В помощь радиолюбителю. Выпуск 20

2.1. Простейший металлоискатель

Борноволоков Э. [4]

Предлагаемый металлоискатель представляет собой генератор звуковой частоты, собранный на одном транзисторе по схеме, показанной на рис. 6.

Рис. 6. Принципиальная схема простейшего металлоискателя

Генератор собран на транзисторе Т1 по схеме с общим эмиттером и индуктивной обратной связью. Для этого используется трансформатор звуковой частоты Тр1, в базовую обмотку которого включен конденсатор С1, емкость которого подбирается в целях получения звука приемлемого тона.

В цепь коллекторного тока включен телефонный капсюль Тлф, воспроизводящий звук. Питание схемы производится от батареи Б1 типа 3336Л.

Стальной сердечник трансформатора собирается только из Ш-образных пластин, которые набраны в пакет с одинаковым расположением всех пластин. Пластины типа «лапша» удаляются. Выводы трансформатора собираются в жгут длиной около метра. Если открытую часть сердечника трансформатора приблизить к металлу, частота звука, воспроизводимого телефонным капсюлем, изменяется.

2.2. Транзисторный искатель

Гордеев В. [5]

Этот прибор предназначен для обнаружения скрытой электропроводки во избежание ее повреждения или короткого замыкания во время сверления отверстий в стенах. Попадание сверла в токонесущий провод может также привести к поражению электрическим током. Поэтому перед сверлением стен целесообразно использовать такие приборы. Принципиальная схема предлагаемого искателя изображена на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема транзисторного искателя

Истоковый повторитель, собранный на транзисторе V1, обладает очень большим входным сопротивлением и чувствителен к слабым наводкам на щуп W1. Эти наводки с частотой переменного тока 50 Гц сначала усиливаются двухкаскадным усилителем на транзисторах V2 и V3, включенных по схеме с общим эмиттером, после чего усиливаются по току транзистором V4, который включен по схеме с общим коллектором. В его эмиттерную цепь включен телефонный капсюль, воспроизводящий звук. Переменный резистор R6 позволяет регулировать начальное напряжение на затворе полевого транзистора.

В процессе эксплуатации, перемещая щуп по поверхности стены, можно достаточно точно определить местоположение скрытых проводов электросети.

2.3. Искатель скрытой проводки

Борисов А. [6]

Этот достаточно простой прибор также позволяет легко определить место прохождения в стене скрытой электрической проводки. Принципиальная схема искателя приведена на рис. 8. Она содержит всего три транзистора.

Рис. 8. Принципиальная схема искателя скрытой проводки

На комплементарной паре транзисторов VT1 и VT3 собран импульсный генератор, который после подачи питания тумблером SB1 заперт благодаря открытому состоянию транзистора VT2. Но если на затвор этого транзистора поступит наводка от близко расположенных проводов электросети, он запрется и генератор начнет работать. В результате начнутся вспышки светодиода HL1. Питание схемы осуществляется от батареи «Крона» напряжением 9 В.

Устройство вместе с батареей помещается в пластмассовый футляр с выступающим щупом. На одной из стенок устанавливается тумблер включения питания и светодиод.

2.4. Простой металлоискатель на микросхеме [7]

Этот металлоискатель собран по классической схеме с использованием двух генераторов и биений между колебаниями, которые они генерируют. Принципиальная схема этого металлоискателя приведена на рис. 9.

Рис. 9. Принципиальная схема металлоискателя на микросхеме

Схема содержит два почти одинаковых LC-генератора, первый из которых собран на элементах DD1.1 и DD1.2, а второй — на элементах DD1.3 и DD1.4. При включении питания первый генератор самовозбуждается на резонансной частоте последовательного колебательного контура L1, С1, который настроен на 465 кГц. Частота колебаний второго контура определяется индуктивностью поисковой катушки L2 и емкостью конденсатора С2, который позволяет настроить второй генератор на частоту, близкую к частоте 465 кГц. Сигналы с выходов генераторов через конденсаторы СЗ и С4 поступают на детектор с удвоением напряжения, собранный на диодах VD1 и VD2. Детектор нагружен головными телефонами BF1, которыми воспроизводится частота биений.

В качестве контура первого генератора используются катушка индуктивности и конденсатор фильтра промежуточной частоты радиоприемника. Катушка L2 содержит 30 витков провода ПЭЛ диаметром 0,4 мм, намотанных на оправке диаметром 200 мм.

В схеме металлоискателя можно применить микросхему К155ЛАЗ и любые высокочастотные германиевые диоды.

