2 з полістиролу, а далі - до торця несучого бруса 4 розведеним в розчиннику до густоти сметани полістиролом, який добре клеїть як деревину, так і пластмасу.

Для підвищення точності настройки метаплоіскателя на максимальну чутливість котушка передавача 8 встановлена ​​на платформу 7, одна з вузьких сторін якої кріпиться нерухомо за допомогою шурупа через прокладку 6 до несучого бруса 4. Платформу можна виготовити з склотекстоліти або гетинаксу товщиною 4 мм. На протилежному боці платформи свердлять отвір діаметром 2,5 мм і нарізають різьбу МОЗ. Соосно з ним в брусі 4 роблять отвір діаметром 5 мм. Регулювальний гвинт вплавляют в пластикову ручку 11. Шайба 10 виготовлена ​​з гетинаксу. Конічна пружина 9 взята від ковпачка панелі радіолампи.

Після складання включають приймач, передавач і за допомогою регулювального гвинта домагаються мінімальних свідчень стрілочного індикатора приймача. Якщо мінімальне значення індикатора буде досягнуто в одному з крайніх положень регулювального гвинта, то підбирають товщину прокладки 6 (з будь-якого ізоляційного матеріалу) так, щоб воно відповідало середнього положення гвинта. Після регулювання метаплоіскателя котушки закривають пластмасовими ковпаками для захисту їх від механічних пошкоджень. Широкосмуговий УМЗЧ з малими спотвореннями

даткови експлуатація описаного нижче підсилювача потужності в складі радіокомплексу для відтворення програм з компакт-дисків і високоякісних магнітофонних записів показала, що, незважаючи на більший коефіцієнт гармонік, суб'єктивне якість вихідного сигналу задовольняє .......

До переваг пристрою можна віднести дуже мале споживання енергії (5 мА від батарейки «Крона»), простоту настройки і відсутність проблем з якими або наводки. На малюнку представлена принципова схемапристрою. Його .......

Виходячи з особистого досвідунастройки металошукачів сильно сумніваюся в здатності цього приладу чітко відрізняти кольоровий метал від чорного. Справа в тому, що на частоті 100 кГц магнітні властивості заліза виявляються зовсім незначно. При селекції металевих предметів приладами з подібними схемами буде сильно впливати його положення і форма. Так цвях і кільце з однакового матеріалу по різному впливають на показання металошукача.

Інформація про це на сторінці Реальні можливості металошукачів (Селективність по металах).

Металошукач з стрілочним індикатором

Особливістю пропонованого металошукача є цікаве схемотехнічне рішення аналізатора і індикатора. При цьому в якості індикатора використовується стрілочний прилад.

Слід зазначити, що даний металодетектор має порівняно високу чутливість. Крім цього у напрямку відхилення стрілки індикатора можна визначити і вид металу (кольоровий або чорний), з якого виготовлений виявлений предмет.

Принципова схема

Металодетектор (рис. 2.7) складається з двох генераторів, схеми індикації і стабілізатора напруги живлення. На транзисторах Т1 і Т2 зібраний вимірювальний генератор, частота коливань якого залежить від параметрів контуру, утвореного котушкою L2, а також паралельно включеними конденсаторами C1 і C2. Опорний генератор зібраний на транзисторах Т3 і Т4 за аналогічною схемою. Частота коливань цього генератора визначається параметрами контуру, виконаного на елементах L3, C4 і C5.

Схема, що аналізує появу девіації (відхилення) частоти сигналу вимірювального генератора в порівнянні з частотою сигналу опорного генератора, містить вимірювальну ланцюг, яка складається з стрілочного індикатора PA1 з нульовою відміткою посередині шкали, конденсатора C6 і діодів D1-D4. У цьому ж ланцюзі оцінюється знак девіації частоти. Коливання опорного генератора подаються в вимірювальну ланцюг через котушку зв'язку L4, а сигнал від вимірювального генератора - через котушку зв'язку L1. При цьому вся ланцюг збалансована так, що при збігу частот коливань обох генераторів стрілка індикатора PA1 буде перебувати на нульовому діленні шкали приладу.

При появі в зоні дії пошукової котушки L2 металевого предмета резонансна частота контуру L2С1С2 зміниться. Це призведе до зміни робочої частоти вимірювального генератора і, як наслідок, до відхилення стрілки індикатора PA1. Відхилення стрілки і служить джерелом інформації про виявлення металевого предмета.

Кут відхилення стрілки індикатора PA1 залежить від габаритів предмета і відстані від нього до вимірювальної котушки. Коли поблизу вимірювальної котушки L2 виявиться предмет з чорного металу, робоча частота вимірювального генератора, виконаного на транзисторах Т1 і Т2, зменшиться, і стрілка індикатора відхилиться в одну сторону. Якщо ж предмет виготовлений з кольорового металу (наприклад з латуні), частота генератора збільшиться, при цьому стрілка індикатора відхилиться в іншу сторону.

Напрямок відхилення стрілки залежить від полярності підключення індикатора PA1, на шкалу якого після проведення калібрування можна нанести відповідні написи.

Напругу живлення 12 В подається на вимірювальний і опорний генератори від джерела В1 через стабілізатор напруги, зібраний на стабілітроні D5 і транзисторі Т5.

