1

Металошукач дальньої дії

Імпульсні металошукачі мають цілий ряд переваг в порівнянні з детекторами, що працюють за іншим принципом. До них відносяться, насамперед, великий діапазон, практично однаковий в повітрі і в землі, дуже хороша чутливість і повна нечутливість до змін мінералізації грунту. Недоліком є ​​неможливість розрізнити феро і діамагнітниє метали.

Металлоискатель дальнего действия

Металошукач дальньої дії

Основні параметри металошукача

  • Джерело живлення: 12 У пості. струму
  • споживання струму 100 мА,
  • висока чутливість

опис схеми

Принципова схема металошукача представлена ​​на рис. 1.

Металлоискатель дальнего действия

Рис. 1

металошукач працює, за принципом випромінювання (і прийому) електромагнітних імпульсів глибоко в землю. Присутність металевого предмета біля датчика через зміни індуктивності викликає спотворення напруги на котушці. Сигнал від котушки посилюється, і після вирізання цікавить його фрагмента він знову посилюється і інтегрується. Таким чином, він керує генератором VCO, сигнал якого можна почути в динаміці або в навушниках. Металошукач складається з декількох основних блоків. По перше, це схеми генерації і стабілізації напруги живлення. Тут використовується незвичайний спосіб реалізації аналогової частини: земля підключена до позитивного полюса напруги живлення металодетектора. Тому отримання позитивного напруги для аналогової частини пов'язано з необхідністю використання підвищуючого перетворювача, який в описаній схемі був реалізований з використанням IC5 (NE555). Перетворювач не споживає занадто великий струм. У першому циклі конденсатор C15 заряджається до напруги харчування через діод D4, а потім (у другому циклі) енергія, накопичена в ньому, через діод D2, передається на конденсатор C18. Це змушує конденсатор C18 заряджатися до напруги, майже рівного подвоєному напрузі живлення металодетектора. Частина з діодами D3, D5 і конденсатором C19 працює аналогічно описаної раніше з тією лише різницею, що її вхідна напруга дорівнює значенню напруги на конденсаторі C18. Весь перетворювач дублює напруга живлення детектора майже в три рази.

Операційні підсилювачі харчуються симетричним напругою ± 5 В. За його стабілізацію відповідають стабілізатори IC7 і IC8. Напруги харчування фільтра аналогових конденсаторів C4, C14, C24, CL6, C19, C20, C25. прямокутний сигнал, який подається на котушку, генерується другий мікросхемою NE555 (IC4). Частота сигналу визначається елементами C2, R1, PR2. Вона має бути приблизно 100 Гц, а тривалість негативного імпульсу на виході IC4 становитиме приблизно 150 мс. Сигнал з виходу IC4 через резистор R4 управляє транзистором T2, який інвертує його по фазі. Потім через резистор R6 він управляє транзистором T1, годує котушку датчика L1. Резистор R8 призначений для обмеження напруги самоіндукції котушки L1. Сигнал від датчика через резистор R9 і конденсатор C9 надходить на інвертується вхід операційного підсилювача IC1. Стабілітрон D1 захищає цей вхід від перенапруг. Для включення дискретизації посиленого сигналу від котушки, коли він проходить через нуль, використовувалися два моностабільний генератора, побудованих на вентилях NAND, містяться в ланцюзі IC2 (CD4011). Обидва генератора з'єднані в каскади. Перший з них, побудований на логічних елементах IC2A і IC2B, генерує імпульс тривалістю 60 мс і запускає другий, побудований на логічних елементах IC2D і IC2E, генерує імпульс тривалістю 85 мс. Конструкція обох моностабільний генераторів, крім значень елементів R і C, ідентичний, тому принцип дії першого з них описаний нижче. Спочатку конденсатор С5 розряджений. Падіння напруги на колекторі транзистора Т2 викликає негайну зміну вихідного стану затвора IC2A з логічної «0» на «1». Раніше розряджений конденсатор C5 починає заряджатися через резистор R11. Зарядний струм конденсатора C5 змушує входи затвора IC2B бути високими, що призводить до зміни стану виходу на низьке, і, таким чином, підтримується низький стан на входах затвора IC2A до тих пір, поки конденсатор C5 зарядиться. Падіння напруги на виході першого тригера викликає звільнення другого тригера. Позитивний імпульс з виходу другого тригера має завдання відкриття транзистора T5 і передачі через R17 і C10 позитивної частини сигналу на інвертується вхід інтегруючого підсилювача IC3.

