Усовершенствованный металлоискатель на двух транзисторах

На многих сайтах опубликована схема простого металлоискателя на двух транзисторах. Несмотря на предельную простоту, схема хорошо работает и обеспечивает характеристики не хуже, чем более сложные схемы (крупную монету обнаруживает на расстоянии 10 см). В схеме используются элементарные недефицитные детали, ее можно собрать, используя детали от старого радиоприемника.

Однако сборка и наладка имеют свои особенности, которые надо учитывать, а при использовании этого металлоискателя возникает неудобство в подстройке рабочей частоты генератора (подбирать положение подстроечного стержня на доли миллиметра в лесу или поле не очень удобно), к тому же опубликованная схема имеет такой недостаток, как использование наушников с высоким сопротивлением, которые сейчас сложно найти. На обычных же наушниках для аудиоаппаратуры звук практически не слышен. Предлагаю описание схемы, доработанной с учетом этих недостатков и простую методику изготовления самого металлоискателя.

Схема дополнена усилителем (он выделен пунктирной линией), собранным на составном транзисторе (Т3 + Т4). Это  позволяет использовать обычные наушники сопротивлением 30…60 Ом и обеспечить при этом экономичный режим работы. Транзисторы П416Б можно заменить на П416, П401, П402, П422 (такие использовались в старых транзисторных радиоприемниках), КТ503 на КТ315 или КТ342, а КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626. Печатные платы и расположение выводов транзисторов показаны на рис.2. На первой плате собраны генераторы, плата имеет небольшие размеры и помещается в небольшую пластиковую коробку, которая затем приклеивается к катушке-рамке L1 (о ее конструкции будет рассказано далее). Вторая плата содержит дополнительный усилитель с разъемом для наушников и контактные площадки для трех пальчиковых батареек. Площадки (лепестки) можно вырезать из жести от консервной банки, придать им нужную форму и припаять к контактным площадкам печатной платы. Кроме того, на этой плате расположен переменный резистор сопротивлением 100 … 150 Ом, которым можно в небольших пределах изменять ток питания генераторов и таким образом осуществлять точную подстройку частоты, что очень удобно в «полевых» условиях. Эта плата также помещается в небольшую коробку (здесь можно и металлическую) и крепится на штанге металлоискателя рядом с ручкой. Платы соединятся при помощи обычного неэкранированного трехжильного кабеля и соответствующих подходящих разъемов (можно СГ-3, СГ-5 или любые другие).  В приведенной здесь схеме разъем наушников служит также выключателем питания (показан на рис.2.).  Для этого используется моно-штекер, «длинный» контакт которого замыкает цепь питания схемы. Но можно, конечно, поставить простой выключатель, если размеры корпуса позволяют. Тогда «минус» питания от батарей надо через этот выключатель подавать на разъем «минус» кабеля и разъем наушников.

Макетная плата

Данная макетная плата делалась для общей наладки схемы, однако можно использовать ее и как рабочую, поместив в соответствующий корпус. Но я хочу предложить вариант изготовления рамки более простой и эстетичный, к тому же не требующий корпуса. Для этого нужен кусок кабельного канала из пластика (короб), который используется для прокладки электропроводки. Он продается в любых магазинах электротоваров. Размер поперечного сечения нужен минимальный – 7 х 12, 10 х 15 мм. С кабельного канала снимается крышка и острым тонким ножом делаются надрезы стенок на расстояниях, равных сторонам рамки (175 х 230 мм). Затем канал сгибается в местах этих надрезов и концы его склеиваются. Все это показано на рисунке ниже:

На получившийся прямоугольный каркас наматывается 32 витка провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,3…0,35. Затем каркас закрывается крышкой. Можно залить витки в канале эпоксидкой, это придаст рамке бОльшую жесткость. Это будет катушка L1. Катушка L2 содержит два отрезка ферритового стержня диаметром 8 мм – один длиной 20 … 25 мм, второй 35 … 40 мм. Стержень также можно взять от старого радиоприемника (он там используется в качестве антенны СВ и ДВ диапазонов). Нужные куски стержня можно отломить, зажав его в тиски на нужную длину (зажимать аккуратно, через картонные или резиновые прокладки, так как он очень хрупкий!). Отрезки феррита вставляются в «гильзы» из картона, можно использовать корпус от фломастера подходящего диаметра. Обе «гильзы» склеивают и обматывают несколькими слоями ленты из бумаги, также пропитанной клеем, чтобы придать конструкции жесткость. Затем сверху наматывают виток к витку 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 (я пробовал ПЭЛ 0,2…0,3, ничем не хуже) и фиксируют клеем или изолентой. Конструкция катушки показана на рис.3. Короткий отрезок феррита закреплен постоянно, а длинный остается подвижным для настройки частоты генератора. Далее печатную платы с генераторами и катушкой L2 помещают в подходящий пластиковый корпус (не металлический!) и приклеивают к одной из коротких сторон катушки-рамки изнутри так, чтобы расстояние между катушками L1 и L2 получилось не более 5 … 8 мм. Между катушками должна обеспечиваться электромагнитная взаимосвязь. Питание на генераторы и выход звукового сигнала обеспечиваются через разъем и кусок соединительного кабеля длиной около 1 м.

Батареи питания и усилитель располагаются в отдельном корпусе возле ручки прибора. Конструкция показана на фото. Размеры корпуса зависят в основном от типа применяемых батарей (любые круглые – большие или маленькие). Можно использовать один наушник, так как особого стереоэффекта вам вряд ли удастся добиться J. Но лучше все же использовать два, причем включить их параллельно. Таким образом можно еще увеличить громкость звука, хотя потребление тока от батарей при этом несколько увеличится. Вообще же, при нормальных наушниках среднего качества громкость вполне достаточная.

Налаживание

Сначала проверяют режимы работы транзисторов Т1 и Т2. На база Т1 должно быть -2,1 В, на базе Т2 -1В (по отношению к плюсовому проводу схемы). Подстроить эти напряжения при необходимости можно подбором соответственно  резисторов R2 и R4. Допускается отклонение 10 15% от указанных напряжений. Затем ставим движок R10 в среднее положение и, перемещая подвижный сердечник L2,  добиваемся появления в наушниках звука низкой частоты. Чем ниже частота звука, тем чувствительнее будет прибор. В этом положении закрепляем сердечник клеем или парафином. В дальнейшем частоту генератора можно будет в небольших пределах подстраивать резистором R10. Штанга (ручка) прибора должна быть деревянной или пластиковой…

Скачать печатные платы в формате LAY вы можете ниже

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}