Назва "металошукач на биениях" є відлунням термінології, прийнятою в радіотехніці ще з часів перших супергетеродинних приймачів. Биттями називається явище, найбільш помітно проявляється при додаванні двох періодичних сигналів з близькими частотами і приблизно однаковими амплітудами і полягає в пульсації амплітуди сумарного сигналу. Частота пульсації дорівнює різниці частот двох складаються сигналів. Пропустивши такий пульсуючий сигнал через випрямляч (детектор), можна виділити сигнал різницевої частоти. Така схемотехніка довгий час була традиційною, проте в нині вона вже не використовується в радіотехніці, ні в металошукачі. І там, і там - на зміну амплітудним детекторам прийшли синхронні детектори, але термін "на биениях" залишився до цих пір.
Принцип дії металошукача на биениях дуже простий і полягає в реєстрації різниці частот від двох генераторів, один з яких є стабільним по частоті, а інший містить датчик - котушку індуктивності у своїй частотозадающей ланцюга. Прилад настроюється таким чином, щоб у відсутність металу поблизу датчика частоти двох генераторів збігалися або були дуже близькі за значенням. Наявність металу поблизу датчика призводить до зміни його параметрів і, як наслідок, до зміни частоти відповідного генератора. Це зміна, як правило, дуже мало, однак зміна різниці частот двох генераторів вже істотно і може бути легко зареєстровано.
Різниця частот може реєструватися самими різними шляхами, починаючи від найпростішого, коли сигнал різницевої частоти прослуховується на головні телефони або через гучномовець, і кінчаючи цифровими способами вимірювання частоти.
Чутливість металошукача на биениях залежить, крім усього іншого, від параметрів перетворення зміни повного опору датчика в частоту.
Зазвичай перетворення полягає в отриманні різницевої частоти стабільного генератора і генератора з котушкою датчика в частотозадающей ланцюга. Тому, чим вище будуть частоти цих генераторів, тим більше буде різниця частот відгук на появу металевої мішені поблизу датчика Реєстрація невеликих відхилень частоти представляє певну складність. Так, на слух можна впевнено зареєструвати відхід частоти тонального сигналу не менше 10 Гц. Візуально, по миганню світлодіода, можна зареєструвати відхід частоти не менше 1 Гц. Іншими способами можна домогтися реєстрації і меншої різниці частот, однак, ця реєстрація потребує значного часу, що неприйнятно для металошукачів, які завжди працюють в реальному масштабі часу.
Спосіб виділення невеликої по величині різниці частот двох генераторів породжує суттєву технічну проблему - захоплення фази. Проблема полягає у тому, що два генератора, налаштовані на дуже близькі частоти, мають тенденцію до паразитної взаємної синхронізації. Ця синхронізація проявляється в тому, що при спробі наблизити яким-небудь шляхом різницеву частоту двох генераторів до нулю, по досягненню різницевої частотою деякого порогу відбувається стрибкоподібний перехід до стану генераторів, коли їх частоти збігаються. Генератори стають синхронізованими. Фізично явище захоплення фази пояснюється нелінійностями, що неминуче присутні у будь-якому генераторі, і паразитних проникненням сигналу одного генератора в іншій (по ланцюгах живлення, через паразитні ємності і т. д.). Як показує практика, якщо не вдаватися до спеціальним хитрощів типу оптоелектронної розв'язки генераторів, то реально отримати для різницевої частоти поріг настання паразитної синхронізації близько 10"4 щодо частоти генераторів. Звідси можна отримати оцінку для частоти, на якій повинен працювати металошукач на биениях, для отримання максимальної чутливості 10... 100 кГц і вище.
Селективність по металах на таких частотах, вельми далеких від оптимальної, проявляється дуже слабо. Крім того, за зсуву частоти генератора визначити фазу відбитого сигналу практично неможливо. Тому селективність у металошукача на биениях відсутня.
Відгук приладу на металевий об'єкт обернено пропорційний до шостого ступеня відстані. Він практично такий же, як і у металошукачів за принципом "передача-прийом". Однак дальність виявлення приладів даного типу зазвичай набагато гірше внаслідок ефекту паразитної синхронізації.
Автор: Щедрін А. В.