Принципова схема
Пропонована конструкція (рис. 2.1) являє собою один з численних варіантів металодетекторів типу BFO (Beat Frequency Oscillator), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу биттів, виникають при змішуванні двох сигналів близьких частот.
Рис. 2.1. Принципова схема простого транзисторного металошукача
У конструкції приладу використані два простих LC-генератора, виконані на транзисторах Т1 і Т3. Робоча частота цих генераторів визначається параметрами контурів, включених в колекторні ланцюга відповідних транзисторів. Контур першого генератора, який є опорним, утворений конденсатором С1 ємністю 330 пФ і котушкою L1. У контурі другого, вимірювального, генератора використовуються конденсатор змінної ємності С7 з максимальною ємністю 300 пФ і пошукова котушка L2.
Виходи генераторів через резистори R1, R5 і конденсатор С4 підключені до бази транзистора Т2, який підсилює сигнал частоти биттів. З колектора транзистора Т2 посилений сигнал подається на головні телефони BF1. Рівень гучності цього сигналу регулюється з допомогою змінного резистора R6.
Оскільки робочі частоти генераторів знаходяться в діапазоні середніх хвиль, їх сигнали в телефонах не чути. Коли вдається домогтися точної настройки кожного генератора на одну і ту ж частоту, звуковий сигнал в телефонах також буде відсутні. Якщо ж з допомогою конденсатора С7 налаштувати вимірювальний генератор на майже ту ж частоту, що і опорний генератор, то в телефонах буде чути сигнал частоти биттів. При відсутності в зоні дії пошукової котушки L2 металевих предметів робоча частота вимірювального генератора залишається незмінною, тому незмінною буде і частота биттів. В цьому режимі можливі девіації частот можуть бути обумовлені лише нестабільною роботою обох генераторів.
При появі в зоні дії пошукової котушки L2 металевого предмета резонансна частота контуру L2C7 зміниться. В результаті зміняться робоча частота вимірювального генератора і, як наслідок, частота сигналу биттів. Саме ці зміни служать джерелом інформації про виявлення металевого предмета.
Харчування простого транзисторного металошукача здійснюється від джерела В1 напругою 9 Ст.
Деталі та конструкція
Всі деталі простого транзисторного металошукача, за винятком пошукової котушки L2, конденсатора С7, резистора R6, рознімань Х1 і Х2 і вимикача S1, розташовані на друкованій платі розмірами 100x50 мм (рис. 2.2), виготовленої з одностороннього фольгованого гетинаксу або текстоліту.
До деталей, застосовуваних у даному пристрої, не пред'являються які-небудь особливі вимоги. Природно, рекомендується використовувати будь-які малогабаритні конденсатори і резистори, які без проблем можна розмістити на друкованій платі.
Котушка L1 опорного генератора намотана дротом ПЕЛ діаметром 0,1-0,2 мм на сердечнику діаметром 8 мм і містить 100 витків. Котушку L1 можна намотати на феритовому сердечнику або на паперовій трубці без сердечника. В якості конденсатора С7 можна використовувати будь-конденсатор змінної ємності з повітряним діелектриком з максимальною ємністю приблизно 300 пФ, наприклад конденсатор настройки від будь-якого старого радіоприймача.
Рис. 2.2. Друкована плата (а) і розташування елементів (б) простого транзисторного металошукача
Друкована плата з розташованими на ній елементами і джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному пластмасовому або дерев'яному корпусі. На кришці корпусу встановлюються конденсатор настройки C7, регулятор гучності R6, вимикач S1, а також роз'єм Х1 і Х2 для підключення відповідно пошукової котушки L2 і головних телефонів BF1.
Для виготовлення пошукової котушки L2 (рис. 2.3) буде потрібно вирізати коло діаметром 100 мм з фанери або іншого матеріалу (гетинаксу, текстоліту) товщиною 1,5-2,5 мм. Коло слід розбити на сектори з кутом 40° і в цих місцях зробити прорізи до центру на відстань 20 мм від краю. В прорізі треба просмикнути дріт діаметром 0,2-0,3 мм (наприклад марки ПЕЛ) і виток до витка намотати 30 витків. До виготовленої таким чином пошукової котушки можна приробити зручну ручку. Підключення котушки L2 до друкованої плати здійснюється через малогабаритний роз'єм.
Рис. 2.3. Конструкція пошукової котушки L2
В якості джерела живлення В1 можна використовувати, наприклад, батарейки "Крона" або дві батарейки 3336Л, з'єднані послідовно.
Налагодження
При використанні справних деталей правильно зібраний металошукач починає працювати практично відразу. Налаштування приладу слід проводити в умовах, коли металеві предмети віддалені від пошукової котушки L2 на відстань не менше 1,5 м.
Оскільки в даному розділі мова йде про простий конструкції, то в телефонах при першому включенні будуть чутні сигнали різних гармонік. Тому, налаштовуючи прилад, слід вибрати найбільш сильний сигнал з допомогою конденсатора С7 і відрегулювати його гучність регулятором R6. Вибір найбільш сильною гармоніки можна здійснити на слух або з використанням осцилографа або частотомера.
На цьому процес налаштування простого транзисторного металошукача закінчується.
Порядок роботи
При практичному використанні розглянутого металошукача слід конденсатором С7 провести додаткову підстроювання на сигнал найбільш сильною гармоніки і відрегулювати його гучність за допомогою регулятора R6.
Якщо тепер в зоні дії пошукової котушки L2 виявиться який-небудь металевий предмет, то висота тону в телефонах зміниться. При наближенні до одним металів частота сигналу биттів буде збільшуватися, а при наближенні до інших - зменшуватися. По зміні тону сигналу биттів, маючи певний досвід, можна легко визначити, з якого металу, магнітного або немагнітного, виготовлений виявлений предмет.
Автор: Адаменко М. В.