Призначення та можливості
Цей металошукач, незважаючи на мале число деталей і простоту у виготовленні, відрізняється досить великою чутливістю. Великі металеві предмети, такі як батарея опалення, він здатний виявити на відстані до 60 см, дрібні ж, наприклад, монету діаметром 25 мм - на відстані 15 див.
Принцип дії
Принцип роботи пристрою заснований на зміні частоти у вимірювальному генераторі під впливом знаходяться поруч металів і виділення різницевої частоти биттів) між і зразковим вимірювальним генератором.
Так як ця частота знаходиться в звуковому діапазоні, її можна почути в навушниках.
Принципова схема
Принципова схема металошукача представлена на рис. 2.46. В даній схемі частота опорного генератора, виконаного на DD1.1 стабілізовано за допомогою п'єзоелемента. Як п'єзоелемента використаний пьезофильтр (ZQ1) на проміжну частоту (465 кГц), наявну в будь-якому побутовому супергетеродинном радіоприймачі.
Такі елементи широко поширені і набагато дешевше, ніж кварцові резонатори. Застосування п'єзоелемента дозволяє підвищити стабільність частоти опорного генератора в порівнянні з звичайними LC або RC генераторами, а, значить, збільшити дальність виявлення металевих предметів.
Рис. 2.46. Принципова схема простого металошукача з пьезофильтром
Вимірювальний генератор зібраний на логічному елементі DD1.2 і містить котушку (L1) у вигляді рамки, яка є датчиком. При наближенні котушки до металу змінюється її індуктивність, що призводить до зміни частоти автогенератора. Початкова частота автогенератора визначається елементами і C1C2C3L1 підбудовується за допомогою регульованого конденсатора С1, близькою до частоти опорного генератора (трохи більше або менше ніж 465 кГц).
На елементі DD1.3 сигнали двох генераторів змішуються. Вихідний сигнал DD1.3 містить різницеву гармоніку, і, щоб її відокремити від високочастотних імпульсів, встановлений фільтр R3C5. Низькочастотний сигнал посилюється польовим транзистором VT2 і подається звуковий випромінювач - навушники BF1 BF2.
Застосування в автогенераторах логічних елементів КМОП мікросхеми, завдяки їх великого вхідного опору, дозволяє отримати високу добротність в коливальному контурі пошукового генератора, що підвищує в нього стабільність частоти. Це дає можливість працювати при малих биениях і таким чином збільшити чутливість металошукача. Харчування автогенераторів стабілізовано за допомогою прецизійного стабілітрона КС166В. Тільки параметричні стабілізатори на напругу близько 6 мають близький до нуля дрейф напруги при зміні навколишньої температури.
Схема металошукача зберігає працездатність при зниженні напруги до 5 В, але в цьому випадку стабілізації напруги живлення не буде. Споживаний металошукачем струм (а, значить, і тривалість роботи) сильно залежить від опору підключених на виході головних телефонів. За цієї причини їх опір повинне бути як можна більше (>100 Ом), для чого телефони в навушниках підключені послідовно.
Резистор R7 обмежує максимальний струм транзистора VT2 при короткому замиканні у навушниках, а резистор R6 дозволяє регулювати гучність звуку. Для зручності цей резистор об'єднаний з вмикачем харчування SA1.
Навушники з'єднуються через будь-яке стандартне гніздо.
Гніздо Х2 призначений для підключення мережного зарядного пристрою для акумулятора G1. Це дозволить виконувати підзарядку елементів живлення не виймаючи їх з корпусу.
Елементна база
Конденсатор настройки С1 можна взяти від будь-якого радіоприймача мініатюрного (наприклад КП-180). С2 і С3 повинні бути з мінімальним негативним ТКЕ (М47, М75), С4 і С5 з серії К10 (К10-17), С6 - К53-1 на 16 Ст.
Змінний резистор R6 - СП3-3бМ (він передбачає горизонтальну установку на платі і має вбудований вимикач SA1), подстроенный резистор R5 типу СПЗ-19а, інші підійдуть будь-які малогабаритні. Пьезорезонатор (пьезофильтр Z01) швидше за все підійде будь-який з серії ФП1П1-61 (-01, -02, тощо), а також можна спробувати багато інші типи пьезофильтров від китайських приймачів, що мають три висновки.
Друкована плата
Деталі пристрою можуть бути розташовані на односторонній друкованій платі з склотекстоліти товщиною 1,5 мм і розмірами 75 х 40 мм (рис. 2.47, а-б).
Плата бажано розмістити поблизу від котушки датчика L1. Місце, де закріплюється плата з елементами, екранувати не обов'язково.
Виготовлення котушки
Котушка датчика металошукача L1 має вигляд тороїдальної рамки (рис. 2.47, в). Вона намотується мідним проводом ПЕВ діаметром 1,2 мм, на будь підходящої оправці діаметром 20 см, наприклад, вирізаного з пінопласту.
Намотування слід виконувати внавал, 30 витків (індуктивність виходить близько 480 мкГн). Після намотування котушки рамка потрібно обмотати будь діелектричної стрічкою (лакотканью або ізолентою), а після цього - тонкою алюмінієвою фольгою.
Можна застосувати також мідну фольгу. У місця висновків котушки ділянку близько 10 мм закривати фольгою не треба (між кінцями екрану залишається зазор, як це показано на рис. 2.47, в).
Рис. 2.47. Простий металошукач з пьезофильтром: а - друкована плата; б - розташування елементів на платі; в - зовнішній вигляд пошукової котушки
Екран у котушки зменшує вплив паразитних ємностей, що підвищує стабільність робочої частоти пошукового автогенератора.
Застосування товстого дроту при виготовленні L1 забезпечує більш високу добротність у котушки і додає жорсткість рамці без використання додаткових елементів кріплення.
Автор: Шелестов В.