2.5. Электронный металлоискатель [8]

Металлоискатели, созданные по классическому принципу с использованием биений между частотой опорного и частотой поискового генератора, обладают некоторыми недостатками. Один из них состоит в том, что при слабом воздействии на поисковую катушку частота биений оказывается мала и оказывается ниже частотного порога слышимости или воспроизведения. Другой недостаток состоит в захватывании частоты поискового генератора опорным — в своеобразной нежелательной синхронизации. Предлагаемый металлоискатель свободен от указанных недостатков, так как его работа основана совсем на другом принципе. Принципиальная схема этого металлоискателя приведена на рис. 10.

Рис. 10. Принципиальная схема электронного металлоискателя

Поисковая катушка индуктивности L1 и конденсаторы С1-С4 образуют колебательный контур, входящий в состав генератора синусоидальных колебаний на транзисторе Т1, который собран по схеме емкостной трехточки. Эти колебания с коллектора Т1 через элементы С5, R4 подаются на базу транзистора Т2, на котором собран буферный каскад по схеме с общим коллектором. Его назначение в том, чтобы препятствовать влиянию последующих цепей на работу генератора.

В цепь эмиттера Т2 включен переменный резистор R8 для регулировки уровня сигнала, который пропускается через кварцевый резонатор Кв1 на вход следующего каскада. Кварцевый резонатор подобен параллельному колебательному контуру с очень большой добротностью. Поэтому он обладает очень узкой полосой пропускания. Малейшие изменения частоты генератора, происходящие под влиянием металла на индуктивность поисковой катушки, приводят к резкому изменению уровня сигнала на выходе кварцевого резонатора. Далее следует выпрямитель на диоде Д2 и усилитель постоянного тока на транзисторе Т3, в коллекторную цепь которого включен стрелочный прибор.

При эксплуатации конденсаторами С2 (грубо) и С1 (тонко) настраивают генератор на частоту кварцевого резонатора по минимуму показаний миллиамперметра. После этого катушкой L1 осуществляется поиск металла.

Поисковая катушка L1 выполняется из отрезка коаксиального кабеля длиной 1190 мм. Его центральная жила удаляется и вместо нее протягиваются шесть отрезков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,1–0,2 мм и длиной по 1200 мм. Концы этих проводов зачищаются и залуживаются. После этого кабель свертывается в кольцо с наружным диаметром 380 мм, и концы проводов припаивают так, чтобы получилось шесть витков катушки. Один ее конец соединяется с оплеткой, которая в схеме заземляется. Второй конец выводится наружу.

Катушка помещается между двумя фанерными дисками, которые крепятся к штанге. Питание производится напряжением 9 В от батареи «Крона».

В схеме можно использовать транзисторы КТ315Б, стабилитрон Д1 типа КС156А, диод Д2 типа Д9, кабель марки РК-50, кварцевый резонатор на частоту 1 МГц.

2.6. Высокочувствительный металлоискатель [9]

Этот металлоискатель собран по классической схеме с двумя генераторами и использованием биений. Он позволяет обнаруживать металлические предметы на глубине до одного метра.

Принципиальная схема металлоискателя приведена на рис. 11.

Рис. 11. Схема высокочувствительного металлоискателя

Опорный генератор собран на транзисторе Т1 и частота генерируемых им колебаний определяется колебательным контуром L1, С2. Поисковый генератор собран на транзисторе Т2 и частота генерируемых им колебаний определяется контуром, образованным индуктивностью поисковой катушки L2 и конденсатором С9. Оба генератора собраны по схеме индуктивной трехточки, конденсаторы С1 и С8 служат для подачи напряжения обратной связи из цепей коллекторов в цепи баз. С эмиттеров Т1 и Т2 сигналы генераторов через развязывающие цепи С4, R4 и С5, R5 подаются на смесительный диод Д1. Благодаря его нелинейной амплитудной характеристике образуются биения между частотами опорного и поискового генераторов. Фильтр нижних частот R6, С6 выделяет частоту биений, отсекая высшие комбинационные частоты. В результате биения звуковой частоты через разделительный конденсатор С7 подаются на вход трехкаскадного усилителя звуковой частоты, собранного на транзисторах Т3-Т6.

Катушка L1 наматывается на ферритовом стержне диаметром 8 и длиной 40 мм и содержит 110 витков провода ПЭЛ диаметром 0,25 мм с отводом от 16 витков, считая от нижнего по схеме вывода. Поисковая катушка наматывается на рамку размерами 120x220 мм и содержит 45 витков провода ПЭЛ диаметром 0,6 мм с отводом от 10 витка, считая от верхнего по схеме вывода. Поисковая катушка соединена с основным блоком трехжильным экранированным проводом длиной 1,5 м.

Вместо транзисторов SFT308 можно использовать ГТ308Б, вместо остальных — ГТ108Б. Трансформаторы берутся от приемников «Селга» или «Сокол», динамическая головка — 0,1 ГД6. Питание осуществляется напряжением 9 В от батареи «Крона».