Три металошукача на мікросхемах

Скетеріс Р., Радіо, 1990. № 8, с. 33-35

Ідея металошукачів проста. При порівнянні частот двох генераторів – зразкового, що має частоту f0, і LC-генератора з великою котушкою індуктивності, частота fс якого залежить від потрапляють в її полі металевих предметів, буде змінюватися різницева частота F = fс-f0 Якщо F привести в діапазон звукових частот, то її зміни легко виявляються на слух.


Рис. 1. Металошукач з робочою частотою 100 кГц

На рис. 1 зображена принципова схема металошукача, що працює на відносно низькій частоті – 100 кГц. На елементі DD1.1 зібраний зразковий генератор, а на елементі DD1.2 – перестроюваний. Коливальний контур зразкового генератора складається з котушки L1 і конденсаторів C1, C2, СЗ і С6, перебудованого – з пошукової котушки L2 і конденсаторів С4, С5 і С7.

На елементі DD1.3 виконаний змішувач коливань. З навантаження цього вузла – змінного резистора R5 – сигнал різницевої частоти надходить на вхід елемента DD1.4, що працює в режимі лінійного підсилювача, а посилене їм напруга – на головні телефони BF1.

Каркасом пошукової котушки L2 служить кільце діаметром 250 мм, зігнуте з вініпластових трубки, що має зовнішній діаметр 15 і внутрішній 10 мм. Котушку намотують проводом ПЕЛШО 0,27. Вона має 100 витків. Для зручності намотки вініпластових трубка може мати поздовжній розріз. Після укладання витків котушки трубку обмотують стрічкою з алюмінієвої фольги, яка потрібна тут як електростатичний екран. У цьому екрані обов'язково повинен бути зроблений розрив, інакше він стане шунтірущім L2 короткозамкненим витком. Для захисту пошукової котушки від механічних пошкоджень її обмотують двумятремя шарами стрічки ПВХ. На рис. 2 показаний зовнішній вигляд виготовленої таким чином котушки. Наявне на ній гніздо призначено для штанги-подовжувача, який може істотно полегшити деякі роботи, наприклад, сканування поверхні землі.


Рис. 2. Пошукова котушка металпоіскателя

Котушку L1 намотують на кільцевому сердечнику 600НН К8х6х2. Вона містить 180 витків дроту ПЕЛШО 0,14.

Елементи приладу розміщують на платі, яку поміщають в металеву коробку-екран. Подовжувач, якщо він є, також повинен бути металевим. Його можна виготовити, наприклад, з дюралюмінієвої лижної палиці.

Налагодження металошукача зводиться до настроювання його генераторів на частоту приблизно 100 кГц. Перестроюваний генератор налаштовують підбором конденсатора С4, зразковий – конденсатора C2 (при C1, що знаходиться в середньому положенні). При відсутності металу в поле пошукової котушки різницева частота F повинна бути в межах 500 … 1000 Гц.

Приладом можна виявити п'ятикопійчану монету на глибині до 6 см, а кришку каналізаційного люка – до 0,6 м.

Дещо більшою чутливістю володіє металошукач, принципова схема якого показана на рис. 3.


Рис. 3. Металошукач з робочою частотою 300 кГц

Зразковий генератор налаштовують на частоту близько 300 кГц конденсатором C1, перебудовує – підбором конденсатора C2.

Котушку зразкового генератора намотують на кільцевому сердечнику 600НН К8х6х2 проводом ПЕЛШО 0,2. Вона містить 50 витків.

Пошукова котушка L2 має ту ж конструкцію, що і в низькочастотному металошукачі. Але її діаметр – 200 мм, число витків – 50.


Рис. 4. Високочастотний мвталлоіскатель

Принципова схема ще одного металошукача показана на рис. 4. Його чутливість ще вище, тому що тут контролюється розбіжність значно більш високих частот – зразкового генератора, працює на частоті 0,5 … 1 МГц, і 5 … 10 гармоніки пошукового генератора. Расстройка останнього, наприклад, лише на 10 Гц веде до зміни частоти різницевих коливань на 50 … 100 Гц.

Зразковий генератор металошукача виконаний на елементах DD2.1, DD2.2, ZQ1 та інші, де ZQ1 – кварцовий резонатор на частоту f0 = 0,5 .. 1 МГц, що забезпечує високу її стабільність.

Контур перебудованого генератора (L1, C2, СЗ, VD1) повинен бути налаштований на одну з частот fc = до · f0, де Ко {1 / 10, 1 / 9, 1 / 8, 1 / 7, 1 / 6, 1 / 5}. Її підбирають конденсатором C2 (движок резистора R2 – елемент тонкої настройки генератора – повинен бути в середньому положенні).

Змішувач приладу виконаний на елементі DD1.4. Елементи DD1.3 і DD2.3 – буферні.

Пошукова котушка L1 має ті ж параметри, що і в металошукачі з робочою частотою 300 кГц.

Джерелом живлення будь-якого з цих металошукачів може служити батарея типу «Корунд», акумулятор «Ніка» і т.п. Для контролю різницевої частоти автор використовував навушники ТОН-2.