Деталі та конструкція

Для виготовлення даного металошукача можна використовувати будь-яку макетну плату. Тому до використовуваних деталей не пред'являються будь-які обмеження, пов'язані з габаритними розмірами. Монтаж може бути як навісний, так і друкований.

Резистори можуть бути, наприклад, типу МЛТ-0,5, конденсатори С1, С2, С4, С5, С7 - типу КМ або КЛС. В якості ємностей С3 і С6 можна використовувати будь-які металопаперові конденсатори, наприклад типу МБМ або БМТ. Конденсатори С8, С9 можна замінити на будь-які електролітичні, наприклад типу К50-6, транзистори КТ603Г - іншими транзисторами цієї серії або транзисторами серії КТ315 з коефіцієнтом передачі струму не менше 60, транзистор МП42А - будь-яким із серій МП39 - МП42 або КТ361, діоди Д9Б - іншими діодами цієї серії. Як індикатор PA1 рекомендується застосувати стрілочний прилад типу М24 зі струмом повного відхилення стрілки 100 мкА і нулем посередині шкали.

Котушки L1 і L2 розміщені на каркасі (рис. 2.8), виготовленому з склотекстоліти або будь-якого іншого ізоляційного матеріалу.

Котушка L1 містить 20 витків, а L2 - 60 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,31 мм, намотаних виток до витка. Котушки захищені електростатичний екран, який представляє собою незамкнуту стрічку з латуні, намотану на поверхню каркаса. Щілина між початком і кінцем намотування стрічки повинна становити не менше 10 мм.

При виготовленні котушок особливо треба стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців стрічки, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнений виток.

Котушка L3 містить 160 витків, а L4 - 50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,12 мм, намотаних внавал на каркас діаметром 7,5 мм. Усередині каркаса встановлюється підлаштування сердечник діаметром 2,5 мм і довжиною 12 мм, виконаний з фериту 600НН. Каркас з котушками L3 і L4 поміщається в електростатичний екран з отвором навпроти підлаштування сердечника. Екран повинен бути заземлений.

Плата з розташованими на ній елементами і джерело живлення розміщуються в будь-якому зручному пластмасовому або дерев'яному корпусі. На кришці корпусу встановлюються індикатор PA1, вимикач S1, а також роз'єм Х1 для підключення котушок L1 і L2. Ці елементи з'єднуються з платою гнучким багатожильним проводом.

Каркас з котушками L1 і L2 розміщується на кінці будь-якої зручної ручки. При цьому висновки котушок з'єднуються з відповідною частиною роз'єму Х1 гнучким багатожильним екранованим проводом.

Як джерело живлення В1 можна використовувати, наприклад, три батарейки 3336Л, з'єднані послідовно, або акумуляторну батарею.

.

Мал. 2.7.
Принципова схема металошукача з стрілочним індикатором

Конструкція каркаса котушок

налагодження

Перед налаштуванням прилад слід розташувати так, щоб пошукова котушка L2 перебувала на відстані не менше 1,5 м від металевих предметів.

До котушці L1 необхідно підключити осцилограф і, підбираючи величини ємностей конденсаторів С1, С2, встановити частоту вимірювального генератора, виконаного на транзисторах Т1 і Т2, що дорівнює 100 Гц. Форма коливань коригується підбором опорів резисторів R1-R3. Аналогічно налагоджується опорний генератор, при цьому осцилограф підключається до котушки L4, а форма коливань коригується підбором опорів резисторів R4-R6. Перед початком настройки підлаштування сердечник котушки L4 слід встановити в середнє положення.

Далі необхідно встановити на котушках L1 і L4 рівні амплітуди коливань, які повинні знаходитися в межах 0,8-1 В. При необхідності амплітуду сигналів можна змінити підбором числа витків котушок L1 і L4. Після цього, обертаючи підлаштування сердечник котушки L3, слід встановити стрілку індикатора PA1 на нульову позначку шкали.

Порядок роботи

Особливістю даного металошукача є те, що при проведенні пошукових робітвиконувати будь-які додаткові налаштуванняі регулювання не потрібно.

При наближенні до вимірювальної котушці L2 предмета з чорного металу робоча частота вимірювального генератора зменшується. При цьому стрілка індикатора PA1 відхиляється в будь-яку сторону. Якщо ж предмет виготовлений з кольорового металу, наприклад з латуні, частота коливань вимірювального генератора збільшується. При цьому стрілка індикатора відхиляється в протилежну сторону. Таким чином можна визначити не тільки наявність металевого предмета в зоні дії пошукової котушки, а й оцінити, з якого металу, кольорового або чорного, він виготовлений.

За допомогою розглянутого металодетектора металеві предмети типу консервних банок можна виявляти на глибині до 20-30 см.

Підтримайте проект - поділіться посиланням, спасибі!
Читайте також
Сбебранк (він же Ощадбанк) Сбебранк (він же Ощадбанк) Рішення проблем з ліцензією у Autocad Чи не запускається autocad windows 7 Рішення проблем з ліцензією у Autocad Чи не запускається autocad windows 7 Інструкція з використання PIN коду КріптоПро, під час підписання кількох документів - Інструкції - АТ Інструкція з використання PIN коду КріптоПро, під час підписання кількох документів - Інструкції - АТ "ПЕК-Торг"