Этот металлоискатель способен обнаруживать:
♦ крупные металлические предметы (железное ведро, крышку от люка, водопроводную трубу) на глубине до одного метра;
♦ мелкие предметы (монеты или шурупы) на глубине до 15—20 см.
Прибор построен на основе самых распространенных деталей, которые имеются в запасах любого радиолюбителя. Металлоискатель выполнен по известному и широко применяемому в таких приборах принципу биений между частотами двух высокочастотных генераторов. Частота одного из них (опорного) постоянна, а частота второго (поискового) меняется под действием внешних металлических предметов, изменяющих индуктивность его катушки при попадании в зону ее действия.
Принципиальная схема металлоискателя из доступных элементов
Принципиальная схема металлоискателя показана на рис. 2.37. Опорный генератор выполнен на транзисторе VT1. Частота его колебаний определяется параметрами контура L1C3 и составляет около 1 МГц.
Поисковый генератор выполнен на транзисторе VT2, он тоже вырабатывает сигнал примерно той же частоты. Разница состоит в том, что в контуре опорного генератора используется небольшая катушка с ферритовым сердечником.
Рис. 2.37. Принципиальная схема
Поэтому на ее индуктивность внешние металлические предметы практически не оказывают существенного действия.
Катушка контура поискового генератора намотана на большем каркасе в виде рамки. Она не имеет сердечника. В результате ее индуктивность сильно меняется при ее приближении к металлическому объекту, который в этом случае начинает выполнять функции перемещающегося сердечника.
Сигналы от обоих генераторов поступают на диодный смеситель на диоде VD1. В результате на конденсаторе С12 получается продукт вычитания частот генераторов.
Правило.
Чем ближе величины этих частот, тем ниже звуковой тон на этом конденсаторе, а чем более отличаются частоты генераторов, тем выше тон звука в динамике
В7, на который поступает сигнал (продукт работы диодного смесителя).
Сигнал поступает через низкочастотный усилитель на транзисторах VT3—VT6.
Вывод.
При помощи переменного конденсатора С7 поисковый генератор можно настроить таким образом, чтобы при отсутствии поблизости металлических предметов тон звука в динамике был самым низким.
Затем при приближении катушки L2 к металлу частота генератора на VT2 начинает изменяться. Разность частот генераторов увеличивается, а следовательно, тон в динамике будет подниматься. При точном нахождении металла звук перейдет в пронзительный писк.
Изготовление катушек
Катушку L1 следует наматывать на ферритовом стержне диаметром 8 мм, например, от магнитной антенны радиоприемника. Длина стержня уменьшена до 30 мм.
Предварительно на стержень нужно надевать каркас — гильзу, склеенную из ватмана, которая перемещается по нему с некоторым трением.
Катушка L1 должна содержать 110 витков провода ПЭВ диаметром 0,2—0,3 мм. Отвод необходимо сделать от 16-го витка считая от коллектора VT1.
Катушка L2 — поисковая. Ее нужно намотать на каркасе, представляющем собой рамку размерами 120 х 220 мм, сделанную из оргстекла, пластмассы или дерева.
Намотку нужно вести проводом ПЭВ диаметром 0,4 х 0,6 мм. Катушка должна содержит 45 витков с отводом от 10-го, считая от коллектора VT2.
Катушку необходимо соединить с основным блоком трехжильным экранированным проводом. Катушка должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от основного блока (закреплена на алюминиевой трубке или деревянной рейке).
Сам прибор (основной блок, содержащий генератор на VT1 и УЗЧ с динамиком и батареей питания) можно смонтировать в корпусе от радиоприемника. От этого же приемника целесообразно использовать:
♦ динамик;
♦ переменный конденсатор;
♦ стержень для катушки L1.
Конструкция может быть и другой, все зависит от возможностей и желания.
Элементная база и варианты замены элементов
Конденсатор С7 может быть с минимальной емкостью не более 10 пФ, и максимальной не менее 150 пФ.
Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102 или КТ312, КТ316. Транзисторы МП35 можно заменить на МП35—МП38, а транзистор МП39 на МП39—МП42.
Диоды Д9 — с любой буквы, или Д2, Д18, ГД507.
Динамик — любой сопротивлением от 4 Ом до 100 Ом, например, динамик от радиоприемника или головные телефоны.
Батарея питания на 9 В, можно использовать «Крону» или подходящий аккумулятор.
Питание от сетевого источника 220 В не желательно, потому что при этом возникает фон переменного тока и понижается чувствительность прибора в целом.
Настройка заключается в подстройке катушки L1 таким образом, чтобы при среднем положении ротора конденсатора С7 и при отсутствии внешних металлических предметов в динамике был слышен звук самого низкого тона.
В дальнейшем при работе подстройка перед началом поиска будет производится конденсатором С7.
При отсутствии колебаний от генератора на VT1 нужно подобрать номинал С4 или (и) подстроить режим работы каскада подбором номинала R2. Если не возбуждается генератор на VT2, нужно подстроить С8 и подогнать режим работы транзистора подбором номинала R6.
Прибор отличается высокой чувствительностью, и работа с ним требует определенных навыков. Так что нужно потренироваться.
При работе важно учитывать, что при приближении к черным металлам (железо, сталь, чугун) частота генератора на VT2 уменьшается, а при приближении к цветным — возрастает.