При розробці цього металошукача ставилося завдання створити малогабаритне високоекономічне пристрій з хорошою повторюваністю і високими експлуатаційними характеристиками, використовуючи широко розповсюджені і недорогі деталі.
Аналіз більшості поширених схем показав, що всі вони харчуються від джерела з напругою не нижче 9 В (тобто "Крона"), а це і дорого і неекономічно. Так, зібраний на мікросхемі К561ЛЕ5 металошукач працює від однієї батареї не більше 6-8 годин.
Пошукові котушки у більшості пристроїв або з відводами, або мають кілька обмоток. Чутливість у простих металошукачів невисока, а більш складні вимагають застосування кварцових резонаторів або інших дефіцитних деталей. В результаті А. Мельниковим була розроблена схема (рис. 2.44, а) металошукача на биениях, як самого простого в налаштуванні і використанні.
Рис. 2.44. Металошукач з низьковольтним харчуванням а - принципова схема; б - принципова схема, зібрана на кремнієвих транзисторах типу КТ3156; в - приклад навісного монтажу
Принципова схема
Функціонально розроблена схема включає у свій склад:
- два генератора (котушка коливального контуру одного з них і є пошукової);
- балансний змішувач;
- підсилювач звукової частоти, навантажений на навушники.
Для таких низьковольтних пристроїв як не можна більш підходять бар'єрні генератори, стійко працюють від напруги живлення 0,8 і більше (для кремнієвих транзисторів).
Ще одним достоїнством є те, що на їх виході постійна складова напруги (щодо колектора, сполученого з корпусом приладу) дорівнює 0,65 В і стабілізована (эмиттерно-базовий перехід транзистора грає роль стабистора). Цей ефект використовується для стабілізації робочої точки балансного змішувача.
Підсилювач звуку однотранзисторный. Для такого підсилювача звуку бажано застосувати транзистор з коефіцієнтом передачі струму не менше 200.
Генератори працюють на різних частотах:
- пошуковий - приблизно на частоті 100 кГц;
- опорний - на частоті 200 або 300 кГц.
Таким чином, балансний змішувач виділяє биття між частотою опорного генератора і 2-ї або 3-ї гармонікою пошукового. Таке рішення дозволяє різко зменшити явище "захоплення" частоти пошукового генератора, що в простих схемах не дозволяє встановити частоту биття нижче 200 Гц, а також підвищує чутливість - зміна частоти пошукового генератора на 10 Гц змінює частоту биття на 20 (30) Гц.
Звичайно, можна ще більше підвищити частоту опорного генератора, але в цьому випадку рівень биттів стає дуже маленьким, а це значить, що:
- знижується гучність звуку;
- нестабільність збільшується, що ускладнює роботу.
Слід зазначити, що температурна стабільність схеми невисока, але практично це не сильно впливає на результати:
- по-перше, в коливальних контурах застосовуються однакові контурні конденсатори, тому їх частота змінюється однаково, в одну і ту ж сторону, а в результаті частота биттів не змінюється;
- по-друге, деякі нескладні конструктивні заходи дозволяють збільшити термостабільність металошукача.
А саме актуальні такі вимоги:
- пошукова котушка повинна мати жорстку конструкцію;
- повинно бути застосоване правильне екранування;
- плата й корпус повинні бути жорстко закріплені на штанзі.
Дріт від котушки до схеми повинен бути екранованим, бажано застосувати тонкий телевізійний кабель. Сама штанга повинна бути з сухого дерева або склопластику. Плату в корпусі бажано залити парафіном. Це не тільки захистить від вологості, але і від швидких перепадів температури.
Виготовлення пошукової котушки
Пошукова котушка виконується з кабелю "вита пара", яким проводять локальні мережі. Кабель обов'язково повинен бути екранованим, 5-ї категорії, бажано для зовнішньої прокладки (у нього товщі ізоляція і котушка виходить жорсткіше).
Чотири витки кабелю слід укласти кільцем із зовнішнім діаметром приблизно 25 см, причому:
- укласти спочатку два зовнішніх витка один над одним;
- потім обмотати в чотирьох місцях ізолентою;
- потім намотати два витка всередині.
Все це потім потрібно розрізати в середині і обмотати ізолентою. Для такої обмотки краще використовувати матерчату ізоляційну стрічку. З обох кінців розрізу зачистити ізоляцію приблизно на півтора сантиметра, кінці проводів облудить. Екранує фольгу слід обрізати.
Провід, що йде разом з фольгою, з одного боку обкушувати, з іншого - з'єднати з одним з проводів кабелю. Цей провід буде висновком початку обмотки. Слід звернути увагу, що екран ні в якому разі не повинен утворювати короткозамкнений виток!
Далі висновки кабелю потрібно з'єднати відповідно-послідовно, помилитися практично неможливо, тому що всі вісім проводів різного кольору. У підсумку повинна вийти котушка з 32 витків з пристойною вологостійкістю і жорсткістю.
