Металлоискатель со сменными датчиками

Схема устройства

В металлоискателях, использующих принцип биений между частотами двух генераторов, для увеличения дальности обнаружения необходимо увеличивать диаметр рамки датчика. При этом увеличивается и зона обнаружения, но одновременно снижается чувствительность к мелким металлическим предметам. И при поиске малых предметов вблизи от большой массы металла наблюдается эффект маскирующего экранирования. Кроме того, работа металлоискателя на одной частоте не позволяет обеспечить селективность к видам металлов.

Применение сменных катушек датчика (имеющих разный диаметр и число витков) позволяет не только более точно определить место расположения предмета, его ориентировочный объем, но и обеспечить селективность к видам металлов за счет использования низких рабочих частот (Л7).

Принцип работы схемы, приведенной на рисунке, аналогичен описанной в предыдущей статье, но она может работать на частотах от 10 кГц до 220 кГц. При фиксированных значениях конденсаторов С1-С2 рабочая частота автогенератора, собранного на транзисторе VT1, будет определяться параметрами рамки датчика - индуктивностью катушки L1. Второй автогенератор является образцовым и выполнен на многофункциональной микросхеме D1 (564ГГ1). Его частота (fo) задается элементами C4-R8-R9 и может перестраиваться в диапазоне 8,8...222 кГц изменением подаваемого на вход D1/9 напряжения (резистором R7). Это позволяет получить разность частот между измерительным и образцовым генератором порядка 100...1000 Гц при изменении частот и параметров рамки в широком диапазоне. Две частоты смешиваются на логическом элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, имеющимся внутри микросхемы. Низкочастотный разностный сигнал выделяется после фильтрации на R12 и, усиленный полевым транзистором VT4, поступает на наушники BF.

Транзистор VT3 совместно со стабилитроном, находящимся внутри корпуса микросхемы, обеспечивает стабилизацию питающего напряжения автогенераторов даже при минимальном падении напряжения эмиттер-коллектор у VT3, что позволяет повысить стабильность частоты у автогенераторов.

Для работы на частоте 155 кГц параметры катушки L1: диаметр рамки 20 см — наматывается 80 витков проводом ПЭЛ диаметром 1,2 мм (индуктивность 2,9 мГн, добротность 16,6). Остальные рамки имеют диаметр 10 и 50 см, а число витков может доходить до 150.

При сборке использованы детали: конденсаторы С1...С6 типа К10-17, при этом С1, С2 и С4 должны быть с минимальным отрицательным ТКЕ (М47, М75); С7 - танталовый типа К53-1 или К53-4 на 16 В. Резисторы подойдут любого типа. Разъем Х1 и включатель SA1 также могут быть любыми малогабаритными. Микросхема D1 заменяется на КР1561ГГ1 или аналогичной импортной CD4046BE.

Плата размещается вблизи от рамки, так же как и в предыдущем варианте конструкции.
Настройка металлоискателя начинается с проверки указанного выше диапазона перестройки частоты генератора на микросхеме D1. Контролировать можно осциллографом или частотомером на выходе D1/4 при крайних положениях регулятора R7.

После этого проверяем наличие импульсов на коллекторе VT2 и подстройкой резистора R3 устанавливаем рабочий режим автогенератора на VT1 так, чтобы у импульсов на среднем уровне напряжения длительность и пауза были равны. Из-за разброса порогового напряжения у полевых транзисторов КП501А, скорей всего, также потребуется подбор резистора R12 из диапазона 12...33 кОм для получения в наушниках (BF) низкочастотных импульсов с формой меандра.

Теперь, включая схему без наушников, проверяем работу стабилизатора напряжения и при необходимости подбираем резистор R11.
На этом настройку металлоискателя можно считать законченной.

По материалом книги "Полезные схемы" И.П. Шелестов






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.