Простой индикатор металлических предметов (КП303, КТ315)

При проведении строительных и ремонтных работ нелишней будет информация о наличии и месторасположении различных металлических предметов (гвоздей, труб, арматуры) в стене, полу и т. д. Поможет в этом устройство, описание которого приводится в этом разделе.

Параметры по обнаружению:

• большие металлические предметы —10 см;
• труба диаметром 15 мм — 8 см;
• винт М5 х 25 — 4 см;
• гайка М5 — 3 см;
• винт М2,5 х 10 —1,5 см.

Принцип работы металлоискателя основан на свойстве металлических предметов вносить затухание в частотозадающий LC-контур автогенератора. Режим автогенератора устанавливают вблизи точки срыва генерации, и приближение к его контуру металлических предметов (в первую очередь ферромагнитных) заметно снижает амплитуду колебаний или приводит к срыву генерации.

 

 

Если индицировать наличие или отсутствие генерации, то можно определять место расположение этих предметов.

Оно имеет звуковую и световую индикацию обнаруженного предмета. На транзисторе VT1 собран ВЧ автогенератор с индуктивной связью. Частотозадающий контур L1C1 определяет частоту генерации (около 100 кГц), а катушка связи L2 обеспечивает необходимые условия для самовозбуждения. Резисторами R1 (ГРУБО) и R2 (ПЛАВНО) можно устанавливать режимы работы генератора.

На транзисторе VT2 собран истоковый повторитель, на диодах VDI, VD2 — выпрямитель, на транзисторах ѴТЗ, ѴТ5 — усилитель тока, а на транзисторе ѴТ4 и пьзоизлуча-теле BF1 —звуковой сигнализатор.

При отсутствии генерации ток, протекающий через резистор R4, открывает транзисторы ѴТЗ и ѴТ5, поэтому светодиод HL1 будет светить, а пьезоизлучатель издавать тональный сигнал на резонансной частоте пьезоизлучателя (2—3 кГц).

Если ВЧ автогенератор будет работать, то его сигнал с выхода истокового повторителя выпрямляется, и минусовое напряжение с выхода выпрямителя закроет транзисторы ѴТЗ, ѴТ5. Светодиод погаснет, звучание сигнали затора прекратится.

При приближении контура к металлическому предмету амплитуда колебаний в нем будет уменьшаться, либо генерация сорвется. В этом случае минусовое напряжение на выходе детектора будет снижаться и через транзисторы ѴТЗ, ѴТ5 начнет протекать ток.

Светодиод зажжется, раздастся звуковой сигнал, что укажет на наличие вблизи контура металлического предмета.

Со звуковым сигнализатором чувствительность устройства выше, поскольку он начинает работать при токе в доли миллиампера, в то время как для светодиода необходим значительно больший ток.

Вместо указанных на схеме, в устройстве можно применить транзисторы КПЗОЗА (VT1), КПЗОЗВ, КПЗОЗГ, КПЗОЗЕ (VT2), КТ315Б, КТ315Д, КТ312Б, КТ312В (ѴТЗ — ѴТ5) с коэффициентом передачи тока не менее 50.

Светодиод — любой с рабочим током до 20 мА, диоды VDI, VD2 — любые из серий КД503, КД522. Конденсаторы — серий КЛС, К10-17, переменный резистор — СП4, СПО, подстроечные — СПЗ-19, постоянные — МЛТ, С2-33, Р1-4.

Устройство питается от батареи с общим напряжением 9 В. Потребляемый ток составляет 3—4 мА, когда светодиод не горит, и возрастает примерно до 20 мА, когда он зажигается.

Ес ли прибором пользоваться не часто, то выключатель SA1 можно не устанавливать, подавая напряжение на устройство подсоединением батареи питания.

Конструкция катушки индуктивности автогенератора показана на рис. 3.22, б—она аналогична магнитной антенне радиоприемника. На круглый стержень 1 из феррита диаметром 8—10 мм и проницаемостью 400—600 надевают бумажные гильзы 2 (2-3 слоя плотной бумаги), на них наматывают виток к витку проводом ПЭВ-20,31 катушки L1 (60 витков) и L2 (20 витков) — 3.

 

 

Намотку при этом надо проводить в одном на правлении и правильно подсоединить выводы катушек к автогенератору. Кроме того, катушка L2 должна перемещаться по стержню с небольшим трением. Обмотку на бумажной гильзе можно закрепить скотчем.

Большинство деталей размещается на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Вторая сторона оставлена металлизированной и используется в качестве общего провода.

 

 

Пьезоизлучатель размещен на обратной стороне платы, но его надо изолировать от металлизации с помощью изоленты или скотча. Плату и батарею следует разместить в пластмассовом корпусе, причем катушку нужно устанавливать как можно ближе к боковой стенке.

Для повышения чувствительности устройства плату и батарею надо разместить на расстоянии нескольких сантиметров от катушки.

Максимальная чувствительность будет, с той стороны стержня, на которой намотана катушка L1. Мелкие металлические предметы удобнее обнаруживать с торца катушки, это позволит более точно определять их месторасположение.

Налаживать устройство рекомендуется в такой последовательности:

• шаг 1 — подобрать резистор R4 (для этого временно отпаять один из выводов диода VD2 и устанавить резистор R4 такого максимально возможного сопротивления, чтобы на коллекторе транзистора VT5 было напряжение 0,8—1 В, при этом светодиод должен светить, а звуковой сигнал звучать.
• шаг 2 — устанавить движок резистора R3 в нижнее по схеме положение и припаять диод VD2, а катушку L2 отпаять, после этого транзисторы ѴТЗ, ѴТ5 должны закрыться (светодиод погаснет);
• шаг 3 — аккуратно перемещая движок резистора R3 вверх по схеме, добиться открывания транзисторов ѴТЗ, ѴТ5 и включения сигнализации;
• шаг 4 — устанавить движки резисторов Rl, R2 в среднее положение и припаять катушку L2. При приближении L2 вплотную к L1 должна возникнуть генерация, а сигнализация выключиться.
• шаг 5 — катушку L2 удалить от L1 и добиться момента срыва генерации, а резистором R1 ее восстановить. При настройте надо стремиться, чтобы катушка L2 была удалена на максимальное расстояние, а резистором R2 можно было бы добиваться срыва и восстановления генерации.
• шаг 6 — устанавить генератор на грани срыва и проверить чувствительность устройства.

Источник: Корякин-Черняк С.Л. Семьян А.П. - Металлоискатели своими руками. Как искать, чтобы найти монеты, украшения, клады.