Виготовлення іншого варіанту котушки
Інший варіант котушки мотається обмотувальним проводом товщиною не менше 0,3 мм. Можна вбити кілька цвяхів в дошку на відстані 40 см і намотати дріт (34 витка) на них, потім акуратно зняти котушку і обмотати ізолентою. Потім котушку потрібно екранувати. Найкраще обмотати її фольгою, взятої з старого електролітичного конденсатора.
Треба мати на увазі, що всередині електролітичного конденсаторів знаходиться лужний електроліт, тому розмотувати фольгу з конденсатора бажано під струменем води, щоб електроліт не роз'їв пальці. Фольгу потрібно намотувати так, щоб вона утворила короткозамкненого витка, між початком і кінцем обмотки повинен бути проміжок близько 1 див.
Намагатися припаяти провід до фользі марно - вона алюмінієва і не лудится, тому поверх фольги потрібно намотати кілька витків голого лудженого дроту - це і буде висновок екрану. Його вже можна буде поєднати з одним з кінців котушки. Далі цей кінець з'єднати з опліткою екранованого дроту, що йде від котушки до плати, і на платі, із загальним проводом.
Другий кінець котушки потрібно з'єднати з центральною житловою дроти і на платі з базою першого транзистора пошукового генератора. Поверх фольги знову намотати ізоляційну стрічку.
Особливості застосування різних котушок
Від розміру котушки залежать тактико-технічні характеристики металошукача. Котушка діаметром 35 см впевнено ловить трак від гусениці трактора на глибині 80 см, але не виявляє монети, кільця, цвяхи та інші дрібниці. Цей варіант чудово підходить для пошуку чорного металу, коли представляють інтерес саме масивні залізяки (металобрухт).
Для пошуку кілець, монет на пляжі необхідна котушка діаметром 15 див. Маленька котушка діаметром 15 см складається з 6 витків кабелю або 50 витків дроту. Глибина виявлення монет приблизно 15 див. Котушка діаметром близько 25 см - компромісне рішення, вона має 40-45 витків.
Елементна база
Деталі металошукача - найдоступніші. Резистори і конденсатори практично будь-якого типу, транзистори в генераторах можна застосувати КТ315 (краще з буквами Б, Г, Е, деякі екземпляри з літерами А і В відмовилися працювати - малий коефіцієнт передачі струму). Відмінно працюють КТ3102, КТ368.
Транзистори балансного змішувача обов'язково повинні бути германиевыми. Будь транзисторний приймач 70-80х років випуску забезпечить вас ними в достатку. Підійдуть П416 з будь-якою літерою, П422, П423, П401, ГТ309, ГТ322, ГТ313. В селекторах телевізорів СКМ-24 є транзистори ГТ346А.
Оскільки робочі частоти схеми не дуже високі, то підійдуть навіть П27, П28, МП39Б, МП42Б, які застосовувалися в підсилювачах відтворення котушкових магнітофонів. В підсилювачі 34 бажано застосувати транзистор з найбільшим коефіцієнтом передачі струму з наявних у наявності.
Котушка опорного генератора намотана на стандартній арматурі контурів ПЧ від китайських магнітол та приймачів. Деякі котушки мають вбудований конденсатор, який необхідно видалити. Котушка акуратно розмотується, і якщо в ній більше 85 витків, то вона акуратно намотується тим же дротом. Якщо витків менше 85 витків намотується будь обмотувальним проводом. Провід повинен бути досить тонким, інакше потрібну кількість витків не вміститься. В крайньому випадку можна намотати 75 витків.
Ємність контурних конденсаторів не обов'язково дотримуватися точно, бажано тільки застосовувати в обох генераторах конденсатори одного номіналу і типу - для кращою термостабільності. Ємність 4700 пФ може бути від 3300 до 5100 пФ, замість 2200 пФ можна застосувати 1500 або 1800 пФ.
Монтаж пристрою
Друкована плата не розроблялася, виявилося розумніше відмовитися від друкованого монтажу і зібрати прилад на тонкому (0,5 мм) шматок текстоліту, з'єднуючи між деталі їх власними висновками. Приклад такого монтажу, займає розмір менше половини сірникової коробки, на рис. 2.44, ст.
Використовувалися транзистори КТ3102 і ГТ322 в металевих корпусах.
Схема альтернативного металошукача
При виготовленні декількох металошукачів раптом гостро постала проблема з пошуком старих германієвих транзисторів. І на той випадок, якщо під рукою у радіоаматорів їх не виявиться, була розроблена схема, зібрана на кремнієвих транзисторах, типу КТ315Б. Незважаючи на деяке зменшення чутливості, схема показала гарну працездатність. Схема представлена на рис. 2.44, б.
Автор: Мельников А.; Публікація: www.mao-sim.nm.ru