простой металлоискатель на транзисторах

При производстве земляных работ, поиске различных кабельных и трубопроводных линий, проложенных в земле, необходимо применение специальных приборов, называемых металлоискателями. Такие приборы реагируют на появление металлических предметов вблизи их металлоискатель на транзисторах схемачувствительного элемента. На рис. приведена принципиальная схема простого металлоискателя на двух транзисторах.

Основой прибора является простейший гетеродинный приемник, собранный по схеме с общим гетеродином на транзисторе Т2. Гетеродинная часть приемника содержит колебательный контур, состоящий из катушки L2 с ферритовым подстроечным сердечником и емкости, составленной из трех последовательно соединенных конденсаторов постоянной емкости — C5—С7. Как видно из рисунка, база транзистора Т2 подключена к точке соединения конденсаторов С5 е С6, а эмиттер — к точке соединения конденсаторов C6 и С7. Режим работы транзистора Т2 по постоянному току стабилизирован резисторами и R4 и R5 (в цепи базы) и R6 (в цепи эмиттера).

Гетеродин на транзисторе Т2 в технической литературе называется автогенератором, собранным по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. Достоинством такого автогенератора является то, что в нем применяется только одна катушка индуктивности без дополнительных отводов. Поэтому, если транзистор исправен, его Н21Э =12 или более, а конденсаторы соединены между собой и с электродами транзистора правильно, то генерация возникает сразу
же после включения питания, не требуя дополнительных регулировок. Перестройка частоты гетеродина производится перемещением подстроечного сердечника катушки L2.

Характерной особенностью гетеродинного приемника является то, что разность частот принимаемого сигнала и гетеродина составляет всего несколько сот или тысяч герц. Этим од отличается от супергетеродина, разность частот которого велика и равна обычно 465 кГц, и от приемника прямого преобразования, металлоискатель на транзисторахгде разность частот равна нулю или составляет несколько герц.

Гетеродинный приемник на транзисторе Тг предназначен для приема сигнала генератора на транзисторе Tt, собранного по той же самой трехточечной схеме с емкостной обратной связью, но с некоторыми отличиями. Во-первых, в нем увеличен ток коллектора с 1 до 2 мА, и это требуется для устойчивой работы гетеродина. Во- вторых, и это главное, катушка L, выполнена в виде рамки прямоугольной формы с размерами 200X245 мм. Отсутствие сердечника и большие линейные размеры катушки L\ делают ее очень чувствительной к наличию вблизи различных металлических предметов. Чем больше поверхность металлического предмета и чем ближе он находится к плоскости рамки, тем больше изменяются индуктивность и добротность катушки L\. Следует отметить, что абсолютные значения изменения индуктивности небольшие. Например, если при отсутствии металлических предметов частота генератора на транзисторе Т1 равна 465 кГц, то при наличии таковых она повышается не более чем на 5 кГц, т. е. примерно на 1 %.

Частота гетеродина на транзисторе Г2 устанавливается несколько выше частоты генератора, равной примерно 465,5 кГц. Это значит, что при отсутствии металлических предметов вблизи катушки L1 разность частот генератора и гетеродина составляет 465,5—465 = = 0,5 кГц=500 Гц. Колебания с такой частотой могут быть прослушаны с помощью головных телефонов, включенных в цепь коллектора транзистора Т2. Но каким образом напряжение генератора на транзисторе Т1\ поступает на вход преобразователя частоты, собранного на транзисторе Т2? Это объясняется тем, что катушка L2 с сердечником расположена вблизи витков катушки L1 и подобно магнитной антенне принимает излучаемые катушкой L1 электрические сигналы. Далее принятые сигналы через конденсатор С5 поступают на базу транзистора Т2, где происходит преобразование частоты.

