Принцип дії
Принцип дії цього металошукача заснований на порівнянні частот двох генераторів, один з яких опорний зі стабільною частотою, а частота іншого (пошукового) змінюється під впливом близько розташованих металевих предметів.
Принципова схема
Принципова схема наведена на рис. 2.24, а. Опорний генератор зібраний на елемента DD1.1. Через резистор R1 і котушку індуктивності L1 здійснюється негативний зворотний зв'язок по постійному струму між виходом і входом елемента. Завдяки цьому елемент виходить на лінійний ділянку передавальної характеристики. Цим створюються умови для порушення каскаду на частоті приблизно 100 кГц. Ця частота визначається параметрами контуру L1C1C2C3.
Рис. 2.24. Металошукач на мікросхемі серії К176, К561, К564: а - принципова схема; б - друкована плата; в - додатковий узгоджувальний каскад
Логічний елемент мікросхеми володіє високим вхідним опором, тому добротність контуру і стабільність частоти генератора порівняно високі. Резистор R1 послаблює шунтирующее вплив вихідного опору елемента на контур. Форма коливань на контурі синусоїдальна, а на виході елемента - прямокутна. Частоту коливань можна змінювати в невеликих межах конденсатором змінної ємності С2.
Пошуковий генератор зібраний на елементі DD1.2 за аналогічною схемою, але котушка індуктивності L2 - виносна, укладена в екранує металеву трубку. Прямокутні коливання з еталонного та пошукового генераторів надходять на входи елемента DD1.3, працюючого змішувачем сигналів.
На виході елемента як сигнали основних частот генераторів, так і різницевих і сумарних частот (у тому числі і частот гармонічних складових). Одним з найбільш потужних буде сигнал різницевої частоти - вони виділяється на резисторі R4. Інші сигнали придушуються фільтром R3C6. Амплітуда вихідного сигналу елемента DD1.3 досить великий, становить кілька вольт. Тому необхідності в додатковому підсилювачі 34 немає.
До вихідного роз'єму XS1 підключають високоомні головні телефони, наприклад, ТОН-2 з послідовно з'єднаними капсулями. Гучність звуку регулюється змінним резистором R4. При використанні низькоомних телефонів металошукач слід доповнити каскадом на транзисторі VT1 (рис. 2.24, в), встановивши резистор R3 опором 10 кОм, а конденсатор С6 ємністю 1000 пФ.
Елементна база і рекомендовані заміни
У металошукачі можна використовувати мікросхеми серії К176, К561, К564, що містять не менше трьох логічних елементів і-НЕ або-НЕ, наприклад, К561ЛЕ5, К561ЛА7, К561ЛА9, К561ЛЕ10. Змінний конденсатор - від радиоконструктора "Юність КП101" або інший малогабаритний з максимальною ємністю не менше 150 пФ. Інші конденсатори - КОР, КМ, КТ, причому конденсатори С1, СЗ-С5 повинні бути з ТКЕ не гірше М750, М1500. Це підвищить термостабільність пристрою.
Змінний резистор R4 - СП3-3в опором 68, 47, 33, 22 і навіть 10 кОм, але механічно з'єднаний з вимикачем живлення SA1, інші резистори - МЛТ потужністю 0,125 Вт. Котушка L1 виконана на трехсекционном каркасі контуру ПЧ радіо "Сокіл-403", вміщеному в броньовий осердя діаметром 8,6 мм з фериту 600НН з подстроечником діаметром 2,8 мм і довжиною 12 мм з такого ж фериту. Вона повинна містити 200 витків дроту ПЕВ-2,0,09.
Виготовлення котушок
Котушку L2 виконують так. В алюмінієву тонкостінну трубку діаметром приблизно 7 мм і довжиною близько 950 мм просмикнути 18 провідників МГТФ-0,07. Потім трубку зігнути на оправці, а витки з'єднати послідовно один з одним.
Індуктивність котушки повинна бути дорівнює приблизно 350 мкГн. Кінці трубки залишити розімкнутими, але до одного з них підключити провідник, з'єднаний із загальним дротом.
Конструкція
Гніздо XS1 - розетка для підключення головних телефонів. Джерело живлення - батарея "Крона" або акумулятор. Деталі металошукача, крім котушки L2, батареї і роз'єми, варто розмістити на друкованій платі (рис. 2.24, б) з фольгованого склотекстоліти товщиною 1-1,5 мм з боку друкованих провідників.
Невикористані вхідні висновки четвертого елемента мікросхеми слід з'єднати з загальним проводом. Друковану плату бажано розмістити в металевому корпусі (краще алюмінієвому). У ньому потрібно прорізати вікна під ручки резистора R4 і конденсатор С2. До верхньої частини корпусу потрібно прикріпити котушку L2, а до нижньої - ручку, всередині якої розміщений джерело живлення, а зовні встановлений роз'єм XS1.
Налагодження
При правильному монтажі і справних деталях налагодження зводиться до встановлення необхідної частоти еталонного генератора. Для цього ручку конденсатора С2 слід встановити приблизно в середнє положення. Подстроечником котушки L1 бажано домогтися в телефонах нульових биттів (пропадання звуку).
Якщо правильна настройка, при незначному повороті ручки конденсатора в яку сторону в телефонах буде з'являтися звук низького тону. Таку настройку потрібно проводити на відстані не менше метра від масивних металевих предметів.
Використання металошукача
Користуються металошукачем так. Конденсатором С2 встановлюють можливо меншу частоту биття. Це дозволить підвищити його чутливість, оскільки будуть помітні навіть невеликі зміни частоти керованого генератора. До жаль, дуже низьку частоту виставити не вдасться, тому що на ній гучність звуку в телефонах різко падає.
При наближенні котушки L2 до металевого предмету її індуктивність буде змінюватися, а, значить, зміниться і частота пошукового генератора. Якщо виявлений предмет зроблений з магнітного матеріалу (заліза, фериту, нікелю), індуктивність збільшиться, а зменшиться частота. Якщо виявлено предмет з немагнітного матеріалу (алюмінію, міді, латуні), то індуктивність зменшиться, а частота збільшиться.
Слідуючи вказаному вище правилом, при пошуку магнітних матеріалів частоту опорного генератори слід встановлювати вище частоти пошукового генератора. Тоді при наближення до такого матеріалу частота пошукового генератора буде зменшуватися, а частота биттів - збільшуватися.
При пошуку немагнітних матеріалів частоту опорного генератора слід встановлювати нижче частоти пошукового. Якщо ж відразу встановити частоту опорного генератора вище частоти пошукового на 400-500 Гц, то збільшення частоти биттів буде свідчити про наближення металошукача до предмету магнітного металу, а зменшення її - до немагнитному.
Автор: Нечаєв В.