|
Металлоискатель на транзисторах
Принцип работы металлоискателя сводится к тому, что при приближении
металлического предмета к катушке индуктивности генератора- основного
узла прибора- частота генератора изменяется. Чем ближе предмет и чем он
больше, тем сильнее его влияние на частоту генератора.
А теперь рассмотрим конструкцию металлоискатемя собранного на двух
транзисторах. Генератор выполнен на транзисторе VT1 по схеме емкостей
трехточки. Генерация образуется из-за положительной обратной связи между
эмиттерной и базовой цепями транзистора. Частота генератора зависит от
емкости конденсаторов С1-С3 и индуктивности катушки L1. При приближении
катушки к металлическому предмету индуктивность ее изменяется-
увеличивается, если металл ферромагнитный, например железо, и
уменьшается, если металл цветной- медь, латунь.
Но как проследить за изменением частоты? Для этого служит приемник,
собранный на втором транзисторе. Это тоже генератор, собранный, как и
первый, по схеме емкостной трехточки. Частота его зависит от емкости
конденсаторов С4-С6 и индуктивности катушки L2 и не намного отличается
от частоты первого генератора. Нужную разность частот подбирают
подстроечником катушки. Кроме того, каскад на транзисторе VT2 совмещает
в себе и функцию детектора, выделяющего колебания низкой частоты
поступающих на базу транзистора высокочастотных колебаний. Нагрузкой
детектора являются головные телефоны BF1; конденсатор С1 шунтирует
нагрузку для колебаний высокой частоты.
Колебательный контур приемника индуктивно связан с контуром генератора,
поэтому в коллекторной цепи транзистора VT2 протекают токи частотой
обоих генераторов, а также ток разностной частоты, иначе говоря, частоты
биения. Если, к примеру, частота основного генератора 460 кГц, а частота
генератора приемника 459 кГц, то разностная составит 1кГц, т. е. 1000Гц.
Этот сигнал и слышен в телефонах. Но стоит приблизить поисковую катушку
L1 к металлу, как частота звука в телефонах изменится- в зависимости от
вида металла она или понизится, или станет выше.
Вместо указанных на схеме подойдут П401, П402 и другие высокочастотные
транзисторы. Головные телефоны- высокоомные ТОН-1 или ТОН-2, но их
капсюли нужно включать параллельно, чтобы общее сопротивление составило
800...1200 Ом. Громкость звука в этом случае будет несколько выше.
Резисторы- МЛТ-0,25, конденсаторы- КЛС-1 или БМ-2.
Катушка L1 представляет собой прямоугольную рамку размерами 175х230 мм,
состоящую из 32 витков провода ПЭВ-2 0.35 (подойдет провод ПЭЛШО 0.37).
Конструкция катушки L2 показана на рисунке. В двух бумажных
цилиндрических каркасах 6 размещены отрезки стержня диаметром 7 мм из
феррита 400НН или 600НН: один (1) длинной 20...22мм, закрепленный
постоянно, другой (2)-35...40мм (подвижный- для подстройки катушки).
Каркасы обернуты бумажной лентой 3, поверх которой намотана катушка L2
(5)-55 витков провода ПЭЛШО (можно ПЭВ-1 или ПЭВ-2) диаметром 0,2мм.
Выводы катушки закреплены резиновыми колечками 4.
Источники питания- батарея 3336, ваключатель SA1- тумблер, разъем Х1-
двухгнездая колодка.
Транзисторы, конденсаторы и резисторы смонтированы на плате (рис.) из
изоляционного материала. Плату соединяют с катушками, батареей питания,
выключателем и разъемом, многожильным проводом в изоляции. Плату и
остальные детали размещают в фанерном клееном футляре размерами
40х200х350 мм. Катушку L1 прикрепляют ко дну футляра, а внутри катушки
на расстоянии 5...7 мм от ее витков размещают катушку L2. Рядом с этой
катушкой крепят плату. Разъем и выключатель прикрепляют снаружи к
боковой стенке футляра. Сверху к футляру крепят (желательно на клею)
деревянну ручку примерно метровой длинны.
Налаживание металлоискателя начинают с измерения режимов работы
транзисторов. Включив питание, измерябт напряжение на эмиттере первого
транзистора (относительно общего провода- плюса питания)- оно должно
бать 2,1в. Точнее это напряжение можно подобрать резистором R2. Затем
измеряют напряжение на эмиттере второго транзистора - оно должно быть 1
в (устанавливают точнее подбором резистора R4). После этого медленным
перемещением подстроечного сердечника катушки L2 добиваются появления в
головных телефонах громкого чистого звука низкой частоты. Приближая к
поисковой катушке консервную банку, фиксируют начало изменения тона
звучания. Как правило, это происходит на расстоянии 30...40 см. Более
точной подстройкой частоты второго генератора добиваются наибольшей
чувствительности прибора.
|