При появлении вблизи катушки L1 металлического предмета частота генератора на транзисторе Т1 увеличивается, а частота гетеродина на транзисторе Т2 остается неизменной. Поэтому разность первой и второй частот уменьшается, что влечет за собой изменение тона в телефонах. В результате можно на слух, по изменению тона обнаружить под слоем снега, земли, торфа или других сыпучих материалов крупные металлические предметы на глубине до 50—60 см, мелкие — до 10—20 см.

Транзисторы Т1 и Т2 могут быть типа П422 или П423, а также типов — П401, П402, П403 и т.п. Телефон типа ТОН-1 или ТОН-2 с сопротивлением каждого капсюля 1,6—2,2 кОм. Телефон переделывается таким образом, чтобы его капсюли были соединены между собой не последовательно, а параллельно — плюс к плюсу, минус к минусу, при этом входное сопротивление головного телефона составит 800—1100 Ом. Металлоискатель питается от батареи 3336Л, срок службы которой составит не менее 300 ч, так как прибор потребляет ток около 3,5 мА. Катушка L\ состоит из 35 витков
ПЭЛШО 0,26, намотанных навалом в пазу деревянной рамки

со сторонами 200X245 мм, выполненной из брусков сечением 10Х26 мм.
Бруски соединяются между собой и фанерным основанием прибора размером 200X320 мм на клею, как показано на рисунке. На той же фанерной плате вне катушки L1 располагаются катушка L2, плата с
деталями, гнездо для телефона, тумблер включателя питания и батарея питания. Внешнее ограждение месторасположения этих элементов состоит из фанерных стенок высотой 26 мм, соединенных между собой и с основанием на клею. Единственными металлическими соединительными предметами являются два шурупа, соединяющих
основание прибора с
рукояткой для его переноски, которую делают из дерева тердой породы (дуба или бука) длиной около 1 м сечением 15Х 25 мм и устанавливают под углом 60º к плоскости основания.

Катушка наматывается на бумажный
каркас, внутри которого размещаются два куска ферритового стержня диаметром 7 мм из феррита 600НН или 400НН.

металлоискатель на транзисторах печатная платаДлина одного сердечника 20 мм,
другого 35—40 мм. Меньший по длине кусок сердечника закрепляется ни клею в цилиндрическом отверстии в основании прибора, а больший используется для подстройки. Намотка L2 производится проводом ПЭЛШО 0,15 и содержит 58 витков. В металлоискателе применены резисторы типа МЛТ 0,125 или ВC-0,125, конденсаторы КЛС-1 и БМ-2, выключатель питания — однополюсный
тумблер ТВ-1.

Размещение деталей на печатной монтажной плате размерами 40X70 мм показано на рисунке. Соединение монтажной платы с выключателем, батареей питания и гнездами телефона осуществляется гибким проводом в виниловой изоляции типа МГШВ 0,35. Для зашиты деталей от воздействия внешней среды рамка и все элементы схемы закрываются сверху фанерной крышкой размерами 200Х 1120 мм, которая фиксируется четырьмя мелкими шурупами, ввинченными в торцы деревянных брусков рамки. Таким образом, размеры рамки с электронным оснащением составляют 40X200X320 мм.

Для налаживания прибора необходимо включить питание, надеть на голову телефоны и медленным перемещением сердечника катушки через отверстие в верхней крышке добиться появления и телефонах громкого чистого тона низкой частоты, затем поднести к рамке прибора какой-либо металлический предмет, например ведро или кастрюлю. Простой металлоискатель на транзисторах может чувствовать приближение таких предметов на расстоянии до 40—50 см. В дальнейшем при нескольких попытках удается найти такое значение разностной частоты, при которой достигается наилучшая чувствительность.

Оставьте свой отзыв

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Сайт соответствует положениям Федерального закона «О ЗАЩИТЕ ДЕТЕЙ ОТ ИНФОРМАЦИИ, ПРИЧИНЯЮЩЕЙ ВРЕД ИХ ЗДОРОВЬЮ И РАЗВИТИЮ»