Простой металлоискатель

Схема этого металлоискателя приведена на рисунке 1. Оно собрано всего на трех транзисторах структуры p-n-p. Принцип поиска металла подобным устройством прост. Катушка медного провода подключена к генератору высокой частоты. Вокруг катушки создается высокочастотное электромагнитное поле. Если в это поле попадет металлический предмет, частота генератора изменится. С помощью другого генератора высокой частоты и головных телефонов нетрудно обнаружить изменение частоты на слух. Так работают почти все современные искатели металлических предметов.

Чувствительность металлоискателя зависит в основном от размеров поисковой катушки, частоты генератора и схемы контроля. Наш металлоискатель, например, способен обнаружить консервную банку на расстоянии 150—200мм, что вполне достаточно для такого простого устройства.

Но вернемся к принципиальной схеме. На транзисторе Т1 собран «поисковый» генератор, работающий на частоте 80—100 кГц. Генерация образуется из-за положительной обратной связи между коллекторной (катушка L1) и базовой (катушка L2) цепями. Частота генератора зависит от индуктивности катушки L1 и емкости конденсатора С2. Чтобы часть колебаний генератора снимать на схему контроля, рядом с катушками L1 и L2 размещена катушка связи LЗ.

Второй генератор высокой частоты собран на транзисторе Т2 по такой же схеме, что и первый. Катушка связи L4 этого генератора соединена последовательно с катушкой L3 и подключена к базе транзистора Т3 выходного каскада — усилителя низкой частоты. Нагрузкой каскада являются головные телефоны Тф1.

Рис. 1

Частота первого генератора постоянна, а второго может изменяться перемещением подстроечного сердечника внутри каркаса с катушками (как видите, на схеме стоит знак подстройки ферромагнитным сердечником). В результате последовательного соединения катушек связи обоих генераторов в цепи базы транзистора Т3, а значит, и через головные телефоны будут протекать переменные токи как с частотами генераторов, так и с их разностью. Если разность частот генераторов небольшая, в телефонах можно услышать колебания низкого тона, а при подстройке частоты второго генератора нетрудно добиться «нулевых биений» — когда звук в телефонах исчезнет. Но стоит поднести поисковую катушку первого генератора к металлическому предмету, как в телефонах вновь появится звук. Высота его будет тем больше, чем ближе поднесена катушка к предмету, а также чем больше по габаритам сам предмет.

В этой конструкции можно использовать транзисторы серий МП39—МП42 с любым буквенным индексом и статическим коэффициентом передачи тока (иначе говоря, коэффициентом усиления) 30—40. Конденсаторы желательно взять слюдяные (типа КСО-1 или КСО-2), резисторы — МЛТ, ВС мощностью от 0,25 Вт. Головные телефоны — ТОН-1 или ТОН-2, их капсюли желательно соединить последовательно (в готовых телефонах они соединены параллельно) для увеличения общего сопротивления нагрузки. При этом следует соблюдать полярность, указанную на корпусе, — плюсовый вывод одного капсюля соединить с минусовым выводом другого. Кроме того, нужно проследить, чтобы полярность подключения телефонов к выходному каскаду миноискателя соответствовала указанной на схеме.

Источником питания Б1 может быть как батарея 3336Л, так и три малогабаритных аккумулятора Д-0,2, соединенных последовательно. В первом варианте устройство будет работать 100—150 часов, во втором — 40—50 (а затем аккумуляторы придется заряжать). Разъем Ш1 — двухгнездная колодка, выключатель питания В1 — любой конструкции.

Катушки второго генератора наматывают проводом ПЭВ 0,2 на каркасе из изоляционного материала, который затем помещают в карбонильный сердечник СБ-4 (рис. 2). На каркас вначале наматывают катушку L6 — 260 витков с отводом от 60-го витка, считая от верхнего по схеме вывода. Далее наматывают катушку L5 — 40 витков и в последнюю очередь — катушку L4 (2 витка). Чтобы удобнее было вращать подстроечный сердечник, для него подбирают ручку настройки.

Рис. 2

Для катушек первого генератора вначале изготавливают каркас (рис. 3). Он состоит из деревянного диска диаметром 445 мм и толщиной 5—6 мм и двух щечек, вырезанных из тонкой фанеры. Щечки приклеивают или прибивают к диску, а к верхней щечке прикрепляют деревянную ручку такой длины, чтобы устройством было удобно пользоваться при поиске металлов у самой земли. Между щечками вначале наматывают катушку L1 — 55 витков провода ПЭВ 0,6 с отводом от 15-го витка, считая от верхнего по схеме вывода. Поверх нее наматывают катушку L2 — 10 витков провода ПЭВ 0,25. Катушку L3 наматывают последней — она содержит 2 витка провода ПЭВ 0,25. Верхние по схеме выводы катушек (это могут быть, например, их начала — при намотке, конечно, всех катушек в одну сторону) соедините вместе и сделайте общий вывод гибким монтажным проводом в изоляции длиной 100—120 мм. Проводники такой же длины подпаяйте и к другим выводам катушек.

Рис. 3

се проводники подпаяйте затем к контактам планки, установленной на верхней щечке вблизи ручки. Здесь же разместите и конденсатор С2. После этого покройте катушки несколькими слоями лака и намотайте поверх них между щечками изоляционную ленту. Остальные детали разместите в корпусе (рис. 4), на верхней стенке которого укрепите выключатель питания и сердечник СБ-4 с катушками второго генератора, а на боковой — розетку под головные телефоны. Корпус прикрепите к ручке в удобном для работы месте и после этого подключите выводы катушек первого генератора к соответствующим деталям. Здесь лучше воспользоваться самодельным кабелем. Для его изготовления возьмите три разноцветных гибких монтажных провода и пропустите их внутри металлического экрана, например, металлической оплетки от экранированного провода. Сверху на кабель наденьте хлорвиниловую или резиновую трубку и прикрепите кабель к рукоятке. Металлическую оплетку соедините с общим проводом катушек, а разноцветные проводники — с оставшимися выводами.

Рис. 4

Настала пора налаживания. Оно сводится к определению частоты первого генератора и подстройке второго. Проще всего это сделать с помощью любого радиоприемника с антенным гнездом. Сначала выключите второй генератор, например отпаяв вывод эмиттера транзистора Т2 от плюса питания. При вставленных головных телефонах соедините их плюсовый вывод (иначе говоря, коллектор выходного транзистора) через конденсатор емкостью 15—20 пФ с антенным гнездом приемника. Включив питание металлоискателя, вращайте ручку настройки радиоприемника. В нескольких точках длинноволнового диапазона вы услышите характерный шум в громкоговорителе или увидите сужение сектора индикатора настройки (он имеется обычно в ламповых приемниках). Разница в частотах между двумя соседними точками даст значение частоты генератора. Аналогично проверяют частоту второго генератора, выключив первый (например, отпайкой вывода эмиттера транзистора Т1). При среднем положении подстроечного сердечника нужно установить подбором конденсатора С5 частоту второго генератора равной частоте первого.

Затем включают оба генератора, вращением подстроечного сердечника добиваются «нулевых биений», а после немного поворачивают сердечник назад, чтобы в головных телефонах был слышен звук низкого тона. Такая настройка соответствует максимальной чувствительности устройства. Поднесите поисковую катушку к металлическому предмету — и высота тона в телефонах изменится. Во время поиска металлоискатель нужно нести на близком расстоянии от поверхности земли и покачивать его из стороны в сторону. Тогда по наибольшему изменению тона в головных телефонах нетрудно определить точное местоположение скрытого металла.
Автор: Б. Сергеев