Металлоискатель на сравнении частот
Особенности металлоискателя
Эту конструкцию вполне сможет изготовить даже радиолюбитель-новичок. При этом металлоискатель обладает достаточно высокой чувствительностью.
С помощью предлагаемого устройства можно обнаружить медную монету диаметром 20 мм и толщиной 1,5 мм на глубине до 0,9 м.
Принцип действия
Принцип действия металлоискателя прост, он основан на сравнении двух частот. Одна из них эталонная (от опорного генератора), а другая - изменяющаяся (от поискового генератора). Причем отклонения ее зависят от появления в поле высокочувствительной поисковой катушки металлических предметов.
У современных металлоискателей, к которым можно вполне обоснованно отнести и рассматриваемую конструкцию, опорный генератор работает на частоте, на порядок отличающейся от той, что возникает в поле поисковой катушки.
Принципиальная схема и печатная плата
Принципиальная схема металлоискателя и печатная плата представлена на рис. 2.35.
Рис. 2.35. Простой металлоискатель: а - принципиальная схема; б - печатная плата
Опорный генератор реализован на двух логических элементах 3И-НЕ микросхемы DD2. Частота его стабилизирована и определяется кварцевым резонатором ZQ1 (1 МГц). Поисковый генератор выполнен на первых двух элементах микросхемы DD1. Колебательный контур здесь образован поисковой катушкой L1, конденсаторами С2 и С3, а также варикапом VD1. Для настройки на частоту 100 кГц служит потенциометр R2, задающий требуемое напряжение варикапу VD1.
В качестве буферных усилителей сигнала используются логические элементы DD1.3 и DD2.3, работающие на смеситель DD1.4. Индикатором является высокоомный телефонный капсюль BF1, конденсатор С10 используется как шунт для высокочастотной составляющей, поступающей от смесителя.
Питание
Металлоискатель питается от источника постоянного тока напряжением 9 В, используется батарея типа "Крона". В качестве фильтра успешно трудятся конденсаторы С8 и С9.
Изготовление поисковой катушки
Поисковая катушка требует особой точности и внимания при изготовлении. Наматывать катушку желательно на виниловой трубке с внешним диаметром 15 мм и внутренним - 10 мм, согнутой в форме окружности диаметром 200 мм. Катушка содержит 100 витков провода ПЭВ-0,27. Когда намотка будет выполнена, катушка обвивается алюминиевой фольгой для создания электростатического экрана (уменьшения влияния емкости между катушкой и землей).
При намотке и обвитии фольгой важно не допустить электрического контакта между проводом намотки и острыми краями фольги. В частности, поможет здесь "обвивка наискось". Для защиты самого алюминиевого покрытия от механических повреждений катушку дополнительно следует обвить изоляционной бандажной лентой.
Диаметр катушки может быть и другим. Но действует следующее правило. Чем диаметр поисковой катушки меньше, тем чувствительность всего устройства становится выше, зато площадь поиска скрытых металлических предметов сужается. При увеличении же диаметра катушки эффект наблюдается обратный.
Работа с металлоискателем
Работать с металлоискателем нужно следующим образом. Расположив поисковую катушку в непосредственной близости от поверхности земли, настроить генератор потенциометром R2, причем так, чтобы в телефонном капсюле звук не прослушивался.
При движении же катушки над поверхностью земли (почти вплотную к последней) и отыскивается металлический предмет - по появлению звука в телефонном капсюле.
Автор: Кочетов Н.