В останні роки багато поважні європейські видавництва приділяють значну увагу різних технічних пристроїв, використовуваних при проведення пошукових робіт. Щорічно на прилавки книжкових магазинів надходять нові книги з описами різних пристроїв. Слід визнати, що в основному ці пристрої складні при збірці і регулюванню і навряд чи можуть бути рекомендовані для повторення початківцям радіоаматорам.
Тим не менше в одній з книг, опублікованих в рамках серії "Elektronicke hledace" популярним європейським видавництвом "BEN", автор порівняно недавно не без подиву виявив схему металодетектора, яка здалася дуже знайомої. Основним елементом, за допомогою якого в цьому приладі аналізується наявність металевих предметів, є кварц. При цьому результати аналізу оцінюються як візуально, так і на слух.
Принципова схема
Пропонована увазі читачів конструкція являє собою один з варіантів металодетекторів типу FM (Frequency Meter), тобто є пристроєм, основу якого покладено принцип аналізу девіації частоти опорного генератора під впливом металевих предметів, що потрапили в зону дії пошукової котушки.
При уважному вивченні принципової схеми можна помітити, що дане пристрій є вдосконаленим варіантом металошукача, розглянутого в попередньому розділі. Однією з головних відмінних особливостей цієї конструкції є аналізатор, виконаний на кварцовому елементі Q1. Крім цього в удосконаленому варіанті металодетектора в якості індикатора крім стрілочного приладу застосована схема акустичної сигналізації.
Оскільки в запропонованій схемі (рис. 2.16) змінена нумерація елементів, використовується нова елементна база, а також доданий додатковий каскад, автор визнав за необхідне детальніше розглянути її особливості.
Рис. 2.16. Принципова схема удосконаленого металошукача з кварцом
Як і в попередній конструкції, основу схеми даного металодетектора складають вимірювальний генератор, буферний каскад, детектор коливань ВЧ, аналізатор і індикаторне пристрій.
Коливальний контур генератора високої частоти, виконаного на транзисторі Т1, складається з котушки L1 і конденсаторів С3-С6. Робоча частота ВЧ-генератора залежить від девіації пошукової котушки індуктивності L1, а також від зміни ємностей підлаштування конденсатора С4 і регулювального конденсатора С3. При відсутності поблизу котушки L1 металевих предметів частота коливань, порушуваних у ВЧ-генератора повинна бути дорівнює частоті кварцового елемента Q1, тобто в даному випадку - 1 МГц.
Після того як в зоні дії пошукової котушки L1 виявиться металевий предмет, її індуктивність зміниться. Це призведе до зміни частоти коливань ВЧ-генератора. Далі сигнал ВЧ подається на буферний каскад, що забезпечує узгодження генератора з наступними ланцюгами. В якості буферного каскаду використовується емітерний повторювач, виконаний на транзисторі Т2.
Із виходу емітерного повторювача сигнал ВЧ через регулювальний резистор R7 і кварц Q1 надходить на детектор, виконаний на діоді D2. Завдяки високій добротності кварцу найменші зміни частоти вимірювального генератора будуть призводити до зменшення повного опору кварцового елемента. В результаті на вхід підсилювача постійного струму (база транзистора Т3) надходить низькочастотний сигнал, зміна амплітуди якого забезпечує відповідний відхилення стрілки індикаторного приладу.
Навантаженням ППС, виконаного на транзисторі Т3, є стрілочний прилад з струмом повного відхилення 1 мА. При замиканні вимикача S2 в ланцюг навантаження включається генератор звукового сигналу, виконаний на транзисторі Т4.
Харчування металошукача здійснюється від джерела В1 напругою 9 Ст.
Деталі та конструкція
Як і в деяких розглянутих раніше конструкціях, для виготовлення металошукача з кварцовим елементом можна використовувати будь-яку макетну плату. Тому до використовуваних деталей не пред'являються які-небудь обмеження, пов'язані з габаритними розмірами. Монтаж може бути як навісний, так і друкарський.
Пошукова котушка L1 (рис. 2.17) аналогічна котушці, що використовується в металодетекторі, який було розглянуто в попередньому розділі.
Замість транзисторів типу BC108, зазначених на схемі, в даній конструкції можна використовувати практично будь-які вітчизняні малопотужні кремнієві транзистори, наприклад, типу КТ315Б. Замість діода типу 1N4001 (D2) рекомендується застосовувати будь германієвий діод серій Д2 або Д9 з будь-яким буквеним індексом.
Рис. 2.17. Конструкція котушки L1
В якості елемента Q1 можна використовувати будь-кварцовий елемент частотою от900 кГц до 1,1 МГц. Джерелом живлення В1 може служити батарейка "Крона" або дві батарейки 3336Л, сполучені послідовно.
Плата з розташованими на ній елементами і джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному пластмасовому або дерев'яному корпусі. На кришці корпусу встановлюються змінний резистор R7, вимикачі S1 і S2, роз'єм Х1 і Х2, а також індикатор PA1.
Пошукову котушку L1 слід встановити на кінці підходящої ручки довжиною 100-120 див. З'єднання котушки з платою приладу виконується багатожильним екранованим кабелем.
Налагодження
Головною умовою, що забезпечує якісну налаштування даного приладу, є відсутність великогабаритних металевих предметів на відстані не менше 1,5 м від пошукової котушки L1.
Безпосереднє налагодження металодетектора слід почати з установки потрібної частоти коливань, що формуються ВЧ-генератором. Частота коливань ВЧ повинна бути дорівнює частоті кварцового елемента Q1. Для виконання даної регулювання рекомендується скористатися цифровим частотоміром. При цьому значення частоти спочатку грубо встановлюється зміною ємності конденсатора С4, а потім точно - регулюванням конденсатора С3.
При відсутності частотомера налаштування ВЧ-генератора можна провести за показаннями індикатора PA1. Кварц Q1 є елементом зв'язку між вимірювальною та індикаторної частинами приладу, тому його опір в момент резонансу велике. Таким чином, про настроювання коливань ВЧ-генератора на частоту кварцу буде свідчити мінімальне показання стрілочного приладу PA1.
Рівень чутливості даного пристрою регулюється резистором R7.
Порядок роботи
При практичному використанні цього металодетектора слід перемінним резистором R7 встановити стрілку індикатора PA1 на нульове значення шкали. При цьому певною мірою компенсуються зміни режимів роботи, обумовлені розрядом батареї, зміною температури навколишнього середовища або девіацією магнітних властивостей грунту.
Якщо в процесі роботи в зоні дії пошукової котушки L1 виявиться який-небудь металевий предмет, стрілка індикатора PA1 відхилиться. У цьому випадку при замиканні контактів вимикача S2 в головних телефонах з'явиться звуковий сигнал.
Автор: Адаменко М. В.