Слово "індукційний" у назві металошукачів цього типу повністю розкриває принцип їх роботи, якщо згадати зміст слова "inductio" (лат.) - наведення. Прилад цього типу має у складі датчика одну котушку будь зручної форми, возбуждаемую змінним сигналом. Поява поблизу датчика металевого предмета викликає появу відбитого (переизлученного сигналу), який наводить" в котушці додатковий сигнал - електричний. Залишається цей додатковий сигнал тільки виділити.
Металошукач індукційного типу отримав право на життя, головним чином, з-за основного недоліку приладів за принципом "передача-прийом" - складності конструкції датчиків. Ця складність призводить до високої вартості і трудомісткості виготовлення датчика, або до його недостатньою механічною жорсткості, що обумовлює поява помилкових сигналів при русі і знижує чутливість приладу.
Якщо задатися метою виключити у приладів за принципом "передача-прийом" цей недолік шляхом усунення його причини, то можна прийти до незвичайного висновку - випромінююча і приймальна котушки у металошукача повинні бути об'єднані в одну! У самому справі, вельми небажані переміщення і вигини однієї котушки щодо іншого в даному випадку відсутні, так як котушка тільки одна і вона одночасно і випромінює, і цілодобово. В наявності також гранична простота датчика. Платою за ці переваги є необхідність виділення корисного відбитого сигналу на фоні значно більшого сигналу збудження випромінюючої/приймальної котушки.
Виділити відбитий сигнал можна, якщо відняти з електричного сигналу, присутнього в котушці датчика, сигнал тієї ж форми, частоти, фази і амплітуди, що і сигнал в котушці при відсутності металу поблизу. 'Як це можна реалізувати одним із способів, показано на рис. 3.
Рис. 3. Структурна схема вхідного вузла індукційного металошукача
Генератор виробляє змінну напругу синусоїдальної форми з постійною амплітудою і частотою. Перетворювач "напруга-струм" (ПНТ) перетворює напруга генератора Uг в струм Ір, який задається в коливальний контур датчика. Коливальний контур складається
з конденсатора і котушки L датчика. Його резонансна частота дорівнює частоті генератора. Коефіцієнт перетворення ПНТ вибирається таким, щоб напруга коливального контуру ід дорівнювало напрузі генератора Uг (відсутність металу поблизу датчика). Таким чином, на суматорі відбувається віднімання двох сигналів однакової амплітуди, а вихідний сигнал - результат віднімання - дорівнює нулю. При появі металу поблизу датчика виникає відбитий сигнал (іншими словами, змінюються параметри котушки датчика), і це призводить до зміни напруги коливального контуру Uд. На виході з'являється сигнал, відмінний від нуля.
На рис. 3 наведено лише найпростіший варіант однієї із схем вхідної частини металошукачів розглянутого типу. Замість ПНТ в даній схемі в принципі можливе використання токозадающего резистора. Можуть бути використані різноманітні мостові схеми для включення котушки датчика, суматори з різними коефіцієнтами передачі інвертуючого і неінвертуючого входу, часткове включення коливального контуру і т. д.
У схемі на рис. 3 в якості датчика використовується коливальний контур. Це зроблено для простоти, щоб отримати нульовий зсув фаз між сигналами і Uг Uд (контур настроєний на резонанс). Можна відмовитися від коливального контуру з необхідністю точного налаштування його на резонанс і використовувати в якості навантаження ПНТ тільки котушку датчика. Однак коефіцієнт передачі ПНТ для цього випадку повинен бути комплексним, щоб скорегувати зсув фази на 90°, виникає через індуктивного характеру навантаження ПНТ.
Автор: Щедрін А. В.