Постійна напруга подається на неінвертуючий вхід цього підсилювача і регулюється за допомогою потенціометрів для точного налаштування металодетектора. В результаті складання цих двох напруг на вихід підсилювача IC3 надходить пилкоподібний сигнал з регульованим компонентом постійного струму, значення якого додатково вказує на присутність металевих об'єктів в межах робочого діапазону котушки L1. Сигнал з виходу інтегрального підсилювача IC3 далі передається через транзистор T3 на генератор з регульованою напругою (VCO) на основі IC6. Негативні імпульси з виходу 3 IC6 через повторювач напруги з транзистором T4 живлять динамік SP1. Крім того, можна регулювати гучність за допомогою потенціометра P3 для регулювання значення вторинного вхідної напруги.

Збирання та налагодження металошукача

Друкована плата металошукача показана на рис. 2.

Металошукач дальньої дії

Рис. 2

Почати збирання необхідно перевіривши правильність подачі живлення на схему. Для цього в плату упаюємо тільки роз'єми для мікросхем IC5, IC7, IC8 потім C4, C14, C24, С18, C19, C20, C25, CL6, C21, C22 і резистори R31 і R30. Включаємо джерело живлення і перевіряємо наявність напруги ± 5 В на ніжках 7 і 4 IC1 і IC3. Вимірювання проводиться щодо позитивного харчування металошукача. Після встановлюються компоненти генератора сигналів котушки (IC4, T1, T2, С1, С2, R1, R4, R5, R6, R7, R8 і монтажний потенціометр PR2). Підключаємо датчик до точок, позначеним на платі як «COIL1, COIL2 », і включаємо харчування. У цей момент буде чутно тихе «дзижчання» датчика. Якщо є частотомір або осцилограф, то встановлюємо частоту 100 … 110 Гц на ніжці 3 IC4. Після цих дій монтуємо залишилися елементи на друкованій платі. Підключіть потенціометр регулятора гучності до точок, позначеним на платі як P3.1, P3.2, P3.3 за допомогою шматочка трипровідною дроти до точок P1.1, P1.2, P1.3. Наступним кроком буде максимальний поворот повзунка потенціометра гучності до виходу IC6. Помістіть датчик детектора так, щоб він був віддалений від усіх металевих предметів на відстані не менше 1 м. Встановлюємо потенціометри грубої і точної настройки на панелі детектора в середнє положення і обережно повертаємо складальний потенціометр PR1. Встановлюємо частоту ударів в динаміці приблизно до 0,5 … 2 Гц. Після цих дій перевіряємо реакцію детектора на наближення металевих предметів до котушки. Правильно зроблений детектор чітко сигналізує про наявність банки для чищення взуття з відстані близько 0,4 … 0,5 м.

Для харчування детектора найкраще використовувати гелеву батарею 12 В. Через високий споживання струму детектором (близько 100 мА) використовуйте батарею ємністю не менше 1 VAc.

Щоб поліпшити стабільність детектора, можна спробувати використовувати елементи з високими допусками. Це стосується в першу чергу до резисторам в аналоговому тракті. Підсилювачі LF357 і mA741 можуть бути замінені іншими одиночними операційними підсилювачами з кращими параметрами.

Зібрана друкована плата показана на рис. 3.

Металошукач дальньої дії

Рис. 3

В якості основного матеріалу для штанги металошукача використовувалися пластикові водопровідні труби діаметром 1/2″. Конструкція рами дозволяє розділити її на дві частини і – за потреби – швидко зняти котушку. Розкладений металошукач легко поміститься в багажник автомобіля, рюкзак або сумку.

Для виготовлення датчика (котушки) знадобиться близько 16 м емальованому мідного дроту діаметром 0,5 … 0,6 мм. Наметовому дріт діаметром 30 … 40см. Після намотування всієї дроту котушка обмотується міцною ниткою, і поперечний переріз її стає круглим. Наступний крок – просочити котушку лаком. Щоб зробити корпус для котушки, найкраще використовувати тонкий текстоліт (звісно, без міді), з якого вирізаються два кільця зовнішнього діаметра, більшого, ніж середній розмір котушки приблизно на 3 см. Внутрішній діаметр повинен бути приблизно на 3 см менше діаметра котушки.

деталі

Автор: Лукаш Байда

один коментар

  1. Так чим він відрізняється від “Пірати” крім більш складної схеми ???

Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований.